ФИЛЬТРАЦИОННАЯ КАМЕРА УСТАНОВОК БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ БЫТОВЫХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ КАНАЛИЗАЦИОННЫХ ВОДНЫХ СТОКОВ

Фильтрационная камера установок биологической очистки бытовых и промышленных
канализационных водных стоков.
Полезная модель относится к оборудованию установок биологической очистки сточных вод, конкретно к устройствам для дополнительной очистки за счет фильтрации очищенных стоков.
Известен обратный трубчатый фильтр, содержащий опорную трубу с радиальными отверстиями и трехслойным фильтрующим покрытием с разной толщиной и пористостью, см., RU № 2079448, М.кл. С 02 F 3/06, 96г.
Недостатком этого фильтра является недостаточно фильтрующая способность и быстрый выход из строя, вследствие быстрого засорения.
Наиболее близким аналогом заявленной полезной модели является фильтрационная камера, входящая в состав установки биологической очистки стоков, раскрытой в патенте RU № 2201405, М.кл. С 02F 3/02, 2003 г.
Фильтрационная камера этой установки снабжена узлом для ввода очищаемых водных стоков, узлом сброса загрязнений с насыпного песочного фильтра и узлом вывода очищенных стоков. По центру песочного фильтра расположен продувочный патрубок, а ниже всасывающий уровень насоса для откачки очищенных стоков.
Недостатком этого устройства является неполное и неравномерное использование объема песочного фильтра. Кроме того, при такой конструкции очистной камеры происходит быстрое заиливание песочного фильтра, что приводит к попаданию взвесей ила в очищенные стоки и снижению эффективности очистки.
Задачей, решаемой заявленной полезной моделью, является обеспечение возможности очистки фильтра и повышения эффективности и качества очистки стоков.
Решение указанной задачи осуществлено за счет того, что фильтрационная камера установок биологической очистки бытовых и промышленных канализационных водных стоков, содержащая корпус камеры с патрубками ввода и вывода стоков, насыпной фильтр со средством регенерации фильтра и средство сброса загрязнений, согласно полезной модели, насыпной фильтр выполнен многослойным, с не менее чем двумя слоями с разной зернистостью слоев, размещенных на опорной перфорированной пластине, закрепленной в нижней части очистной камеры, причем слой фильтра, примыкающий к опорной пластине выполнен мелкозернистым, а вышерасположенные слои выполнены с последовательно увеличивающейся зерниМ.кл7А01К63/04; F04f1/18
стостью в направлении от нижнего к верхнему слою, при этом средство регенерации фильтра выполнено в виде воздушного распределительного патрубка, подключенного к источнику сжатого воздуха и размещенного в пространстве между опорной перфорированной пластиной и дном корпуса камеры, патрубки ввода и вывода очищенных стоков снабжены электроклапанами, а средство сброса загрязнений выполнено в виде патрубка со входным срезом распложенным на уровне расположения верхней поверхности фильтра и оборудованного электроклапаном.
В вариантах выполнения, при выполнении фильтра двухслойным, в качестве нижнего слоя фильтра использован песок с крупностью частиц, составляющей 0,5-Змм, в качестве верхнего слоя фильтра использована гранитная щебенка с крупностью частиц, составляющей 5-20мм; при выполнении фильтра трехслойным, в качестве нижнего слоя фильтра использован песок с крупностью частиц, составляющей 0,5Змм, в качестве среднего слоя фильтра использована гранитная щебенка с крупностью частиц, составляющей 5-20мм, а в качестве верхнего слоя фильтра использован дробленный кварц с крупностью частиц, составляющей 20-40ММ.. Кроме того, в качестве среднего и верхнего слоев фильтра может быть использована базальтовая щебенка; высоты слоев фильтра в направлении от нижнего к верхнему слою соотносятся как 3:2:1; при ее использовании фильтрационной камеры в качестве напорной очистной ступени установок биологической очистки, камера дополнительно снабжена герметизирующей крышкой с электроклапаном.
На чертеже показан возможный вариант конструкции предложенного устройства.
