Подающая распределительная система резервуара для обработки жидкости

Изобретение относится к обработке жидкостей гравитационным осаждением и может использоваться при обработке сточных вод. Система содержит подающий узел (1) для подвода жидкостей к резервуару (К) при помощи проведенного в резервуар неподвижного распределительного канала (1а). Подающий узел содержит по меньшей мере два вытянутых в продольном направлении (s2) прямых транспортирующих канала (1b), которые неподвижно прикреплены к распределительному каналу (1а) и отходят в стороны от последнего с целью формирования в резервуаре (К) зоны (z1) подачи, радиально расширяющейся относительно распределительного канала (1а). Узел истечения оснащен каналами подачи, такими как выпускные отверстия (1с1), насадки и/или аналогичные устройства. Выпуск подлежащей обработке жидкости узлом истечения в резервуар осуществляется по всей длине узла истечения. Технический результат состоит в оптимизации процесса обработки жидкости. 14 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к системе резервуара для обработки жидкостей, например, отстойного бассейна или аналогичного бассейна для осветления жидкости, содержащей по меньшей мере подающий узел для подвода подлежащей обработке жидкости, например, сточных вод или аналогичных жидкостей к указанному резервуару при помощи проведенного в резервуар неподвижного распределительного канала.

Уровень техники

В настоящее время известно множество разнообразных систем, используемых в вышеуказанных целях, в частности, для осуществления процессов, связанных с очисткой сточных вод. Также известно об использовании резервуаров самой разнообразной формы, например, бассейнов прямоугольной или круглой формы - так называемых горизонтальных и вертикальных отстойников, глубины которых также отличаются большим разнообразием. Что касается доставки подлежащей обработке жидкости в резервуар, то вероятно наиболее распространенным в настоящее время способом является ввод жидкости из одной точки в центре резервуара при помощи неподвижного распределительного канала, другими словами, например, в случае прямоугольного отстойника - горизонтальный ввод, через одну из боковых стенок, а если отстойник имеет круговое сечение, то вертикальный ввод сверху или снизу через центр, с распределением жидкости, например, в горизонтальном направлении.

Вышеописанные традиционные системы имеют очень много недостатков и с ними связано много проблем, потому что подача подлежащей обработке жидкости через центр, из одной точки резервуара прежде всего приводит к неоднородности жидкости в баке, что значительно замедляет ход процесса осветления жидкости.

С другой стороны известны подвижные системы, предназначенные для ввода подлежащей обработке жидкости в резервуар в пределах более широкой области, однако такие решения связаны со значительными материальными затратами, а также с необходимостью оперативного и профилактического технического обслуживания. Кроме того, механизмы приводов таких систем подвержены всем видам функциональных нарушений, в частности, при их использовании вышеупомянутым образом.

Раскрытие изобретения

Задача настоящего изобретения состоит в радикальном устранении вышеупомянутых проблем, чтобы, таким образом, существенно поднять уровень существующих технических решений. Решение поставленной задачи достигается соответствующей настоящему изобретению системой резервуара для обработки жидкостей, которая главным образом отличается тем, что ее подающий узел содержит по меньшей мере два вытянутых в продольном направлении прямых транспортирующих канала, которые неподвижно прикреплены к распределительному каналу и отходят в стороны от последнего с целью формирования в резервуаре зоны подачи, радиально расширяющейся относительно распределительного канала, посредством узла истечения, оснащенного каналами подачи, такими, как выпускные отверстия, насадки и/или аналогичные устройства, причем выпуск подлежащей обработке жидкости узлом истечения в резервуар осуществляется по всей длине узла истечения.

Самыми важными достоинствами соответствующей изобретению системы можно считать ее простоту и надежность, так как при очень простой конструкции система позволяет реализовать процесс обработки во всей его полноте, действуя при этом существенно лучше в техническом и экономическом отношении, чем существующие системы аналогичного назначения, при очень низкой стоимости изготовления, что достигается, благодаря прямым в продольном направлении транспортирующим каналам. При помощи соответствующей изобретению системы можно гарантированно обеспечить оптимальные условия осуществления заданного процесса обработки жидкости за любое заданное время, при минимуме необходимого обслуживания, благодаря единому, целиком неподвижному подающему узлу, который, однако, способен производить выпуск подлежащей обработке жидкости в резервуар более равномерно за счет создания зон подачи, которые расширены и в горизонтальном и в вертикальном направлении. Соответствующий изобретению подающий узел может быть целиком расположен под поверхностью жидкости, за счет чего, например, исключаются проблемы замерзания. Подавая в резервуар подлежащую обработке жидкость, например, сточные воды, по существу в направлении наклонно вниз, в виде струй через выпускные отверстия транспортирующего канала, можно избежать переноса жидкости на поверхность и образования пены, что, например, имеет место, когда жидкость подлежащую обработке подают из центра резервуара вверх, и распределяют вперед в горизонтальном направлении. Таким образом, при помощи соответствующей изобретению системы можно обеспечить существенную однородность жидкости в резервуаре, например, в бассейне отстойника. При этом фактический процесс осветления может проходить значительно эффективнее, чем в существующих системах аналогичного назначения.

