КОМПАКТНЫЙ УСРЕДНИТЕЛЬ БЫТОВЫХ СТОЧНЫХ ВОД

Полезная модель относится к технологии очистки сточных вод и может быть использована для очистки хозяйственнобытовых и близких к ним по составу промышленных сточных вод.
Из существующего уровня техники известен накопительный резервуар устройства для очистки сточных вод (патент на изобретение № RU2307076 от 14.11.2005), содержащий угловой биофильтр, выполненный в виде перфорированного вертикального цилиндра, в нижней наружной зоне которого размещен крупнопузырчатый аэратор, а внутри него размещены отводящая труба и внутренний аэратор, корпус резервуара снабжен приемным патрубком сточных вод, в накопительном резервуаре размещены придонный аэратор и насос для откачивания ила, отличающийся тем, что вертикальный цилиндр в нижней внутренней зоне снабжен дисковой заглушкой, разделяющей вертикальный цилиндр на верхний и нижний отсеки, при этом в стенке нижнего отсека цилиндра выполнены отверстия, а выходной конец крупнопузырчатого аэратора расположен в нижнем отсеке вертикального цилиндра, а внутренний аэратор соединен с отводящей трубой с образованием эрлифта, при этом они расположены в верхнем отсеке вертикального цилиндра, снабженного дополнительным крупнопузырчатым аэратором, расположенным внутри вертикального цилиндра, а нижний конец дополнительного крупнопузырчатого аэратора скошен под углом 45° и расположен непосредственно над дисковой заглушкой, а верхний конец крупнопузырчатого аэратора снабжен тройником с датчиком давления, при этом угловой биофильтр снабжен биологической загрузкой, расположенной в зоне перфорации вертикального цилиндра.
Известно также устройство для очистки сточных вод (патент на изобретение № RU2305662 от 31.01.2006), включающее корпус с герметичной крышкой, в котором размещены содержащий активный ил уравнивающий резервуар, снабженный входным патрубком сточных вод, аварийным датчиком, аэраторами-мешалками и сообщающийся с активационным резервуаром посредством переливного патрубка, расположенного в придонной зоне разделительной стенки уравнивающего и активационного резервуаров, при этом в активационном резервуаре размещены мелкопузырчатый аэратор, трубчатый колодец с главным насосом и внутренним аэратором, крупнопузырчатый аэратор внешнего обдува трубчатого колодца, причем стенки трубчатого колодца в средней зоне выполнены с перфорацией и охвачены снаружи обечайкой, выполненной в виде цилиндра с нижним торцом, расположенным в раструбе, меньшее основание которого герметично закреплено на наружной стенке корпуса трубчатого колодца, аэротенк, снабженный мелкопузырчатым аэратором, рециркуляционным насосом ила и циркуляционным насосом частично очищенной воды, сообщающийся с ним вторичный отстойник, снабженный успокоителем поступающей частично очищенной воды, выходным фильтром, выходным патрубком чистой воды, аэратором-разбивателем биопленки, насосом-удалителем биопленки, выполненным в виде трубопровода J-образной формы, один торец которого расположен ниже зоны выходного фильтра, а второй торец - выше зоны выходного фильтра в верхней части аэротенка, камеру стабилизации ила, снабженную успокоителем ила и аэраторами-мешалками, расположенными в придонной ее области, при этом камера стабилизации ила взаимосвязана с уравнивающим резервуаром посредством переливного трубопровода, блок управления, компрессор и распределители турбофазы, первой и второй фаз, связанные воздуховодами подачи воздуха в аэраторы и насосы.
Недостатками данных устройств является их высокая аварийность, связанная с отсутствием средств измельчения крупных загрязнений в приемном отсеке установки, а также поступление стоков в перфорированные емкости самотеком через перфорации, что не позволяет осуществить удаление основной массы загрязнений внутри этих емкостей.
