CZ294787B6 - Způsob odčerpávání vyčištěných odpadních vod z aktivační čistírny odpadních vod a zařízení k provádění způsobu - Google Patents

Abstract

Při plnění reaktoru (4) se v dekantační nádrži (1) udržuje minimální hladina (12), která je nižší nežli provozní hladina (11) v reaktoru (4), čímž se vtoková část pohyblivého odtokového ramene (5) udržuje nad úrovní provozní hladiny (11) v reaktoru (4). Po naplnění reaktoru (4) na maximální hladinu (10) a po ukončení čisticího procesu a usazení aktivovaného kalu u dna reaktoru (4) se prostřednictvím plnicího zařízení (13) přečerpávají vyčištěné odpadní vody z reaktoru (4) do dekantační nádrže (1) až do vyrovnání hladin v reaktoru (4) a dekantační nádrži (1). Tím se dosáhne poklesu vtokové části pohyblivého odtokového ramene (5) pod hladinu (12) vyčištěných odpadních vod a zahájí se odčerpání nebo vypouštění vyčištěné vody z dekantační nádrže (1) do odtoku. Zařízení pro dekantaci vyčištěné vody z aktivační nádrže s přerušovaným provozem je tvořeno pohyblivým odtokovým ramenem (5), umístěným v reaktoru (4) a opatřeným plovákem (7), přičemž na jednom konci je pohyblivé odtokové rameno (5) opatřeno vtokovým otvorem (6) a druhým koncem ústí do dekantační nádrže (1), v jejíž stěně je pohyblivě upevněno, a v reaktoru (4) je umístěno plnicí zařízení (13) pro přečerpávání vyčištěných odpadních vod z reaktoru (4) do dekantační nádrže (1).ŕ

Description

Způsob odčerpávání vyčištěných odpadních vod z aktivační čistírny odpadních vod a zařízení k provádění způsobu

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu odčerpávání vyčištěných odpadních vod z aktivační čistírny odpadních vod s aktivačními nádržemi s přerušovanou činností - reaktory SBR. V těchto nádržích se po ukončení čisticího cyklu, který spočívá ve fázích plnění, případně plnění s provzdušňováním, usadí u dna reaktoru aktivovaný kal a nad ním vrstva vyčištěné vody, kterou je třeba co nejrychleji odčerpat či odtáhnut bez zvíření kalu, usazeného u dna reaktoru.

Dosavadní stav techniky

K dekantaci čisté vody se používají různé technické způsoby, které závisí na velikosti nádrže a možnosti odtahu čisté vodu gravitačně nebo jejím odčerpáním.

Častým způsobem je odčerpávání vyčištěné vody ponorným čerpadlem, které je umístěno pod nastavenou minimální hladinu čisté vody v reaktoru. Toto řešení je využíváno především u malých reaktorů, kde je možné různými konstrukčními opatřeními omezit zvíření kalu oběžným kolem čerpadla. Nevýhodou tohoto řešení dále je, že nelze zahájit čerpání dříve než dojde k úplnému usazení kalu a musí být v nádrži ponechána dostatečná vrstva vyčištěné vody mezi hladinou kalu a minimální hladinou vyčištěné vody, ponechané v reaktoru. Zároveň není možné vypouštět reaktor gravitačně.

Dalším způsobem je umístění čerpadla na plováku, kde nátok k čerpadlu je těsně pod hladinou a plovák postupně klesá s hladinou. Výhodou tohoto způsobuje, že dekantaci čisté vody je možné zahájit před ukončením sedimentace kalu. Podstatnou nevýhodou však je obtížně technicky řešitelný výtlak čerpadel z pružných hadic a nutnost ponechávat dostatečnou vrstvu vyčištěné vody nad hladinou kalu jako opatření proti zvíření kalu shodně s předchozím řešením.

Uvedené nedostatky u menších čistíren jsou řešeny různými plovoucími sběrači na pružných hadicích, které klesají s hladinou a odvádějí vodu k čerpadlům. Výhodou tohoto řešení je možnost gravitačního odtoku a bezpečného čerpání hladiny vody až k hladině kalu a dále možnost zahájit čerpání už v době dosazování. Podstatnou nevýhodou jsou konstrukční a provozní problémy s pružnými hadicemi u větších nádrží.