Другие предпочтительные варианты осуществления соответствующей изобретению системы изложены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Краткое описание чертежей

Варианты выполнения настоящего изобретения будут подробнее описаны ниже со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 изображает предпочтительный вариант осуществления соответствующей изобретению системы, используемой в так называемом горизонтальном отстойнике,

фиг.2 изображает примеры двух вариантов осуществления подающего узла, входящего в состав системы, соответствующей настоящему изобретению,

фиг.3 изображает течение жидкости в транспортирующем канале подающего узла, и

фиг.4а-4е изображают варианты узлов (фиг.4a-4d) истечения транспортирующего канала, входящего в состав системы, соответствующей настоящему изобретению, а также картину истечения (фиг.4е) жидкости при виде с торца транспортирующего канала.

Осуществление изобретения

Настоящее изобретение связано с системой резервуара для обработки жидкостей, например, отстойного бассейна или аналогичного бассейна для осветления жидкости путем гравитационного осаждения, содержащей по меньшей мере подающий узел 1 для подвода подлежащей обработке жидкости, например, сточных вод или аналогичных жидкостей к указанному резервуару К при помощи проведенного в резервуар неподвижного распределительного канала 1а. Подающий узел содержит по меньшей мере два вытянутых в продольном направлении s2 прямых транспортирующих канала 1b, которые неподвижно прикреплены к распределительному каналу 1а, и отходят в стороны от последнего с целью формирования в резервуаре К зоны z1 подачи, радиально расширяющейся относительно распределительного канала 1а, например, с использованием принципа, показанного на фиг.1 и 3, посредством узла 1 с истечения, оснащенного каналами подачи, такими как выпускные отверстия 1с1, насадки и/или аналогичные устройства, причем выпуск подлежащей обработке жидкости узлом истечения в резервуар осуществляется по всей длине узла истечения.

Согласно предпочтительному варианту осуществления системы, в соответствии с настоящим изобретением, как показано на фиг.1, к концу распределительного канала 1а, на расстоянии е от дна резервуара К, присоединены транспортирующие каналы 1b, например, в виде труб, коробчатых балок или аналогичных элементов, причем транспортирующие каналы расположены в вертикальном направлении h под тупым углом а, при этом узел 1с истечения устроен на их нижних поверхностях А с целью формирования в резервуаре К дополнительно зоны z2 подачи в вертикальном направлении h, что показано, в частности, на фиг.3.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.1, подающий узел 1 содержит распределительный канал 1а, который проведен снизу в резервуар К круглого поперечного сечения, и расположен по существу в центральной части резервуара. Суммарная площадь поперечного сечения транспортирующих каналов 1b, соединенных неподвижным образом с распределительным каналом 1а, существенно больше площади сечения потока в распределительном канале 1а, в частности, чтобы снизить скорость течения подлежащей обработке жидкости перед узлом 1с истечения.

Кроме того, в предпочтительном варианте осуществления, согласно фиг.1 и 2, подающий узел 1 содержит по меньшей мере три транспортирующих канала 1b, присоединенных к распределительному каналу 1а симметрично в плоскости его поперечного сечения, перпендикулярной продольному направлению s1.

Также, в предпочтительном варианте осуществления, согласно фиг.4а и 4b, узел 1 с истечения содержит в транспортирующих каналах 1 b выпускные отверстия 1с1', 1с1'' для жидкости, при этом указанные отверстия расположены на некотором расстоянии друг от друга в продольном направлении s2 транспортирующих каналов 1b, и вытянуты в поперечном направлении и/или частично в продольном направлении s2.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения, показанным на фиг.4с, узел 1с истечения содержит в транспортирующих каналах 1b выпускные отверстия 1с2 для жидкости, при этом указанные отверстия вытянуты в продольном направлении s2. Узел 1с истечения может также содержать в транспортирующих каналах, как показано на фиг.4d, систему перфорационных отверстий 1с3, которая простирается в продольном направлении s2.

Предпочтительная длина транспортирующих каналов 1b составляет 1,5-3 м, и естественно зависит от размеров резервуара К для обработки жидкостей, при этом минимальный поперечный размер для потока составляет 60-100 мм и/или минимальный размер отверстий 1с1', 1с1'', 1с2, 1с3 составляет 60-100 мм. При использовании указанных размеров оказывается возможной максимально равномерная подача подлежащей обработке жидкости в резервуар, при этом истечение жидкости из транспортирующего канала происходит предпочтительным образом, как показано на фиг.4е, в виде ламинарного потока снизу, в результате чего жидкость в виде струй направляется под тупым углом вниз, и может эффективно распространяться в широкой зоне резервуара для последующего отстоя и осветления без явлений турбулентности, свойственных существующим техническим решениям.

В рассматриваемом варианте осуществления узел истечения выполнен в виде отверстий для выпуска жидкости, но в данном контексте, естественно, также возможно использование подходящих узлов с насадками, что однако на практике увеличивает расходы на изготовление по сравнению с вышеописанной реализацией выпускных отверстий.

