УСТАНОВКА ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

Полезная модель относится к области биологической очистки сточных вод и может быть использована для очистки природных вод и других жидкостей, в частности, к установкам для биологической очистки, в которых сочетаются процессы аэрирования и отстаивания.
Известна установка для биологической очистки сточных вод, состоящая из цилиндроконического корпуса, размещенного в нем осветлителя с встроенной центральной камерой флокуляции, и септика, расположенного под осветлителем и сообщенного с последним прорезями для удаления осадка, выполненными в конгруэнтном днищу установки днище осветлителя; установка снабжена размещенным над корпусом установки лотком для подачи исходной воды, перфорированной трубой для отвода очищенной воды в верхней части корпуса установки, соосным корпусу установки эжектором, соединенным с лотком для подачи воды, размещенным в центральной камере и обеспечивающим эжекцию воздуха для окисления органических веществ, и трубопроводом для удаления осадка из септика, (см. авт. свид. СССР №1564121, МПК C 02 F 1/52, приоритет 12.04.88 г., опубл. 15.05.90 г.).
Недостатком известной установки является сложность ее, обусловленная наличием встроенной центральной камеры, и сложной конфигурации осветлителя с прорезями в днище.
Известна компактная установка для биологической очистки сточных вод, состоящая из корпуса с размещенным в нем центральным двухъярусным отстойником, оснащенным осадительным желобом, в конусной части которого предусмотрено отверстие. Коаксиально по отношению к двухъярусному отстойнику, снаружи размещен биореактор с загрузкой и аэрирующим устройством и вторичный отстойник с высокопористым фильтром; биореактор может быть выполнен в виде рециркуляционного окислительного канала, а система рециркуляции и
аэрации выполнена в виде погружного насоса с эжектором.(см. патент RU №2182133, МПК C 02 F 3/02, приоритет 02.03.99 г., опубл. 10.05.2002 г.).
Недостатком известной установки является сложность конструкции, совмещающей несколько различных по назначению сооружений (двухъярусный отстойник с осадительным желобом, биореактор с загрузкой и аэрирующим устройством, вторичный отстойник с высокопористым фильтром), связанная с этим сложность управления процессами очистки.
Известна установка для биологической очистки сточных вод «ЭКО-М», наиболее близкая по назначению и технической сущности к заявляемой, состоящая из цилиндроконического корпуса с крышкой в виде обратного конуса и с трубопроводом подачи очищаемых сточных вод в верхней части корпуса, конгруэнтного корпусу отстойника с кольцевым водосливом, выполненным по окружности внутри отстойника, ниже трубопровода подачи очищаемых сточных вод, центральной камеры аэрации с эрлифтным аэратором, установленным в направляющей трубе, соосной корпусу; при этом нижний торец направляющей трубы размещен у дна отстойника, диффузор аэратора - у нижнего торца направляющей трубы, а трубопровод для отведения очищенной воды - в верхней части отстойника, ниже кольцевого водослива; установка оснащена так же стояком для отведения осадка - активного ила (см. патент RU на полезную модель №32774, МПК C 02 F 3/02, приоритет 30.04.03 г., опубл. 27.09.03 г.).
Недостатком известной установки является:
- невысокая эффективность очистки сточных вод из-за: невысокой эффективности аэрации, обусловленной изливом водовоздушной смеси через затопленный верхний конец эрлифтного аэратора, исключающий возможность поверхностной аэрации; вторичного загрязнения воды в результате выноса частиц активного ила из отстойника путем флотации пузырьками воздуха и продуктами гниения осадка, как следствие отсутствия перемешивания придонного слоя осадка;
- невысокая надежность работы установки в связи с трудностью
контроля и регулирования находящегося под водой эрлифтного аэратора,
- сложность конструкции, обусловленная наличием крышки установки сложной конфигурации.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение эффективности очистки сточных вод и улучшение условий эксплуатации.
