КОРПУС СТАНЦИИ БИОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ХОЗЯЙСТВЕННО-БЫТОВЫХ СТОЧНЫХ ВОД

Настоящая полезная модель относится к области очистки сточных вод, а именно к конструкциям устройств, обеспечивающих глубокую биохимическую очистку хозяйственно-бытовых сточных вод, и может быть использована для полной биологической очистки хозяйственно-бытовых и близких к ним по составу сточных вод отдельно стоящих зданий, объектов инфраструктуры и прочих автономных (децентрализованных) систем канализации.
Известна «СТАНЦИЯ ГЛУБОКОЙ БИОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ХОЗЯЙСТВЕННО-БЫТОВЫХ СТОЧНЫХ ВОД» (патент РФ 130603, МПК C02F 3/00, опубл. 27.07.2013), включающая пластиковый корпус, в емкость которого проникает патрубок, подводящий сточные воды. Корпус накрыт крышкой, а в его емкости расположен трехсекционный отстойник, включающий в себя первую, вторую и третью камеры - резервуары, разделенные вертикальными стенками с отверстиями для перелива сточных вод, биореактор для окисления сточных вод, расположенный над трехсекционным отстойником. В дне биореактора выполнены отверстия для попадания очищенной воды в трехсекционный отстойник. Третья камера имеет патрубок выхода очищенной воды. При этом объем первой секции может составлять 50%, а второй и третьей - по 25% от общего объема отстойника. В каждой секции также могут быть встроены Т-образные переливы.
Этот известный корпус станции биохимической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод имеет существенный недостаток. У него очень сложная конструкция, которая имеет низкую прочность и может быть разрушена под воздействием внешних грунтовых масс, так как у него корпус имеет резервуары разных объемов за счет не симметричного расположения резервуаров отстойника.
Известен корпус станции биохимической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод (Каталог продукции Taylex. Электронный ресурс. Режим доступа к ресурсу: http://www.taylex.com.au/index.html - свободный), содержащий цилиндрическую емкость, имеющую, по меньшей мере, один вход и один выход, внутри которой коаксиально ей расположен цилиндрический центральный резервуар, в пространстве между упомянутыми емкостью и резервуаром путем его разделения, по меньшей мере, на четыре части с помощью перегородок образованы дополнительные резервуары, причем вход выполнен в первом дополнительном резервуаре, а в перегородке между ним и смежным с ним дополнительным резервуаром, между последним упомянутым и центральным резервуаром, в перегородке между следующей парой дополнительных резервуаров и между одним из них и центральным резервуаром выполнены сквозные отверстия. При этом все резервуары имеют разные объемы.
Этот известный корпус станции биохимической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод выбирается в качестве прототипа, хотя по сравнению с предыдущим был известен раньше, но он имеет с заявляемой полезной моделью наибольшее числе общих существенных признаков и предназначен для решения той же задачи, что и заявляемая полезная модель.
Недостатками прототипа являются: сложность в изготовлении, поскольку пространство между цилиндрической емкостью и центральным резервуаром разделено, по меньшей мере, на четыре части с помощью перегородок с образованием дополнительных резервуаров, имеющих разные объемы, то есть внутреннее пространство корпуса в поперечном сечении оказывается конструктивно несимметричным; низкая прочность, так как по условиям эксплуатации он размещается в грунте и на него воздействуют силовые давления, возникающие при поступлении грунтовых вод и перепаде температуры окружающей среды, а поскольку перегородки расположены на разном расстоянии друг от друга, поэтому те части стенки цилиндрической емкости, которые приходятся на большие по объему дополнительные резервуары, при погружении корпуса в грунт при равном давлении грунта будут подвержены большим деформациям, чем те, которые соответствуют меньшим по объему дополнительным резервуарам. В результате появляются места в корпусе, которые могут не выдержать давления грунта и деформироваться либо сломаться, т.е. известная конструкция является неравнопрочной.
Настоящая полезная модель, главным образом, имеет целью предложить корпус станции глубокой биохимической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод, позволяющий как минимум сгладить, по меньшей мере, один из указанных выше недостатков, а именно обеспечить повышение надежности при эксплуатации корпуса, когда в нем смонтируют соответствующую станцию глубокой биологической очистки хозяйственно бытовых сточных вод.
Таким образом, задачей настоящей полезной модели является модернизация корпуса станции глубокой биохимической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод с достижением следующего технического результата, а именно: упрощение его конструкции с одновременным повышением прочности.
