Устройство для очистки хозяйственно-бытовых и сточных вод

Полезная модель относится к техническим средствам биологической очистки хозяйственно-бытовых и сточных вод, преимущественно, от одного или нескольких жилых объектов.
Известна установка для биологической очистки бытовых сточных вод [RU 84839, U1, C02F 3/00, 20.07.2009], содержащая первичный отстойник, биореактор с затопленной загрузкой и аэрирующим устройством, вторичный отстойник, устройство для осуществления рециркуляции активного ила, причем, отдельные функциональные емкости установки соединены последовательно, загрузка биореактора выполнена в виде набора кассет, а отдельный элемент кассеты - в виде перфорированной призмы, устройство для рециркуляции активного ила из вторичного отстойника в первичный выполнено в виде эрлифта, кроме того, первичный отстойник снабжен напорогасителем, а часть перегородки, расположенной ниже входного отверстия во вторичный отстойник, ориентирована наклонно и является направляющей потока.
Недостатком этого технического решения является относительно большая сложность.
Известно также устройство для биологической очистки воды [RU 156232, U1, C02F 3/02, 10.11.2015], содержащее корпус, выполненный в форме цилиндра и имеющий входной и выходной патрубки, содержащее камеру аэрации и зону биозагрузки, содержащее зону биологической очистки, разделенную перегородками, как минимум, на три секции, одна из которых - отстойник, а иные - камеры очистки, при этом у каждой перегородки между секциями отстойника и камерами очистки размещен короб с биозагрузкой, причем, дно короба имеет перфорацию для свободного тока воды, а сверху короба выполнено отверстие перехода в следующую камеру биологической очистки, внизу камеры окончательной очистки размещен погружной дренажный насос, на выходе которого установлен водо-воздушный эжектор, вход которого соединен с воздуховодом, а выход эжектора, представляющий собой аэрационный элемент, выполненный в виде вертикально ориентированной трубы-разбрызгивателя, выведен в камеру аэрации, состоящей из корпуса, съемной верхней крышки со сферическим дном и съемного перфорированного дна, снизу камеры аэрации размещена биозагрузка, а съемное дно в той части, которая расположена над камерой отстойником, имеет перфорированное отверстиями дно с функцией стока насыщенной кислородом воды в камеру отстойник.
Особенностью этого технического решения является то, что корпус камеры аэрации выполнен в форме прямоугольника для упрощения обслуживания установки - откачки ила, промывки биозагрузки и прочих мероприятий, а в камере отстойнике и камере предварительной очистки размещены датчики уровня воды, датчик температуры и датчик кислотности рН, выполненные с возможностью передачи показаний на внешний блок управления.
Недостатком этого технического решения является относительно низкое качество очистки, обусловленное тем, что выход эжектора, представляющий собой аэрационный элемент, выполненный в виде вертикально ориентированной трубы-разбрызгивателя и выведенный в камеру аэрации, не обеспечивает равномерное орошение биозагрузки, помещенной в камере аэрации. При таком выполнении аэрационного элемента и малом давлении, создаваемым насосом, основная часть воды для очистки попадает в центральную часть камеры биологической очистки, а при большом давлении - попадает в район стенок камеры.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство для очистки хозяйственно-бытовых и сточных вод [RU 168107, U1, C02F 3/02, C02F 11/02, 18.01.2017], содержащее корпус, выполненный в форме цилиндра и имеющий входной патрубок для приема неочищенной воды, первую камеру, соединенную с входным патрубком, вторую камеру, разделенную перегородкой с первой камерой и выполненную с возможностью приема воды из первой камеры при ее заполнении, и третью камеру, разделенную перегородкой со второй камерой, выполненную с возможностью приема воды из второй камеры при ее заполнении и содержащую циркуляционный погружной насос, а также камеру аэрации, размещенную в верхней части корпуса и содержащую оросительный элемент, соединенный с циркуляционным насосом шлангом подачи воды, и дно с зоной для размещения биозагрузки и с перфорированными в нем отверстиями, при этом камера аэрации снабжена цилиндрическим вертикальным выступом, на верхней кромке которого закреплен оросительный элемент, выполненный в виде трубки с отверстиями, обращенными в направлении зоны для биозагрузки, размещенной между внутренней стенкой аэрационной камеры и цилиндрическим вертикальным выступом.
Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно низкое качество очистки хозяйственно-бытовых и сточных вод, вызванное, в частности, отсутствием средств активной переработки в процессе очистки ила и образующейся при этом биопленки. Это снижает качество очистки.
Задача, которая решается в полезной модели, направлена на создание устройства с более высоким качеством очистки хозяйственно-бытовых и сточных вод.
Требуемый технический результат заключается в повышении качества очистки хозяйственно-бытовых и сточных вод.
Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что в устройстве для очистки хозяйственно-бытовых и сточных вод, содержащем корпус, выполненный в форме цилиндра и имеющий входной патрубок для приема неочищенной воды и выходной патрубок для слива очищенной воды, а также четыре камеры, образующие камеру-отстойник, камеру обогащения кислородом, камеру осветления и камеру-емкость чистой воды, согласно полезной модели, камера обогащения кислородом соединена с входным патрубком для приема неочищенной воды, содержит аэратор и выполнена с возможностью подачи неочищенной воды по трубопроводам с помощью циркуляционных насосов из камеры обогащения кислородом в камеру-отстойник, снабженную крупнопузырчатым аэратором и выполненную с возможностью подачи неочищенной воды через нижний перелив в камеру осветления, снабженную биофильтром для отделения хлопьев ила и удалителем биопленки и выполненную с возможностью подачи очищенной воды в камеру-емкость чистой воды, соединенную с выходным патрубком для слива очищенной воды.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что корпус, выполненный в форме цилиндра, изготовлен в виде бетонного кольца, установленного в грунте.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что корпус снабжен смотровым люком.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что устройство для очистки хозяйственно-бытовых и сточных вод выполнено с возможностью управления циркуляционными насосами, аэратором и крупнопузырчатый аэратором от внешнего блока управления.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что камера обогащения кислородом снабжена удалителем волос.
На фиг. 1-4 представлено устройство для очистки хозяйственно-бытовых и сточных вод.
На чертежах обозначены:
1 - входной патрубок;
2 - камера обогащения кислородом;
3 - камера-отстойник;
4 - камера осветления;
5 - камера-емкость чистой воды;
6 - корпус;
7 - смотровой люк;
8 - аэратор;
9 - удалитель волос;
10 - трубопроводы, соединенные с циркуляционными насосами;
11 - крупно-пузырчатый аэратор;
12 - удалитель биопленки;
13 - фильтр чистой воды;
14 - выходной патрубок;
15 - движение сточных вод в устройстве.
Устройство для очистки хозяйственно-бытовых и сточных вод содержит корпус 6, выполненный в форме цилиндра и имеющий входной патрубок 1 для приема неочищенной воды и выходной патрубок 14 для слива очищенной воды, а также четыре камеры, образующие камеру-отстойник 3, камеру 2 обогащения кислородом, камеру 3 осветления и камеру-емкость 5 чистой воды.
В устройстве для очистки хозяйственно-бытовых и сточных вод камера 2 обогащения кислородом соединена с входным патрубком 1 для приема неочищенной воды, содержит аэратор 8 и выполнена с возможностью подачи неочищенной воды по трубопроводам 10 с помощью циркуляционных насосов из камеры 2 обогащения кислородом в камеру-отстойник 3, снабженную крупнопузырчатым аэратором 11 и выполненную с возможностью подачи неочищенной воды через нижний перелив в камеру 4 осветления, снабженную биофильтром 13 для отделения хлопьев ила и удалителем биопленки и выполненную с возможностью подачи очищенной воды в камеру-емкость 5 чистой воды, соединенную с выходным патрубком 14 для слива очищенной воды.
