BG96855A

BG96855A - Метод и устройство за отстраняване на едър пясъкот отпадни води

Info

Publication number: BG96855A
Application number: BG96855A
Authority: BG
Inventors: Bryan Smith
Original assignee: North West Water Group Plc
Priority date: 1990-03-10
Filing date: 1992-09-09
Publication date: 1995-04-28
Also published as: BR9106148A; JPH05505004A; US5298172A; GB9005418D0; HUT63214A; DK0521888T3; EP0521888A1; DE69102534T2; ES2055596T3; AU640766B2; RO111029B1; EP0521888B1; HU9202869D0; HU212539B; JP2868187B2; RU2074929C1; AU7444491A; ATE107386T1; WO1991014053A1; DE69102534D1

Abstract

По метода се пропускат отпадъчни води, съдържащи едър пясък, през устройство, състоящо се от канал,като първоначално водите се пропускат по прав удължен участък с постоянна широчина и достатъчна дължина за стабилизиране на потока, а след това по извит участък, сключващ ъгъл, най-малко 100 с правияучастък. След преминаване по извит участък пясъкът се отстранява от потока през отвор, разположен от вътрешната страна на извития участък, формиран на дъното на канала, и през пясъкосъбирателен бункер, свързан с отвора и мястото за отстраняване на пясъка с цел последващо извозване.

Description

Това изобретение се отнася до усъвърпенстван метод за отстраняване на едър пя8*ш от отседни води и до устройство за отстраняване на пясъка с псмсщта на този метод.

Отпадайте води, вдизеди в пречиствателна станция, могат да бъдат описани като смес от четири веда замърсители, а именно отпадъци от тъкани и хартия, пясък от почвата и пътищата, органична кал и разтворени материали. Суспендираните във водата отпадъци от тъкани и хартия обикновено са отстранявани като потока е пропускан през механично изтребвани сита /филтри/. Органичната кал е отстранявана чрез утаяване в големи утаителни резервоари, в които течността е в условията на покой. Този материал има почти сщото относително тегло като водата и се утаява бавно. В условията на турбулентен поток той остава по сощество под формата на суспензия във водата. Разтворимият във водата материал трябва да бъде обработван. Пясъкът от почвата и пътедата има значително по-голямо относително тегло от водата. Съществуват редица методи за отстраняване на пясъка и настоялото изобретение е се отнася именно до този вед пречистване на отпадни води.

Ето зяцо, отпадайте води трябва да бъдат пречиствани на четири етапа, които обикновено са осъществявани в следната последователност. Първо, отстванявене на отсятия материал, след това утаяване/ отстраняване на пясъка, после първично утаяване и накрая биологично окисляване. Могат да бъдат добавени окончателно утаяване или други процеси на окончателна обработка. Понякога, след отстранява* r·.

·· Α· не на пясъка е добавян още един етап на фино пресяване /филтриране/. Отсевките биха мотай да задръстят тръбите и жсталацията, ако бздат оставени в потока до етапа на утаяването, Пясъкът може да бъде оставян в потока до етапа на първоначално утаяване» но той може да ее утаи иввж свървваците тръби и канали, предизвиквайки трудности, свързани е поддържането, Основната причина за отстраняване на волна отстраняването кото се моае повече пясък е улесняването Ти пречистването на утаената кал. По-тежкият материал в състава на пясъка прави калта потвърца и може да доведе до блокиране. При обработване на калта, пясъкът често има поведение, сходно на това на втвърдяващ се цимент и трябва да бъде изриван от инсталацията. Това свързваме и втвърдяване на пясъка е известно като акреция.

Пясъкът е предвижван във ведата по няколко начина. Ако потокът е бърз и турбулентен, голяма част от пясъка е предвижвана под формата на суспензия. При по-нормални скорост и турбулентеост на потока пзсъадиките подскачат по дъното на канала, често удряйки се една в друга, извършвайки действие, известно като скоково движение» При ниски скорости на потока пясъкът образува дани, които бавно са предвижвани напред» като в зоните на турбулентност долната им част е ооделяна от дъното, а след това са предвижвани скоково до предната част на следведата дюна. Ако скоростта на потока е оде по-малка» тогава даните нарастват и скоковато движение мееду тях спира. В правилно проектираните канализационни тръби и изпускателни канали в пречиствателните инсталации ое цени постигането на скорост от 0»8 до 1,2 метра в севдда тава» че пренасянето на пясъка да беде или под формата на суспензия, или скокообразно.

На тури 1 и 2 е показан един първи пршер на устройство за отстраняване на пясък от отпадни води, което е добре познато. То е известно като утаител. Отпадайте води са пропускани от канал през редица от приспособления за изправяне на потека в много по-широк канал, Ейзширяването на потока значително намалява скоростта на водата» Ало скоростта е намалена до 0,3 метра в секунда, тогава па* дащият на дшото на камерата пясък не е предвижван напред. Диаметърът на утаителя е мезду 4 и 12 метра и следователно заема голя* ма плац. Стъргалка, състояща се от три лопатки, е въртящо се монтирана на елемент, който е носен от мост през камерата. Стъргалката е потапяна в потока, но вътре в камерата няма лагери, които могат да бъдат повредени от пясъка. Лопатките се въртят и предвижват пясъка, паднал на дъното на канала, кш бункер, монтиран от едната страна на канала. Камерата, показана на фигурата, има формата на кредлс корито.

