CS228658B1 - Zařízení pro biologické čištění vody - Google Patents

Abstract

Zařízení pro aerobní čistění vody aerobní aktivací a separací fluidní filtrací se samočinným vracením aktivovaného kalu, zahrnující aktivační prostor, separační prostor a mezi tyto prostory tokové zařazený rozdělovači prostor a se spodní částí separačního prostoru propojenou pasáží s rozdělovacím prostorem podle vynálezu má aktivační prostor s rozdělovacím prostorem propojen ještě alespaň jednou převáděcí trubicí, jež je bu3 napojena na čerpadlo pro čerpání aktivační směsi do' rozdělovacího prostoru, anebo jejíž vstup je nasměrován proti proudění v aktivačním prostoru a jejíž výstup je vyveden do rozdělovacího kanálu v rozdělovacím prostoru, jejíž spodní hrana je pod úrovní vstupní pasáže, propojující rozdělovači prostor se separačním prostorem.

Description

Vynález se týká zařízení pro biologické čištění vody aerobní aktivací a separací fluidní filtrací se samočinným vracením aktivovaného kalu, zahrnující aktivační prostor, separační prostor a mezi tyto prostory zařazený rozdělovači prostor : se spodní částí separačního prostoru propojenou pasáží s rozdělovacím prostorem, jehož spodní část je propojena spodní pasáží s aktivačním prostorem.

Vysoce účinným druhem zařízení pro aerobní čištění vody jsou v současné době zařízení, která v jedné nádrži sdružují jak aerobní aktivaci, tak i separaci aktivovaného kalu fluidní filtraci s automatickým vracením separovaného kalu do aktivace.

Aerobní aktivace se přitom provádí v aktivačním prostoru a fluidní filtrace v separačním prostoru, který je obvykle.umístěn alespoň nad částí aktivačního prostoru, mé vstup ve své spodní části, obvod vyčištěné vody je situován v jeho horní části a jeho vodorovný průtočný průřez se směrem vzhůru zvětšuje.

Mezi separační prostor a aktivační prostor je vřazen rozdělovači prostor, jehož úkolem je pokud možno co nejrovnoměrněji rozdělit aktivační směs, přicházející z aktivace do separace, při současném odstínění separačního prostoru od přenosu víru z aktivačního prostoru a případně i vhodně usměrnit kal, vracený ze separace do aktivace.

Proto je rozdělovači prostor obvykle vřazen mezi separační a aktivační prostor tak, že spodní část separačního prostoru je propojena s rozdělovacím prostorem a spodní část rozdělovacího prostoru je propojena š aktivačním prostorem. Kromě popsané funkce je obvykle další funkcí rozdělovacího prostoru odstranění bublinek plynu vylučovaných z aktivační směsi.

Pro cirkulační proudění, kterým je aktivační směs z aktivačního prostoru dopravována do separačního prostoru a současně separovaný kal vracen ze separačního do aktivačního prostoru, se u doposud používaných zařízení odvádí část proudění z aktivačního, prostoru pomocí usměrňovacího kanálu umístěného pod separačním prostorem, přičemž tento kanál na svém horním i spodním konci komunikuje s aktivačním prostorem a těmito komunikacemi vtéká do tohoto kanálu aktivační směs z aktivačního prostoru a současně její část vytéká do aktivačního prostoru.

Nedostatkem těchto zařízení je určité konstrukční Omezení, projevující se zejména u zařízení menších rozměrů s horizontálním uspořádáním funkčních prostorů, kdy pro dosažení dobré funkce zařízeni je nutná použít dosti obtížně proveditelné a poměrně nákladné konstrukce.

Při uspořádání funkčních prostorů, kdy spodní konec usměrňovacího kanálu je vyústěn u dna aktivačního prostoru, majícího v této části malý sklon vzhledem k vodorovné rovině, vzniká značná možnost usazování aktivovaného kalu na dně aktivačního prostoru u vyústění zmíněného usměrňovacího kanálu, a tím jeho ucpání, což způsobuje poruchy funkce zařízení.

