СТАНЦИЯ ГЛУБОКОЙ БИОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ХОЗЯЙСТВЕННО-БЫТОВЫХ СТОЧНЫХ ВОД

Область техники, к которой относится полезная модель.
Полезная модель относится к области очистки сточных вод, а именно к станциям глубокой биохимической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод и может быть использована для полной биологической очистки хозяйственно-бытовых и близких к ним по составу сточных вод отдельно стоящих зданий, объектов инфраструктуры и прочих автономных (децентрализованных) систем канализации.
Уровень техники.
Известна станция биохимической очистки хозяйственно бытовых сточных вод, включающая в себя подводящий патрубок сточных вод, корпус, в котором расположен отстойник, насос, биореактор (см. описание к патенту на изобретение РФ №2220921, опубликован 2004 г.)
В ней станция биохимической очистки хозяйственно бытовых сточных содержит аэротенк башенного типа с узлами аэрации, расположенными в его верхней части, и аэрационными трубами, размещенными внутри него, приемную камеру сточных вод с узлами аэрации и насосами, подающими сточную жидкость в аэротенк, вторичный отстойник, технологические трубопроводы, подводящие и отводящие воду, дополнительно содержит насосы, входные патрубки которых соединены с выходными патрубками вторичного отстойника, а выходные патрубки соединены с патрубками рабочей жидкости эжекторов, выходные патрубки которых соединены с напорными трубопроводами, отводящими воду, содержащую избыточный активный ил и воздух, что обеспечивает протекание биохимических процессов в условиях активного перемешивания в напорных трубопроводах.
Недостатком данного устройства является недостаточное удобство эксплуатации станции глубокой биологической очистки хозяйственно бытовых сточных вод, связанное с тем, что насос расположен на дне станции и его неудобно извлекать для профилактических работ.
Известна из уровня техники также станция глубокой биохимической очистки хозяйственно бытовых сточных вод, включающая в себя подводящий патрубок сточных вод, пластиковый корпус с крышкой, в котором расположен трехсекционный отстойник, включающий в себя первую, вторую и третью камеры, разделенными вертикальными стенками с отверстиями для перелива сточных вод, циркуляционный насос, расположенный в третьей камере, биореактор для окисления сточных вод, расположенный над трехсекционным отстойником, при этом напорный патрубок циркуляционного насоса соединен с биореактором, а в дне биореактора имеются отверстия для подпадания очищенной воды в трехсекционный отстойник, при этом третья камера имеет патрубок выхода очищенной воды (см. описание с сайта производителя станций глубокой биохимической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод «Альта Био» http://www.alta-group.ru/ochistka.html)
Данное устройство является наиболее близким по технической сущности к заявленной полезной модели и взято за прототип к предлагаемой полезной модели.
Недостатком данного устройства является недостаточное удобство эксплуатации станции глубокой биологической очистки хозяйственно бытовых сточных вод, связанное с тем, что при монтаже насоса приходится разрывать линию электропитания в месте пересечения корпуса станции, такие же неудобства возникают и при замене насоса или при его профилактических работах. Кроме того, при профилактических работах на станции неудобно обслуживать непосредственно насос, так как он находится в верхней части корпуса станции. Его необходимо размещать на специальной полке. После открывания крышки корпуса станции необходимо совершать дополнительные операции по его извлечению. При этом, если насос не закреплять то он падает вовремя эксплуатации, а закрепить не в заводских условиях очень сложно.
Раскрытие полезной модели.
Опирающееся на это оригинальное наблюдение настоящая полезная модель, главным образом, имеет целью предложить станцию глубокой биохимической очистки хозяйственно бытовых сточных вод, позволяющую как минимум сгладить по меньшей мере один из указанных выше недостатков, а именно обеспечить повышение удобства эксплуатации станции глубокой биологической очистки хозяйственно бытовых сточных вод.