Не всичкият пясък е отстраняван по този начин, тъй като частици е диаметър по-малък от 0,3 мм могат да бъдат пренасяни извън утаителя. По-нататъщното намаляване на скоростта на потока през утаителя ще доведе до това дори частици с този размер да бедят задържиш в него. И все пак, трябва да бвде постигнат компромис, тъй като някои органични частици шат същия механизъм на утаяване като тези фини песъчинки. Ако условията в утаителя осигуряват още поголям покой на потока, то голяма част от органичната жал ще беде отстранена е пясъка, създавайки проблеми относно промиването и отделянето. Трудността при тази конструкция се състои в това, че, в противовес на основната предпоставка, много от тези утаители не осигуряват равномерно разпределение на скоростта и често са наблюдавани потоци с по-бързо течаща вода, увличащи по-едрите песъчинки през утаителя. В резултат на това едва 30 $ от пясъка е задържан в тези утаители. За да бедат предпазени от евентуални неражости по дъното на утаителя, стъргалките не могат да бедат в пряк контакт с дъното, а трябва да са иа разстояние от него. Това означава, че винаги ще има малко количество пясък, останал на дъното на кане» рага. Освен това, ако по някаква причина се случи механична повреда, пясъкът ще се утаи на дъното на камерата, а стъргалките ще спрат на едно място, ^цинственият начин да бъде използван утаителя след това е операторите да влезнат и ръчно да отстранят пясъка от дъното ма камерата преди по-нататьцната ί. употреба.

Втори метод за отстраняване на пясъка е илюстриран на Фигури δ и 4 на чертежите при използване на устройство, което е вид пясъкоуловител тип FBTA. Действието на това устройство се основава на поток, принудително въртян в гожж кръгъл бункер с конусно дъно. Това въртене е предизвиквано от лопатки, които са въртящо се монтирани и задвижвани от електродвигател, монтиран на мост през бункера. Въртенето на потока кара по-тежките от ведата частици» т.е. едрия пясък, да се предвижват кш центъра и надолу. Пясъкът се събира на джото на конуса и е отвеедан. Обърната направляваща преграда е монтирана вътре в бункера да отделя пясъка от въртящия ее поток. Този възел позволява пясъкът да бъде ошесек иввън утаителя и, ако е използван въздух за разбъркваме иа пясъка на дъното, част от този пясък е увличан иавж заедно е утаените органични вещества.

Наскоро внедрен нов тип устройство за отстраняване на пясък е схематично показан иа Фигури ϋ и 6 иа чертежите. Обикновено устройството включва барабан е диаметър от Ο,ν до 6 метра като потокът влиза тангенциално в цилиндричния барабан. Това създава въртящ се поток, който кара по-тежките от водата частици да се сцуекат надолу в барабана, а по-леките да се изкачват нагоре. Действието на устройството е следно на това на сепараторите от вихров тип и на хвдроцивжсните, използвани в промишлеността.

Тези три метода и устройства са трите фирмени продукта, които са предлагани на пазара за отделяне иа пясъка от отпадайте води.

Съществуват два други метода, които са използвани за отстраняване на пята от отпадайте вода, £дин първи метод © илюстриран на Фигури 7 до 9 на чертежите, при нсйто е използван резервоар с постоянна скорост на потока, съоръжи с продълговат правоъгълен съд с достатъчна дължина за изпра· вяне на потока, позволяващ пясъка да се утаи на дъното на канала· След това пясъкът е отстраняван от дъното на канала с помощта на смукателна помпа, монтирана на портален кран над канала· При втория метод е използван канал, при който е използван спирален поток на водата вътре в резервоара· По една от стените на резервоара в него е подаван въздух и фшите въздушни мехурчета предизвикват протичане нагоре за поддържане на спиралния поток. Това веди до увеличаване на разликата мееду относителното тегло на пясъка и относителното тегло на ведата, тъй като водата е увличана от въздуха, а оттам намалява и нейното относително тегло· Това означава, че пясъкът много бързо излиза от състояние на суспензия·

С ъгласно изобретението е предвиден метод за отстраняване на пясък от отпадни води, включващ пропускане на съдържащите пясък отпадни веди през канал като отпадайте води първоначално преминават през един прав удължен участък с дължина, достатъчно голяма за стабилизиране на потока и е по снцество постоянна широчина на удължения участък, а след това преминават през крив участък под ъгъл мещду 10 и 180 градуса спрямо правия участък след завоя, при което пясъкът е отстраняван от потока през отвор, разположен от вътрешната страна на кривия участък на дъното на канала, а после отпадните води преминават през друг канал след кривия участък, който е с дъошна най-малко два пъти по-голяма от широчината на канала, като скоростта на потока отпадни води през първия канал и втория канал е по-малка от 1,3 метра в секунда· йотодът зависи от механизма, който в природата кара реките да следват лъкатушещ път през равнините. Когато водата тече в прав канал и ако каналът е достатъчно дълъг за постигане на стабилен режш на потока така, че смущенията в него преди правия канал вече да ня- с мат ефект, то тогава скоростта в близост до стените и дшото ще бъде ниска _?с едаа сърцевина от по-висока скорост в средата на канала и в близост до свободната водна повърхност. Пясъкът ще боде предвижван скокообразно и под формата на суспензия близо до дъното в зоната, кздето степента на нарастване на скоростта е голяма.