Vynález si klade za cíl odstranění uvedených nedostatků poměrně jednoduchými prostředky.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že aktivační prostor je s rozdělovacím prostorem dále propojen alespoň jednou převáděcí trubicí, jež je buS napojena na čerpadlo pro čerpání aktivační směsi do rozdělovacího prostoru, anebo jejíž vstup je nasměrován proti proudění v aktivačním prostoru· a jejíž výstup je vyveden do rozdělovacího kanálu v rozdělovacím prostoru, mezi části pláště a protilehlou přepážkou, jejíž spodní hrana je pod úrovní vstupní pasáže propojující rozdělovači prostor se separačním prostorem.

Konstrukčně i výrobně je výhodné řešení, podle něhož aktivační prostor, rozdělovači prostor a separační prostor jsou ve společné válcové nádrži s vodorovnou osou, tvořené pláštěm a čelními víky, přičemž separační prostor a rozdělovači prostor jsou od aktivačního prostoru odděleny podélně uspořádanou Šikmou dělicí stěnou, jejíž spodní hrana tvoří s protilehlou částí pláStě spodní pasáž a separační prostor je od rozdělovacího prostoru oddělen dělicí stěnou, jejíž spodní hrana tvoří s protilehlou části šikmé dělicí stěny pasáž.

Jiným význakem,je, že čerpadlo je tvořeno svislou vstupní částí převáděcí trubice, pod jejímž vstupem je uspořádán provzdušňovací element a v jejíž horní části je vytvořena odvzdušňovací výust.

Dalším význakem je, že v horní části usměrňovači stěny jsou vytvořeny otvory a rozdělovači prostor je ve své horní části propojen odběrem s vnějším prostředím.

Pro dosažení dobré funkce zařízení je rovněž výhodné, že v rozdělovacím kanálu rozváděcího prostoru je pod úrovní výstupu převáděcí trubice uspořádána usměrňovači vložka.

Podle vynálezu může být dále na výstup převáděcí trubice napojena děrovaná podélná trubka.

Příkladná provedení podle vynálezu jsou schematicky znázorněna v příčném řezu na připojených výkresech na obr. 1 a 2. Ne obr. 3 je znázorněn půdorysný pohled na zařízení podle obr. 1 s tím, že pro lepší přehlednost jsou znázorněny jenom některé, pro účel znázornění podstatnější uzly zařízení.

Popis zařízeni na obr. 1 a obr. 3 je následující: Ve válcová nádrži s pláštěm £ s horizontální osou a s čelními víky 1 0. 11 je dělicí stěnou 2, rozdělen objem nádrže na aktivační prostor £ a separační prostor £. Mezi aktivační prostor £ ⁸ separační prostor £ je zařazen rozdělovači prostor £; spodní část separačního prostoru £ je propojena pasáží _ó s rozdělovacím prostorem 2. ^a spodní část rozdělovacího prostoru je propojena spodní pasáží £ ^s aktivačním prostorem £.

Pod dělicí stěnou 2_ je ve spodní části aktivačního prostoru £ usměrňovači. ,vložka 29. Horní část rozdělovacího prostoru £ ď^e propojena s aktivačním prostorem £ jednou nebo více převáděcími trubicemi £ se vstupem E, jejíž vertikální část je uspořádána v aktivačním pros storu £ nad známými provzdušňovacími elementy 12. které jsou napojené rozváděcim potrubím 22 na neznázorněné dmychadlo.

Převáděcí trubice £ jsou ve vrcholu opatřeny odvzdušňovací výústí 27. zaústěnou do odvzdušňovací komory 20, které komunikuje s volnou atmosférou odvzdušňovací trubkou 21 . Odvzdušňovací komora 20 komunikuje rovněž přímo β aktivačním prostorem £ otvory 19 v. plášti .

Rozdělovači prostor £ je od separačního prostoru £ oddělen dělicí stěnou 23. jejíž spodní hrana 24 spolu s protilehlou částí dělicí stěny 2 vytváří pasáž 6.