В качестве прототипа рассмотрим установку для очистки хозяйственно-бытовых сточных вод (патент на полезную модель № RU81721 от 14.11.2008), содержащая решетчатый контейнер, блок гидроциклонов, усреднитель потока воды, аноксидный реактор с загрузкой, аэротенк с загрузкой, осветлитель со взвешенным слоем осадка, биофильтр, биосорбер, обеззараживатель, узел дозирования реагента, трубопроводы, насосы, компрессор, запорные и регулирующие элементы, установленные на трубопроводах, трубопровод подвода стоков соединен со входом усреднителя потока воды, а трубопровод отвода очищенной воды соединен с выходом обеззараживателя, отличающаяся тем, что в ней решетчатый контейнер и блок гидроциклонов расположены в усреднителе потока воды, связанном с аноксидным реактором, связанным через соответствующую перегородку с аэротенком, разделенным на две части перегородкой с донным перепуском, при этом аэротенк связан посредством трубопровода, проходящего через разделительную перегородку, с осветлителем, который связан через соответствующий трубопровод, проходящий через разделительную перегородку, с биофильтром, связанным, в свою очередь, через трубопровод, проходящий через соответствующую разделительную перегородку, с биосорбером, связанным с обеззараживателем, узел дозирования реагента связан с трубопроводом подачи сточной воды из усреднителя в аноксидный реактор, при этом аэротенк и биофильтр оборудованы системой аэрации, содержащей компрессор, выход которого соединен через соответствующие трубопроводы с аэраторами, аноксидный реактор содержит мелкопузырчатый аэратор, осветлитель оборудован эрлифтом для возврата активного ила в аноксидный реактор, усреднитель потока воды оборудован системой гидравлического перемешивания, а биофильтр, осветлитель и аноксидный реактор оборудованы системой удаления промывной воды и избыточного активного ила.
Недостатком прототипа является отсутствие крупнопузырчатой аэрации в приемном отсеке установки, что существенно снижает эффективность очистки стоков.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является устранение вышеуказанных недостатков.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение эффективности и качества очистки стоков при существенном снижении аварийности установки, сокращение частоты и трудоемкости технического обслуживания.
Для достижения указанного технического результата предлагается компактный усреднитель бытовых сточных вод, размещаемый в приемном отсеке очистной установки, включающий корпус, который представляет собой съемный резервуар с перфорированными стенками и дном, снабженный отверстием для патрубка подачи сточных вод, и крупнопузырчатый аэратор, жестко закрепленный на корпусе таким образом, что подача воздуха осуществляется под дно корпуса, причем нижние части стенок корпуса расположены ниже дна и выполнены сплошными (без перфорации).
Сущность полезной модели поясняется чертежом.
На фиг.1 показана схема компактного усреднителя бытовых стоков, где:
1- патрубок подачи сточных вод;
2- корпус с перфорацией;
3- крупнопузырчатый аэратор;
4- приемный отсек очистной установки;
5- нижние части стенок корпуса;
6- съемный рычаг.
Компактный усреднитель бытовых сточных вод включает корпус 2, который представляет собой резервуар, выполненный предпочтительно из полипропилена, с перфорированными стенками и дном, закрепленный на патрубке подачи сточных вод 1 в приемном отсеке очистной установки 4. Крупнопузырчатый аэратор 3, жестко закреплен на корпусе 2 таким образом, что подача воздуха осуществляется под дно корпуса. Нижние части стенок 5 корпуса 2 расположены ниже дна и выполнены сплошными (без перфорации).
Крепление усреднителя осуществляется на входном патрубке 1 приемного отсека 4 очистной установки, который заходит внутрь приемного отсека 4 установки на 5-6 см, и фиксируется специальным съемным рычагом 6, упирающимся в противоположную стенку приемного отсека 4 очистной установки, прижимая усреднитель к корпусу очистной установки и жестко фиксируя его в заданном положении. Такая конструкция обеспечивает простоту извлечения усреднителя из очистной установки при выполнении ее технического обслуживания.