Когато каналът прави завой, започва въртене на потока като силата на въртенето е в зависшост от радиуса на кривата, срадаен е мирсчшата на канала, скоростта на потока и ъгълът, под който той завива. Получено по такъв начин въртене води до водна сърцевина с по-висока скорост под формата на спирала, в резултат на което потежият от водата материал, т.е. пясъкът, ще боде првдвижвн към дъното на канала от вътрешната страна на завоя, а по-лекият материал ще боде прадвижен нагоре jrm водната повърхност от вишната страна на завоя. По този начин след завоя пясъкът се движи по коритото на канала близо до стената на вътреаната страна на завоя по долната част на стената и, ако на тази вътревна страна на дъното на канала е разположен изпускателен отвор, то по-тежките от водата песъчинки ще бодат отстранени от потока. Водата и по-леките материали ще бодат отнесени напред.

Пясъкът в отпадайте вода се състои от частици с различни размери, чизто относително тегло е значително по-голямс от това на водата. Делът на частици с конкретен размер в проба от отпадайте води може да боде различен. Общото количество и скоростта, с която пясъкът влиза в пречиствателните инсталации, са различни при различните обекти. Освен всичко друго, те зависят от вада на водосборната плод, хвдравдичните характеристики на системата за пречистване на отпадайте води и дебита в момента. Работата на устройството не зависи от концентрацията на пясъка и затова има широки граници на приложение.

Някои органични материали имат същия механизъм на утаяване каτο сиънил пясък и затова при сега съществуващите системи, използваща процеса на утаяване, пясъкът често е замърсяван с органични материали, при което е необходша допълнителна обработка преди от* вевдането на пясъка в приемен бункер. В устройството съгласно изобретението ще има съвсем ограничено замърсяване, тъй като само една, относително малка част от ойция поток е пропускана през бункер за утаяване. Обижовено устройството е разполагано след силтрите за фино пресяване на отпадайте вода. Ето защо, при условие, че филтрите са подходящо изработени, съществува минимална вероятност го* леми частици да проникнат в устройството в значителни количества. L накрая, една характеристика на устройството е способността големите частици да бъдат отклонявани към външната страна на канала, огржичавайки вероятността за улавяне на едри песъчинки.

Устройството съгласно настоящото изобретение се състои от канал, включващ прав удължен участък е пдсъществс постоянна широчина по удъижия участък, имащ достатъчна далжина за стабилизиране на потока и извит участък под ъгъл меаду 10 и 180 градуса спрямо оста на превия участък на каналц на1>малко един изпускателен отвор е разположи на дъното на канала след извития участък от вътревката страна на завод бункер за пясък, свързан с отвора или всеки от отворите и с място за изпускане и отстраняваме на пясъид и допълнителен канал след завоя е най-малко два пъти по-голяма от широчината на канала, в който е разположено устройството за отстраняване на пясъка от отпадайте води, преминаващи през устройството със скорост на потока по-малка от 1,3 метра з секунда.

Дължината на правия участие трябва да беде достатъчно голяма, за да се постигне стабилно протичане. Ако каналът преди правия участък е със завой, тогава дължината на правия участък трябва да бъде по-голжа в случай, че завоят е обратен на завоя в устройството, ш по-малка, ако първият завой е в същата посока като този в устройството. Правият участък на канала обишовено е с дължина най* малко 10 пъти по-голяма от широчината на канала. Също така тя трябва да бъде най-малко 10 пъти по-голяма от максималната дълбочина на потока, за да мож? пясъкът, наближаващ завоя, да бъде предвижван в долната част на потока близо до дъното на канала. Обикновено, напречното сечение на канала е постоянно, особено по цялата дължина на правия участък. Обаче не е необходимо широчината на канала дг бъде постоянна в цялото устройство. Ако напречното сечение тряб ва да бъд© променяно, тази промяна трябва да бъде осъществена постепенно, за да се поддържа стабилността на потока.

Каналът след завоя трябва да бъде прав и да ша същото напречно сечение като превия участък на канала и завоя. За да бъдат изработата на бегеати смущенията в^останалата част на устройството, дължината ма правия зпшстък на втория канал, измерена от края на завоя, трябва да бъде най-малко два пъти по-голяма от широчината на канала. На практика дължжата на канала след завоя ще бъде много по-голяма, особено ако след него е монтиран водомерен преливник на принципа на стояща вълна.

Въпреки, че каналът може да има наклонено или извито дъно, за предпочитане е неговото напречно сечение да бъде правоъгълно.

Завоят може да бъде десен или ляв, а неговият радиус е избиран в зависимост от желаната степен на резултатност.

Ъгълът на завоя и радиусът на завоя са взаимно свързани. Рязко изменение на посоката без плавност на завиването или без определено съчетаване на ъгъл и радиус на завоя, до известна степен ще доведе до натрупване на пясък по вътрешната страна завоя. Незови» оимо от големината на радиуса, той има съвсем слабо въздействие при ъгли до 10 градуса. Обаче, ако ъгловото отклонение е по-голфло, радиусът на завоя също трябва, да бъде увеличен, за да бъде избягнато разделянето на потока и разпръскването на пясъка по широчината на

канала, Например» ако ъгълът на завоя е по-голям от 10 градуса и радиусът е по-малък от 2,Ь до ^-кратната широчина на канала, потокът ще ое стреми да се раздели. Ъгловото изменение на посоката зависи от средната скорост, радиуса и широчината на канала. Обикновено шда е по-малък от 4ί градуса, но може да бъде и до 180 градуса. При малки ъгли ефектът е много слаб и е изявен само при ъгли по-големи от 10 градуса.