Технический результат достигается тем, что установка для биологической очистки сточных вод, содержащая корпус с камерой аэрации, отстойником и эрлифтным аэратором, трубопроводы для подачи очищаемой воды, отведения осветленной воды и осадка, дополнительно оснащена размещенной в верхней части корпуса, внутри отстойника, центральной камерой деаэрации, оснащенной вертикальной трубой для отведения деаэрированной воды, своим верхним концом вертикальная труба для отведения деаэрированной воды присоединена к днищу камеры деаэрации, а нижний конец трубы установлен с зазором по отношению к днищу корпуса установки, ниже нижнего конца эрлифтного аэратора, верхний конец эрлифтного аэратора помещен в камеру деаэрации над уровнем воды и снабжен отражателем, а нижний - заглублен к днищу корпуса установки, трубопровод для подачи очищаемой воды размещен у днища корпуса.
Предусматривается возможность оснащения установки для биологической очистки сточных вод:
1. вертикальными пластинами для успокоения потока, размещенными под отстойником;
2. несколькими камерами деаэрации, оснащенными одной или несколькими вертикальными трубами для отведения деаэрированной воды;
3. несколькими эрлифтными аэраторами;
4. пневматическими дисковыми аэраторами, размещенными в камере аэрации.
На чертеже представлена установка для биологической очистки сточных вод.
Установка для биологической очистки сточных вод состоит из: корпуса 1 с камерой аэрации 2 и отстойником 3, трубопровода для подачи очищаемой воды 4 вблизи дна корпуса 1 установки, центральной камеры деаэрации 5, размещенной в верхней части корпуса 1 внутри отстойника 3, вертикального эрлифтного аэратора 6 с воздушным стояком 7; верхний конец 8 эрлифтного аэратора 6 помещен в камеру деаэрации 5 над уровнем воды и снабжен отражателем 9, а нижний конец 10 эрлифтного аэратора 6 заглублен к днищу корпуса 1 установки. К днищу камеры деаэрации 5 верхним концом 11 присоединена вертикальная труба 12 для отведения деаэрированной воды, а нижний конец 13 трубы 12 расположен с зазором по отношению к днищу корпуса 1 установки, ниже нижнего конца 10 эрлифтного аэратора 6. Устройство для удаления осветленной воды 14 размещено внутри отстойника 3, а трубопровод для отведения осадка 15 расположен вдоль стенки корпуса 1 установки. При необходимости, установка может быть оснащена пневматическими дисковыми аэраторами 16, размещенными в камере аэрации 2, и вертикальными пластинами для успокоения потока 17, размещенными под отстойником 3.
Установка для биологической очистки сточных вод работает следующим образом:
2
Очищаемая сточная вода с содержанием взвешенных веществ от 10 до 10000 мг/л и БПК от 30 до 50000 мгO/л по трубопроводу для подачи очищаемой воды 4 изливается вблизи дна корпуса 1 установки для биологической очистки сточных вод, где попадает в зону действия эрлифтного аэратора 6, к которому по воздушному стояку 7 подведен сжатый воздух. Нижний конец 10 эрлифтного аэратора 6, располагаясь внизу зоны отстаивания у днища корпуса 1 установки, подсасывает поступающую снизу сточную воду и осадок - активный ил. Расположение нижнего конца 10 эрлифтного аэратора 6 выше нижнего конца 13 трубы 12 обеспечивает рециркуляцию наиболее легкого осадка - молодого активного ила, в то время как старый, минерализованный и, следовательно, тяжелый
осадок периодически удаляется по трубопроводу для отведения осадка 15, который расположен вдоль стенки корпуса 1. Воздух, подаваемый в эрлифтный аэратор 6 по воздушному стояку 7, смешивается с рециркулирующим илом и поступающей сточной водой, образуя водовоздушную смесь. Эта смесь, за счет меньшей по сравнению с водой плотности, поднимается вверх по эрлифтному аэратору 6, в котором происходит смешение воды с осадком - активным илом, насыщение кислородом и рециркуляция. Через верхний конец 8 эрлифтного аэратора 6 водовоздушная смесь выбрасывается наружу, ударяется об отражатель 9 и разбрызгивается в камере деаэрации 5 над уровнем