Для достижения этой цели станция глубокой биологической очистки хозяйственно бытовых сточных вод дополнительно включает в себя прикрепленный к стенке пластикового корпуса герметичный модуль размещения электротехнических элементов. Крышка корпуса имеет жесткую подвеску для крепления циркуляционного насоса
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность многократного разъединения электрических разъемов для всего электрообрудования, расположенного на станции без нарушения целостности электрических проводов, при обеспечении герметичности дальнейшего соединения и возможности использования в толще земли и при наличии грунтовых вод. А также возможность одновременного извлечения циркуляционного насоса при открывании крышки станции.
Существует вариант полезной модели, в котором герметичный модуль размещения электротехнических элементов адаптирован для размещения по меньшей мере одной розетки для подключения циркуляционного насоса и по меньшей мере одного разъема для подключения внешнего электропитания.
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность подключения основного электрического модуля станции - циркуляционного насоса, и соединения его вилки со стандартной розеткой. При этом не нарушается целостность циркуляционного насоса, что особенно важно при сохранении его гарантийных свойств.
Существует вариант полезной модели, в котором герметичный модуль размещения электротехнических элементов дополнительно адаптирован для размещения таймера включения/выключения циркуляционного насоса.
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность обеспечить возможность размещения внутри герметичного модуля устройства, которое обеспечивает периодическое включение-выключение циркуляционного насоса, что повышает удобство эксплуатации станции - расширяет ее эксплуатационные возможности.
Существует вариант полезной модели, в котором герметичный модуль размещения электротехнических элементов содержит съемные уплотнительные вставки, адаптированные для герметизации электрического кабеля.
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность обеспечить возможность многократного доступа к электрическим разъемам, находящимся внутри герметичного модуля, как снаружи корпуса станции, так и изнутри при сохранении герметичных свойств соединения.
Существует вариант полезной модели, в котором жесткая подвеска включает в себя площадку, адаптированную для размещения на ней циркуляционного насоса, к которой жестко прикреплены вертикальные штанги, жестко соединенные с крышкой.
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность обеспечить установку циркуляционного насоса на площадке, жестко связанной с крышкой, что позволяет при профилактических работах легко извлекать циркуляционный насос на поверхность.
Существует вариант полезной модели, в котором вертикальные штанги соединены между собой по меньшей мере одной перемычкой.
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность обеспечить повышение жесткости крепления площадки к крышке.
Существует вариант полезной модели, в котором перемычка выполнена съемной и адаптирована для пропускания сквозь ручку для переноски насоса.
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность обеспечить возможность крепления циркуляционного насоса к площадке самой перемычкой, которая в этом случае выполняет сразу две функции - и повышение жесткости крепления площадки к крышке, и функцию крепления циркуляционного насоса к площадке, позволяющую не использовать другие варианты крепления циркуляционного насоса к площадке.
Совокупность существенных признаков предлагаемой полезной модели неизвестна из уровня техники для устройств аналогичного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для полезной модели.
Краткое описание чертежей.
Другие отличительные признаки и преимущества полезной модели ясно вытекают из описания, приведенного ниже для иллюстрации и не являющегося ограничительным, со ссылками на прилагаемые рисунки, на которых изображено:
- на фиг.1 изображена функциональная схема станции глубокой биологической очистки хозяйственно бытовых сточных вод, согласно полезной модели;
- на фиг.2 изображена функциональная схема крепления насоса к крышке станции глубокой биологической очистки хозяйственно бытовых сточных вод, согласно полезной модели;
- на фиг.3 изображена функциональная схема герметичного модуля размещения электротехнических элементов согласно полезной модели.
Согласно фигурам 1, 2 и 3 станция глубокой биохимической очистки хозяйственно бытовых сточных вод включает в себя подводящий патрубок сточных вод 1, пластиковый корпус 2 с крышкой 3. В корпусе 2 расположен трехсекционный отстойник, включающий в себя первую 4, вторую 5 и третью 6 камеры, разделенные вертикальными стенками с отверстиями 7 для перелива сточных вод, циркуляционный насос 8, расположенный в третьей камере 6, биореактор 9 для окисления сточных вод, расположенный над трехсекционным отстойником, при этом напорный патрубок 10 циркуляционного насоса 8 соединен с разбрызгивателем 11 биореактора 9. В дне биореактора 9 имеются отверстия 12 для попадания очищенной воды в трехсекционный отстойник. Третья камера 6 имеет патрубок 13 выхода очищенной воды. В биореакторе находится биозагрузка 14.
