RU2149673C1

RU2149673C1 - Horizontal sump

Info

Publication number: RU2149673C1
Application number: RU99125710A
Authority: RU
Inventors: А.Б. Каменецкий
Original assignee: Каменецкий Александр Борисович
Priority date: 1999-12-14
Filing date: 1999-12-14
Publication date: 2000-05-27

Abstract

FIELD: public utilities; sewage treatment systems making use of activated sludge. SUBSTANCE: sump has rectangular reservoir. Upper guides for motion of trolley are mounted on upper portion of extended walls of reservoir. Two rods secured on trolley hold sludge scraper made in form of swivel frame with shifted center of mass. Lower guides laid on bottom of reservoir along its extended sides are used for change of position of scraper from vertical to horizontal. Retainers are mounted on rods near scraper. Ends of lower guides are inclined upward at angle of 40 to 50 deg. EFFECT: enhanced reliability of sump. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области коммунального хозяйства, а именно к системам очистки сточных вод с использованием активного ила, и характеризует конструкцию первичного или вторичного горизонтального отстойника. The invention relates to the field of public utilities, and in particular to wastewater treatment systems using activated sludge, and characterizes the design of the primary or secondary horizontal sump.

Горизонтальные отстойники (Когановский А.М. и др. Очистка промышленных сточных вод. Киев, "Технiка", 1974, стр. 40 - 41) представляют собой вытянутые прямоугольные резервуары, содержащие лоток для распределения сточной воды, привод скребкового механизма, лоток для сбора всплывающих веществ, лоток для сбора осветленной воды, скребковый механизм, обычно представляющий собой набор досок, установленных параллельно друг другу на некотором расстоянии и ориентированных поперек резервуара, а также иловую трубу. Недостатком указанной конструкции горизонтального отстойника следует признать использование скребкового механизма в виде набора досок. Доски через определенное время сгнивают и требуют замены, кроме того, при попадании в резервуар отстойника посторонних предметов доски могут быть повреждены механически, что вызовет вынужденную остановку отстойника для замены набора досок. Поскольку привод скребкового механизма представляет собой бесконечную цепь, проходящую через зубчатую передачу, то это ограничивает высоту используемых досок и, тем самым, эффект собирания осадка в иловый приямок. Horizontal sedimentation tanks (A. Koganovsky et al. Industrial wastewater treatment. Kiev, Technika, 1974, pp. 40–41) are elongated rectangular tanks containing a wastewater distribution tray, a scraper drive, and a collection tray pop-up substances, a tray for collecting clarified water, a scraper mechanism, usually a set of boards installed parallel to each other at a certain distance and oriented across the tank, as well as a sludge pipe. The disadvantage of this design of a horizontal sump should be recognized as the use of a scraper mechanism in the form of a set of boards. The boards rot after a certain time and require replacement, in addition, if foreign objects get into the sump tank, the boards can be damaged mechanically, which will cause the sump to stop to replace a set of boards. Since the drive of the scraper mechanism is an endless chain passing through the gear train, this limits the height of the boards used and, thus, the effect of collecting sediment in the silt pit.