За предпочитане ъгълът на завоя е меаду 20 и 40 градуса, а радиусът на завоя е от δ до It пъти по-голям от широчжата на канала· При най-предпочитаното решение ъгълът, описан от кривата е 30 градуса, а радиусът на кривата е 12 пъти по-голям от широчината на канала·

Обикновено широчината на канала е меаду 600 мм и 1200 мм въпреки, че е въвмояко устройството да баде направено е различни раз мери на каналите·

Тази зависимост мевду дздбочшшта на потока отпадни води, приближаващ се към завоя, и широчината на правия участък е важен фактор за точната работа на устройството. В шеталация за предварително пречистване е нормална практика да се постави водомерен пре-

ванс на пясъка. Основната цел на преливника е да измерва потока·

При извършване на тази дейност преливникът определя също и дълбочината на канала, необходима за работата на инсталациите за отстраняване на едрия пясък и отсевките. За предпочитане устройството трябва да бъде монтирано с педходедо оразмерен водомерен преливник на принципа на стояща вълна за определяне на необходимите параметри на дълбочжата/потока на водата.

За предпочитане каналите за предварителна обработва са проектирани така, че доволното е възмозно пясъкът е пропускан през филтри към шеталацията за отстраняване на едър пясък при пълен диапа- 10 зон на очакваните дебити. Това изисхва една мшшална скорост в канала от приблизително 0,70 м/с. За да бвде постигаато резултатно отстраняване на отсевките, трябва да бъдат избягвани свръх големи скорости. Такъв може да бъде резултатът, ако макеьашките средни скорости на потока не надвишават приблизително 1,00 м/сек.

Устройството ще отстрани пясъка в рамките на скоростите на приближаващия поток, които са най-вероятни в инсталация ©а пред варитешо пречистване, проектирани съгласно съществуващата практика. Долната граница на скоростта е тази, при която пясъкът ще бъде пренесен в правия участък. Устройството ще отстрани пясъка от отпадни веди, течащи със скорост много над обижовено срещаните в практиката скорости, но при скорости над 1,30 м/сек. резултатността започва да намалява. Ояшалната максимална скорост на приближаване е 1,00 м/сек.

Широчшата на канала, водеща до гореспоменатия диапазон от скорости на приближаване, зависи от по-нататьвнитс устройства за хвдравлично управление. Работата на устройството не зависи от ши:ата на канала, но за предпочитане е дълбочината на приближа ващия се поток да бъде приблизително 1,0 до 1,- пъти по-голяма от широчината на канала при макоимален поток.

Ако устройството е мснтирано в съответствие с горните критерии, загубите в напор поради вша на устройството ще бъдат ниски, от порядъка на 0,030 и.

Местоположението на изпускателния отвор, през който пясъкът преминава в събирателния бункер, е от значение за резултатната работа на устройството. Ако отворът е разположен преди края на кривата, част от навлизащия пясък няма да се натрупа по вьтреаната стена на завоя. Ако отворът е разположен твърде след края на завоя, пясъкът ще започна да се разпръсква по широчината на канала. И в двата случая ще бъде намалена ефективността на уотройетво- то. Его защо, за постигане на оптжална работа, предният край на изпускателния отвор за предпочитане започва в края на завоя.

Обижовако изпускателният отвор е с правоъгълна форма, но съществуват редица еъзмолни форми, при които работата е удовлетворителна. Основната част от площта на отвора трябва да баде на дгното на канала, не част от нея може да бъде, например на вътреаната стена. И все пак за предпочитане е простия правоъгълен отвор.

Отворът може просто да представлява прорез, през който пясъкът пада в събирателния бункер. Обаче, за предпочитане е изпускателният отвор да жа устройство за отстраняване на пясъка, състояцо се от вледен отвор, отбойник /отклоните»/ на потока и изходен отвор, разположени така, че отпадайте води, спдържади пясък, да влизат през входния отвор, да отлагат пясъка и да изтичат в канала през изходния отвор.

Дължината и широшж ата на входния отвор са от аначение за ре зултатната работа на устройството. Пясък ще бъде събиран прн вся какви широчша и дашна ма входния отвор. Минималната му широчина е определяна от практическите особености на конструкцията и от необходимостта да се предотврати частично блокиране в малко вероятния случай на навлизане на големи песъчинки през първите фини филтри и опит да влезнат в пясъкосъбирателния бункер. Твърде широкият входен отвор ще доведе до увеличаване на дяла на събраните органични материали. Предпочитаната широчина на отвора е равна на половината от широчжата на канала при завоя. Ако входният отвор е твърде къс, улавянето на пясъка няма да бъде напълно ефективно, а ако е твърде дълъг ще преобладават вторични ефекти на потока и ще беде намалена ефективността на отбойника. Предпочитаната дължина на входния отвор е равна на широчината на канала.

Отбойникът е разположен в долния край на входния отвор. Главната задача на отбойника е да подпомогне улавянето на песъчинките

- 1Й попаднали в потока в р&ауяяая на взаимодействието на частиците при скокообразното им движение надолу по канала и завоя. Освен това, отбойникът отклонява потока през входния отвор, което подобрява улавянето на частиците, и насочва пясъка надолу в пясъкосъбирателния бункер кж точката на отстраняване.

Отбойникът на потока е под формата на плоча, която е разположена вътре в потока меаду входния отвор и изходния отвор.

Наклонът на отбойника не е от съществено значение за работата на устройството. Обаче, ако наклона спрямо вертикалата е твърце голям, ефективността на отбойника ще боде намалена. За предпочитане отбойникът е вертикален.

За предпочитане широчината на отбойника, разположен в канала, е най-малко една четвърт от широчината на канала. Широчина на отбойника, приближаваща се до половината от вирочината на канала, ще доведе до извънредни загуби в напор и до нарастване на вероятността за улавяне на органични частици. Предпочитаната шрочика на отбойника е реша на една трета от широчината на канала.

