Биотенк со встроенным отстойником

Полезная модель относится к технике удаления воды из отстойников и очистки сточных вод и может найти применение в очистке как бытовых, так и промышленных стоков. Сущность полезной модели заключается в увеличении поверхности, которая будет использоваться для закрепления и увеличения концентрации биомассы, необходимой для очистки воды, а также в сокращении объема отстойной части биотенков со встроенным отстойником и отводе очищенных вод из сооружения с более высокой отметки.
Известно «Устройство для удаления воды из отстойников» [RU 2320392 С2, B01D 21/24, опубл. 27.03.2008 Бюл. №9]. Устройство включает размещенный в отстойнике водоприемник с поплавком, снабженный вертикальными жестко установленными стойками. Вдоль стоек закреплены канаты, нижняя часть которых размещена в водоприемнике. Канаты выполнены из гигроскопичного материала, увеличивающимися по длине в направлении от периферии к центру поплавка. Удаление воды происходит за счет испарения воды из канатов естественными воздушными потоками и солнечным воздействием. Технический результат заключается в удалении воды из отстойника с минимальной экологической нагрузкой по механическим примесям и химическим элементам, упрощении конструкции и снижении затрат на поддержание уровня воды в отстойнике.
Недостатком данного устройства является низкая производительность по расходу очищенной воды ввиду необходимости испарения влаги под действием естественных воздушных потоков и солнечной радиации. Предложенная конструкция не позволяет регулировать расход очищаемой воды и зависит от погодных условий, которые меняются как в течение смены сезонов года, так и в течение суток.
Наиболее близким по технической сущности заявляемому устройству, прототипом является «Устройство для удаления воды из отстойников» [RU 2705975 C1, B01D 21/24, опубл. 12.11.2019 Бюл. №32]. Устройство для удаления воды из отстойников включает размещенный в отстойнике водоприемник в виде поплавка, снабженный вертикальными, жестко установленными стойками, вдоль которых закреплены канаты, выполненные из гигроскопичного материала, нижняя часть которых размещена в водоприемнике. Канаты выполнены увеличивающимися по длине в направлении от центра поплавка к периферии. В верхней части стоек над канатами закреплена сферическая линза сферой вверх.
Недостатком данного устройства является то, что оно не позволяет регулировать расход очищенной воды и сохраняет зависимость (в меньшей степени по сравнению с вышерассмотренным устройством, опубликованным 27.03.2008 Бюл. №9, RU 2320392) от погодных условий.
Задача полезной модели состоит в сокращении земляных работ при возведении биотенка, а также в отводе очищенных стоков с более высоких отметок, чем сточная вода, поступающая без использования механических побудителей (насосов).
Поставленная задача решается тем, что в устройстве биотенка со встроенным отстойником, содержащем корпус, систему аэрации с воздуховодом, расположенную в нижней части биотенка, трубопровод отвода осадка, расположенный в придонной части встроенного отстойника, отстойную часть с канатами из гигроскопичного материала, закрепленными в двух точках - в нижней отстойной части и вверху, в водосборных желобах отвода очищенной сточной воды, расположенные над уровнем зеркала воды. Водосборные желоба выполнены с возможностью перемещения относительно уровня зеркала воды.
В предлагаемом биотенке очищенная вода по канатам из гигроскопичного материала поступает путем капиллярного поднятия жидкости в водосборные желоба, что позволяет отводить очищенные воды с более высокой отметки, и, как следствие, к сокращению земляных работ. Для регулирования расхода очищаемой воды водосборные желоба должны перемещаться по высоте относительно уровня зеркала воды.
На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, где:
1. Желоб подвода очищаемой сточной воды
2. Корпус биотенка со встроенным отстойником
3. Система аэрации
4. Канаты из гигроскопичного материала
5. Водосборный желоб
6. Водосборный коллектор
7. Трубопровод отвода осадка
8. Воздуховод
9. Осадковая часть биотенка
10. Зеркало сточной воды
Таким образов в устройстве «Биотенк со встроенным отстойником», содержащем зону очистки сточной воды и зону отстаивания, над которой располагаются регулируемые по высоте водосборные желоба, канаты из гигроскопичного материала направлены от дна не в поплавок с закрепленной над канатами сферической линзой сферой вверх, как в прототипе, а в регулируемые по высоте водосборные желоба. При этом происходит поднятие очищенной воды на более высокую отметку за счет капиллярного эффекта, сбор ее в водосборных желобах. Возможность вертикального перемещения по высоте водосборных желобов обеспечивает регулирование расхода отводимой из сооружения очищенной воды в водосборный коллектор. Водосборный коллектор можно располагать выше зеркала сточной воды на входе в биотенк со встроенным отстойником, что позволяет сокращать объемы земляных работ нижерасположенных сооружений либо перекачивать очищенные воды с более высоких отметок.
Биотенк работает следующим образом (фиг. 1). Сточные воды поступают в корпус биотенка 2 по желобу подвода очищаемой воды 1. Вода, двигаясь вдоль биотенка, контактирует с биомассой и очищается. Для поддержания жизнедеятельности биомассы в биотенке по воздуховоду 9 через систему аэрации 3 подается сжатый воздух. Снизив концентрации загрязнений до расчетных значений, вода попадает в часть биотенка, в которой по всей высоте закреплены канаты из гигроскопичного материала 4. Избыток биомассы оседает в осадковой части биотенка 9 и отводится через трубопровод отвода осадка 7. В процесс работы биотенка на канатах наращивается биомасса, которая дополнительно убирает из воды загрязнения, не выловленные ранее. В верхней точке канаты закреплены в водосборном желобе 5. В связи с тем, что канаты выполнены из гигроскопичного материала возникает эффект капиллярного поднятия жидкости. Таким образом, очищенная вода собирается водосборными желобами и отводится через водосборный коллектор 6 за пределы сооружения. В связи с тем, что расход сточных вод, поступающих на очистку, меняется в течение суток, возникает необходимость в регулировании расхода воды, выходящего из сооружения. Поэтому для регулирования расхода водосборные желоба выполнены с возможностью перемещения относительно уровня зеркала сточной воды 10. При увеличении расхода воды, поступающего на очистку, желоба имеют возможность опуститься и приблизиться к зеркалу сточной воды 10, тем самым сокращая длину каната из гигроскопичного материала 4 между зеркалом сточной воды и водосборным желобом, и, как следствие, продолжительность движения очищенной воды до водосборного желоба 5. При уменьшении притока сточных вод на очистку водосборные желоба имеют возможность подняться над уровнем зеркала сточной воды 10. При этом длина каната над уровнем воды увеличивается, что приводит к увеличению продолжительности движения очищенной воды до водосборного желоба 5. Так происходит регулирование расхода очищенной воды в зависимости от расхода поступающей на очистку воды.
Предложенная конструкция позволяет отводить очищенные воды из сооружения с более высокой точки без применения насосов, что приводит к сокращению земляных работ при возведении сооружения.