Известна конструкция скребкового устройства (SU, авторское свидетельство 566773, С 02 F 11/00, 1977), содержащего несущую раму, два неподвижных упора, скребок и поворотный механизм. Поворотный механизм представляет собой установленные на шарнирах на несущей раме и связанные между собой стержневым толкателем два сегмента, на конце одного из которых шарнирно закреплено водило с полкой и поводок, а также тяга с пальцем. Тяга соединена со скребком, подвешенном на подкосе с ограничителем. При подходе устройства к одной из стенок сегменты, скользя по одному из упоров посредством ранее охарактеризованной схемы, переводят скребок либо в рабочее, либо в транспортное положение. Недостатком известной конструкции следует признать ее сложность и, вызванное ей, большое количество трущихся друг о друга деталей. Наличие большого количества взвешенных частиц в воде, окружающей движущиеся и трущиеся между собой детали, приводит к значительному люфту в места соединения трущихся деталей и, следовательно, к выходу системы из строя. A known design of a scraper device (SU, copyright certificate 566773, C 02 F 11/00, 1977) containing a supporting frame, two fixed stops, a scraper and a rotary mechanism. The pivoting mechanism consists of two segments mounted on hinges on a supporting frame and interconnected by a rod pusher, at the end of one of which a carrier with a shelf and a leash, as well as a rod with a finger, are pivotally fixed. The rod is connected to a scraper suspended on a strut with a limiter. When the device approaches one of the walls, the segments, sliding along one of the stops by means of a previously described scheme, transfer the scraper to either the working or transport position. A disadvantage of the known design should recognize its complexity and, due to it, a large number of parts rubbing against each other. The presence of a large number of suspended particles in the water surrounding moving and rubbing together parts leads to a significant backlash in the joints of the rubbing parts and, therefore, to the failure of the system.

Известна также конструкция горизонтального отстойника (SU, авторское свидетельство 361982, С 02 F 11/00, 1973), содержащая резервуар, над которым движется посредством привода тележка. На тележке закреплены штанги. Каждая штанга выполнена из концентрически расположенных труб, причем на внутренней трубе закреплен скребок, а на наружной трубе установлена направляющая с установленным на ней с возможностью перемещения подпружиненным поверхностным щитом. Скребок снабжен роликами, переводящими скребок в горизонтальное положение, и фиксаторами. Поверхностный щит также снабжен роликами и фиксаторами положения, смонтированных на направляющих. При включении привода начинается рабочий ход тележки со скребком. При этом поверхностный щит наполовину погружен в жидкость, а скребок ориентирован в вертикальном положении. При подходе тележки к иловому приямку скребок сбрасывает в него осадок и затем, упираясь роликами в упоры, занимает горизонтальное положение и фиксируется в нем, при этом поверхностный щит приподнимается над уровнем жидкости под действием верхних упоров и верхних роликов и также фиксируется. Затем тележка с зафиксированными скребком и поверхностным щитом начинает двигаться в обратном направлении. В конце возвратного движения упоры освобождают щит и скребок от фиксаторов, и под действием собственного веса они устанавливаются в рабочее положение. Недостатком известного устройства следует признать наличие большого количества упоров, а также поверхностного щита, усложняющих конструкцию. Кроме того, наличие большого количества упоров приводит к большому количеству ударных взаимодействий, неблагоприятно сказывающихся на работе устройства. Also known is the design of a horizontal sump (SU, copyright certificate 361982, C 02 F 11/00, 1973) containing a tank over which the trolley moves through the drive. Rods are attached to the trolley. Each rod is made of concentrically arranged pipes, and a scraper is fixed on the inner pipe, and a guide is installed on the outer pipe with a spring-loaded surface shield mounted on it with the possibility of movement. The scraper is equipped with rollers that translate the scraper into a horizontal position, and clamps. The surface shield is also equipped with rollers and position locks mounted on rails. When the drive is turned on, the trolley begins with a scraper. In this case, the surface shield is half immersed in the liquid, and the scraper is oriented in an upright position. When the cart approaches the sludge pit, the scraper discharges sediment into it and then, resting on the rollers against the stops, takes a horizontal position and is fixed in it, while the surface shield rises above the liquid level under the action of the upper stops and upper rollers and is also fixed. Then the trolley with the fixed scraper and surface shield begins to move in the opposite direction. At the end of the return movement, the stops release the shield and the scraper from the clamps, and under the influence of their own weight they are installed in the working position. A disadvantage of the known device should be recognized as the presence of a large number of stops, as well as a surface shield, complicating the design. In addition, the presence of a large number of stops leads to a large number of shock interactions that adversely affect the operation of the device.

Техническая задача, решаемая посредством настоящего изобретения, состоит в разработке простой конструкции горизонтального отстойника. The technical problem solved by the present invention is to develop a simple design of a horizontal sump.