За предпочитане височината на отбойника над дъното на канала не е по-малка от максималното ниво на водата в първия канал. За подобряване проникването на песъчинки в събирателния бункер и за избягване на бай-пасното свързване на потока през изходния отвор, отбойникът трябва да бъде удължен под дъното на канала на дълбочина не по-малка от 0,3 м или една втора от широчината на първия канал в зависимост от това кое разстояние е по-голямо.

Дебелината на отбойника е ограничена, от една страна от изискванията за минимален разход на материали, а от друга страна, от необходимостта да се избеше прилагането на хидравличен контрол/Отбойшкът е конструиран от метална или пластмасова плоча или в случай на по-широки инсталации _f както от предварително излят, така и от излят на място бетон. Във всеки случай дебелината на от- 13 бойника за предпочинате не трябва да надвишава 0,100 м. Възможно е използването на отбойник на потока без изходен отвор, но за предпочитане е решението с изходен отвор.

Площта на напречното сечение на изходния отвор определя общото количество на флувда, преминаващ през пясъкоуловителния бункер, Ано площта на напречното сечение на изходния отвор е твърда аша улавянето на пясъка няма да беде толкова ефективно. Обаче, ако площта на напречното сечение на изходния отвор е твърде голяма, през събирателния бункер ще преминават много големи количества вода и по този начин ще се пренася част от фините песъчинки във втория канал. Основна характеристика на устройството се състои в това, че чрез регулиране на площта на напречното сечение на изходния отвор, в пясъко събирателния бункер могат да бъдат задържани частици, чийто размер се изменя в голям диапазон.

За удобство изходният отвор е разположен на дъното на канала и широчината му ^е ревна на широчината на входния отвор. Дцнакво приемливи са и други решения, които позволяват на потока да преминава през пясъко събирателния бункер. Обикновено дължината на изходния отвор е по-малка от дължината на входния отвор и за предпачитане е равна на една четвърт от широчината на канала.

Местоположението на изходния отвор или отвори не е от съществено значение за работата на устройството» Обаче, количеството на отстранените по-дребни песъчинки ще бъде намалено, ако отворът е разположен непосредствено след отбойника,

Обикновено, съгласно съществуващата практика пясъаосъбирателният бункер θ със стръмно скосяване към точката на изпускане. При друго решение той може да представлява съд с плоско или по-слабо наклонено дъно и да бъде съоръжен с механични гребла и стъргалки за придвижване на пясъка към мястото на изпускане.

Тъй като всичко, от което това устройство се нувдае, е прав канал, последван от извит участък с отвор за отстраняване на пясъка, то в сравнение с утаителния резервоар е необходима много немалко място· Не са потребни механични изгребващи приспособления, което означава, че съществува по-малка вероятност за механични повреди. Строителните разходи са много по-ниски, отколкото при познатите методи, Захубага в напор в устройството а част от нормарните хидравлични зацуби по канала. Това може да доведе да намаляване на енергийните загуби до приблизително 300 мм воден стълб, които обикновено представляват около 1/10 от общите зацуби в пречиствателната инсталация. Работата на устройството зависи само от геометрията и следователно неговото действие е автоматично и не се изменя във времето. Тъй като не съществува изискване за намаляване на скоростта на потока, устройството ще баде ефективно в широк диапазон от скорости и неговата ефективност няма да е чувствителна спрямо потока. По този начин необходимостта от внимателно контролиране на потока през устройствотото не е от съществено значение. Чрез изменение на размера на изходния отвор и на ъгъла на отбойника, размерът на отстраняваните частици също може да баде променяна. И така устройството може да бвде пригодено за отстраняване на частици с желания конкретен размер.

Заедно с пясъка могат да бъдат отстранени по-малки количества органични вещества поради турбулентността на спиралата на главния поток, имаща отмиващо действие.

Пясъкът може да беде отстраняван от бункера чрез непрекъснато внимателно изпускане по посока на отмиващите и изхвърлящи приспособления или може да бвде отделян периодично използвайки бункера като натрупващо устройство, което съответства на установената практика. Ако пясъкът е събиран в бункера, обикновено са впръсквани малки количества въздух под налягане в близост до дъното тава, че издигшдате се мехурчета разбиват отложения пясък и освобождават оргаίδ нични частици. При това устройство пясъкът, надигнат да повърхността, няма да бъде повторно внесен в главини поток, какъвто е случаят при много от съществуващите сега устройства»

За предпочитане една пречиствателна инсталация трябва да включва няколко от устройствата съгласно настоящото изобретение. Ако едно ини повече от устройствата трябва да бедат извадени от инсталацията в скучай, че потокът в канала опира и каналът е пресушаван, в него няма да има остатъци от пясък и други материали, така че не съществуват проблеми, свързани о поддържането и обезмирисяването, съществуващи при утаителите.

За специалистите в тази област е ясно, че параметрите на канала като широчина! скорост на потока, ъгъла на завоя, радиуса на завоя и местоположението иа изпускателния отвор са взаимозависими и изборът на подходящите параметри няма, да представлява трудност за тях.

