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 воды 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, при неравномерном притоке стоков, эффективность этих устройства резко снижается и при залповых сбросах стоков они легко выходят их из строя.
Наиболее близким аналогом заявленной полезной модели является устройство для биологической очистки сточных вод, содержащее уравнительный резервуар с подводом сточных вод, датчиками уровня и насосом перекачки свежей сточной воды в аэротенк с аэратором, насосом рециркуляции ила, вторичным отстойником с U-образным эрлифтом для перекачки очищенной сточной воды на фильтрацию и в выпуск, см., патент RU № 2201405, М.кл. С 02F 3/02, 2003 г.
Недостатком этой установки является сложность конструкции и неэффективность при залповых сбросах стоков, что обусловлено большими колебаниями уровня очищенной воды в устройстве при интенсивном режиме работы, приводящих к быстрому заиливанию фильтров взвесями ила, который или не успевает седиментировать и/или захватывается в поток жидкости поступающей на фильтрацию. Кроме того, не решена проблема удаления грубых нечистот (туалетной бумаги и т.п.), при разложении которых создается источник неприятного запаха.
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 решает задачу по повышению стабильности очистки стоков, особенно в условиях их неравномерного притока.
М.кл/А01К63/04; F04f1/18
узлы ввода и вывода сточной воды, датчики уровня, компрессоры, насосы и аэраторы, согласно полезной модели, установка дополнительно снабжена камерой доочистки с декантерным и фильтровым отсеками, 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 декантерный отсек камеры доочистки с поворотным декантером и насосом для перекачки очищенной сточной воды из этого отсека в фильтровый отсек камеры доочистки, снабженной 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, распределительная камера подключена к байпасной линии аварийного сброса стоков посредством электроклапана; фильтровый отсек камеры доочистки снабжен фильтром, средством регенерации фильтра и средством удаления загрязнений; фильтр выполнен, по крайней мере двухслойным с нижним песчаным слоем, расположенным на несущей сетке и верхним гравийным слоем, при этом средство регенерации фильтра выполненное в виде распределительного патрубка, подключенного к системе аэрации и расположенного в пространстве между дном камеры доочистки и несущей сеткой; средство для отвода загрязнений из камеры доочистки выполнено в виде насоса, выкидная линия которого подключена к отстойнику.
На чертежах показан возможный вариант конструкции предложенной установки, где,
на фиг. 1 схематично показан план общего вида предложенной установки;
на фиг. 2 - общий вид активационного резервуара (продольный разрез А-А фиг.1);
на фиг. 3 - то же, разрез Б-Б фиг.1.
Установка состоит из активационных резервуаров 1а и 16 с отстойниками для накопления ила, соответственно 2а и 26; распределительной камеры 3; аварийных резервуаров 4а и 46, которые гидравлически сообщены между собой; ввода стоков 5; отвода очищенных стоков 6; насосов рециркуляции ила 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 распределительной камеры 3; насоса 11 аварийного резервуара 4а; аварийного отвода 12 из распределительного резервуара 3; аварийного отвода 12 в байпасную линию 12 подключенную к установке; мешалок 13а и 136; датчиков уровня стоков 14а и 146; блока управления 15с ЭВМ; камеры предварительнойУочистки 16; аэраторов 17а и 176, 18а и 186; компрессоров 19а и 196; насосов для откачки очищенных стоков 20а и 206 в декантерный отсек 21 а и 216 камеры доочистки 22 с насосом 23 для перекачки очищенных стоков в фильтровый отсек 24 этой камеры. На выпуске из камеры доочистки установлен насос 25 или (в варианте с самотёком очищенных стоков) электроклапан 26. Декантерные отсеки 21а и 216 оборудованы декантерами - устройством для самотечного слива отстоя жидкости, выполненными в виде Г-образно изогнутых поплавочных поворотных патрубков 27 (на фиг.1, соответственно 27а и 276) с оголовочной переливной перегородкой 28. На фиг. 2 показаны также, 29 - максимальный уровень стоков, 30 - минимальный уровень стоков, 3V - 31 - диапазон высот рабочих уровней очищаемой сточной воды, 32-верхний уровень расположения слоя ила. Фильтр расположенный в фильтровом отсеке камеры доочистки, выполненный, по крайней мере, двухслойным с нижним песчаным слоем 33, расположенным на несущей сетке 34 и верхним гравийным слоем 35, при этом в пространстве между дном камеры доочистки и несущей сеткой 34 расположено средство регенерации фильтра, выполненное в виде распределительного патрубка 36, подключенного к системе аэрации. Средство для отвода загрязнений выполнено в виде насоса 37, всасывающий срез которого расположен на поверхности фильтра, а выкидная линия подключена к отстойнику (2а или 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, через впуск 5 поступают в камеру предварительной очистки 16. Далее, самотёком или посредством насосов (на черт, условно не показаны) сточные воды поступают в распределительную камеру 3, из которой, через переливные патрубки с электроклапанами 8а и 86 они поступают в активационные резервуары 1а и 16, время заполнения которых зависит от интенсивности притока и контролируется ЭВМ блока управления 15 (высота расположения уровня стоков контролируется датчиками 14а и 