Технический результат, получаемый в результате реализации изобретения, состоит в повышении надежности устройства, приводящей к увеличению срока его безаварийной работы. The technical result obtained as a result of the implementation of the invention consists in increasing the reliability of the device, leading to an increase in the period of its trouble-free operation.

Указанный технический результат достигается использованием конструкции горизонтального отстойника, приведенной на фиг. 1 и фиг. 2. Горизонтальный отстойник содержит прямоугольный резервуар 1, в дне которого выполнен иловый приямок 2. На верхней части протяженных стен резервуара 1 установлены верхние направляющие 3, предназначенные для перемещения тележки 4 под действием привода (не показан). На тележке 4 закреплены по меньшей мере две штанги 5, ориентированные вниз, и, на которых на горизонтальной оси 6, закрепленной на штангах 6, установлен с возможностью изменения положения относительно оси 6 иловый скребок 7. Иловый скребок 7 выполнен в виде поворачивающейся рамы со смещенным центром масс, обеспечивающим в рабочем положении угол атаки скребка 7 к горизонту 55 - 65^o. По дну резервуара 1 вдоль его протяженных сторон проложены нижние направляющие (на фиг. 1 приведен вариант с использованием направляющих нижних, разделенных на два отрезка 8, 9), предназначенные для изменения положения скребка 7 из вертикального в горизонтальное. На штангах 5 установлены фиксаторы 10, предназначенные для фиксирования скребка 7 в горизонтальном положении при движении скребка 7 от илового приямка 2. Концы нижних направляющих 8,9 загнуты вверх под углом 40 - 50^o, а дно резервуара 1 имеет уклон 0,05 - 0,15 в сторону илового приямка 2. Над иловым приямком 2 установлен трубопровод подачи очищаемой сточной воды (не показан). На противоположной короткой стороне резервуара установлен трубопровод отвода очищенной сточной воды (не показан). Приямок 2 соединен с системой удаления ила (не показана). В качестве привода может быть использована электрическая или механическая лебедка с реверсированным движением.The indicated technical result is achieved using the horizontal settler design shown in FIG. 1 and FIG. 2. The horizontal sump contains a rectangular tank 1, in the bottom of which a sludge pit is made 2. On the upper part of the extended walls of the tank 1 are installed upper guides 3, designed to move the cart 4 under the action of a drive (not shown). At least two rods 5 are mounted on the trolley 4, oriented downward, and on which a silt scraper 7 is mounted with a possibility of changing the position relative to axis 6 on a horizontal axis 6 mounted on the rods 6. The silt scraper 7 is made in the form of a rotating frame with an offset the center of mass, providing in working position the angle of attack of the scraper 7 to the horizon 55 - 65 ^o . Lower guides are laid along the bottom of the tank 1 along its extended sides (Fig. 1 shows an option using lower guides divided into two segments 8, 9), designed to change the position of the scraper 7 from vertical to horizontal. On the rods 5, clamps 10 are installed, designed to fix the scraper 7 in a horizontal position when the scraper 7 moves from the silt pit 2. The ends of the lower guides 8.9 are bent upward at an angle of 40 - 50 ^o , and the bottom of the tank 1 has a slope of 0.05 - 0 , 15 in the direction of the sludge pit 2. Above the sludge pit 2, a pipeline for supplying treated wastewater (not shown) is installed. On the opposite short side of the tank is a piped drain of treated wastewater (not shown). The pit 2 is connected to a sludge removal system (not shown). An electric or mechanical winch with reversed movement can be used as a drive.