Примерни решения на устройството съгласно настоящото изобретени© ще бъдат описани и сравнени със съществуващит© устройства чрез позоваване на приложените чертежи, на които t

Фигура 1 е изглед отгоре на едно първо съществуващо устройство,

Фигура 2 е напречно сечение по линия I-Ι от Фшура 1,

Фигура 3 е изглед отгоре на второ съществуващо устройство, Фигура 4 е сечение на устройството, показано на Фигура 3, Фигура 5 е схематичен разрез на трето съществуващо устройство, Фигура 6 е изглед отгоре на устройството, показано на Фигура 5, Фигура 7 е изглед отгоре на четвърто съществуващо устройство, Фигура 8 е надлъжен разрез на устройотвото, показано на Фшда 7 Фигура 9 е ийпречеи разрез на устройството,показано на Фигура 7,

Фигура 10 изобразява типичната траектория на пясъка в завоя на канала,

Фигура 11 е схематичен изглед отгоре на едно първо решение на устройството съгласно настоящото изобретение.

Фшура 12 θ разрез по линия 11*11 от Фшура 11.

Фигура 13 е разрез по линия 111-111 от Фшура 11.

Фшура 14 е схематичен изглед отгоре на второ конструктивно решение на устройството съгласно изобретението.

Фигура 15 е мащабно увеличен изглед на част от Фигура 14.

Фшура 16 е изглед при вертикален разрез по линия от Фшура

15.

Фшура 17 е изглед при вертикален разрез по линия В-В от Фшура 15.

Фигура 13 е изглед при вертикален разрез по линия G-С от Фшура 15,

Фшура 19 е подробен изглед на бункера, използван в устройството от Фшура 14.

Фшура 20 е разрез по линия Г -Р от Фшура 19.

Фшура 21 е разрез по линия Е*Е от Фшура 19,

Фшура 22 е схематично изображение на множество възш>2ши изгледи отгоре на различни конструктивни решения на устройството съгласно изобретението,

Фигури 2М до 23> показват разрази на канала.

Фшура 24 е разрез на канала, показващ видоизменен входен отвор.

Фшура 25 ©изобразява варианти на отбойника, и

Фшура 26 е схематичен изглед отгоре на третоконструктивно решение на устройството съгласно изобретението.

Утаител 1 е показн на Фшури 1 и 2, който работи на принципа иа разширяването на потока отпадни води и значителното намаляваме на е неговата скорост. Отпадайте води са подавани от прав канал 3 в много по-широк канал 5. иьод кръгъл сзд?за утаяване. Потокът преминава през редица от приспособления 9 за изправяне на потока и изравняване на скоростта на отпадайте вода при протичането им през канала 5. Ос търгващ елемент 11 θ окачен на мост /пе е тюхй сн/ над съда 7 и е монтиран въртящо co· Той ша две, три или четири рамена 13, под които са монтирани лопатки за остръгваие на дъното на съда 7· Намаляването на скоростта на отпадайте вода през съда. 7 предизвиква обра* зуването на пясъчни дюни на дъното на оъда. Лопатките на рамената 13 избутват пясъка до достигане на изходния отвор 16, през който пясъкът преминава в пясъко събирателен бункер, Утаителят има редица недостатъци, както е описано по-горе, но главният недостатък при обикновен поток се състои в това, се скоростта не е постоянна по протежение на цялата камера и следователно в зоните, където потокът е много по-бърз, пясъкм* з поддържан bw ввд ш суспензия и преминава в изходния канал 17, Самото двимение на остъргващия елемент 11 предизвиква разбъркване на част от пясъка при преминаването на лоа патките край изходящия преливник 17 и довевда до повторно увлича» на пясък от потока, позволявайки ц/ да премине в изходния канал. Друг недостатък се дължи на <>акта, че ако остъргващият елемент е спрян от оператора или вследствие на авария в захранването, пясъкът се натрупва в съда 7 и може да предизвика претоварване на механизма, в резултат на което остъргващият елемент не може да се върти или ее стига до механична повреда.

11а Фигури 3 и 4 е изобразен пясъкоуловител тип ΡΙ5ΊΆ, чието действие почива на принципа на въртене на поток около аоцусен резервоар 31. Гребла 22 са завъртани от електродвигател 24, монтиран » мост над резервоара. Пясъкът се стреми да падне на дъното на резервоара към изходен отвор 23, Диафрагмена направляваща преграда 25 с •формата на обърнато V разделя пясъка от потока.

Фигури 5 и 6 показват трето примерно решение на съществуващо устройство, при което отстраняването на пясъка става на принципа ва вихрово разделяне, като през входен канал, тангенциален спрямо цилиндричен барабан, е подаван въртящ се поток, който кара по-тежкия от водата пясък да пада надолу, а по-леките от вадата частици да се издигат нагоре.

На Фигури от 7 до 9 е илюстрирано четвърто съществуващо устройство, което включва удължен тьсвд, достатъчно дълъг за да се изпрае ви потока и д а се утаи пясъка на дъното на ода. След това пясъкът е отстраняван чрез смукателна помпа, монтирана на мост, изместващ се по дължината на езда.

Лри устройството съгласно изобретението отпадните води са пропускани по прав канал 27 е постоянно напречно сечение и дължина, която е най-малко 10 пъти по-голяма от широчината на канала, илед това каналът завива под ъгъл 45° спрямо правия канал, като радиусът на завоя е три пъти по-голям от широчината на канала» Оаед край на завоя или на малко разстояние след него е разположи първия от двата отвора 29 от вътрешната страна на кривата на завоя. Това са отвори с прави ръбове и ве1ЛРикални стени micro е показано на Фихура 12. Те са разположил под 15® спрямо канала. Пясъкът е принуден да пада през отворите 29 в пясъкосъбихзателния бункер 31, показан на Фигура 13, Той е асиметричен, с наклонено дъно. Фигура 10 илюстрира типична траектория на пясъка, описвана, в завой, както и желателното поло аенио на отворите 29. Използването на два отвора осигурява отстраняваното на .’ялото количество пясък.