146). Активационные резервуары 1а и 16 и отстойники - накопители ила 2а и 26 аэрируются при включении, соответственно, компрессоров 18а rl)jjSo ) и 186, которые нагнетают воздух в соответствующие аэраторы. В ЭВМ блока управления введена программа по управлению всеми исполнительными устройствами, включая компрессоры, насосы, мешалки и электроклапаны. При этом, по заданной программе (за счет ЭВМ блока управления), поочередно открываются электроклапаны 8а или 86, для заполнения того, или иного активационного резервуара. Сигналы отдатчика уровня о скорости заполнения активационного резервуара поступают в ЭВМ. Если заполнение происходит ускоренно (по сравнению с программным временем) то осуществляется автоматическая корректировка продолжительности фазы очистки в другом - закрытом в данный период активационном резервуаре. При малых притоках стоков, ЭВМ блока управления удлиняет фазу очистки. Это обеспечивает качество очистки при значительных колебаниях интенсивности притока сточных вод. Например, при заполнении, активационного резервуара 1а, электроклапан 86 закрыт, при этом активационный резервуар 16 находится в фазе очистки стоков (компрессор 176 включен и в аэратор 176 подается воздух). В этой фазе, аэрация чередуется с перемешиванием путем периодического включения мешалки 136. После фазы очистки, следует фаза осаждения ила. После осаждения ила, очищенная сточная вода откачивается из активационного резервуара 196 в декантерный отсек 21 а и затем посредством насоса 23 в фильтровый отсек 24. В этом отсеке вода окончательно очищается и удаляется из установки насосом 25 (или при открывании электроклапана 26 - в варианте с самотечным удалением очищенной сточной воды). Затем цикл очистки повторяется, при этом по сигналу ЭВМ блока управления, открывается электроклапан 86 (электроклапан 8а закрывается) и свежая сточная вода из распределительной камеры 3 поступает в активационный резервуар 16. При малой нагрузке устройства, ЭВМ блока управления переводит активационные резервуары в «спящий режим с периодическим включением компрессоров для создания в активационных резервуарах (и отстойниках) условий окислительной среды. В случае аварийной перегрузки установки, стоки сбрасываются в аварийные ёмкости 4а и 46, из которых они перекачиваются насосом 11 в распределительную камеру 3 и далее (при открытом электроклапане или 8а, или 86 переливных патрубков) сточная вода поступает или в активационный резервуар 1а, или в активационный резервуар 16. При полном заполнении аварийных ёмкостей, стоки из камеры предварительной очистки 16 и распределительную камеру 3 уходят через аварийный отвод 12 на сброс в байпасную линию 12 Из активационных резервуаров 1а и 16, смесь ила с водой перекачивается автоматически насосами рециркуляции ила 7а и 76 в отстойники, соответственно, 2а и 26. Сигналы датчиков 14а и 146 о высоте расположения верхнего уровня - 30 слоя ила поступают на ЭВМ блока управления, в которой задано оптимальное время перекачки (а также оптимальное время всех фаз процесса очистки), при этом избыточная
сточная вода удаляется из отстойников 2а и 26 через аварийные переливы 9а и 96 в распределительную камеру 3. Очищенная сточная вода перекачивается из активационных резервуаров 1а и 16 насосами 20а и 206 в декантерные отсеки камеры доочистки при заполнении которых, заполняются также Г-образные патрубки декантеров 27а и 276, их плавучесть снижается, при этом они поворачиваются так, что верхние грани переливных перегородок 28 располагаются на 20-100мм ниже уровня очищенной сточной воды, обеспечивая этим самотечный слив очищенной воды в декантерные отсеки. При снижении уровня воды в декантерных отсеках ниже определенного уровня, декантеры опорожняются и их плавучесть восстанавливается, при этом они возвращаются в прежнее положение с выходом верхних граней переливных перегородок над уровнем сточной воды. Таким образом, декантеры кроме самотечного слива очищенной сточной воды, обеспечивают также предотвращение попадания в очищенную воду взвесей ила и других загрязнений, что значительно увеличивает производительность фильтрации и время работы фильтра между его очистками. При очистке фильтра в распределительный патрубок 31, вручную или автоматически, подается сжатый воздух, при этом удаление загрязнений в отстойник (2а или 26) осуществляется за счет насоса 37. Вывод очищенной сточной воды из устройства производится либо насосом 25, либо (в варианте выполнения) самотеком при открытом электроклапане 26.
После обеззараживания, например, хлорированием, сточная вода полностью очищается и обеззараживается и соответствует по характеристикам питьевой воде. Очищенная сточная вода может быть полезно использована, например, в декоративных прудах, ручьях, фонтанах, для полива растений и т.д.
Стабилизированный ил из отстойников 2а и 26 откачивается фекальным транспортом через люки (на черт, не показаны). Концентрация сухого ила лри обычных условиях составляет 2-3 %, т.е. 20-30 кг/м.
Возможность гибкого изменения режимов работы установки в широких пределах, позволяет оптимизировать ее работу, 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 более чем 300 условных потребителей, а также для очистки промышленных сточных вод. При этом, имеется возможность подключения ЭВМ блока управления к телефонной линии или мобильной связи (сотовой) для дистанционного управления работой установки.