Устройство работает следующим образом. Очищаемая сточная вода поступает из трубопровода в резервуар 1. Проходя через резервуар 1, сточная вода очищается действием активного ила и удаляется посредством трубопровода очищенной воды. В процессе очистки сточных вод в резервуаре накапливается избыточный активный ил, который оседает на дно. После накопления на дне резервуара избыточного ила включают привод тележки 4. При движении тележки 4 по верхним направляющим 3 под действием привода скребок 7, опирающийся на нижние направляющие 9, ориентирован примерно под углом 60^o. Сопротивление сгребаемого ила, а также сила тяжести, действующая на скребок 7, удерживают его под указанным углом. Наклон основания резервуара компенсирует возрастающую за счет увеличения массы сгребаемого ила нагрузку на скребок. При приближении к иловому приямку скребок 7 смещает в приямок собранный ил и по поднимающимся вверх нижним направляющим 8 начинает перемещаться вверх. Изменение направления приложения силы тяжести заставляет развернуться скребок 7 практически параллельно дну резервуара 1, при этом система фиксаторов 10 закрепляет скребок 7 в указанном направлении. При перемещении тележки 4 к противоположной стороне резервуара скребок 7 по поднимающимся вверх направляющим 9 также перемещается вверх. Изменение направления приложения силы тяжести освобождает скребок 7 от системы фиксаторов 10, и скребок 7 занимает рабочее положение под углом примерно 60^o к горизонту. Процесс очистки дна от осевшего ила, продолжающийся параллельно процессу очистки сточной воды, продолжается.The device operates as follows. The treated wastewater flows from the pipeline to the tank 1. Passing through the tank 1, the wastewater is purified by the action of activated sludge and is removed by means of a purified water pipeline. In the process of wastewater treatment, excess activated sludge accumulates in the tank, which settles to the bottom. After accumulation of excess sludge at the bottom of the tank, the trolley 4 drive is turned on. When the trolley 4 moves along the upper guides 3 under the action of the drive, the scraper 7, which rests on the lower guides 9, is oriented at an angle of about 60 ^° . The resistance of the raked sludge, as well as the force of gravity acting on the scraper 7, hold it at a specified angle. The inclination of the base of the tank compensates for the increased load on the scraper due to the increase in the mass of the raked sludge. When approaching the sludge pit, the scraper 7 shifts the collected sludge into the pit and starts to move upward along the lower guides 8 rising up. Changing the direction of application of gravity forces the scraper 7 to turn around almost parallel to the bottom of the tank 1, while the system of latches 10 secures the scraper 7 in the indicated direction. When moving the cart 4 to the opposite side of the tank, the scraper 7 along the rising up rails 9 also moves up. Changing the direction of application of gravity frees the scraper 7 from the system of latches 10, and the scraper 7 occupies a working position at an angle of about 60 ^o to the horizon. The process of cleaning the bottom of settled sludge, continuing in parallel with the wastewater treatment process, continues.

Поскольку указанная конструкция практически не имеет трущихся деталей, а также практически не чувствительна к попадающим в резервуар посторонним предметам, время наработки ее на отказ увеличено по сравнению с ближайшим аналогом примерно в 3,7 раза. Since this design has virtually no rubbing parts, and is also practically insensitive to foreign objects falling into the tank, its MTBF has been increased by approximately 3.7 times compared with the closest analogue.

Claims

1. A horizontal sump containing a rectangular tank, in the bottom of which a sludge pit is made, on the upper part of the extended walls of the tank there are upper guides designed to move the trolley under the action of the drive, and at least two rods fixed downward and on which on the horizontal axis mounted on the rods, installed with the possibility of changing the position relative to the axis of the sludge scraper, characterized in that the sludge scraper is made in the form of a rotating frame s with a displaced center of mass, providing in the working position the angle of attack of the scraper to the horizon 55 - 65 ^o , lower guides are laid along the bottom of the tank along its extended sides, designed to change the position of the scraper from vertical to horizontal, latches are installed on the rods for fixing the scraper in a horizontal position when the scraper moves from the sludge pit, and the ends of the lower guides are bent upward at an angle of 40 - 50 ^o , and the bottom of the tank has a slope of 0.05 - 0.15 towards the sludge pit.

2. The sump according to claim 1, characterized in that the drive is made in the form of a winch.