УСТАНОВКА БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

Полезная модель относится к устройствам для биологической очистки сточных вод и может быть использована на очистных сооружениях коммунального хозяйства.
Известно устройство для биологической очистки сточной жидкости (патент РФ №20511290, опубл. 27.12.95 г.), содержащее аэрофильтр с загрузкой из жестких ершей аэротенка со струйными аэраторами, вторичный отстойник с тонкослойными модулями, трубопроводами рециркуляции иловой смеси возвратного ила, рециркуляционный насос.
Недостатком данного устройства является громоздкость конструкции из-за расположения отдельных емкостей (аэрофильтр, аэротенк, вторичный отстойник) друг над другом.
Известна станция глубокой очистки сточных вод (патент РФ №2048457, опубл. 20.11.95 г.), которая содержит последовательно расположенные аэротенки - отстойники первой и второй ступеней, денитрификатор, биореактор, угольный фильтр, трубопроводы подачи обрабатываемой воды, сжатого воздуха, реагентов.
Недостатком данного устройства является наличие разнообразного оборудования (насосов, реагентного узла и др.), что усложняет и удорожает эксплуатацию.
Известен реактор доочистки природных и сточных вод (патент РФ №2200135, опубл. 10.03.03 г.), включающий резервуар коридорного типа, разделенный поперечными перегородками на камеры, подводящий и отводящий трубопроводы, фильтрующие блоки с центральной трубой на всю высоту блока, аэраторы, размещаемые под фильтрующими блоками у противоположных стенок резервуара в отсеках аэрации и устройство для удержания и перемещения фильтрующих блоков. Боковые грани фильтрующих блоков, расположенных на границе отсеков фильтрации и
аэрации, обращены к отсеку аэрации и выполнены из ершей.
Недостатком данного технического решения является интенсивное заиливание материала загрузки вследствии сплошной аэрации, соответственно, незначительный межрегенерационный период.
Известна установка биологической очистки сточных вод (патент РФ №2152907, опубл. 20.07.2000 г.) в виде прямоугольного корпуса, включающего первичный отстойник, аэротенк с носителем прикрепленной микрофлоры, разделенный вертикальными перегородками на ступени, аэрационную систему, вторичный отстойник, систему рециркуляции активного ила и блок бактерицидной обработки. Носитель прикрепленной микрофлоры выполнен в виде плоских экранов, установленных поперек движения потока по всей ширине, первичный отстойник разделен по высоте перегородкой на две части и его нижняя часть дополнительно снабжена аэрационной системой, а сама установка содержит дополнительно усреднительную емкость с установленной в ней аэрационной системой и емкость аэробного стабилизатора с аэрационной системой.
Недостатком известной установки является необходимость использования дополнительных объемов для организации усреднения сточных вод, невозможность гибкого регулирования процессов биохимического окисления, в том числе, изменения окислительной мощности сооружения при изменениях исходных концентраций загрязняющих примесей.
Наиболее близким, принятым за прототип, является установка биологической очистки сточных вод (заявка РФ №2003126151, опубл. 27.02.05 г.), содержащая корпуса в виде емкостей, включающие усреднитель с аэрационной системой, первичный отстойник с бункером накопителем илового осадка оснащенным аэрационной системой, аэротенк, разделенный вертикальными перегородками на ступени, оснащенные аэрационными системами и носителями прикрепленной микрофлоры, выполненными в виде вертикальных плоских экранов, вторичный отстойник с бункером
накопителем илового осадка, аэробный стабилизатор с аэрационной системой и блок бактерицидной обработки очищенной воды с ультрафиолетовым излучением. Боковые стенки всех емкостей выполнены выпуклыми, причем усреднитель дополнительно содержит в нижней части носители прикрепленной микрофлоры аммонифицирующего вида. В верхней части установки размещен регулирующий распределитель расхода сточных вод лоткового типа, а аэрационная система усреднителя подключена через электромагнитный клапан. Вторичный отстойник дополнительно содержит устройство для его очистки и предотвращения выноса всплывающих частиц илового осадка, включающее аэрационную систему, сборник всплывающих частиц и трубопровод их отвода.
Недостатками данного устройства являются:
- большое количество емкостей, что усложняет конструкцию и увеличивает ее себестоимость;
- отсутствие устройств для сбора и транспортировки ила и отмершей биопленки со дна емкостей;
- отсутствие рециркуляции иловой нитросодержащей смеси из зоны аэротенков оснащенных аэрационной системой в начало зоны носителей прикрепленной микрофлоры.
Основными задачами, на решение которых направлена полезная модель, являются:
- повышение качества очищаемой воды;
- интенсификация процесса очистки;
- упрощение конструкции, улучшение технологичности и уменьшение стоимости установки.
Технический результат достигается тем, что установка биологической очистки сточных вод содержит аэротенк с аэрационной системой, носители с прикрепленной микрофлорой, вторичный отстойник с устройством для его очистки с аэрационной системой согласно полезной модели, выполнена в виде цилиндрического корпуса с капитальной перегородкой включающего
лоток для активного ила, площадку кольцевую, тележку ходовую и илосос, а также имеет по две зоны аэротенка и зоны биореактора, а также систему биощитов из рам состоящих из прутка и натянутой на них стеклотканью на которой расположен слой биомассы, а вторичный отстойник имеет тонкослойные модули.
