Устройство для биологической очистки сточных вод

Полезная модель относится к области биологической очистки бытовых и промышленных сточных вод, близких по составу к хозяйственно-бытовым сточным водам, с использованием активного ила.
Из уровня техники известно устройство для очистки воды [RU 97362, U1, C02F 1/00, 10.09.2010], содержащее корпус, в котором находятся разделенные перегородками приемная камера, аэротенк, вторичный отстойник и стабилизатор ила, а также подключенная к блоку управления и подключенная, по крайней мере, к одному компрессору через электромагнитный клапан система аэрации, состоящая из подсистемы турборежима, подсистемы прямой фазы очистки и подсистемы обратной фазы очистки, причем, подсистема турборежима включает турбораспределитель воздуха, главный насос с фильтром крупных фракций, воздухопровод главного насоса, воздухопровод продувки главного насоса в приемной камере, а также насос-циркулятор аэротенка с воздухопроводом насоса-циркулятора, подсистема прямой фазы очистки включает распределитель воздуха, воздухопровод внешней аэрации фильтра крупных фракций и аэратор аэротенка с воздухопроводом, а подсистема обратной фазы очистки включает распределитель воздуха, аэратор приемной камеры с воздухопроводом, насос-рециркулятор аэротенка с воздухопроводом, насос стабилизатора ила с воздухопроводом, насос вторичного отстойника с воздухопроводом, а также воздухопровод продувки вторичного отстойника, при этом, во вторичном отстойнике размещены успокоитель потока и форсунка продувки.
Недостатком этой установки является относительно высокая сложность конструкции, неустойчивая работа вторичного отстойника, вызванная возможностью выноса избыточного активного ила, и относительно низкая ремонтнопригодность.
Наиболее близким по технической сущности к предложенной является устройство для биологической очистки сточных вод [RU 184550, U1, C02F 3/02, C02F 3/00, C02F 1/00, 30.10.2018], содержащее корпус, разделенный перегородками на приемную камеру, аэротенк, вторичный отстойник, стабилизатор ила, блок управления и компрессор, подключенную к нему через электромагнитный клапан систему аэрации, причем, корпус выполнен в форме цилиндра, а вторичный отстойник образован вертикальными стенками, при этом, вторичный отстойник соединен с аэротенком через нижний вырез длиной не менее 80% ширины соединяющей стенки, а в стенке, соединяющей вторичный отстойник и аэротенк, напротив нижнего выреза размещена наклонная плоскость для скатывания ила в аэротенк с наклоном 30-35°.
Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно низкое качество очистки в условиях, в частности, наличия в сточных вода бионеразлагаемого мусора и жира, и относительно недостаточная противоаварийная защита.
Задача, которая решается в полезной модели, заключается в создании устройства для биологической очистки сточных вод, отличающееся повышенным качеством очистки при одновременном обеспечении повышенной противоаварийная защиты. Это позволяет расширить арсенал технических средств, используемых для очистки сточных вод.
Требуемый технический результат заключается в повышении качества очистки при одновременном повышении противоаварийной защиты.
Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что, в устройстве для биологической очистки сточных вод, содержащем корпус, разделенный перегородками на первичную приемную камеру, оснащенную мелкопузырчатым аэратором и патрубком для подачи сточных вод, выполненным в верхней части стенки первичной приемной камеры, вторичную приемную камеру, выполняющую функции первичного отстойника, стабилизатор ила, аэротенк и вторичный отстойник, согласно полезной модели, первичная приемная камера оснащена Г-образной трубой перелива, малый элемент которой введен в нижнюю часть вторичной приемной камеры, а больший элемент направлен вертикально вверх и оснащен на конце тройником для регулировки залива в зависимости от уровня установки патрубка для подачи сточных вод, а также патрубком для ввода в нее самотеком активного ила, подаваемого по трубе из стабилизатора ила, вторичная приемная камера, выполняющая функции первичного отстойника, оснащена крупнопузырчатым аэратором и аэролифтовыми насосами, для подачи сточных вод в аэротенк, оснащенный мелкопузырчатым аэратором и аэролифтовым насосом для подачи сточных вод через успокоитель во вторичный отстойник, оснащенный иловым аэролифтовым насосом для подачи активного или из нижней части вторичного отстойника в аэротенк и в стабилизатор ила, причем, вторичный отстойник снабжен отсеком сбора чистой воды, соединенный со вторичным отстойником перегородкой, обеспечивающей перелив в него самотеком очищенной воды из верхней части вторичного отстойника, при этом, в верхней части вторичного отстойника установлена труба вывода чистой воды из вторичного отстойника и отсека сбора чистой воды.