U velkých čistíren se pak používají speciální sběrače se samostatným motorickým ovládáním, které je řízeno centrálním počítačem čistírny. Tato řešení jsou však velmi nákladná.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky odstraňuje způsob odčerpávání vyčištěných odpadních vod z aktivační čistírny odpadních vod. Z reaktoru čistírny jsou odpadní vody po vyčištění přiváděny pomoci pohyblivého odtahového ramene do dekantační nádrže, opatřené odtokem.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že při plnění reaktoru se v dekantační nádrži udržuje minimální hladina, která je nižší nežli provozní hladina v reaktoru, čímž se vtoková část pohyblivého odtokového ramene udržuje nad úrovní provozní hladiny v reaktoru. Po naplnění reaktoru na maximální hladinu a po ukončení čisticího procesu a usazení aktivovaného kalu u dna reaktoru se prostřednictvím plnicího zařízen přečerpávají vyčištěné odpadní vody z reaktoru do dekantační nádrže až do vyrovnání hladin v reaktoru a v dekantační nádrži. Tím se dosáhne poklesu vtokové

- 1 CZ 294787 B6 část pohyblivého odtokového ramene pod hladinu vyčištěných odpadních vod a zahájí se odčerpání nebo vypouštěn vyčištěné vody z dekantační nádrže do odtoku.

Dekantační zařízení je tvořeno dekantační nádrží, která je oddělena od aktivační nádrže, a dále pohyblivým odtokovým ramenem, umístěným v aktivační nádrži. Pohyblivé odtokové rameno je vytvořeno z trubky, na jejímž horním konci je vtok vyčištěné vody s plovákem a jejíž výtokový dolní konec, ústící do dekantační nádrže, je opatřen pravoúhlým kolenem, ukončeným v hrdle trubky s těsnicím kroužkem. Hydrostatický rozdíl hladin v obou nádržích je tak malý, že těsnící kroužek v hrdle trubky umožňuje volné otáčení sběrného ramene v závislosti na stoupání a klesání hladiny v nádrži a přitom dostatečně těsní spoj obou trubek proti vnikání kalu z reaktoru do dekantační nádrže.

Výhoda uvedeného řešení odtahu vyčištěné vody reaktoru SBR spočívá v tom, že se jedná o velmi jednoduché a spolehlivé zařízení, které zamezuje vnikání znečištěné vody do pohyblivého odtokového ramene a dekantační nádrže během celého čisticího cyklu. Výhodou řešení podle vynálezu ve srovnání s dosud známými systémy je to, že odtahové zařízení není nutné vyjímat z reaktoru během cyklu čištění a rovněž ve srovnání se zařízeními, které vyžadují zdvižení odběrného zařízení například pomoci nafukovacích vaků nad hladinu reaktoru v závislosti na chodu provzdušňovacího zařízení lze výhodu spatřovat v tom, že odběrné zařízení podle vynálezu zamezuje vnikání znečištěné vody i po dobu periody, kdy se aktivační nádrž neprovzdušňuje, aleje pouze promíchávána.

Přehled obrázků na výkresech

Na přiložených výkresech je znázorněno jedno z možných provedení řešení podle vynálezu. Na obr. 1 je půdorysný řez dekantačním zařízením. Na obr. 2 je svislý řez dekantačním zařízením při plnění reaktoru, na obr. 3 je svislý řez při dekantaci čisté vody a na obr. 4je znázorněn svislý řez zařízením na počátku dekantace.

Příklad provedení vynálezu

Biologický reaktor s přerušovanou činností SBR je obvykle betonová nádrž o hloubce vody 1,5 až 5,0 m, kterou je třeba po skončení provzdušňování, případně míchání a usazení kalu u dna odčerpat co nejrychleji a bez zvíření usazeného kalu. Čím rychleji dojde k odčerpání vyčištěné vody, tím větší je denní výkon čistírny. Problémem je zajistit konstrukčně tyto požadavky především u větších nádrží.

Zařízení na odběr vody z hladiny je tvořeno dekantační nádrži 1, která je obvykle osazena na dně reaktoru 4 a připevněna k jeho stěně 2. Pod úrovní minimální hladiny 12 je ke stěně dekantační nádrže 1 připevněn tvarovka s hrdlem, obvykle vytvořená z PVC - FNPL, ve které je nasunut konec pohyblivého odtokového ramene 5. Uložení pohyblivého odtokového ramene 5 v tvarovce 3 s hrdlem je volně otočné a vnikání kalu do dekantační nádrže 1 je zamezeno pryžovým těsnicím kroužkem, který je součástí tvarovky 3 s hrdlem. Napojení pohyblivého odtokového ramene 5 do dekantační nádrže 1 je možné řešit obdobným způsobem i jinými typy průmyslově nebo dílensky vyráběných tvarovek, případně i jiným způsobem pružného spojení. Pohyblivé odtokové rameno 5 je obvykle vyrobeno z umělohmotné trouby o vnějších rozměrech 90 mm, 110 mm, 160 mm a 225 mm, což odpovídá typizovaným rozměrům přírubových tvarovek 3 s hrdlem. Profilem pohyblivého odtokového ramene 5 je fakticky určován výkon dekantačního zařízení v m³/hod. Pohyblivé odtokové rameno 5 je na horním konci ukončeno vtokovým otvorem 6 s přepadovou hranou 9 a plovákem 7. Dekantační nádrž 1 je v horní části opatřena plnicím zařízením 13, obvykle malým kalovým čerpadlem nebo elektroventilem.