Кроме того, согласно предпочтительному варианту осуществления, размер зоны z2 в вертикальном направлении составляет 20-60%, а оптимально, приблизительно, 40% высоты Н располагаемого пространства для жидкости в резервуаре. Соответственно, согласно фиг.1, в предпочтительном варианте, расстояние М от верхнего края резервуара до самого верхнего элемента выпуска жидкости узла 1с истечения составляет по меньшей мере 30-60%, а оптимально, приблизительно, 40% высоты Н располагаемого пространства для жидкости в резервуаре.

Следует понимать, что изобретение не ограничивается представленными и описанными выше вариантами осуществления, напротив, в рамках основной идеи изобретения в него могут быть внесены самые разнообразные изменения. Поэтому, в первую очередь следует понимать, что транспортирующие каналы могут отличаться друг от друга по длине, или количество транспортирующих каналов может превышать показанное в вышеприведенных вариантах. Также возможным является применение определенных видов направляющих поверхностей для потоков, например, на концах транспортирующих каналов, или дроссельных устройств, связанных с выпускными отверстиями или имеющимися насадками.

1. Система резервуара для обработки жидкости для осветления жидкости путем гравитационного осаждения, содержащая подающий узел (1) для подвода подлежащей обработке жидкости к резервуару (К) при помощи проведенного в этот резервуар неподвижного распределительного канала (1а), причем подающий узел содержит по меньшей мере два вытянутых в продольном направлении (s2) прямых транспортирующих канала (1b), которые неподвижно прикреплены к распределительному каналу (1а) и отходяг в стороны от последнего для формирования в резервуаре (К) зоны (z1) подачи, радиально расширяющейся относительно распределительного канала (1а), посредством узла (1с) истечения, оснащенного каналами подачи, причем выпуск подлежащей обработке жидкости узлом истечения в резервуар осуществляется по всей длине узла истечения, отличающаяся тем, что к концу распределительного канала (1а), на расстоянии (е) от дна резервуара (К), присоединены транспортирующие каналы (1b), причем указанные транспортирующие каналы расположены в вертикальном направлении (h) под тупым углом (а) наклонно вверх, а узел (1с) истечения выполнен на их нижних поверхностях (А) для формирования в резервуаре (К) зоны (z2) подачи в вертикальном направлении (h).

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что подающий узел (1) содержит распределительный канал (1а), проведенный снизу в резервуар (К) круглого поперечного сечения, при этом подающий узел расположен, по существу, в центральной части резервуара, а суммарная площадь поперечного сечения транспортирующих каналов (1b), соединенных неподвижным образом с распределительным каналом (1а), существенно больше плошали сечения потока в распределительном канале (1а), в частности, для снижения скорости течения подлежащей обработке жидкости перед узлом (1с) истечения.

3. Система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что подающий узел (1) содержит по меньшей мере три транспортирующих канала (1b), присоединенных к распределительному каналу (1а) симметрично в плоскости его поперечного сечения, перпендикулярной продольному направлению (s1).

4. Система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что узел (1с) истечения содержит в транспортирующих каналах (1b) выпускные отверстия (1с1', 1с1''), которые расположены на расстоянии друг от друга в продольном направлении (s2) транспортирующих каналов (1b) и вытянуты в поперечном направлении и/или частично в продольном направлении (s2).

5. Система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что узел (1 с) истечения содержит в транспортирующих каналах (1b) выпускные отверстия (1с2), вытянутые в продольном направлении (s2).

6. Система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что узел (1с) истечения содержит в транспортирующих каналах систему перфорационных отверстий (1с3), которая проходит в продольном направлении (s2).

7. Система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что длина транспортирующих каналов (1b) составляет 1,5-3 м, минимальный поперечный размер для потока составляет 60-100 мм и/или минимальный размер отверстий (1с1', 1с1'', 1с2, 1с3) составляет 60-100 мм.

8. Система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что размер зоны (z2) подачи в вертикальном направлении составляет 20-60% высоты (Н) располагаемого пространства для жидкости в резервуаре.

9. Система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что расстояние (М) от верхнего края резервуара до самого верхнего элемента выпуска жидкости узла (1с) истечения составляет по меньшей мере 30-60% высоты (Н) располагаемого пространства для жидкости в резервуаре.

10. Система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что резервуар для обработки жидкости представляет собой отстойный бассейн.

11. Система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что подлежащая обработке жидкость представляет собой сточные воды.

12. Система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что каналы подачи представляют собой выпускные отверстия и/или насадки.

13. Система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что транспортирующие каналы представляют собой трубы или коробчатые балки.

14. Система по п.8, отличающаяся тем, что размер зоны подачи в вертикальном направлении составляет 40% высоты располагаемого пространства для жидкости в резервуаре.

15. Система по п.9, отличающаяся тем, что расстояние от верхнего края резервуара до самого верхнего элемента выпуска жидкости узла составляет по меньшей мере 40% высоты располагаемого пространства для жидкости в резервуаре.