УСТАНОВКА ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
WASTE WATER TREATMENT PLANT

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ.
Изобретение относится к области очистки сточных вод, в частности, к установке очистки сточных вод, которая может быть использована в качестве компактного сооружения для илоотделения и доочистки сточных вод поселков, небольших городов, отдельных канализованных объектов до нормативных требований.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ.
В патенте на изобретение RU 2182133 раскрывается компактная установка для очистки сточных вод, которая содержит две изолированных и коаксиально расположенных емкости. Во внутренней емкости размещен двухъярусный отстойник, осадочный кольцевой желоб которого находится в центре емкости. В конусной части осадочного кольцевого желоба предусмотрено отверстие. Во внешней емкости размещен биореактор с затопленной загрузкой и вторичный отстойник с высокопористым фильтром. Биореактор выполнен в виде рециркуляционного окислительного канала. Затопленная загрузка размещена в нескольких точках по длине биореактора.
Как следует из описания к патенту, техническим результатом данного технического решения является повышение качества очистки сточных вод и упрощение монтажа и эксплуатации компактной установки.
Недостатком данной установки является использование вторичного отстойника, что в 3-5 раз снижает концентрацию ила в иловой смеси по сравнению с флотационным илоотделением. Кроме того, в биореакторе не предусмотрена регенерация загрузки, что приведет к ее заиливанию и вторичному загрязнению очищенной воды.
В патенте RU 2547498 раскрывается устройство очистки сточных вод, содержащее флотатор и биореактор, состоящий из двух, сообщенных между собой секций, где первая, считая по ходу сточных вод, секция биологической очистки сточных вод, а вторая -секция фильтрации сточных вод с блоком мембран, выход эрлифта ила сообщен со входом флотатора, воздушный вход эрлифта сообщен с одним из выходов компрессора, свободный вход эрлифта ила сообщен с выходом ила биореактора, дно флотатора имеет наклон в сторону биореактора и кармана донного осадка, расположенного в нижней части дна флотатора.
Устройство имеет высокую эффективность очистки за счет использования блока мембран для илоотделения и фильтрации, основным недостатком, который ограничивает применение устройства в качестве компактной установки для очистки сточных вод малых канализованных объектов, является наличие мембранного блока, требующего высокого технического уровня эксплуатации, а также периодической регенерации, включая очистку кислотой, и замены мембран.
Наиболее близкое техническое решение раскрывается в патенте на изобретение RU 2015114. Компактная установка в соответствии с данным изобретением содержит резервуар с центрально расположенным илоотделителем, сообщенные между собой камеры аэрации и реаэрации, аэраторы, вторичный отстойник с тонкослойным модулем, дегазатор, трубопроводы подвода исходных сточных вод, отвода очищенных вод и перепуска иловой смеси, где аэраторы выполнены струйными с центральной воздушной трубой и нижним сжатым выпуском и установлены в верхней части илоотделителя, камер аэрации и реаэрации, трубопровод подвода исходных сточных вод выполнен напорным и присоединен к струйному аэратору илоотделителя, который снабжен вертикальной опускной трубой с реактивным распределителем на его нижнем конце, струйные аэраторы камеры реаэрации снабжены присоединенными к их нижним сжатым выпускам вертикальными опускными трубами с отводами на нижних их концах в виде колен, направленных в противоположные стороны для закручивания иловой смеси, а также напорными илопроводами с насосами, сообщающими их с нижней частью вторичного отстойника, а струйные аэраторы камеры аэрации снабжены напорными трубопроводами с насосами для циркуляции иловой смеси.
Как следует из описания изобретения, компактная установка обеспечивает высокую степень очистки и высокую производительность вследствие устойчивой рециркуляции и регенерации активного ила.
Однако, недостатком этой установки является наличие наряду с флотационным илоотделителем вторичного отстойника с тонкослойным модулем и отсутствие блока глубокой доочистки, что усложняет установку и не позволяет достигать качества очищенной сточной воды, соответствующего природоохранными нормативами.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачей изобретения является устранение выявленной технической проблемы, а именно, повышение качества очистки сточной воды путем эффективного разделения активного ила и сточной воды с последующей доочисткой сточной воды до нормативных требований.
Поставленная задача решается установкой очистки сточных вод, которая содержит корпус, включающий центральную и периферийную части;
размещенный в центральной части корпуса флотационный илоотделитель, снабженный скребком, установленным в верхней части флотационного илоотделителя, илосборником с трубопроводом для отвода ила, устройствами для подачи иловой смеси и воды, сатурированной воздухом, и переливом для отделенной от ила воды;
биореактор с затопленной фильтрующей загрузкой для доочистки отделенной от ила воды, размещенный, в периферийной части корпуса, связанный с упомянутым флотационным илоотделителем через узел перелива отделенной от ила воды и снабженный трубопроводом для отвода доочищенной воды, системами аэрации и регенерации.
В частных воплощениях изобретения поставленная задача решается установкой, в которой устройства для подачи иловой смеси и воды, сатурированной воздухом включают трубопровод для подачи иловой смеси и трубопровод для подачи сатурированной воды, связанные с подающим устройством.