При второ конструктивно решение на устройството съгласно изобретението ездържците пясък отпадни води са пропускани по канал 33 с поотоянни широчина 35 и напречно сечение по цялата му дължина. Напречното сечение е правоъгълно.

Каналът е изработен така, че отпадните води първоначално преминават по прав удъпаек участък 37 с дължина 39, 10 пъди по-голяма от широчината 35 на канала.

Олед това отпадните води преминават крез извит участък 41, който описва ъгъл 43, равен та 30° спрямо оста на правия участък 37.

Радиусът 45 на завоя е 1я пъти по-голям от широчината 35 на канала. блед завоя 41 е разположен отворът 47-от вътрешната страна на завоя 41 и на дъното на канала 33.

Отворът 47 е по-подробно показан на Фигури 15 до 18. Той е разположен във втори канал 49, който е прав и има същото напречно сечение както правия участък 37. Дължината цу е най-малко два пъти поголдаа от широчината 35 на канала.

Отворът 47 представлява приспособление за отстраняване на пясъка, включващо входен отвор 51, изходен отвор 53 и отбойник 55 нн потока. Входният отвор 51 представлява отверстие на дъното на канала 33. дължината 57 на отверсттието е равна на широчината 35 на канала. Широчината 59 на входния отвор 51 е равна на половината от имро^шната 35 на канала ,така че частта на събраните органични твърди частици е своден до мшшцум, а в същото вреш е «сигурено събирането на пясъка от отпадайте води.

Входният отвор 51 е разположен така, че лежи в края 61 на извития участък 41.

Шаед входния отвор 51 е разположен изходен отвор 53, който има същата широчина 59 както входния отвор 51, което е направено за удобство. Дъхжшта 63 на изходния отвор е равна на една четвърт от широшната 35 на канала.

Меаду входния отвор 51 и изходния отвор 53 е разположен отбойнше 55 на петока. Той представлява плоча, поставена в потока отпадни вода и влизащ надолу в дъното на канала 33.

Отбойникът 55 е вертикален и широчината цу 65 в канала е равна на една трета от широчината 35 яа канала. Височината на отбойника е водата в такава, че той не е по-нисък от макешалното ниво наМ^авия участък 37 на канала.

Той влиза надолу под дъното на канала на дълбочина, равна на половината от широчината 35 на канала.

- го В този случай отбойникът 55 е метална плоча с дебелина, по-малка от 0,1 м.

Жкто входният отвор 51, така и изходният отвор 53 оа свързани с пясъко събирателен бункер 67, показан подробно на йнури 19 до 21, Бункерът 67 жа стръмно наклонена преграда 69, стигаща до мястото на изпушеше 71,

Принципа на действие на устройството се основава на пропускане яа отпадни вода, съдържащи пясък, по канал с дълбочина, равна на 11,2 широчината 35 на канала· Скоростта на потока обикновено е 1,00 Woei:.

Отпадайте вода са пропускани по прав участък 37, чиято дължина е 10 пъти по-голяма от дълбочината цу, което позволява установяването на стабилон поток. Пясъкът в отпадайте води е пренасян в долната част на потока близо до дъното на канала. След това отпадайте води преминават през извит участък 41, кадето пясъкът е отлаган по вътрешната стрина на . с потока се образува сърцевина, въртящи се с висока скорост, под формата на спирала, така че пясъкът се придвижва към дъното на канала от вътрешната страна на завоя, докато по-леките материали са придвижвани нагоре, близо до повърхността на вода та по външната страна на завоя.

В края 61 на завоя 41 е разположен входен отвор 51, през който преминават отпадни води, садържащи големи количества пясък. Отбой никът 55 подпомага улавянето ш попадналите в потока неевд

благодарение на взаимодействието мевду частиците при тяхното скокооб разно движение надолу до канала и завоя. Отбойникът 55 спомага за насочване на потока към входния отвор 51 и на пясъка надолу' към бун кера 67.

Отбойникът 55 насочва потока надолу в нясъкосъбираталниа бункер 67. Пясъкът е утаяван, след което потокът изтича нагоре навън от бункера 67 през изходния отвор 53. връщащите ое в канала отпадни

- 21 води са по същество без пясък и могат да бвдат подлагани на по-нататъшно прочистване.

-щура 22 илюстрира множество изгледи отгоре на варианти на устройството и по-специално различните радиуси и ъгли на завоите, които могат да бдат използвани. Завоят може да беде ляв /А-ь, М кли М-Q/ или десен / D-₽*J *ь , ?-3/. Той може да баде много остър /А*₽/ или плавен с голям радиус /М/.

ЪГълът, описан от завоя, шм® да иаде 10^ /ύ, Σ, 0*>,U* Р/ мям 45° /А, М, ₽, Ь* 3/· На Фигури 23Σ до 23Т) са илюстрирани штири примера на напречни сечения на канала 33. Устройството* показано на Фигура 14, има правоъгълно напречно сечение* представено на Фигура 23А. В някои случаи напречното сечение може да боде със скос в единия ъгъл /23В/иаи със скосено дъно /231/. При друго решение единият ъгъл мо«о да бъда заоблен./ 23$/.

Вшреки че входният отвор моме да представлява отверстие в дъното на дадала, той може да бъде изработен така* както е показано на Ф;яура 24. В този случай отворът 73 заема и стената на канала от вътрешната страна на завоя.

Отбойниковата плода 55, показана на Фигура 14, е вертикална. Въз· можно е плочата да бтде носталона под ъгъл спрямо вертикалата, като диапазонът -на възможните ъгли о показан на Фшура 25 с прекъснати линии.