Компактный усреднитель представляет собой перфорированный мини-резервуар, выделенный из всего объема приемного отсека очистной установки, занимая не более 7% его объема. Он размещается в верхней части приемного отсека с предусмотренным специально для него и расположенным под ним крупнопузырчатым аэратором (далее КПА).
За счет уменьшения объема усреднителя, а также за счет работы выделенного специально для него КПА, повышена интенсивность перемешивания стоков. Высокая интенсивность перемешивания приводит не только к более интенсивному усреднению стоков, но и к измельчению содержащихся в стоках крупных загрязнений, что еще больше повышает степень однородности сточной жидкости и способствует ее более качественной очистке.
Одна из стенок корпуса усреднителя, прилегающая к корпусу установки, может повторять его геометрическую форму, за счет чего усреднитель занимает меньше места в приемном отсеке очистной установки.
В усреднителе предусмотрены перфорированное днище и по меньшей мере три перфорированные боковые стенки с оптимальным размещением и оптимальными размерами отверстий, зависящих от размеров установки и характера загрязнений стоков, при этом нижние части стенок (предпочтительно 10 см) выполнены сплошными без перфорации и расположены ниже дня корпуса, образуя пространство под дном корпуса, в которое поступает воздух из КПА.
КПА располагается относительно корпуса усреднителя под днищем таким образом, что он создает активное вращение сточной жидкости по вертикальному замкнутому кольцу, что способствует скорейшему и более эффективному измельчению загрязнений при минимальном расходе воздуха, за счет того, что КПА с четырех сторон окружен сплошными стенками и практически весь воздух расходуется на аэрацию усреднителя без потерь.
Для того чтобы КПА строго сохранял заданное положение относительно корпуса усреднителя, он жестко закрепляется непосредственно на корпусе усреднителя и образует с ним единую цельную конструкцию. Таким образом, при извлечении усреднителя из установки одновременно извлекается и КПА, что существенно облегчает его осмотр и очистку.
Компактный усреднитель располагается в приемном отсеке относительно рабочего уровня стоков таким образом, чтобы им осуществлялся захват всего воздуха от КПА для обеспечения максимально возможной разгонной динамики сточной жидкости внутри корпуса усреднителя. Глубина погружения в сточную жидкость при устоявшемся рабочем уровне стоков составляет 30 см.
На двух боковых стенках усреднителя предусмотрены специальные волососборники, которые задерживают до 70% волос, содержащихся в стоках. Будучи размещенными непосредственно на «входе» в очистную установку, волососборники обеспечивают защиту от засорения волосами всех внутренних устройств очистной установки, через которые последовательно проходят стоки в процессе очистки.
Компактный усреднитель бытовых стоков работает следующим образом.
Стоки поступают в усреднитель через входной патрубок, проходящий через отверстие в задней стенке корпуса усреднителя, выполненной сплошной и примыкающей к корпусу очистной установки, с помощью интенсивной аэрации в ограниченном объеме начинается процесс перемешивания и измельчения стоков внутри корпуса усреднителя. Сточная жидкость превращается в практически однородную субстанцию, не содержащую крупных фракций, что способствует еще более эффективной очистке стоков и ускорению процесса очистки. Подача стоков в корпус через боковую стенку дает возможность закрыть его сверху плотной крышкой, создав, тем самым, внутри усреднителя замкнутое пространство, в котором улавливается, накапливается и сохраняется весь крупный биологически не разлагаемый мусор, содержащийся в неочищенных стоках, без возможности его утечки при переполнении очистной установки. Накопившийся крупный не разлагаемый мусор легко удаляется из усреднителя после извлечения его из очистной установки.
Благодаря интенсивной крупнопузырчатой аэрации в ограниченном объеме, перемешивание, усреднение и размельчение поступивших стоков происходит максимально эффективно. Одновременно в усреднителе накапливаются и удерживаются волосы и крупный неразлагающийся мусор, являющиеся основной причиной аварий очистных установок, что повышает надежность работы установки и способствует снижению аварийности.
Анализ патентной и научно-технической литературы не выявил технических решений с подобной совокупностью существенных признаков, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» заявляемой полезной модели.