воды, что способствует дополнительному насыщению водовоздушной смеси воздухом в результате поверхностной аэрации. Размещение верхнего конца эрлифтного аэратора в камере деаэрации 5 над уровнем воды обеспечивает возможность контроля и регулирования работы эрлифтного аэратора 6, что повышает надежность эксплуатации установки. При изливе водовоздушной смеси из верхнего конца 8 эрлифтного аэратора 6 в камеру деаэрации 5 происходит отделение от жидкости пузырьков воздуха - деаэрация, исключающая попадание воздушных пузырьков в придонный слой осадка - активного ила, предотвращающая всплывание частиц осадка в результате их флотации пузырьками воздуха и ухудшение, тем самым, показателей очищенной воды. Путем регулирования работы эрлифта уровень жидкости в камере деаэрации 5 поддерживается выше уровня жидкости в корпусе 1 установки, что позволяет, вне зависимости от переменного расхода поступающей на очистку сточной воды, создать равномерный нисходящий поток деаэрированной жидкости, который по вертикальной трубе 12, своим верхним концом 11, присоединенной к камере деаэрации 5, направляется вниз и изливается через нижний конец 13 трубы 12 вблизи днища корпуса 1 установки, создавая при этом поток, обеспечивающий равномерное перемешивание придонного слоя осадка, осевшего на днище корпуса 1 установки. Изливающийся из нижнего конца трубы 13 поток препятствует
2
слеживанию и загниванию осадка, и исключает, тем самым, вторичное загрязнение очищаемой воды продуктами гниения осадка. Вода с осадком поднимается вверх и попадает внутрь отстойника 3. Осадок сползает по наклонным участкам стенок отстойника 3, а очищенная и осветленная сточная вода с содержанием взвешенных веществ от 5 до 20 мг/л и БПК от 3 до 20 мгО/л удаляется из установки по сборному устройству 14, расположенному внутри отстойника 3.
Установка для биологической очистки сточных вод, при необходимости (например, большие площади установки, плоское дно и др.), может быть оснащена несколькими камерами деаэрации 5, каждая из которых оснащена одной или несколькими вертикальными трубами 12 для отвода деаэрарованной воды и несколькими эрлифтными аэраторами 6; при необходимости (например, при высоких значениях БПК и скорости потребления растворенного кислорода) - пневматическими дисковыми аэраторами 16, размещенными в камере аэрации 2, а для снижения скорости восходящего потока и уменьшения выноса взвешенных веществ (например, при небольшой глубине установки) - вертикальными пластинами для успокоения потока 17, размещенными под отстойником 3.
Только совокупность таких признаков как: оснащение установки камерой деаэрации, в которую изливается водовоздушная смесь из эрлифтного аэратора с отражателем на верхнем конце и расположением нижнего конца в зоне отстаивания, у днища корпуса установки, вертикальной трубой, сообщенной с камерой деаэрации для подачи деаэрированной воды в зону отстаивания, к днищу корпуса установки, обеспечивает достижение поставленной цели - повышение эффективности аэрации, улучшение качества очищенной воды и повышение надежности работы устройства.
Предлагаемая установка для биологической очистки сточных вод по сравнению с известной обеспечивает:
- улучшение качества очищенной воды на 15-25% за счет:
- повышения эффективности аэрации (на 10-12%) вследствие использования поверхностной аэрации в результате разбрызгивания водовоздушной смеси при изливе из эрлифтного аэратора и ударе об отражатель;
- исключение выноса частиц осадка со дна установки в результате перемешивания придонного слоя осадка деаэрированной водой, направляемой вниз по вертикальной трубе из камеры деаэрации к днищу корпуса установки за счет предотвращения флотации пузырьками воздуха (на 15%) и вторичного загрязнения очищенной воды продуктами гниения осадка (на 10%);
- повышение надежности работы устройства за счет доступности визуального контроля и регулирования работы эрлифта, верхний конец которого находится над уровнем воды.