Объем первой секции 4 может составлять 50%, а второй 5 и третьей 6 - по 25% от общего объема отстойника. В каждой секции также могут быть встроены встроены Т-образные переливы.
Станция глубокой биологической очистки хозяйственно бытовых сточных вод дополнительно включает в себя прикрепленный к стенке биореактора 9 герметичный модуль 15 размещения электротехнических элементов.
Герметичный модуль 15 размещения электротехнических элементов адаптирован для размещения по меньшей мере одной розетки 16 для подключения циркуляционного насоса 8 и по меньшей мере одного разъема для подключения внешнего электропитания 17. Герметичный модуль 15 размещения электротехнических элементов дополнительно адаптирован для размещения таймера 18 включения/выключения циркуляционного насоса 8.
Герметичный модуль 15 размещения электротехнических элементов содержит съемные уплотнительные вставки 19, адаптированные для герметизации электрического кабеля 20. Можно выделить внутреннюю уплотнительную вставку 191 и внешнюю уплотнительную вставку 192.
Крышка 3 корпуса имеет жесткую подвеску для крепления циркуляционного насоса. Жесткая подвеска включает в себя площадку 21 адаптированную для размещения на ней циркуляционного насоса 8, к которой жестко прикреплены вертикальные штанги 22, жестко соединенные с крышкой 3.
Вертикальные штанги 22 соединены между собой по меньшей мере одной перемычкой 23. Перемычка 23 выполнена съемной и адаптирована для пропускания сквозь ручку 24 для переноски насоса.
На фигуре 2 показана схема крепления насоса 8 к крышке 3. Дополнительно изображены соединения 25 перемычки 23 с вертикальными штангами 22. Соединения 25 позволяют перемычке 23 перемещаться по вертикальным штангам, а также разъединяться, так как вертикальные штанги выполняются из пластика и допускают деформации в направлении перпендикулярно своей продольной оси. Таким образом перемычку 23 можно снимать и одевать, а также прижимать ей насос 8 к площадке 21.
На фиг.3 изображена функциональная схема герметичного модуля 15 размещения электротехнических элементов. Герметичный модуль 15 в общем может иметь корпус 26 модуля, снабженный дополнительной насадкой 27, адаптированный для крепления на стенке пластикового корпуса 2. С обеих сторон корпус 26 модуля закрыт съемными уплотнительными вставками 191 и 192, имеющим отверстия, адаптированным под пропускание электрических разъемов 16 и 17. Внутри отверстия 28 внешней вставки 192 может иметься дополнительная вставка 29, меньшего диаметра, содержащая два вкладыша 30 и 31, адаптированных для герметизации электрического кабеля 20, соединенного с электрическим разъемом 17. В общем, количество вкладышей может быть больше двух.
Дополнительная вставка 29 может иметь дополнительную фиксирующую втулку 32, герметично расположенной внутри дополнительной вставки 29, при этом вкладыши 30 и 31 установлены внутри фиксирующей втулки 32. Дополнительно герметичный модуль 15 с внутренней стороны может иметь внутреннюю вставку 191 со средством, обеспечивающим герметичный ввод электрического кабеля, например, гермоввод 33. Все зазоры могут быть дополнительно герметизированы с помощью герметика, особенно при использовании полезной модели под землей и тем более под водой.
Кроме циркуляционного насоса система может содержать дополнительные насосы для, например, откачивания очищенных вод из системы.
В системе может быть дополнительно интегрирован блок ультрафиолетового (УФ) обеззараживания. (На фигурах не показан).
Также существует возможность оборудовать станцию системой SMS оповещения и дистанционного управления работой очистных сооружений. (На фигурах не показана).
Осуществление полезной модели.
