Устройство глубокой биологической очистки сточных вод

Полезная модель относится к области очистки сточных вод, а именно к локальным станциям очистки хозяйственно-бытовых сточных вод, и может найти применение для очистки поступающих от отдельного коттеджа или группы коттеджей хозяйственно-бытовых сточных вод, в условиях отсутствия централизованной системы канализации.
Из уровня техники известны следующие решения.
Так, из описания к патенту РФ №108443 (опубликован 20.09.2011 г.) известна станция для очистки сточных вод, которая содержит корпус со связанными между собой преаэратором, первичным отстойником, регенератором активного ила и аэтотенком, в котором установлен вторичный отстойник. Преаэратор имеет средства и для ввода сточной воды и подвода воздуха соответственно, аэратотенк имеет средства и для отвода очищенной воды и подвода воздуха соответственно. Преаэратор и первичный отстойник связаны между собой посредством решетки механической очистки. Между вторичным отстойником и регенератором активного ила установлен эрлифт. Вторичный отстойник - устройство для отделения хлопьев активного ила и других взвешенных веществ от очищенной воды содержит устанавливаемый вертикально резервуар. Фильтрующий блок, имеющий верхнюю и нижнюю решетки и соответственно и жесткую засыпную биозагрузку.
Наиболее близким аналогом к патентуемому решению является устройство для эффективной очистки сточных вод, содержащее, как и патентуемое, корпус, разделенный на три камеры: приемную камеру, анаэробный отстойник и аэротенк с успокоителем, отделенный от приемной камеры и от анаэробного отстойника перегородкой, герметичный приборный отсек с компрессором и блоком управления, при этом в приемной камере выполнено отверстие для поступления стоков из приемной камеры в анаэробный отстойник и размещен аэратор, в анаэробном отстойнике расположен крупнопузырчатый аэратор, рециркуляционный аэролифт для подачи ила из анаэробного отстойника в приемную камеру, а также в анаэробном отстойнике выполнено отверстие для сообщения его с аэротенком, который содержит удалитель биопленки и средства для вывода воды из устройства (патент РФ №2455239, опубликованный 10.07.2012 г).
Недостатками известного устройства являются недостаточная степень очистки воды из-за нехватки бактерий, которые вымываются через щелевое отверстие в самом низу перегородки, и обрастания места, через которое производится сброс очищенной воды, из-за возможного вымывания неочищенных частиц взвеси, засорение рециркуляционного насоса крупными нечистотами, а также наличие пузырькового дозатора отвода очищенной воды затрудняет выход очищенной воды из устройства, что приводит к затоплению станции и вымыванию активного ила.
Кроме этого, расположение приборного отсека в центре горловины затрудняет сервисное обслуживание устройства.
Технической проблемой, на решение которой направлена патентуемая полезная модель, является повышение степени очистки хозяйственно-бытовых сточных вод.
Техническим результатом патентуемого решения является повышение степени очистки хозяйственно-бытовых сточных вод.
Технический результат достигается за счет конструкции устройства глубокой очистки сточных вод, которое содержит корпус, закрытый крышкой, под которой установлен приборный отсек с компрессором, корпус разделен вертикальной перегородкой с переливным отверстием на аэротэнк и секцию, разделенную горизонтальной перегородкой с переливным отверстием на приемную камеру с входным отверстием, под которой размещены отделенные друг от друга вертикальной перегородкой с переливным отверстием камера стабилизации ила и анаэробный отстойник, в приемной камере установлен аэратор, в анаэробном отстойнике - рециркуляционный аэролифт для подачи ила из анаэробного отстойника в приемную камеру для обогащения его кислородом, в аэротэнке установлены биофильтр с ершом, сообщающийся с емкостью чистой воды и выполненный с возможностью продувки, дегазатор для удаления биопленки из аэротэнка в приемную камеру, средство продувки для создания кругового движения жидкости, соединенное с компрессором, и распложенный на дне циркуляционный аэролифт.
Таким образом, как показали экспериментальные испытания, за счет использования предложенного устройства повышается эффективность очистки сточных вод до 98%.
В частности, корпус может быть выполнен цилиндрической формы и закрыт квадратной крышкой.
Также корпус может быть изготовлен из полипропилена, который обладает высокой стойкостью к воздействию высоких и низких температур (от -50°C до +50°C) и воздействию кислот и щелочей, что позволяет увеличить гарантию корпуса до 50 лет.
