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 аэрационный 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.
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 устройство для очистки хозяйственно-бытовых и сточных вод, содержащее корпус, выполненный в форме цилиндра и имеющий входной патрубок для приема неочищенной воды и выходной патрубок для слива очищенной воды, а также первую камеру, соединенную с входным патрубком, вторую камеру, разделенную перегородкой с первой камерой и выполненной с возможностью приема воды из первой камеры при ее заполнении, и третью камеру, разделенную перегородкой со второй камерой, выполненной с возможностью приема воды из второй камеры и содержащей дренажный погружной насос, а также камеру аэрации, размещенную в верхней части корпуса и содержащую оросительный элемент, выполненный в виде трубки с отверстиями, соединенной с дренажным погружным насосом, размещенным в третьей камере, и зону под оросительным элементом для размещения биозагрузки с перфорированными в ней отверстиями в первую и вторую камеры, согласно полезной модели, введен аэратор, размещенный в нижней части первой камеры, компрессор, выход которого через распределитель воздушных потоков первым воздуховодом соединен с аэратором, размещенным в нижней части первой камеры, вторым воздуховодом соединен с нижней частью внутренней полости второй камеры, которая своим внутренним трубопроводом соединена с верхней частью внутренней полости первой камеры, а третьим воздуховодом соединен с нижней частью внутренней полости третьей камеры, которая своим внутренним трубопроводом соединена с верхней частью внутренней полости второй камеры, а также четвертая камера, разделенная перегородкой с третьей камерой, соединенная с выходным патрубком для слива очищенной воды и выполненная с возможностью приема воды из третьей камеры при ее заполнении.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, устройство для очистки хозяйственно-бытовых и сточных вод выполнено с возможностью управления компрессором и дренажным насосом от внешнего блока управления.
На чертеже представлено устройство для очистки хозяйственно-бытовых и сточных вод:
на фиг. 1 - функциональная схема устройства для очистки хозяйственно-бытовых и сточных вод с внешним блоком управления;
на фиг. 2 - устройства для очистки хозяйственно-бытовых и сточных вод, вид сверху с открытой крышкой.
На чертеже обозначены:
1 - входной патрубок;
2 - первая камера (камера аэрации);
3 - вторая камера (аноксидная камера);
4 - третья камера (аэробная камера);
5 - камера аэрации;
6 - оросительный элемент в виде трубки с отверстиями;
7 - биозагрузка (биофильтр);
8 - аэратор;
9 - компрессор;
10 - распределитель воздушных потоков;
11 - первый воздуховод;
12 - второй воздуховод;
13 - внутренний трубопровод второй камеры;
14 - третий воздуховод;
15 - внутренний трубопровод третьей камеры;
16 - четвертая камера;
17 - выходной патрубок;
18 - внешний блок управления;
19 - корпус устройства;
20 - дренажный погружной насос.
Устройство для очистки хозяйственно-бытовых и сточных вод содержит корпус 19, выполненный, преимущественно, в форме цилиндра и имеющий входной патрубок 1 для приема неочищенной воды и выходной патрубок 17 для слива очищенной воды.
Кроме того, устройство содержит первую камеру 2, соединенную с входным патрубком 1, вторую камеру 3, разделенную перегородкой с первой камерой 2 и выполненной с возможностью приема воды из первой камеры 2 при ее заполнении, а также третью камеру 4, разделенную перегородкой со второй камерой 3, выполненной с возможностью приема воды из второй камеры 3 и содержащей дренажный погружной насос 20.
Устройство содержит также камеру 5 аэрации, размещенную в верхней части корпуса и содержащую оросительный элемент 6, выполненный в виде трубки с отверстиями, соединенной с дренажным погружным насосом 20, размещенным в третьей камере 4, и зону 7 под оросительным элементом 6 для размещения биозагрузки с перфорированными в ней отверстиями в первую 2 и вторую 3 камеры.
Помимо указанного выше, устройство содержит аэратор 8, размещенный в нижней части первой камеры 2, компрессор 9, выход которого через распределитель 10 воздушных потоков первым воздуховодом 11 соединен с аэратором, размещенным в нижней части первой камеры 2, вторым воздуховодом 12 соединен с нижней частью внутренней полости второй камеры 3, которая своим внутренним трубопроводом 13 соединена с верхней частью внутренней полости первой камеры 2, а третьим воздуховодом 14 соединен с нижней частью внутренней полости третьей камеры 4, которая своим внутренним трубопроводом 15 соединена с верхней частью внутренней полости второй камеры 3.
В устройстве имеется также четвертая камера 16, разделенная перегородкой с третьей камерой 4, соединенная с выходным патрубком 17 для слива очищенной воды и выполненная с возможностью приема воды из третьей камеры 4 при ее заполнении.
Устройство для очистки хозяйственно-бытовых и сточных вод выполнено с возможностью управления 9 компрессором и дренажным насосом 20 от внешнего блока 18 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, где очищаемая вода проходят зоны аэрации, аноксидную, аэробную и зону осветления.
Биофильтрация сточных вод происходит с помощью биологической загрузки.
Очищаемая вода поступает в первую камеру 2, в которой происходит перемешивание стоков с активным илом и насыщение кислородом. Аэратор 8 работает в постоянном режиме, способствуя максимальной переработке стоков. Далее стоки проходят через специальные переливы во вторую камнру 3 (аноксидную зону), где свободный кислород отсутствует, поскольку воздух в иловую смесь не подается. Источником кислорода являются нитраты, где они присутствуют в химически связанном виде. При создании благоприятных условий в этой зоне активно протекают процессы денитрификации.
Далее стоки поступают в третью камеру 4, откуда попадают в зону 7 под оросительным элементом 6 для размещения биозагрузки с перфорированными в ней отверстиями в первую 2 и вторую 3 камеры. В ней размещается биозагрузка - биофильтр, который является местом обитания и размножения микроорганизмов, которые позволяют ускорять процессы разложения биомасс, после чего происходит окисление веществ, содержащих азот до нитритов и нитратов с последующим выделением азота в первой камере 2. Дренажный погружной насос 20, установленный в третьей камере 4, забирает отстоявшуюся воду и поднимает на верхний уровень, где через оросительный элемент 6 в виде рубки с отверстиями, разбрызгивает ее над биофильтром. Таким образом, вода проходит через биофильтр и получает дополнительную очистку, насыщая воду кислородом и обновляя микроорганизмы в камерах.
Из третьей камеры 4 по переливам вода поступает в четвертую камеру 16 таким образом, чтобы исключить застаивание воды в нижней части. После всех процессов очистки (физической, химической и биологической) осуществляется выход очищенной воды на 98% самотечным или принудительным способами. Очищенная вода может быть слита из устройства самостоятельно через патрубок 17 или откачена с использованием насоса.
Повышение качества очистки достигается тем, что насыщение кислородом очищаемой воды производится принудительно двумя способами (компрессором, насосом), перекачка «мертвого» ила из второй и третьей камер в первую, исключается застаивание воды, биофильтр используется во взаимодействии с аэрацией, не нуждается в покупных бактериях.
Таким образом, в предложенном устройстве достигается требуемый технический результат, заключающийся в повышении качества очистки.