Станция глубокой биохимической очистки хозяйственно бытовых сточных вод работает следующим образом:
Сточные воды проходят первую, вторую и третью камеры отстойника последовательно. Циркуляционный насос 8 забирает отстоявшуюся воду из третьей секции 6 и разбрызгивает ее многократно через форсунки разбрызгивателя 11 над биозагрузкой 14 - наполнителем фильтра. Фильтр является местом обитания микроорганизмов, которые ускоряют процессы разложения органики содержащейся в сточных водах, после чего происходит окисление нитратов и окончательное выделение осадка и удаление азота в первой камере 4 станции. Включение циркуляционного насоса 8 происходит по заданию таймера 18, входящего в комплектацию системы.
Если в системе интегрирован блок ультрафиолетового (УФ) обеззараживания, то очищенная вода после биореактора поступает в напорный фильтр со специальной загрузкой и далее на обеззараживание с помощью УФ лампы. (На фигуре не показаны). В напорном фильтре блока происходит окончательная доочистка воды до значений концентраций взвешенных веществ в ней, соответствующих требованиям к сбросу в водоемы рыбо-хозяйственного назначения. В напорный фильтр вода подается насосами, организованными в группу. На фильтре может быть расположен шестиходовой вентиль для промывки загрузки. Время промывки определяется значениями на манометре. Блок УФ обеззараживания позволяет практически полностью уничтожить патогенные микроорганизмы. В бактерицидных установках могут применяться источники непрерывного ультрафиолетового излучения, которые воздействует на водную среду через специальный материал в диапазоне длин волн 180-300 нм.
Таким образом, дополнительная система обеззараживания осадка способствует уничтожению яиц гельминтов и обеспечивает безопасность прямого контакта с осадком при обслуживании станции и позволяет использовать осадок, например, в качестве удобрения. Дозация овицидного препарата для обеззараживания осадка может быть организована в автоматическом режиме и строго синхронизирована с реальной производительностью станции, что позволяет не снижать уровень обеззараживания при пиковых нагрузках и экономит реагент при недостаточном стоке.
Для повышения удобства эксплуатации станции глубокой биологической очистки хозяйственно бытовых сточных вод при установке станции также производят следующие операции:
- в стенке корпуса 2 прорезают отверстие под размер герметичного модуля 15 размещения электротехнических элементов;
- крепят в прорезанном отверстии, герметизируют зазоры, например, герметиком;
- с внешнего торца корпуса 2 устанавливают внешнюю вставку 192 с отверстием 28;
- в электрический провод 20 с вилкой 17 вставляют уплотнительное кольцо 29;
- в электрический провод 20 с вилкой 17 вставляют фиксирующую втулку 32;
- зажимают провод 20 двумя вкладышами 30 и 31;
- оба вкладыша вставляют в уплотнительное кольцо 29;
герметизируют зазоры между электрическим кабелем 20 и уплотнительным кольцом 29 с помощью герметика;
- уплотнительное кольцо 29 с вкладышами вставляют в фиксирующую втулку 192;
- фиксирующую втулку 32 вставляют во внешнюю вставку 192;
- вставляют провод с гермовводом 33 и с разъемом под вилку 16 во внутреннюю вставку 191;
- фиксируют гермоввод 33 во внутренней вставке 191 и герметизируют зазоры между ними;
- вставляют внутреннюю вставку 191 в корпус модуля 26.
Без ограничения общности порядок установки устройства может быть другим, так как допускает перестановки этапов, а также введение новых этапов, например, установку дополнительных герметизирующих колец или дополнительную герметизацию соединений.
Кроме того, добавляют следующие операции:
- жестко крепят к крышке 3 вертикальные штанги 22;
- жестко крепят к вертикальным штангам 22 площадку 21 адаптированную для размещения на ней циркуляционного насоса 8;
- размещают циркуляционный насос 8 на площадке 21;
- соединяют вертикальные штанги 22 между собой перемычкой 23 посредством соединений 25. При этом перемычку 23 пропускают сквозь ручку 24 для переноски насоса 8.
- фиксируют циркуляционный насос 8 к площадке 21 с помощью перемычки 23.
При необходимости доступа к электрическим разъемам с внутренней стороны корпуса станции и разъединения электрического разъема необходимо предпринять следующие шаги:
- разъединить внутреннюю вставку 191 от корпуса 26;
- отсоединить электрический разъем.