Поставленная задача решена следующим образом. В известном корпусе станции глубокой биохимической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод, содержащем цилиндрическую емкость, имеющую, по меньшей мере, один вход и один выход, внутри которой коаксиально ей расположен цилиндрический центральный резервуар, в пространстве между упомянутыми емкостью и резервуаром путем его разделения, по меньшей мере, на четыре части с помощью перегородок образованы дополнительные резервуары, причем в перегородке между первым дополнительным резервуаром и смежным с ним дополнительным резервуаром, между последним упомянутым и центральным резервуаром, в перегородке между следующей парой дополнительных резервуаров и между одним из них и центральным резервуаром выполнены сквозные отверстия, СОГЛАСНО настоящей полезной модели, перегородки расположены на одинаковых расстояниях друг от друга, таким образом, что объемы всех образованных дополнительных резервуаров равны.
Есть вариант развития исходного технического решения, по которому между дополнительным резервуаром, смежным с первым дополнительным резервуаром выполнено дополнительное сквозное отверстие в центральный резервуар.
Есть вариант развития исходного технического решения, по которому над дном одного из смежных с первым дополнительным резервуаром под сквозным отверстием между ним и центральным резервуаром образован вертикальный канал.
Есть вариант развития исходного технического решения, по которому в перегородке между первым дополнительным резервуаром и смежным с ним дополнительным резервуаром выполнено дополнительное сквозное отверстие.
Есть вариант развития исходного технического решения, по которому в перегородке между первым дополнительным резервуаром и другим смежным с ним дополнительным резервуаром выполнено сквозное отверстие.
Есть вариант развития исходного технического решения, по которому над дном центрального резервуара под сквозным отверстием между ним и одним из смежных с первым дополнительным резервуаром образован дополнительный вертикальный канал.
Есть вариант развития исходного технического решения, по которому выход образован в одном из дополнительных резервуаров.
Есть другой вариант развития исходного технического решения, по которому вход может быть выполнен в центральном резервуаре или в первом дополнительном резервуаре.
Так же есть еще один вариант развития исходного технического решения, по которому введена съемная крышка, герметично соединяемая с верхней частью цилиндрической емкости.
В развитии предыдущего варианта дополнительного развития есть следующее изменение, по которому в крышке выполнен дополнительный вход и/или выход.
Такое новое техническое решение позволяет модернизовать известный корпус станции глубокой биохимической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод так, что достигается технический результат, который заключается в упрощении его конструкции с одновременным повышением прочности. Таким образом, заявленный технический результат достигается за счет того, что пространство между емкостью корпуса и резервуаром, расположенным в центре этой емкости, разделено, по меньшей мере, на четыре части с помощью перегородок с образованием дополнительных резервуаров, имеющих равные объемы, то есть внутреннее пространство корпуса в поперечном сечении оказывается конструктивно симметричным. При этом, Заявитель отмечает, что общеизвестно, что симметричные конструкции являются более простыми в изготовлении, чем асимметричные. Так при изготовлении заявляемого корпуса перегородки дополнительных резервуаров присоединяются к стенке центрального резервуара через равные расстояния. Одновременно с упрощением конструкции заявляемая полезная модель позволяет еще и повысить прочность корпуса за счет его стойкости к внешним воздействиям со стороны грунтовых вод и грунта при смене температур и непогоде. Это достигается за счет того, что перегородки дополнительных резервуаров, расположенные через равные расстояния друг от друга, выполняют функцию ребер жесткости по отношению ко всей конструкции и обеспечивают необходимую жесткость соединения стенок центрального резервуара и цилиндрической емкости. Таким образом, при равномерном давлении грунта на стенки цилиндрической емкости эти перегородки препятствуют деформированию всей конструкции, т.е. заявляемая конструкция является равнопрочной.
Заявитель провел патентные исследования, которые не выявили известность предлагаемой совокупности существенных признаков. Поэтому данную полезную модель можно считать новой.
Фиг.1 - Общий вид (в изометрии) предлагаемого корпуса станции глубокой биохимической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод без крышки.
Фиг.2 - Схема корпуса (продольная развертка, без крышки).
Согласно указанным фигурам, в одном из возможных вариантов исполнения, предлагаемый корпус 1 выполнен в виде цилиндрической емкости 2, имеющей, по крайней мере, один вход 3 и один выход 4. В упомянутой емкости 2 коаксиально расположен цилиндрический центральный резервуар 5, а пространство (на чертеже показано условно) между ним и стенкой цилиндрической емкости 2 разделено, по меньшей мере, на четыре равные по объему части с помощью четырех перегородок 6а, 6б, 6в, 6г с образованием четырех дополнительных резервуаров 7а, 7б, 7в, 7г.
Причем вход 3 может быть выполнен в первом дополнительном резервуаре 7а или в центральном резервуаре 5. Выход 4 может быть выполнен, например, во втором дополнительном резервуаре 7б или в третьем дополнительном резервуаре 7в или в четвертом дополнительном резервуаре 7г и снабжен герметичной заглушкой (на чертеже не показано). Вход 3 и выход 4 могут быть выполнены в виде патрубков (на чертеже не показано).
