УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

Полезная модель относится к устройствам для сбора и биологической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод и предназначена для жилых домов при отсутствии центральной системы канализации.
Из уровня техники известна полезная модель (RU 204973 U1, 27.01.2021), относящаяся к области биологической очистки бытовых и промышленных сточных вод. Требуемый технический результат, заключающийся в повышении эффективности очистки и расширении арсенала технических средств, используемый при очистке строчных вод, достигается в устройстве, содержащем корпус, разделенный перегородками на пять отстойников, при этом первый отстойник оснащен патрубком для подачи в него сточных вод, выполненным в его верхней части, аэратором, установленным в его нижней части и выполненным с возможностью соединения с компрессором, а также переливом во второй отстойник, выполненным в средней части перегородки между первым отстойником и вторым отстойником и оборудованный волосоулавливателем, третий отстойник оснащен переливом из второго отстойника, выполненным в средней части перегородки между вторым отстойником и третьим отстойником, и первым дренажным насосом, установленным в его верхней части, а также переливом в четвертый отстойник, выполненным в верхней части перегородки между третьим отстойником и четвертым отстойником и содержащим первый сорбционный фильтр, пятый отстойник оснащен переливом из четвертого отстойника, выполненным в верхней части перегородки между четвертым и пятым отстойниками и содержащим второй сорбционный фильтр, а также вторым дренажным насосом, установленным в нижней части пятого отстойника и выполненным с возможностью вывода очищенной воды через патрубок вывода, в котором установлен ультрафиолетовый обеззараживатель, причем устройство содержит также оросительный элемент, в который первым дренажным насосом подается вода из третьего отсека, и биологический фильтр, выполненный с возможностью орошения оросительным элементом и подачи из него очищенной воды в отстойники.
Также известна полезная модель (RU 133828 U1, 14.05.2013), содержащая соединенные последовательно отдельные функциональные емкости - первичный отстойник, аэротенк, биореактор с затопленной загрузкой и аэрирующим устройством, вторичный отстойник и эрлифт для рециркуляции активною ила из вторичного отстойника в первичный, отличающаяся тем, что установка дополнительно снабжена накопителем и эрлифтом для перекачивания осадка из первичного отстойника в накопитель, сообщающийся с первичным отстойником, между первичным отстойником и аэротенком установлен сетчатый фильтр, отдельный элемент носителя микрофлоры в загрузке биореактора выполнен в виде сетчатой рамы, вторичный отстойник оборудован воздушным насосом для удаления биопленки, а между вторичным отстойником и выходным патрубком установлен съемный фильтр из полимерного материала, оборудованный зубчатым водосливом с водосбросным лотком, кроме того, выход из каждой функциональной емкости расположен под прямым углом к входу.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является полезная модель (RU 182467 U1, 04.05.2018), относящаяся к устройствам для биологической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод. Устройство содержит корпус, внутреннее пространство которого разделено перегородками, образующими секции, в которых соответственно размещены приемная камера с подводом сточных вод, аэротенк, вторичный отстойник и стабилизатор активного ила. Приемная камера содержит фильтр грубой очистки и средство его обдува и насос перекачки сточных вод, причем приемная камера и аэротенк снабжены аэраторами, подвод воздуха к которым, а также насосам, установленным в приемной камере, аэротенке и вторичном отстойнике осуществляется от одного компрессора. Корпус выполнен цилиндрической формы и снабжен ребрами жесткости, а вторичный отстойник отделен от камеры аэротенка наклонно установленной перегородкой с образованием зазора с днищем этой камеры.
Недостатком данных технических решений является увеличенный риск затопления устройства, который приводит к поломке электрических комплектующих.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание устройства для очистки хозяйственно-бытовых сточных вод.
Данная задача решается благодаря тому, что устройство для очистки сточных вод состоит из крышки, корпуса цилиндрической формы с ребрами жесткости, нижним основанием, верхним основанием для крышки, внутреннее пространство которого разделено перегородками на пять последовательно соединенных камер - первая приемная камера с аэратором и входной трубой для подвода сточных вод, выполненная с возможностью перелива во вторую приемную камеру через ершовую загрузку, отделенную двумя перегородками, вторая приемная камера, служащая дополнительным резервуаром для большего залпового сброса сточных вод, содержащая фильтр грубой очистки с воздухопроводом, отстойник ила с ершовой загрузкой и воздухопроводом, при этом для перекачивания воды из фильтра грубой очистки в отстойник ила имеются два эрлифта, камера аэротенка, в которую вода поступает через окно перелива из отстойника ила, содержащая аэратор, трубу принудительного перелива, которая работает посредством насоса и трубу принудительного выхода очищенной воды, вторичный отстойник, который выполнен с возможностью перелива воды из отстойника ила, предназначенный для разделения очищенной воды и ила, содержащий жироуловитель, фильтр выхода чистой воды, трубу самотека, которая ведет к трубе выхода очищенной воды, при этом на фильтре грубой очистки находятся дополнительные отверстия, благодаря которым контролируется уровень воды во второй приемной камере, находящиеся на расстоянии 70 см от дна фильтра грубой очистки, длина расположения которых 70 см, длина от верха фильтра грубой очистки до отверстий 50 см, частота расположения отверстий 15×7, диаметр отверстий 12 мм, а также конструкция предусматривает возможность как самотёчного, так и принудительного выхода очищенных сточных вод за счет емкости накопления чистой воды с насосом, трубы принудительного перелива и трубы принудительного выхода очищенной воды.