На чертеже представлено устройство для биологической очистки сточных вод в разрезе.
На чертеже обозначены;
1 - первичная приемная камера;
2 - патрубок для подачи сточных вод, выполненный в верхней части стенки первичной приемной камеры;
3 - датчик уровня сточных вод в первичной приемной камере;
4 - Г-образная труба перелива;
5 - тройник для регулировки залива;
6 - вторичная приемная камера, выполняющая функции первичного отстойника;
7,8 - аэролифтовые насосы первичного отстойника;
9 - труба подачи активного ила из стабилизатора ила в первичную приемную камеру;
10 - стабилизатор ила;
11 - аэротенк;
12 - аэролифтовый насос аэротенка;
13 - иловый аэролифтовый насос;
14 - крупопузырчатый аэратор;
15 - мелкопузырчатый аэратор первичной приемной камеры;
16 - мелкопузырчатый аэратор аэротенка;
17 - вторичный отстойник;
18 - успокоитель;
19 - вход трубы вывода чистой воды из вторичного отстойника и отсека сбора чистой воды;
20 - отсек сбора чистой воды;
21 - тройник трубы вывода чистой воды из вторичного отстойника и отсека сбора чистой воды;
22 - выход трубы вывода чистой воды из вторичного отстойника и отсека сбора чистой воды;
23 - выходной патрубок в стабилизаторе ила для трубы подачи активного ила из стабилизатора ила в первичную приемную камеру.
Устройство для биологической очистки сточных вод содержит корпус, разделенный перегородками на первичную приемную камеру 1, оснащенную мелкопузырчатым аэратором 15 и патрубком 2 для подачи сточных вод, выполненным в верхней части стенки первичной приемной камеры 1.
Кроме того, устройство содержит вторичную приемную камеру 6, выполняющую функции первичного отстойника, стабилизатор 10 ила, аэротенк 11 и вторичный отстойник 17.
Первичная приемная камера 1 устройства оснащена Г-образной трубой 4 перелива, малый элемент которой введен в нижнюю часть вторичной приемной камеры 6, а больший элемент направлен вертикально вверх и оснащен на конце тройником 5 для регулировки залива в зависимости от уровня установки патрубка 2 для подачи сточных вод.
Первичная приемная камера 1 устройства оснащена также патрубком 9 для ввода в нее самотеком активного ила, подаваемого по трубе из стабилизатора 10 ила.
Помимо указанного выше, вторичная приемная камера 6, выполняющая функции первичного отстойника, оснащена крупнопузырчатым аэратором 14 и аэролифтовыми насосами, 7,8 для подачи сточных вод в аэротенк 11, оснащенный мелкопузырчатым аэратором 16 и аэролифтовым насосом 13 для подачи сточных вод через успокоитель 18 во вторичный отстойник 17, оснащенный иловым аэролифтовым насосом 13 для подачи активного или из нижней части вторичного отстойника 17 в аэротенк 11 и в стабилизатор 10 ила.
Кроме того, вторичный отстойник 17 снабжен отсеком 20 сбора чистой воды, соединенный со вторичным отстойником 17 перегородкой, обеспечивающей перелив в него самотеком очищенной воды из верхней части вторичного отстойника 17, при этом, в верхней части вторичного отстойника 17 установлена труба вывода чистой воды из вторичного отстойника 17 и отсека 20 сбора чистой воды со входом 19, тройником 21 и выходом 22.
Используется устройство для биологической очистки сточных вод следующим образом.
Работа устройства основана на поэтапном удержании сточных вод в аэробной первичной приемной камере 1, где используется мелкопузырчатая аэрация, а затем во вторичной приемной камере 6, выполняющей функции первичного отстойника, аэротенке 11 и вторичном отстойнике 17, где происходит процесс отстаивания и осветления сточных вод.
Процесс биологической очистки заключается в биохимическом разрушении (окислении) микроорганизмами органических веществ и устранения в сточных водах процесса загнивания, что обеспечивает осветление сточных вод, которые становятся прозрачными, что значительно снижает бактериальное загрязнение.