Между отличительными признаками и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь. Уменьшение количества емкостей и трубопроводов упрощает конструкцию установки, улучшает технологичность и уменьшает стоимость. Наличие илососа, который постоянно удаляет иловую смесь со дна емкости, увеличивает качество очищенных сточных вод, а проведение рециркуляции иловой нитросодержащей смеси с конца зоны аэротенка в начало зоны биореакторов увеличивает интенсификацию процесса очистки.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленной полезной модели, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного устройства. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном устройстве и изложенных в формуле полезной модели, а следовательно и соответствует условию "новизна".
Полезная модель может быть применена для биологической очистки сточных вод в системе канализационных очистных сооружений и способна обеспечить достижение усматриваемого результата. Следовательно, заявляемое изобретение, соответствует критерию "промышленная применимость".
На фиг.1, фиг.2 (разрез А-А), фиг.3 (разрез Б-Б) представлена
установка для биологической очистки сточных вод, которая состоит из корпуса 1, капитальной перегородки 2, лотка для подачи сточных вод 3, первичной зоны аэротенка 4, с установленной в ней аэрационной системой 5, закрепленной на несущих фермах 6, первичной анаэробной зоной биореактора 7, с установленными в ней системой биощитов 8, закрепленных на несущих фермах 6, вторичной зоной аэротенка 9, с установленной в ней аэрационной системой 5, закрепленной на фермах 6, вторичной анаэробной зоной биореактора 10, с установленными в ней системой биощитов 8, закрепленных на фермах 6, шиберного лотка 11, площадки кольцевой 12, тележки ходовой 13, илососа 14, лотка для сбора ила 15, вторичного отстойника 16, с тонкослойным модулем 17, сборного лотка 18.
Устройство работает следующим образом. В корпусе 1 около капитальной перегородки 2 расположен лоток для подачи сточных вод 3, по которому исходная сточная вода после очистки на механической решетке, пройдя тангенциальную песколовку по распределительным трубопроводам поступает в первичную зону аэротенка 4, в которой установлена аэрационная система 5 пневматической мелкопузырчатой аэрации, подвешенная к несущей ферме 6. Система работает от турбовоздуходувки (не показана). В этой зоне производится насыщение кислородом, в результате чего происходит минерализация органических веществ и резко снижается биохимическое потребление кислорода (БПК) сточной воды. Далее вода самотеком поступает в первичную анаэробную зону биореактора 10, с подвешенными на несущую ферму 6 системы биощитов 8, состоящих из прутковой рамы и закрепленной на ней стеклотканью, на которой размещена иммобилизующая микрофлора в аноксидной (бескислородной) среде происходит денитрификация, т.е. восстановление нитритов и нитратов до атомарного (газообразного, выделяющегося в атмосферу) азота и частичное снижение БПКполн. В качестве органического субстрата (источника питания) для процесса денитрификации используется исходная сточная вода, которая поступает по специальной системе трубопроводов (не
показаны). После этого вода перетекает во вторичную зону аэротенка 9, в которой также установлена аэрационная система 5 пневматической мелкопузырчатой аэрации, подвешенная к несущей ферме 6, в этой зоне производится окончательное доокисление органических веществ. Далее вода самотеком поступает во вторичную анаэробную зону, где также подвешены на несущую ферму 6 системы биощитов 8. В этой зоне производится окончательная денитрификация и на выходе из этой зоны вода поступает в шиберный лоток 11. В процессе работы этих четырех зон происходит накопление избыточного активного ила и отмершей биопленки на дне корпуса. Удаление их производят с помощью устройства которое устанавливается на площадке кольцевой 12 и состоит из тележки ходовой 13 и илососа 14. Это устройство движется по площадке кольцевой по кругу от капитальной стенки и обратно периодически производя отсос ила и отмершей биопленки, а затем транспортирует их в лоток по сбору ила 15, из которого часть ила эрлифтами обеспечивают рециркуляцию иловой смеси из конца вторичной анаэробной зоны биореактора в начало первичной анаэробной зоны биореактора, а оставшийся ил и отмершая биопленка транспортируются в резервуар обработки осадка. Всплывающий активный ил и биопленка удаляются через илосборные воронки, расположенные около шиберного лотка 11 (не показаны). Из вторичной анаэробной зоны биореактора 10 по шиберному лотку 11 сточная вода самотеком поступает во вторичные отстойники 16, оборудованные тонкослойными модулями 17, где происходит полное выделение избыточного активного ила из очищенной сточной воды, которая по сборным лоткам 18 собирается в самотечный трубопровод (не показан) и поступает на обеззараживание в камеру с ультрафиолетовыми лампами (не показана). Оседающий активный ил и биопленка накапливаются в конусном приямке и постоянно удаляются эрлифтами в резервуар обработки осадка.
В процессе очистки сточных вод используют, как правило, две и более установок в зависимости от необходимого объема очищаемых сточных вод.
Поэтому опорожнение установки при необходимости можно произвести в любой момент. Недоочищенную сточную воду распределяют по оставшимся установкам.
Предлагаемая установка обеспечивает интенсификацию процесса очистки, повышает качество воды, упрощает конструкцию, улучшает технологичность и уменьшает стоимость установки.