Фильтрационная камера, содержит корпус камеры 1, патрубок 2 ввода очищаемых стоков с электроклапаном 3, насыпной фильтр, состоящий из трех слоев 4, 5,6 с разной зернистостью слоев, размещенных на опорной перфорированной пластине 7. Размер частиц слоя 4 насыпного фильтра, примыкающего к перфорированной пластине 7 должен быть больше размеров перфорационных отверстий этой пластины, при этом размер частиц среднего слоя 5 крупнее частиц слоя 4 и меньше размеров частиц слоя 6. В качестве «нижнего слоя 4 фильтра использован песок с крупностью частиц, составляющей 0,5-Змм, в качестве среднего слоя 5 использована гранитная щебенка с крупностью частиц, составляющей 5-20мм, а в качестве верхнего слоя 6 использован дробленный кварц с крупностью частиц, составляющей 20-40мм.Кроме того, в качестве среднего и верхнего слоев фильтра может быть использована базальтовая щебенка. Высоты слоев фильтра в направлении от слоя 4 к слою 6 соотносятся как 3:2:1. В верхней части камеры 1, непосредственно над поверхностью фильтра, размещен патрубок 8 для сброса загрязнений, снабженный электроклапаном 9.
в пространстве между опорной перфорированной пластиной 7 дном корпуса камеры 1 расположено средство для регенерации фильтра, выполненное в виде подключенного к источнику сжатого воздуха воздушного распределительного патрубка 10 с электроклапаном 11. В верхней части фильтрационной камеры установлен датчик уровня 12. При использовании предложенной фильтрационной камеры в качестве напорного фильтра, она дололнительно снабжается герметизирующей крышкой 13с электроклапаном 14. В нижней части фильтрационной камеры расположен патрубок 15 для вывода очищенной сточной воды, снабженный электроклапаном 16.
Работа фильтрационной камеры осуществляется следующим образом.
Современные установки для биологической очистки стоков обычно содержат профаммируемый блок управления, а также уравнительный и активационный резервуары, в которых осуществляется предварительная обработка сточной воды активным илом. Избыток активного ила накапливается в илосборнике (отстойнике) откуда его периодически удаляют. Обработанные активным илом стоки после седиментации(отстоя) ила или выводятся из установки, или подаются на фильтрацию, т.е доочистку, В связи с этим, предложенная фильтрационная камера может быть непосредственно использована как одна из ступеней очистки в составе установки для биологической очистки, так и в качестве самостоятельного очистного устройства в виде напорного фильтра.
В процессе очистки водных стоков предварительно обработанная и отстоянная сточная вода самотеком или насосом подается на фильтрацию в фильтрационную камеру 1, где она, проходя слои фильтра дополнительно очищается и удаляется из фильтрационной камеры 1через патрубок 15 (при открытом электроклапане 16). Взвеси ила и другие зафязнения задерживаются в фильтре, который постепенно засоряется со снижением его пропускной способности. По мере снижения пропускной способности фильтра, над его поверхностью начинает накапливаться слой жидкости. При достижении критического уровня, высота которого заданна высотой установки датчика уровня 12, сигнал от этого датчика поступает на блок управления (условно не показан), который подключен к электроклапанам фильтрационной камеры 1 и распределителю компрессора (условно не показан), с возможностью управления их включениями/выключениями. По сигналу датчика уровня 12, блок управления закрывает клапаны 3 и 16, и открывает клапаны 9,11, 14 с включением подачи напорного воздуха в распределительный патрубок 10. При истечении воздуха из распределительного патрубка 10 образуется газожидкостная смесь которая дренируют сквозь фильтр, омывая перфорированную опорную пластину 7. При определенном напоре и расходе газожидкостного потока, в песчаном слое 4 создаются условия очистки фильтра от загрязнений, которые выносятся на поверхность фильтра и удаляются из очистной камеры через патрубок 8, например, в уравнительный резервуар, или в отстойник ила (на черт, условно не показаны). Регулярно изменяющаяся зернистость слоев фильтра позволяет снизить давление воздуха при его очистке. В блоке управления запрограммировано время промывки фильтра, по истечению которого, отключается подача воздуха в распределительный патрубок 10, закрываются электроклапаны 9,11,14 и открываются электроклапаны 3 и 16. Очистка фильтра может производиться также и периодически, по заданной в блоке управления программе, в этом случае датчик 15 используется как вспомогательное - аварийное средство для экстренного, внепланового включения очистки фильтра. В варианте с герметизирующей крышкой 16, открытие кпапана 17 во время очистки фильтра позволяет исключить эффект «барометрического затвора при перекрытом слоем жидкости выходном патрубке 8. В варианте использования фильтра в качестве самостоятельной, напорной ступени очистки стоков, во время фильтрации стоков клапан 14 закрыт и открывается только в процессе очистки.
Предложенная фильтрационная камера установок биологической очистки бытовых и промышленных канализационных водных стоков может быть успешно применена практически во всех современных биологических очистных установках, при этом ее применение не требует значительных капиталовложений и позволяет значительно повысить эффективность и качество очистки сточных вод и снизить за счет этого экологическую нагрузку на окружающую среду.