УСТАНОВКА ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ БЫТОВЫХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОКОВ

..
Установка для биологической очистки бытовых и промышленных стоков.
Полезная модель относится к биологической очистке сточных вод с использованием активного ила во взвешенном состоянии, и предназначена для очистки стоков (сточной воды) жилых и промышленных зданий.
Известны устройства для биологической очистки сточных вод, содержащие камеры аэрации и отстойники с аэраторами, узлом ввода сточных вод, трубопроводами и насосами для перекачки ила и сточной вдды из одной камеры в другую, а также отвода очищенной сточной воды, см. RU № 819069, М.кл. С 02F 3/02, 1978г. и № 2057085, кл. С 02 F 3/02, 1994 г.
Однако, из-за отсутствия, в этих устройствах, камер приема и накопления сточных вод, приводит к выходу их из строя при разовых сбросах большого количества сточных вод
Наиболее близким аналогом заявленной полезной модели является установка ,цля биологической очистки сточных вод, содержащее уравнительный резервуар с подводом сточных вод, датчиками уровня и насосом перекачки свежей сточной воды в аэротенк, снабженный аэратором, насосом перекачки ила в уравнительный резервуар и патрубком для отвода воды во вторичный отстойник, который оборудован насосом откачки ила в аэротенк и выпуском очищенной сточной воды, см, патент RU № 2162062, М.кл. С 02F 3/00, 1995г.
Недостатком этой установки является невысокое качество очистки, особенно при высоких притоках стоков, что обусловлено сокращением времени на седиментацию ила, что приводит к попаданию иловых взвесей в очищенную воду. Кроме того, не решена проблема удаления грубых нечистот (туалетной бумаги и т.п.), при разложении которых создается источник неприятного запаха, а ил, накапливающийся на дне уравнительного резервуара ил не стабилизирован и относится к категории первичных илов (по классификации отходов), т.е. относится к опасным отходам.
Технической задачей, решаемой заявленной полезной моделью, является снижение издержек при изготовлении и эксплуатации установки с обеспечением высокого качества очистки стоков и безопасности отходов, которые в виде стабилизированного ила могут использоваться в качестве ценного органического удобрения. Кроме того, полезная модель направлена на решение задачи по повышению стабильности очистки стоков, особенно в условиях их неравномерного притока.
М.кл/А01К63/04; F04f1/18
Решение указанной задачи осуществлено за счет того, что установка для биологической очистки бытовых и промышленных стоков, содержащая уравнительный и активационный резервуары, отстойник, узлы ввода и вывода сточной воды, датчики уровня, компрессоры, насосы и аэраторы, согласно полезной модели, установка дополнительно снабжена камерой доочистки с фильтром, средством регенерации фильтра и средством удаления зафязнений, а также программируемым блоком управления и системой аэрации, снабженной компрессором подключенным к аэраторам, мешалкам и насосам через управляемый распределительный узел, при этом уравнительный резервуар выполнен в виде камеры грубой очистки сточной воды с распределительной камерой, подключенной посредством переливных патрубков с электроклапанами, по крайней мере, к двум активационным резервуарам, при этом каждый активационный резервуар оборудован мешалкой, иловым насосом, датчиком уровня сточной воды и ила, насосом подачи очищенной сточной воды в камеру доочистки с выпускным элетроклапаном или насосом, причем каждый активационный резервуар подключен к соответствующему отстойнику, снабженному аварийным переливом в распределительную камеру, оборудованную переливом в аварийный резервуар, который оборудован насосом перекачки стоков в распределительную камеру, при этом программируемый блок управления, подключен к распределительному узлу системы аэрации компрессору, насосам, мешалкам и электроклапанам с возможностью автоматического их включения/выключения в соответствии с заданной программой и возможностью изменения запрограммированного режима работы установки по сигналам датчиков уровня при изменениях интенсивности притока сточной воды.
В вариантах выполнения, фильтр выполнен, по крайней мере двухслойным с нижним песчаным слоем, расположенным на несущей сетке и верхним гравийным слоем, при этом в пространстве между дном камеры доочистки и несущей сеткой расположено средство регенерации фильтра, выполненное в виде распределительного патрубка, подключенного к системе аэрации; средство для отвода загрязнений из камеры доочистки выполнено в виде насоса, выкидная линия которого подключена к отстойнику; распределительная камера подключена к байпасной линии аварийного сброса стоков посредством электроклапана.
На фиг. 1 показана блок схема предложенной установки.
На фиг. 2- общий вид активационного резервуара (продольный разрез).