Корпус 6 может быть выполнен в виде металлического цилиндра, а может быть изготовлен в виде бетонного кольца, установленного в грунте. Корпус 6 может быть снабжен смотровым люком 7, камера 2 обогащения кислородом может быть снабжена удалителем волос, а устройство может быть выполнено с возможностью управления циркуляционными насосами, аэратором и крупнопузырчатым аэратором от внешнего блока управления.
Работает устройство для очистки хозяйственно-бытовых и сточных вод следующим образом.
Устройство предназначено для биохимической очистки хозяйственно-бытовых и близких к ним по составу сточных вод, преимущественно, для отдельно стоящих зданий.
Загрязненные сточные воды поступают в камеру 2 обогащения кислородом - приемный аэротенк, в которой происходит перемешивание сточных вод и насыщение их кислородом воздуха (аэробный процесс). Аэратор 8 работает в постоянном режиме, способствуя максимальной переработки стоков. Камера 2 обогащения кислородом может быть снабжена удалителем волос, что также повышает качество очистки. Далее стоки по трубопроводам 8 при помощи циркуляционных насосов подаются в камеру-отстойник 3 (анаксидный отстойник). В камере-отстойнике 3 биомасса начинает распадаться и отщеплять кислород из нитратов и нитритов, образовавшиеся в процессе окисления аммонийного азота. Также в камере-отстойнике 3 производится «продувка» избыточного активного ила с помощью крупнопузырчатого аэратора 11 и происходит восстановление активности ила («умерший» ил оседает на дно, а взвешенный ил через нижний перелив подается обратно в камеру 2 обогащения кислородом). В момент отсутствия подачи органики «умерший» ил, находящейся в постоянной циркуляции, начинает разлагаться, преобразуясь в органическое питание для «молодого» активного ила. Далее, уже частично очищенная вода через нижний перелив попадает в камеру 4 осветления. В камере 4 осветления вода проходит через биофильтр 13, в котором происходит отделение хлопьев ила, часть которого всплывает от эффекта флотации и образуется биопленка, которую засасывает удалитель 12 биопленки, отправляя ее на доработку в камеру 2 обогащения кислородом (приемный аэротенк).
Далее практически чистая вода попадает в камеру-емкость 5 чистой воды для принудительного отвода воды, например, с помощью насоса, и откачивается наружу через выходной патрубок 14. Испытания показали, что степень очистки воды достигает до 96-98% по большинству показателям загрязнения.
Повышение качества очистки достигается тем, что камера обогащения кислородом содержит аэратор и неочищенная вода далее поступает в камеру-отстойник, снабженную крупнопузырчатый аэратором, снабженную биофильтром для отделения хлопьев ила и удалителем биопленки. В результате этого в камере-отстойнике 3 биомасса начинает распадаться и отщеплять кислород из нитратов и нитритов, образовавшиеся в процессе окисления аммонийного азота, и производится «продувка» избыточного активного ила с помощью крупнопузырчатого аэратора 11 и происходит восстановление активности ила («умерший» ил оседает на дно, а взвешенный ил через нижний перелив подается обратно в камеру 2 обогащения кислородом). В момент отсутствия подачи органики «умерший» ил, находящейся в постоянной циркуляции, начинает разлагаться, преобразуясь в органическое питание для «молодого» активного ила.
Таким образом, насыщение кислородом очищаемой воды производится принудительно и перекачка «мертвого» ила исключает застаивание воды, а биофильтр, используемый во взаимодействии с аэрацией, не нуждается в покупных бактериях. Этим самым в предложенном устройстве достигается требуемый технический результат, заключающийся в повышении качества очистки, поскольку обеспечивается активная переработка ила и образующейся при этом биопленки, при одновременном повышении экономичности.