Uvnitř rozdělovacího prostoru £ je umístěna usměrňovači stěna 1 3. která společně s pláštěm £ vytváří podélný rozdělovači kanál 1 5. ve kterém je usměrňovači vložka 14. V usměrňovači stěně 1 3 pod dělicí stěnou 23 jsou otvory 25 situované tak, že v osovém pohledu jsou mimo ústí převáděcí trubice 8. Ve vrcholu rozdělovacího prostoru £ je odběr 26 vzduchu. Usměrňovači stěna 13 je dole ukončena hranou 16.

V horní části separačního prostoru £ je sběrný systém vyčištěné vody, sestávající z otvo ru 17 v plášti £ a uzavřené sběrné komory £8, s odvodem 28 vyčištěné vody.

Zařízení je dále vybaveno přívodem 32 odpadní vody do aktivačního prostoru £ s neznázorněným vhodným, např. mamutkovým čerpadlem pro odběr přebytečného aktivovaného kalu.

Popsané zařízení pracuje následovně. Přívodem 32 vody přitéká odpadní voda.do aktivačního prostoru _2, kam je přiváděn vzduch pro okysličení aktivační směsi. K provzdušňování je použito pneumatického provzdušňovacího systému se známými provzduSnovacími elementy 12. Vzduch po projití aktivační směsi je odváděn z nádrže otvory 19 do uzavřené odvzdul. novací komory 20 a odvzdušňovací trubkou 21 do volné atmosféry. V důsledku provzdušňování dochází v aktivačním prostoru k příčné cirkulaci, zajištující suspendaci aktivovaného kalu v tomto prostoru.

Aktivovaný kal, vznikající v procesu aktivačního čištění, je oddělován od vyčištěné vody fluidní filtrací v separačním prostoru _£ v boční části válcové popsané uzavřené nádrše, tvořené pláštěm _£ a víky 1 0. 11 . Tokově je mezi aktivační prostor a separační prostor 4 vřazen rozdělovači prostor který slouží pro rovnoměrné rozdělení aktivační směsi, přicházející z aktivace do separace, při současném odstínění separačního prostoru Od přeno*» su víru z aktivace a pro vrácení zahuštěného kalu ze separačního prostoru _£ do aktivačního prostoru

Další funkcí rozdělovacího prostoru je odstraňovaní bublinek plynu vylučovaných z aktivační směsi před vstupem do separačního prostoru. Těchto funkcí je u zařízení podle vynálezu dosahovaného nátokem aktivační směsi do horní části rozdělovacího prostoru pomocí převáděcích trubic 8,.

Pro pohyb aktivační směsi v převáděcí trubici 8 je využito pneumatického provzdušňování aktivace, a to zaústěním vstupu 2 převáděcí trubice 8 do proudu vzduchu z provzdušňovaoích elementů 12. Vzduch z převáděcí trubice .8 je odváděn odvzdušňovací výústí 27 do odvzdušňovací komory 20. Za těchto podmínek funguje převáděcí trubice ,8 jako mamutky, které zajišlují přečerpání aktivační směsi z aktivačního prostoru J do horní části rozdělovacího prostoru 2·

V rozdělovacím prostoru 2 3^e vestavěnou, podél nádrže uspořádanou, usměrňovači stěnou 13 vytvořen podélný rozdělovači kanál 1 5. který slouží pro podélné rozdělení aktivační směsi z bodových nátoků vyústění převáděcích trubic ,8. K témuž účelu slouží i usměrňovači vložka li· Okolo spodní hrany 16 usměrňovači stěny 13 se část proudu aktivační směsi obrací vzhůru, přičemž dochází k vylučování bublinek na této hraně. Pro odvádění plynu ze zachycených bublinek vyloučených na hraně 16 slouží pak otvory 25 v usměrňovači stěně 13. které jsou umístěny stranou, t.j. poněkud odděleně od zaústění převáděcí trubice 8 tak, aby bylo zabráněno proudění aktivační směsi těmito otvory 25. Zachycený plyn, případně částice vyflotovaného kalu s ulpěnými bublinkami jsou pak odváděny odběry 26 v čelních víkách nádrže.