Установка состоит из активационных резервуаров 1а и 16 с отстойниками ,цля накопления ила, соответственно 2а и 26; распределительного резервуаргКЗ; аварийных резервуаров 4а и 46, которые гидравлически сообщены между собой; ввода стоков 5; отводов очищенных стоков 6а и 66; иловых насосов 7а и 76; переливных патрубков с электроклапанами 8а и 86, соответственно активационных резервуаров 1а и 16; аварийных переливов 9а и 96, соответственно, отстойников 2а и 26; аварийного перелива 10 из распределительного резервуара 3; насоса 11 аварийного резервуара 4а; аварийного отвода12 из распредели каме а)
(.pay
тельного резервуа эЗ ; аварийного отвода 13 в байпасную линию, подключенную к установке; мешалок 13а
и 136; датчиков уровня стоков 14а и 146; блока управления 15; камеры предварительнойУочистки 16; аэраторов 17а и 176; компрессоров 18а и 186; насосов для откачки очищенных стоков 19а и 196 в камеры доочистки, соответственно, 20а и 206 на выпуске из которых установлены насосы, соответственно, 21 а и 216 или электороклапана 22а и 226 (в варианте с самотёком очищенных стоков). На фиг. 2 показаны также, 23 минимальный уровень стоков, 24 - максимальный уровень стоков, 25- рабочий уровень, 26 - уровень денитрификации, 27 -верхний уровень илового слоя. Каждая из камер доочистки 20а и 206 снабжена фильтром, выполненным, по крайней мере, двухслойным с нижним песчаным слоем 28, расположенным на несущей сетке 29 и верхним гравийным слоем 30, при этом в пространстве между дном камеры доочистки (20а и 206) и несущей сеткой 29 расположено средство регенерации фильтра, выполненное в виде распределительного патрубка 31, подключенного к системе аэрации. Средство для отвода загрязнений выполнено в виде насоса 32, всасывающий срез которого расположен на поверхности фильтра, а выкидная линия подключена к отстойнику (2а, 26). Установка для биологической очистки бытовой и промышленной сточной воды может быть выполнена в виде железобетонной емкости с надземным строением. Установка работает следующим образом.
Бытовые и промышленные сточные воды, представляющие собой обычные коммунальные стоки, по трубе 5 поступают в камеру предварительной очистки 16. Отсюда самотёком или посредством насосов (на
черт, условно не показаны) сточные воды поступают в распределительный резервуар, из которого, через переливные патрубки с электроклапанами За и 86 они поступают в активационные резервуары 1а и 16, время их заполнения зависит от количества притока и контролируется блоком управления 15, уровень стоков контролируется также датчиками 14а и 146. Активационные резервуары 1а и 16 и отстойники - накопители ила 2а и 26 аэрируются за счет включения, соответственно, компрессоров 18а и 186, которые нагнетают воздух в соответствующие аэраторы.
В блок управления введены программы управления всеми исполнительными устройствами, вклю,чая насосы, компрессоры и электроклапаны, что обеспечивает автоматическую работу установки в процессе очистки воды. По командам блока управления, осуществляется поочередное заполнение того, или иного активационного резервуара, при этом в блоке управления сравниваются заданная и действительная скорости заполнения данного активационного резервуара с корректировкой продолжительности фазы очистки в другом активационном резервуаре. Причем, продолжительности фазы очистки в одном из активационных резервуарах корректируется таким образом, чтобы другой активационный резервуар был готов к приему свежих стоков. Это имеет значение для качественной очистки сточных вод как при больших, так и при малых притоках стоков. В случае малых притоков стоков, блок управления наоборот удлиняет длительность фаз очистки до максимальных значений. Например, во время заполнения активационного резервуара 1а, электроклапан 86 закрыт, при этом активационный резервуар 16 аэрируется т.е. находится в фазе очистки
)
)
стоков, в этой фазе включен компрессор 176 и в аэратор 176 подается воздух. Аэрация в этой фазе может чередоваться с перемешиванием посредством мешалки 136. После фазы очистки в активационном резервуаре 16, следует либо фаза осаждения ила, либо фаза постденитрификации. При включении фазы денитрификации (30-150МИН.) включается также аэрация на ЗОмин. для ускорения осадки ила. После осаждения ила, очищенная сточная вода откачивается насосом 196 в камеру доочистки 206 и далее, за счет насоса 216 (или при открывании электрокпапана 226 в варианте с самотечным удалением очищенной сточной воды) она удаляется из установки. Затем, по сигналу датчика, блок управления открывается электроклапан 86 (в это время электроклапан 8а закрывается) и уровень сточной воды