В частных воплощениях изобретения поставленная задача решается установкой, в которой которой перелив отделенной от ила воды упомянутого флотационноого илоотделителя выполнен с регулируемым водосливом
Флотационный илоотделитель в установке может быть дополнительно снабжен трубопроводом для возврата части отделенной от ила воды на сатурацию.
Корпус в установке может быть выполнен цилиндрическим и состоящим из двух коаксиально установленных цилиндрических емкостей на общем основании.
Периферийная часть корпуса установки может состоять из нескольких секций, отделенных друг от друга герметичными перегородками.
Биореактор в установке может быть размещен в двух секциях периферийной части корпуса.
В одной из периферийных секций заявленной установки может быть размещена секция для сбора ила, связанная с флотационным илоотделителем через упомянутый трубопровод для отвода ила.
В одной из периферийных секций установки может быть дополнительно установлен, по меньшей мере, один узел обеззараживания очищенной воды с трубопроводом для отвода обеззараженной воды.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ.
Предложенная установка для очистки сточных вод представлена на фиг. 1 (план установки) и фиг. 2 (разрез А-А).
Позиции на чертежах означают следующее:
1. Флотационный илоотделитель;
2. Трубопровод иловой смеси;
3. Трубопровод воды из сатуратора;
4. Подающее устройство;
5. Скребок;
6. Илосборник с трубопроводом для отвода ила;
7. Секция для сбора ила;
8. Герметичные перегородки;
9. Двухсекционный биореактор;
10. Трубопровод подачи воды на сатурацию;
11. Регулируемый водослив;
12. Секции биореактора;
13. Затопленная фильтрующая загрузка;
14. Аэрационные коридоры;
15. Перфорированные трубы системы аэрации;
16. Перфорированные трубы системы регенерации;
17. Перегородки с переливными карманами;
18. Трубопровод очищенной воды;
19. Узлы обеззараживания;
20. Трубопровод обеззараженной воды.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.
Предложенная установка очистки сточных вод представляет собой компактное сооружение, корпус которого содержит центральную и периферийную части. В центральной части размещен флотационный илоотделитель, а в периферийной - биореактор (в частности, двухсекционный реактор) с затопленной фильтрующей загрузкой, сообщающиеся между собой через перелив, по которому очищенная от ила вода поступает в биореактор. Биореактор снабжен системами аэрации и регенерации. Отработанный ил отводится из флотационного илоотделитея либо в секцию для сбора ила на первую ступень очистки либо удаляется на обезвоживание.
Установка в соответствии с настоящим изобретением по сравнению с техническими решениями, раскрытыми в предшествующем уровне техники, позволяет уменьшить габариты за счет исключения отстойника - и улучшить качество очищенной воды за счет использования биореактора с затопленной фильтрующей загрузкой с системами аэрации и регенерации.
Пример реализации изобретения.
Установка для очистки сточных вод с флотационным илоотделителем работает следующим образом.
Во флотационный илоотделитель (1), по трубопроводу (2) поступает иловая смесь после аэротенка или биофильтра, одновременно с иловой смесью поступает под давлением насыщенная воздухом вода из сатуратора (3). Подача осуществляется в расположенное в центральной части флотационного илоотделителя подающее устройство (4).
Во флотационном илоотделителе при падении давления воздух выделяется в виде мелких пузырьков, которые флотируют к поверхности сооружения хлопки избыточного ила, собираемые скребком (5) в центрально расположенный в верхней части флотационного илоотделителя илосборник с илопроводом (6).
По трубе ил поступает в секцию для сбора ила (7) и далее самотеком или с помощью насоса на первую ступень очистки (возвратный ил) или на обезвоживание (избыточный ил). Секция для сбора ила может быть организована в объеме установки путем монтажа герметичных перегородок (8), как это показано на фигурах 1 и 2. После флотационного илоотделителя сточная вода переливается для глубокой очистки в двухсекционный биореактор (9), которых может быть два, как это показано на фигурах 1 и 2, а часть воды отводится на сатурацию (10). Перелив и распределение на два биореактора осуществляется через регулируемый водослив (11). В биореакторе выделены отдельные секции (12) с установленной в них затопленной загрузкой (13), на которой иммобилизуется микрофлора, адаптированная к биодеструкции медленно окисляемых загрязнений. Для успешного протекания процесса в секциях биореактора организованна интенсивная циркуляция воды через загрузку с одновременным насыщением воды кислородом с помощью барботирования воздухом аэрационных коридоров (14). Аэрация осуществляется с помощью перфорированных труб (15), уложенных на дне коридоров. В процессе работы количество биопленки на загрузке постепенно увеличивается, поэтому периодически ее регенерируют воздухом через перфорированную трубу системы регенерации (16), расположенную под загрузкой, при этом биопленка «сдувается» и переходит в суспензию. После прекращения барботажа осевшая биопленка перекачивается на первую ступень очистки или в голову очистных сооружений. Во время регенерации загрузки биореактор выключается из работы, после завершения откачки осевшей биопленки работа возобновляется. Доочищенная вода через перегородки с периливными карманами (17) поступает по трубопроводу очищенной воды (18) на узлы обеззараживания (19) и далее на по трубопроводу обеззараженной воды (20) на сброс.
Заявленное изобретение целесообразно использовать в составе сооружений очистки сточных вод при строительстве новых или реконструкции существующих сооружений для эффективного илоотделения и доочистки сточных вод.