Техническим результатом является улучшение эксплуатационных характеристик устройства для очистки сточных вод.
Устройство предназначено для погружения в грунт и служит для сбора и очистки сточных вод, поступающих от жилых домов при отсутствии центральной системы канализации.
Сущность полезной модели поясняется чертежами:
Фиг. 1 - внешний вид устройства;
Фиг. 2 - вид сверху (стрелками показано поступление и отвод воды);
Фиг. 3 - внутреннее устройство в изометрии (стрелками показано поступление и отвод воды).
На фигурах обозначено: А - первая приемная камера; Б - вторая приемная камера; В - отстойник ила; Г - камера аэротенка; Д - вторичный отстойник; 1 - корпус; 2 - ребро жесткости; 3 - нижнее основание; 4 - верхнее основание; 5 - крышка; 6 - перегородки; 7 - входная труба; 8 - аэратор камеры А; 9 - ершовая загрузка; 10 - фильтр грубой очистки; 11 - дополнительные отверстия; 12 - эрлифт; 13 - воздухопровод фильтра грубой очистки; 14 - ершовая загрузка отстойника ила В; 15 - воздухопровод отстойника ила В; 16 - аэратор аэротенка Г; 17 - жироуловитель; 18 - фильтр выхода чистой воды; 19 - труба самотека; 20 - труба самотечного выхода очищенной воды; 21 - компрессор; 22 - насос; 23 - труба принудительного перелива; 24 - труба принудительного выхода очищенной воды; 25 - ящик для компрессора; 26 - электроблок; 27 - воздушный распределитель; 28 - емкость накопления чистой воды.
Устройство для очистки сточных вод содержит корпус 1 цилиндрической формы с ребрами жесткости 2, нижним основанием 3, верхним основанием 4 для крышки 5 и крышку 5. Устройство выполнено из монолитного пропилена.
Внутри корпуса 1 с помощью перегородок 6 выделены пять камер: А - первая приемная камера; Б - вторая приемная камера; В - отстойник ила; Г - камера аэротенка; Д - вторичный отстойник. Камеры сообщаются между собой через переливные окна в перегородках 6.
Первая приемная камера А предназначена для дробления крупных фракций и первоначальной очистки стоков. В камеру А сточная вода поступает через входную трубу 7. Данная камера А содержит аэратор 8.
Вторая приемная камера Б служит дополнительным резервуаром для большего залпового сброса сточных вод, что снижает риски затопления всего устройства и, следовательно, поломки электрических комплектующих.
Между камерой А и камерой Б находится ершовая загрузка 9, отделенная двумя перегородками 6. Ершовая загрузка 9 предотвращает по ходу движения сточной воды попадание крупных органических включений во вторую приемную камеру Б.
Высота нижней перегородки, через которую происходит перелив стоков во вторую приёмную камеру Б, составляет 90 см.
В камере Б находится фильтр грубой очистки 10 длиной 190 см. Дополнительные отверстия 11 на фильтре грубой очистки 10 находятся на расстоянии 70 см от дна фильтра грубой очистки 10, длина расположения отверстий 11 равна 70 см, длина от верха фильтра грубой очистки 10 до отверстий 11 равна 50 см, частота расположения отверстий 11 равна 15×7, диаметр отверстий 11 равен 12 мм.
Разница между перегородкой 6, через которую происходит перелив сточной воды, и дополнительных отверстий 11 на фильтре грубой очистки 10 составляет 20 см. И в случае большого залпового сброса это позволяет увеличить прием стоков примерно на 50 литров. За счёт этого уровень воды во второй приемной камере Б контролируется и риски затопления камер устройства снижаются или исключаются. То, что вторая приёмная камера Б служит дополнительным резервуаром для большего залпового сброса сточных вод снижает риски затопления всего устройства и, следовательно, поломки электрических комплектующих. На фильтре грубой очистки 10 для его продувки находится воздухопровод 13, который работает посредством воздушного распределителя 27.
Два эрлифта 12 предназначены для перекачивания воды из фильтра грубой очистки 10 в отстойник ила В.
Отстойник ила В содержит ершовую загрузку 14, благодаря которой появляется дополнительная устойчивость микроорганизмов к химическим веществам содержащихся в моющих средствах, повышается стойкость к вымыванию и выживанию микроорганизмов в зимний период и период консервации устройства. Также отстойник ила В содержит воздухопровод 15 для продувки, который работает посредством воздушного распределителя 27.
Камера аэротенка Г предназначена для окончательного разрушения органических соединений путём окисления активным илом. Камера Г содержит аэратор 16, трубу принудительного перелива 23, которая работает посредством насоса 22 и трубу принудительного выхода очищенной воды 24.