část přepouštěné aktivační směsi vstupuje pasáží 2 *1° separačního prostoru kde při vzestupném proudění se vytváří známá vrstva fluidního filtru, ve které jsou částice aktivovaného kalu zachycovány a shlukovány. Zachycený zahuštěný aktivovaný kal gravitačně propadá zpět pasáží 6 rozdělovacího prostoru 2 ® dále spodní pasáží 2. ^se zbylou částí aktivační směsi zpět do aktivačního prostoru ^. Pod dělicí stěnou £ v oblasti spodní pasáže

2. je umístěna usměrňovači vložka 29. která slouží k usměrnění části příčného cirkulačního proudění pod spodní pasáž 2, a tím k zamezení usazování kalu.

Vyčištěné voda, zbavená aktivovaného kalu, je po projití fluidním filtrem odebírána pomocí uzavřené sběrné komory 18 s volnou hladinou 30. která komunikuje otvory 17 se aeparačním prostorem _£. Odvodem 28 v čelních víkách 1 0, 11 nádrže je pak odváděna vyčiitěná ^v voda do odpadu. Přebytečný aktivovaný kal je periodicky při krátkodobém zastavení provzdušňování odčerpáván známým neznázorněným, např. mamutkovým čerpadlem na kalové pole.

Popsané uspořádání rozdělovacího prostoru není omezeno pouze na provedení zobrazené na obrázku, mající podélné uspořádání aktivačního a separačního prostoru, ale i pro jiné, např. koncentrické uspořádání.

Zařízení na obr, 2 je vhodné až na uspořádání převáděcích trubic 8, Vstupy 2. převáděcích trubic 8 jsou v aktivačním prostoru 2. nasměrovány do sestupného proudu aktivační směsi. Převáděcí trubice 8 směřují Šikmo dolů a v daném případě procházejí pasáží 6. do separačního prostoru 2 ⁸ do rozdělovaoího prostoru 2 za usměrňovači stěnu 13 do rozdělovacího kanálu I 5. Převáděcí trubice 8 jsou ukončeny děrovanou podélnou trubkou 31 . Je možné ovšem i provedení s jednou převáděcí trubicí.

Popsané provedení zařízení, zobrazené na obr. 2, pracuje následovně. V důsledku příčného proudění v aktivačním prostoru 2. vstupuje aktivační směs do vstupu 2 převáděcích trubic 8, kterými proudí do rozdělovacího kanálu 15 rozdělovacího prostoru 2· ^^Γ0 horizontální rozdělení aktivační směsi v rozdSlovacím kanálu 15 slouží děrovaná trubka 31 . Aktivační směs proudí v rozdSlovacím kanálu 15 z děrované trubky 31 směrem dolů a část se jí vrací spodní pasáží 2 mezi spodní hranou dělicí stěny 2 a protilehlou částí pláště 2 zpět do aktivačního prostoru

Část proudu aktivační směsi se na spodní hraně 16 usměrňovači stěny 13 obrací vzhůru a pasáží 6, vstupuje do separačního prostoru £. Při změně sestupného proudění na vzestupné okolo hrany 16 dochází k urychlení proudění, a tím ke snížení tlaku, v důsledku čehož se na řečené hraně 16 vyloučí bublinky vzduchu, který byl v aktivační směsi v přesycení.