Въпреки че широчината на канала трябва да бзде една и съща лю цялата дължина на правия участък, не е необходимо тя да бзде еднаква за целия канал. Фигура 26 илюстрира трето конструктивно решение на уо тройството съгласно изобретението, при което каналът се разширява еж© завоя в зоната на пясъкосъбирателното приспособление. Широчината на входния отвор е ревна на половината от широчината на канала в правия удаСТЪЙ.

Claims

1· Метод за отстраняване на едър пясък от отпадай води, характеризиращ се е това, че се състои в пропускане на отпадай води, съдържащи пясък, по канал /33/ като отпадайте води първоначално са пропускани по прав удължен участък /37/ с достатъчна дължина за стабилизиране на потока и с по същество постоянна широчина /ЗЬ/ по целия удължен участък /37/, а след това отпадайте води са пропускани по завой /41/ с ъгъл меаду 10° и 180° спрямо правия участък /37/ като след завоя пясъкът е отстраняван от потока през отвор /51/, разположен от вътрешната страна на завоя на дъното на канала, а отпадайте води са пропускани по следващ канал /49/ след завоя /41/ с дължина най-малко два пъти по-гсляма от широчината /ЗЬ/ на канала, като скоростта на потока отпадни води в канала /33/ и в следващия канал /49/ е по-малка от 1,3 метра в секунда·

2· Метод съгласно патентна претенция 1, характеризиращ се е това, че дълбочината на потока в правия участък на канала е по същество 1 до 1,2 пъжи широчината на канала при максимален поток·

3. Устройство за отстраняване на едър пясък от отпадни води, характеризиращо се с това, че се състои от канал /33/, включващ прав удължен участък /37/ с по съцество постоянна широчина /ЗЬ/ по целия удължен участък /37/ и с достатъчна дължина за стабилизиране на потока и извит участък Ι4\ί, описващ ъгъл /43/ меаду 10° и 180° спрямо оста на правия участък /37/ на каналд най-малко един отвор /51/, разположен на дъното на канала /33/ след извития участък /41/ от вътрешната страна на завод пясъкосъбиратеден бункер /57/, свързан с отвора или с всеки от отворите /51/ и с място /71/ за изпускане на пясъка с цел неговото отстраняване; допълнителен канал /49/ след завоя /41/ с дължина най-малко два пъти по-голяма от широчината /ЗЬ/ на канала, в който е разположено приспособление за отстраняване на пясъка от отпадайте води, които имат скорост на

23 протичане през устройството по-малка от 1,3 метра в секунда.

4. Устройство съгласно патентна претенция 3, характеризиращо се с това, че дължината на правия участък на канала /37/ е наймалко 10 пъти по-голяма от максималната дълбочина на потока отпадни вода и най-малко 10 пъти по-голяма от широчината /35/ на канава.

5. Устройство съгласно патентни претенции 3 или 4, характеризиращо се с това, че напречното сечение на канала /33/ е постоянно, а каналът /49/ след завоя има съцото напречно сечение.

6. Устройство съгласно патентна претенция 5, характеризиращо ©е с това, че извитият участък /41/ сключва ъгъл /43/ равен на 20° до 40° с оста на правия участък/27/, а радиусът /4^ на завоя е мезду 5 и 15 пъти по-голям от широчината /35/ на канала.

7. Устройство съгласно патентна претенция 6, характеризиращо се с това, че извитият участък /41/ сключва ъгъл /43/равен на 30°, с оста на правия участък /37/, а радиусът /45/ на завоя е 12 пъти по-голям от широчината /35/ на канала.

8. Устройство съгласно патентна претенция 3, характеризиращо се с това, че предният край на отвора /51/ е разположен в края на завоя /61/.

9. Устройство съгласно патентна претенция 3, характеризиращо се с това, че отворът представлява приспособление за отстраняване на пясъка, състоящо се от вхеден отвор /51/, свързан с пясъкосъбирателен бункер /6V/ и отбойник /55/ на потока, разположен в канала /33/ и в пясъкосъбирателния бункер след входния отвор /51/ за отклоняване на потока към входния отвор.

10. Устройство съгласно патентна претенция 9, характеризиращо се с това, че широчината /59/ на входния отвор /51/ е по същество равна на половината от широчината на канала /35/ при завоя.

11. Устройство съгласно патентна претенция 9, характеризиращо се с това, че дължината /£7/ на входния отвор /51/ е по същество

- <4 — равна на широчината на канала·

1<. Устройство съгласно патентна претенция 9, характеризирало се с това, че отбойникъд? /5£/ на потока е вертикална плоча.

Ιό. Устройство съгласно патентна претенция 9, характеризиращо се с това, че широчината /с1/ на отбойника /56/, разположен в канала /33/, е равна най-малко на една четвърт от широчината на канала.

14. Устройство съгласно патентна претенция 13, характеризиращо се с това, че широчината /6£/ на отбойника /55/, разположен в канала /33/, е равна на една трета от широчината на канала.

15. Устройство съгласно която и да е от патенъни претенции от 9 до 14, характеризиращо се с това, че приспособлението за отстраняване на пясък включва също, след входния отвор /51/, един изход® отвор /53/, свързан с пясъкосъбирателния бункер и шащ широчина по същество равна на широчината на входния отвор.

16. Устройство съгласно патентна претенция 15, характеризиращо се е това, че дължината /63/ на изходния отвор /53/ е по същество равна на едаа четвърт от лирочината на канала.