-2CZ 294787 B6

Při plnění reaktoru 4, kdy v této nádrži rovněž probíhá střídavě provzdušňování i míchání, se udržuje v dekantační nádrži 1 i v pohyblivém odtokovém rameni 5 minimální hladina 12 vody, v důsledku toho, že tato nádrž je vodotěsně oddělena od prostoru reaktoru 4. Provozní hladina 11 vody v reaktoru 4 je zvýšená oproti minimální hladině 12 v dekantační nádrži 1, a tím je konec pohyblivého odtokového ramene 5 s vtokovým otvorem 6 nadzvedáván hydrostatickým vztlakem nad provozní hladinu 11 a nemůže tak dojít ke vniku nečistot do pohyblivého odtokového ramene a tím ke zhoršení kvality vyčištěné vody. Tento stav trvá i po ukončení plnění reaktoru 4 na maximální hladinu 10. Čisticí cyklus je ukončen fází sedimentace kalu u dna nádrže. Před ukončením fáze sedimentace, když je kal usazen u dna reaktoru 4, dojde k zapnutí plnícího zařízení 13, jehož vtoková část je umístěna pod úrovní maximální hladiny 10, tedy v prostoru odsazené vody. Tím se začne plnit dekantační nádrž 1 a pohyblivé odtokové rameno 5 čistou odsazenou vodou. Vyrovnáním hladiny v dekantační nádrži 1 a provozní hladiny 11 v reaktoru 4dojde k poklesu konce pohyblivého odtokového ramene 5 pod tuto provozní hladinu 11 vody v reaktoru 4, a tím k ponoření vtokového otvoru 6 pod hladinu vyčištěných odpadních vod. Přesné umístění vtokového otvoru 6 ve vztahu k maximální hladině 10 v reaktoru stabilizuje plovák 7, který udržuje umístění vtokového otvoru 6 pod hladinou v rozmezí cca 20 až 100 mm. Zapnutím čerpadla 14 čisté vody dojde ke snížení hladiny vody v dekantační nádrži 1 a zároveň k nasátí odsazené vody z reaktoru 4 přes přepadovou hranu 9, a tím je zahájena fáze odčerpávání čisté vody. Po celou tuto fázi pohyblivé odtokové rameno 5 s vtokovým otvorem 6 klesá se snižováním provozní hladiny 11, přičemž vzdálenost vtokového otvoru 6 od provozní hladiny 11 je konstantní. Celý proces dekantace čisté vody je ukončen dosažením minimální hladiny 12. Stejně tak lze odtah vyčištěné vody provést otevřením elektrického uzávěru 20 v dekantační nádrži L

Claims (3)

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob odčerpávání vyčištěných odpadních vod z aktivační čistírny odpadních vod, z jejíhož reaktoru jsou odpadní vody po vyčištění přiváděny pomocí pohyblivého odtahového ramene do dekantační nádrže, opatřené odtokem, vyznačující se tím, že při plnění reaktoru se v dekantační nádrži udržuje minimální hladina, která je nižší nežli provozní hladina v reaktoru, čímž se vtoková část pohyblivého odtokového ramene udržuje nad úrovní provozní hladiny v reaktoru, zatímco po naplnění reaktoru na maximální hladinu a po ukončení čisticího procesu a usazení aktivovaného kalu u dna reaktoru se prostřednictvím plnicího zařízení přečerpávají vyčištěné odpadní vody z reaktoru do dekantační nádrže až do vyrovnání hladin v reaktoru a v dekantační nádrži, čímž klesne vtoková část pohyblivého odtokového ramene pod hladinu vyčištěných odpadních vod a zahájí se odčerpání nebo vypouštění vyčištěné vody z dekantační nádrže do odtoku.

2. Zařízení pro dekantaci vyčištěné vody z aktivační nádrže s přerušovaným provozem, tvořené pohyblivým odtokovým ramenem, umístěným v reaktoru a opatřeným plovákem, přičemž na jednom konci je pohyblivé odtokové rameno opatřené vtokovým otvorem a druhým koncem ústí do dekantační nádrže, v jejíž stěně je pohyblivě upevněno, vyznačující se tím, že v reaktoru (4) je umístěno plnicí zařízení (13) pro přečerpávání vyčištěných odpadních vod z reaktoru (4) do dekantační nádrže (1).

3. Zařízení pro dekantaci vyčištěné vody podle nároku 2, vyznačující se tím, že vertikální vtokový otvor (6) pohyblivého odtokového ramene (5), který je směrován ke dnu reaktoru (4), je opatřen přepadovou hranou (9).