При необходимости доступа к электрическим разъемам с внешней стороны корпуса станции необходимо предпринять следующие шаги:
- обеспечить доступ к корпусу 26;
- вынуть уплотнительное кольцо 29 с вкладышами 30 и 31 из фиксирующей втулки 32;
- отсоединить электрический разъем.
При необходимости доступа к циркуляционному насосу необходимо предпринять следующие шаги:
- открыть крышку 3 станции;
- извлечь циркуляционный насос 8 вместе с крышкой 3, к которой жестко прикреплен насос.
При необходимости демонтажа циркуляционного насоса необходимо предпринять следующие шаги:
- открыть крышку 3 станции;
- извлечь циркуляционный насос 8 вместе с крышкой 3, к которой жестко прикреплен циркуляционный насос 8;
- раздвинуть вертикальные штанги 22 чтобы перемычка 23 вышла хотя из одного соединения 25 и таким образом освободила ручку 24 циркуляционного насоса и сам насос.
- извлечь циркуляционный насос 8.
В соответствии с предложенной полезной моделью по поручению заявителя ООО «Альта Групп» был изготовлен опытный образец станции глубокой биохимической очистки хозяйственно бытовых сточных вод на базе выпускаемой станции Alta Bio 3. Дополнительно был изготовлен герметичный модуль размещения электротехнических элементов и жесткая подвеска для крепления циркуляционного насоса.
В качестве элементов модуля были использованы отрезки стандартных труб из полипропилена диаметром 110 мм, и 50 мм, стандартные соединительные муфты, стандартные заглушки для них, в которых были выполнены отверстия. Корпус модуля был прикреплен к стенке кессона, внутри которого расположили электрическое оборудование, а именно насос. Вкладыши были вырезаны из пластика толщиной 20 мм. Внешний диаметр 90 мм, внутренний - 10 мм. В круглой заготовке было проделано отверстие и далее она была разрезана пополам, потом половинки были соединены и обработаны.
Аналогично жесткая подвеска выполнена из двух полипропиленовых труб, жестко соединенных с площадкой, на которой размещается насос, а также перемычки из полипропиленовой трубы и двух пластиковых соединительных элементов.
Опытная эксплуатация данной полезной модели показала, что:
- предлагаемая полезная модель проста в изготовлении, позволяет использовать для ее исполнения стандартные детали, вкладыши легко изготавливаются;
- и не требуется производить специальных операций по удлинению электрического кабеля оборудования, расположенного внутри корпуса станции. Насос в кессоне со стандартной электрической вилкой легко подсоединялся к электрическому кабелю, имеющему стандартный концевой разъем в виде розетки;
электрическое соединение просто герметизировалось, детали предлагаемого устройства соединялись, необходимые зазоры герметизировались;
- при необходимости доступа к электрическому разъему легко производился изнутри корпуса станции, что позволяло производить замену электрического оборудования, расположенного внутри корпуса станции;
- при необходимости доступа к электрическому разъему легко производился снаружи корпуса станции, что позволяло производить замену электрического кабеля, расположенного снаружи объемного изделия;
- при необходимости доступа к циркуляционному насосу достаточно открыть крышку 3 и вытащить ее;
- предлагаемое устройство выдерживало высокие нагрузки, в том числе давление до 0,6 атмосфер;
- простота изготовления, вызванная тем, что можно использовать элементы стандартных канализационных деталей, полипропиленовых труб;
- повышение удобства эксплуатации, так как полезная модель позволяет производить доступ к электрическому разъему и к циркуляционному насосу простыми действиями и в короткое время.
Таким образом, за счет того, что станция глубокой биологической очистки хозяйственно бытовых сточных вод дополнительно включает в себя прикрепленный к стенке пластикового корпуса герметичный модуль размещения электротехнических элементов и того, что крышка корпуса имеет жесткую подвеску для крепления циркуляционного насоса и обеспечивается повышение удобства эксплуатации станции глубокой биологической очистки хозяйственно бытовых сточных вод.