Как показали проведенные испытания, сохранение большего числа бактерий активного ила в камере стабилизации ила и анаэробном отсеке, а, следовательно, наилучший эффект при очистке стоков, достигается при следующем соотношении объемов аэротэнка, приемной камеры, камеры стабилизации ила и анаэробного отстойника: 40%, 35%, 10% и 15%, соответственно.
Далее решение поясняется ссылкой на фигуру, на которой приведена схема устройства глубокой очистки сточных вод, которое состоит из корпуса 1, закрытого крышкой 2, в которой установлен герметичный приборный отсек 3, в котором находится компрессор 4 и блок управления 5 устройством. Также к компрессору 4 прикреплен блок распределения воздуха (не показан) с жиклерами (пластиковые или латунные). Корпус 1 посредством герметичной перегородки 6 с отверстием 7 разделен на аэротенк 8 и секцию, разделенную горизонтальной перегородкой 9 с отверстием 10, на приемную камеру 11 с входным отверстием (патрубком) 12. Под приемной камерой размещены камера 13 стабилизации ила и анаэробный отстойник 14, отделенные друг от друга вертикальной перегородкой 15. На боковой стенке приемной камеры 11 установлен мелкопузырчатый аэратор 16. В анаэробном отстойнике 14 установлен рециркуляционный аэролифт 17 с турбопродувкой (не показана). В аэротэнке 9 установлены биофильтр 18 с ершом и продувкой 19, сообщающийся с емкостью 20 чистой (очищенной) воды, дегазатор 21, средство продувки 22, соединенное с компрессором 4 и циркуляционный аэролифт 23. Очищенная вода из биофильтра 18 отводится электронасосом 24.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
Стоки через входной патрубок 12 поступают в приемную камеру 11, из которой, через специальное переливное отверстие 10 в горизонтальной перегородке, попадают в камеру стабилизации ила 13, в которой происходит осаживание мертвого ила на дно, а более чистая вода, поверх перегородки 15, перетекает в анаэробный отстойник 14, в котором через переливное отверстие 8 (предпочтительно, диаметр отверстия должен быть выбран 110 мм, а высота расположения отверстия от дна устройства - 400 мм) в герметичной перегородке 6 доочищеная вода перетекает в аэротенк 8. Мертвый ил из анаэробного отстойника 14 с помощью рециркуляционного аэролифта 17 с турбопродувкой поднимается на высоту, например, 1700 мм, на дополнительное обогащение его кислородом. При этом, чтобы не происходило забивание рециркуляционного аэролифта, желательно использовать трубу диаметром 40 мм и турбопродувкой, состоящей из трубки диаметром 20 мм и подачей на нее воздуха с помощью шланга. Попадая в аэротенк 8, очищенная вода потоком поднимается вверх, где ее часть уходит в биофильтр 18 с ершом и продувкой 19. Через отверстие в биофильтре очищенная вода, поднимаясь вверх, через соединительный отвод в верхней части биофильтра перетекает в емкость чистой воды 20. В биофильтре с ершом и продувкой происходит дополнительное очищение воды (на ерше накапливаются бактерии активного ила, которые доочищают воду и предотвращают вымывание недоочищенных частиц взвеси). Таким образом, место, куда будет производиться сброс чистой воды, не будет заиливаться.
Далее из емкости чистой воды 20 электронасосом 24 очищенная вода отводится через трубу из устройства.
Кроме этого, в аэротенке дегазатор 21 собирает неочищенную биопленку и бросает ее на доработку кислородом обратно в приемную камеру 11 (дегазатор тоже работает по принципу аэролифта). В противоположном от дегазатора 21 углу аэротенка работает продувка 22, что создает круговое движение жидкости для загона в дегазатор биопленки. На дне аэротенка установлен циркуляционный аэролифт 23, который бросает на доработку в приемную камеру 11 осевший (умерший) ил на обогащение кислородом.
В базовом варианте емкость 20 чистой воды входит в комплект станции.
Корпус станции может иметь как цилиндрический корпус, так и прямоугольный. Толщина корпуса станции варьируется от 8 до 80 мм, в зависимости от объема станции.
При выборе самотечной установки выход отвода монтируется на заводе. При выборе принудительного отвода очищенная вода поступает в специальную емкость при помощи погружного насоса и отводящей магистрали, устанавливаемой при монтаже.
Таким образом, заявленное устройство позволяет повысить степени очистки сточных вод.