Вторичный отстойник Д предназначен для разделения очищенной воды и ила. Во вторичном отстойнике Д находится жироуловитель 17, фильтр выхода чистой воды 18, труба самотека 19, которая ведет к трубе выхода очищенной воды 20.
Устройство работает следующим образом.
Сточная вода поступает по трубопроводу в первую приёмную камеру А через входную трубу 7. В камере А происходит процесс дробления крупных фракций и первоначальная очистка стоков. Затем стоки равномерно перетекают через ершовую загрузку 9 во вторую приёмную камеру Б. Ершовая загрузка 9 находится между двумя перегородками 6 и предотвращает попадание крупных органических включений в камеру Б по ходу движения сточной воды.
Далее вода поступает в фильтр грубой очистки 10 через дополнительные отверстия 11 самотеком из второй приёмной камеры Б. Устройство работает без поплавка, компрессор 21 работает постоянно, и как только стоки попадают в дополнительные отверстия 11 на фильтре грубой очистки 10 сразу же происходит перекачивание стоков через эрлифты 12 в отстойник ила В на ершовую загрузку 14. И в случае большого залпового сброса это позволяет увеличить прием стоков примерно на 50 литров. За счёт этого уровень воды во второй приёмной камере Б контролируется и риски затопления камер устройства снижаются или исключаются.  Компрессор находится в отдельном ящике 25, там же находится электроблок 26.
В отстойнике ила В более крупные фракции оседают на дно, а стоки с мелкими частицами через переливное окно перетекают в камеру аэротенка Г. Здесь происходит окончательное разрушение органических соединений путём окисления активным илом. Далее смесь чистой воды и активного ила направляется во вторичный отстойник Д.
Во вторичном отстойнике Д происходит разделение очищенной воды и ила: более тяжёлый по своей массе ил оседает на дно и через отверстие в нижней части поступает обратно в камеру аэротенка Г. Очищенная вода остается на поверхности и через трубу самотека 19 поступает в трубу самотечного выхода очищенной воды 20. Оставшаяся биоплёнка на поверхности вторичного отстойника Д с помощью жироуловителя 17 отводится обратно во вторую приёмную камеру Б.
В установке предусмотрена возможность как самотёчного, так и принудительного выхода очищенных сточных вод. Выход очищенных сточных вод самотёчным способом происходит без помощи насоса 22, то есть при работе устройства самотёчным способом насос 22 не устанавливается. А устройство, работающее принудительным способом, предусматривает работу насоса 22. В этом случае из вторичного отстойника Д вода автоматически по трубе принудительного перелива 23 поступает в емкость накопления чистой воды 28, при этом труба самотечного выхода очищенной воды 20 перекрыта. В ёмкости накопления чистой воды 28 находится насос 22, где с его помощью по мере поступления воды происходит ее выброс через трубу принудительного выхода очищенной воды 24. Эта особенность является преимуществом, так как в силу определённых обстоятельств устройство для очистки сточных вод необходимо переделать в устройство с принудительным выходом очищенной воды. В устройствах других производителей для того, чтобы это осуществить, необходимо изменять конструкцию самого устройства, что предусматривает определенные затраты по ремонту. Данное же устройство из-за своей простоты изменения работы с самотёчного способа на принудительный, позволяет экономить бюджет заказчика.
Данная разработка является беспоплавковой, что позволяет улучшить работу устройства в целом, так как процесс работы устройства основан на том, что дополнительные отверстия 11 на фильтре грубой очистки 10 контролируют уровень воды во второй приёмной камере Б, тем самым вторая приёмная камера Б служит дополнительным резервуаром для большего залпового сброса сточных вод, что снижает риски затопления всего устройства и, следовательно, поломки электрических комплектующих. А в случае поломки поплавка, устройство перестает работать и может произойти затопление.
Установка трубопровода в данном устройстве может осуществляться на высоте 1100-1800 мм от дна устройства. В силу определенных обстоятельств, по техническим причинам глубину залегания трубы под землей невозможно контролировать. В данном устройстве глубина залегания трубы может быть ниже, чем предусмотрено по стандарту эксплуатации устройств аналогов. Врезание трубопровода ниже возможно за счёт того, что в данном устройстве нет поплавкового переключателя, как у аналогов. А по регламенту устройств с поплавками, поплавок устанавливается на определённой высоте. И от высоты расположения поплавка зависит высота врезания трубы, так как работа поплавка зависит от количества поступающей воды. В данном же устройстве высота установки трубы зависит от высоты отверстий на фильтре грубой очистки 10. Высота установки трубы 1100-1800 мм от дна, а высота отверстий от дна в фильтре грубой очистки 10 равна 70 см. Соответственно, вода, когда поступает через входную трубу 7 в первую приемную камеру А самотеком перетекает во вторую приемную камеру Б, и уровень воды в двух камерах А и Б при нормальном залповом сбросе выравнивается до уровня отверстий 11 на фильтре грубой очистки 10. Если взять разницу высоты входной трубы 7 и высоту отверстий 11, то получается 40 см. Эта площадь нужна для того, чтобы в случае большого залпового сброса был запас для воды, чтобы входная труба 7 не затапливалась. Данный отличительный признак позволяет удешевить и упростить конструкцию и монтаж устройства.