Сточные воды через патрубок 2 поступают в первичную приемную камеру 1 с мелкопузырчатой аэрацией, обеспечиваемой мелкопузырчатым аэратором 15, где происходит усреднение поступающих сточных вод. Здесь же производится начальная биологическая и механическая очистка. В первичную приемную камеру 1 постоянно самотеком по трубе 9 подачи активного ила из стабилизатора 10 ила в первичную приемную камеру 1 подается активный ил (биологическая активная среда, состоящая из колоний аэробных микроорганизмов, развивающихся в процессе работы устройства. Для контроля аварийных ситуаций в приемной камере установлен датчик 3 уровня со световым индикатором аварии, расположенным на внешней части корпуса (крышки) устройства. Переливов из первичной приемной камеры 1 во вторичную приемную камеру 6 обеспечивается Г-образной трубой 4 перелива таким образом, чтобы при монтаже обеспечивалась возможность регулировки уровня в зависимости от глубины подводящей трубы (патрубка 2). Регулировка производится путем перемещения тройника 5 вдоль Г-образной трубы 4. Это позволяет использовать первичную приемную камеру 1 в качестве канализационной насосной станции, в которую при необходимости можно поместить фекальный насос для перекачки во вторичную приемную камеру 6, которая служит первичным отстойником. Это позволяет устанавливать устройство при залегании входной трубы ниже 1,5 м от уровня земли.
Во вторичной приемной камере 6, которая служит первичным отстойником, происходят анаэробные процессы очистки. Для поддержании активного ила во вешанном состоянии весь объем первичным отстойником постоянно перемешивается при помощи крупно-пузырчатого аэратора 14. Во вторичной приемной камере установлены аэролифтовые насосы 7 и 8 для перекачки сточных вод в аэротенк 11, где происходит окончательное разрушение органических соединений путем окисление активным илом, а также насыщение сточных вод кислородом воздуха при помощи мелкопузырчатого аэратора 16.
Смесь сточных вод и активного ила направляется через успокоитель 18 во вторичный отстойник 17 при помощи аэролифтового насоса 12, где в отсутствии аэрации происходит отделение активного ила от очищенной воды под действием гравитации. Очищенная вода самотеком в отсек 20 сбора чистой воды. Отвода очищенной воды может быть выполнен комбинированным способом или самотеком через выход 22 трубы вывода чистой воды из вторичного отстойника и отсека сбора чистой воды или принудительно с использованием насоса, который устанавливается в отсека 20 чистой воды. Для этого используется тройник 21 трубы вывода чистой воды из вторичного отстойника и отсека сбора чистой воды. Такая конструкция позволяет отводить очищенную воду даже после отключения электроэнергии.
Отделенный ил оседает в нижней части вторичного отстойника 17 и направляется в стабилизатор 10 ила при помощи илового аэролифтового насоса 13 для дальнейшего направления в первичную приемную камеру 1.
Для предотвращения смешивании стоков из первичной приемной камеры 1 и вторичного отстойника 17 в устройстве предусмотрены аварийные переливы, что позволяет не терять работоспособность станции даже при отсутствии подачи электроэнергии, так как все аэролифтовые насосы работают только при подаче кислорода воздуха.
В предложенном устройстве регулировка уровня подачи сточных вод в первичную приемную камеру позволяет устанавливать стандартное по высоте устройство очистки независимо от глубины подводящей трубы (от 10 см до 180 см за счет системы изменения уровня в первичной приемке).
Кроме того, конструкции первичной и вторичной приемноых камер позволяет полностью отсекать из сточных вод бионеразлагаемый мусор и жиры за счет движения сточных вод через систему нижнего перелива. Жиры и часть мусора остается в первичном отстойнике, а оставшееся часть мусора остается в первичной приемной камере.
В устройстве отсутствую часто ломающиеся устройства (поплавковые переключатели, электромагнитные клапаны, пузырьковые датчики, сложные блоки управления и т.п.
Устройство способно работать даже при отсутствии электроэнергии, так как устройство при его отсутствии переходит в работу по принципу самотечного многокамерного септика.
Таким образом, благодаря введенным усовершенствованиям обеспечивается расширение арсенала технических средств, используемых для очистки сточных вод при одновременном достижения заявленного технического результата, заключающегося в повышении качества очистки п повышении противоаварийной защиты.