В перегородке 6а между дополнительными резервуарами 7а и 7б выполнено сквозное отверстие 8а. Между дополнительным резервуаром 7б и центральным резервуаром 5 выполнены два сквозных отверстия 8б и 8в. В перегородке 6в между дополнительными резервуарами 7в и 7г выполнено сквозное отверстие 8г. Между дополнительным резервуаром 7г и 7а в перегородке 6г может быть выполнено сквозное отверстие 8д. Между, например, дополнительным резервуаром 7г и центральным резервуаром 5 выполнено сквозное отверстие 8е. В перегородке 6а может быть выполнено дополнительное сквозное отверстие (на чертеже не показано).
Над дном дополнительного резервуара 7г, смежного с первым дополнительным резервуаром 7а, под сквозным отверстием 8е между ним и центральным резервуаром 5 может быть образован вертикальный канал 9. Вертикальный канал 9 может быть образован, например, из трубы любого сечения и профиля или п-образного швеллера, приваренного к внешней поверхности центрального резервуара 5. Над дном центрального резервуара 5 под сквозным отверстием 8е может быть образован дополнительный вертикальный канал 10, который может быть выполнен, например, из трубы любого сечения и профиля или п-образного швеллера, приваренного к внутренней поверхности центрального резервуара 5.
Вертикальный канал 9 создает дополнительный барьер для вымывания ила из центрального резервуара 5 и предназначен для осаждение ила.
Имеется съемная крышка (на чертеже не показано), герметично соединяемая с верхней частью цилиндрической емкости 5. При этом в ней может быть выполнен дополнительный вход (на чертеже не показано) и/или выход (на чертеже не показано).
В стенках резервуаров могут быть выполнены технологические отверстия, например, для трубопроводов и шлангов эйр-лифтов, воздуходувок (аэраторов) и др.
Корпус 1 может быть выполнен, например, из металла, металлопластика или пластмассы (стеклопластик, полипропилен, полиэтилен, поливинилхлорид и др.), а так же из другого материала, устойчивому к воздействию агрессивной среды, и может быть снабжен захватами (на чертеже показано условно) для обеспечения его перемещения.
Необходимо отметить, что отверстия в перегородках могут иметь соответствующие патрубки, обеспечивающие требуемое направление перетекания обрабатывающей жидкости в данном корпусе (на чертеже не показаны), а их расположение по высоте зависит от применяемого технологического процесса обработки сточных, например, вод и, возможный вариант направления перетоков этих вод по одному из них в данном корпусе изображен стрелками (см. Фиг 2).
Заявляемый корпус могут применять следующим образом (Фиг.2).
Сточные воды через вход 3 поступают в первичный отстойник-усреднитель - дополнительный резервуар 7а. Там происходит осаждение и осветление сточных вод. Оттуда отстоявшиеся сточные воды через перелив - сквозное отверстие 8а поступают в следующий дополнительный резервуар 7б. Там происходит процесс денитрификации.
Из дополнительного резервуара 7б сточные воды через перелив - сквозное отверстие 8в поступают в аэротэнк - центральный резервуар 5, где происходят процессы нитрификации, откуда, самотеком рециркулируют (возвращаются) в дополнительный резервуар 7б - денитрификатор. Процесс происходит непрерывно, обеспечивая чередования циклов аэробной и анаэробной очистки. Перемешивание ила осуществляется за счет постоянной циркуляции воды.
Из центрального резервуара 5 очищенные стоки поступают во вторичный отстойник - дополнительный резервуар 7г через отверстие 8е. Взвешенный ил и пенная шапка в центральном резервуаре 5 отсекается дополнительным вертикальным каналом 10, находящимся в центральном резервуаре 5, а при поступлении в дополнительный резервуар 7г осаждается осаждающей колонной - вертикальным каналом 9, таким образом, ил сразу оказывается у дна дополнительного резервуара 7г.
Со дна дополнительного резервуара 7г ил при помощи эйрлифта (на чертежах не показано) возвращается в первичный отстойник-усреднитель - дополнительный резервуар 7а с целью осаждения избыточного ила и обогащения поступающих сточных вод активным илом.
Отстоявшиеся от взвешенного ила очищенные сточные воды поступают самотеком из дополнительного резервуара 7а в дополнительный резервуар 7в, откуда, дополнительно отстоявшись, сточные воды самотеком или при помощи насоса через отверстие 4 удаются из очистного сооружения.
Так же очистные сооружения могут быть дополнены эйрлифтами, например, возвращающими активный ил из дополнительного резервуара 7г в дополнительный резервуар 7б и из центрального резервуара 5 в дополнительный резервуар 7б для усиления циркуляции ила. Возможны и иные варианты циркуляции сточных вод, а так же дополнение устройства станции системами дозации коагулянтов.
Таким образом, заявляемая полезная модель позволяет упростить конструкцию корпуса станции глубокой биохимической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод с одновременным повышением ее прочности и обеспечить технологическую универсальность в изготовлении под требуемый технологический процесс обработки сточных вод.