в активационном резервуаре 16 повь1шается до максимального уровня 24 за счет притока сточной воды из распределительного резервуара 3. В случае нормальной загрузки, очищенная сточная вода из активационного резервуара 16 удаляется до минимального уровня 23. В случае малой нагрузки, блок управления переводит активационный резервуар 16 в «спящий режим с периодическим включением компрессора 186 для создания в нем условий окислительной среды. При очистке стоков в каком-либо активационном резервуаре, например, 1а, блок управления периодически поочередно включает компрессор 18а и мешалку 13а для аэрации и перемешивания сточной воды, что повышает эффективность ее денитрификации, при этом блок управления, по заданному алгоритму выдает управляющие сигналы на соответствующие устройства для обеспечения оптимального протекания всех фаз очистки. Если от датчика поступит сигнал о более быстром заполнении активационного резервуара 15 чем это заложено в программе блока управления, то он сократит длительность фазы очистки в активационном резервуаре 1а до минимального времени. В случае перегрузки установки, стоки направляются в аварийные ёмкости 4а и 46, из которых они перекачиваются насосом 11 в распределительный резервуар 3 и далее (при открытых переливных патрубках с электроклапанами 8а и 86) они поступают или в активационный резервуар 1а, или в активационный резервуар 16. При полном заполнении аварийных ёмкостей, стоки из камеры предварительной очистки 16 и распределительного резервуара 3 уходят через аварийный отвод12 на сброс в байпасную линию. Избыточный ил из активационных резервуаров 1а и 16 удаляется автоматически после откачки очищенной воды с помощью иловых насосов 7а и 76, всасывающие уровни которых расположены на высоте расположения верхнего уровня - 27 слоя осажденного ила. Из активационных резервуаров 1а и 16, ил перекачивается иловыми насосами 7а и 76, соответственно в отстойники - накопители ила 2а и 26. Сигналы от датчиков 14а и 146 о высоте уровня откачиваемого слоя ила поступают в блок управления, в который заложено оптимальное время откачки. Во время осаждения избыточного ила в активационных резервуарах происходит и осадка ила в отстойниках 2а и 26, при этом избыточная вода через аварийные переливы 9а и 96 поступает через распределительный резервуар 3 и далее на очистку в активационные резервуары 1а и 16. Вывод очищенной сточной воды производится либо насосами 21 а, 216, либо самотеком при открытых элеетроклапанах 22а и 226. Очищенная сточная вода может быть полезно использована, например, в декоративных прудах, ручьях, фонтанах, для полива растений и т.д. В качестве третьей ступени доочистки используются многослойные фильтры в камерах доочистки 20а и 206. Эти фильтры могут быть выполнены, по крайней мере, двухслойными с нижним песчаным слоем 28, расположенным на несущей сетке 29 и верхним гравийным слоем 30, при этом в пространстве между дном камеры доочистки и несущей сеткой расположено средство регенерации фильтра, выполненное в виде раепределительного патрубка 31, подключенного к системе аэрации. Средство для отвода загрязнений из камер доочистки выполнено в виде насосов 32, выкидные линии которых подключены к отстойникам 2а и 26. При засорениях фильтра вручную или автоматически периодически включают подачу сжатого воздуха в распределительные патрубки 31 и промывают фильтры газожидкостной смесью с выносом загрязнений на поверхность фильтра, откуда загрязнения удаляются посредством насосов 32 в отстойники 2а и 26. После фильтрации и обеззараживания, например, хлорированием, сточная вода полностью очищается и обеззараживается и соответствует по характеристикам питьевой воде. Стабилизированный ил, образующийся в отстойниках 2а и 26, удаляется в жидком состоянии пофедством фекального транспорта для дальнейшей переработки. Концентрация сухого ила при обычных условиях 2-3 %, т.е. 20-30 кг/м. Ил откачивается через люки {на черт, не показаны) отстойников с периодичностью его удаления, не чаще 1раза за ТОсуток.
Возможность регулировки режимов работы установки в широких пределах, позволяет установить оптимальный режим очистки, исходя из конкретных условий с минимальными энергозатратами и издержками на очистку, при этом установка надежно работает как при минимальных, так и при максимальных притоках стоков.
Предложенную установку выгодно применять для очистки стоков от более чем 300 условных потребителей, а также для очистки промышленных сточных вод. При этом, предусмотрена возможность подключения блока управления к телефонной линии или сотовой мобильной связи для дистанционного управления работой установки.