Vyloučené bublinky jsou otvory 25 odváděny do horní části rozdělovacího prostoru 2 ⁰ odběrem 26 do volné atmosféry. Ve fluidním filtru vytvořeném v separačním prostoru 2 se zachycená suspenze vrací ze separace propadáním pasáží 6. do rozdělovacího prostoru 2 ⁰ spodní pasáží 2 zpět do aktivačního prostoru 2.· Proud částí aktivační směsi přiváděné převáděcími trubicemi 8 do rozdělovacího kanálu 15 napomáhá k unášení vracené suspenze do aktivačního prostoru 2·

To je nutné zvlášl z toho důvodu, že spodní pasáž j⁰ umístěna ve válcové nádrži v dol ní části, kde je již sklon pláště J, vzhledem k myšlené vodorovné rovině malý. Pro zvýšení intenzity proudění před spodní pasáží 2 slouží usměrňovači stěna 29. které usměrňuje část proudění s aktivačním prostorem před spodní pasáž 2 a přispívá k zamezení nežádoucího usazování kalu.

Zařízení podle vynálezu mají četné výhody. Odstranění nutnosti umístovat do aktivačního prostoru rozdělovači prostor ve formě zvláštního usměrňovacího kanálu se u některých typů zařízení, např. s horizontálním uspořádáním, dosahuje podstatného konstrukčního i výrobního zjednodušení, a tím i zlevnění. Specifický význam má řešení podle vynálezu pro konstrukci menších zařízení pro splaškové vody ve formě uzavřené válcové nádrže.

Řešení podle vynálezu umožňuje konstrukci těchto válcových reaktorů s jedním bočním separačním prostorem s uspořádáním pasáže mezi aktivačním prostorem a rozdělovacím prostorem ve spodní části nádrže. Tím se dosahuje optimálního využití objemu nádrže, umožňuje řešení s jediným aktivačním prostorem s výhodnými tvary cirkulačního proudění. Tím se dosahuje u těchto typů zařízení jednoduchosti konstrukce, vysokého výkonu a značného efektu čištění. Další výhodou je i možnost snadné regulace průtoku převáděcí trubicí.

Claims (6)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Zařízení pro biologické čištění vody aerobní aktivací a separací fluidní filtrací se samočinným vracením aktivovaného kalu, zahrnující aktivační prostor, separační prostor a mezi tyto prostory tokové zařazený rozdělovači prostor a se spodní částí separačního prostoru propojenou pasáží s rozdělovacím prostorem, jehož spodní část je propojena spodní pasáží s aktivačním prostorem, vyznačený tím, že aktivační prostor (3) je s rozdělovacím prostorem (5) dále propojen alespoň jednou převáděcí trubicí (8), jež je buď napojena na čerpadlo pro čerpání aktivační směsi do rozdělovacího prostoru (5), anebo jejíž vstup (9) je nasměrován proti proudění v aktivačním prostoru (3) a jejíž výstup je vyveden do rozdě228658 lovacího kanálu (15) v rozdělovacím prostoru (5), jejíž spodní hrana (16) je pod úrovní vstupní pasáže (6), propojující rozdělovači prostor (5) se separačním prostorem (4).
2. 2. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že aktivační prostor (3), rozdělovači prostor (5) a separační prostor (4) jsou ve společné válcové nádrži s vodorovnou osou, tvořené pláétěm (1) a čelními víky (10 a 11), přičemž separační prostor (4) a rozdělovači prostor (5) jsou od aktivačního prostoru (3) odděleny podélně uspořádanou Šikmou dělicí stěnou (2), jejíž spodní hrana tvoří s protilehlou částí šikmé dělicí stěny (2) pasáž (6).
3. 3. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že čerpadlo je tvořeno svislou vstupní částí převáděcí trubice (8), pod jejímž vstupem (9) je uspořádán provzdušňovací element (12) a v jejíž horní části je vytvořena odvzduSřiovací výúsí (27).
4. 4. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že v horní části usměrňovači stěny (13) jsou vytvořeny otvory (25) a rozdělovači prostor (5) je ve své horní části propojen odběrem (26) s vnějším prostředím.
5. 5. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tim, že v rozdělovacím kanálu (15) rozváděcího prostoru (5) je pod úrovní výstupu převáděcí trubice (8) uspořádána usměrňovači vložka (14).
6. 6. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že na výstup převáděcí trubice (8) je napojena děrovaná podélná trubka (31).