RU2083498C1

RU2083498C1 - Apparatus for sewage treatment

Info

Publication number: RU2083498C1
Application number: RU94045443A
Authority: RU
Inventors: Ю.А. Феофанов; Л.Л. Лисенкова
Original assignee: Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет
Priority date: 1994-12-27
Filing date: 1994-12-27
Publication date: 1997-07-10
Also published as: RU94045443A

Abstract

FIELD: sewage treatment practice; environmental control. SUBSTANCE: proposed apparatus comprises upright cylindrical shell having conical bottom and internal cylindrical partition. Upper part of shell houses jet-type water distributor with connection pipes. Partition carries, freely disposed thereon, rocker with froth-removing plates attached to it. Froth-removing device is provided with half-coupling. Float assembly is disposed inside cylindrical partition. Aerator is arranged in gap between shell and cylindrical partition. Pressure regulator is provided on air duct supplying air to aerator. Collection of accumulated fat-containing mass is effected only when water reaches its maximum level in apparatus. Fat mass collection is effected without aerating liquid, thereby reducing moisture content of fat mass and preventing water from penetrating into it. Apparatus makes it possible to average sewage flow rate and composition and to effect mechanical cleaning of sewage from floating and settling insoluble impurities. EFFECT: effective approach to sewage treatment. 1 dwg

Description

Изобретение относится к конструкциям сооружений для очистки и усреднения расхода и состава сточных вод и может быть использовано для выравнивания расхода и состава сточных вод и их механической очистки от всплывающих и оседающих нерастворимых примесей. The invention relates to structures of structures for cleaning and averaging the flow rate and composition of wastewater and can be used to equalize the flow rate and composition of wastewater and their mechanical cleaning from pop-up and settling insoluble impurities.

Известно устройство для усреднения сточных вод по концентрации загрязнений, представляющее собой резервуар с вертикальными перегородками, распределительными и сборными лотками. Усреднение состава сточных вод происходит за счет разделения потока перегородками и различной продолжительности отдельных частей потока в усреднителе [1]
Недостатками устройства являются низкая степень усреднения, выпадение и загнивание осадка в усреднителе, ухудшение в результате этого количества воды, недостаточная степень усреднения расхода сточных вод.A device for averaging wastewater by the concentration of contaminants is known, which is a tank with vertical partitions, distribution and collection trays. Wastewater composition is averaged due to the separation of the flow by partitions and various durations of individual parts of the flow in the averager [1]
The disadvantages of the device are the low degree of averaging, precipitation and decay of the sludge in the averager, deterioration as a result of this amount of water, insufficient degree of averaging of wastewater flow.

Известно устройство для усреднения расхода и состава сточных вод, представляющее собой резервуар с распределительными лотками, оборудованный трубчатыми барботерами и выпускной камерой. Поступающие сточные воды распределяются лотками и перемешиваются воздухом с помощью барботеров, чем обеспечивается усреднение концентрации загрязнений и предотвращается выпадение осадка. A device for averaging the flow rate and composition of wastewater is known, which is a reservoir with distribution trays, equipped with tubular bubblers and an exhaust chamber. The incoming wastewater is distributed in trays and mixed with air with the help of bubblers, which ensures the average concentration of contaminants and prevents precipitation.

Регулирование расхода сточных вод производится с помощью поплавкового регулятора, размещенного в выпускной камере [1, с.101]
Недостатками устройства являются сложность конструкции и эксплуатации распределительной системы и регулятора расхода, которые засоряются примесями сточных вод, отсутствием устройств для удаления оседающих и всплывающих примесей, низкой степенью усреднения расхода сточных вод.Regulation of wastewater flow is carried out using a float regulator located in the exhaust chamber [1, p. 101]
The disadvantages of the device are the complexity of the design and operation of the distribution system and flow regulator, which are clogged with impurities of wastewater, the lack of devices for removing sediment and pop-up impurities, a low degree of averaging of wastewater flow.

Известно устройство для усреднения и механической очистки сточных вод, представляющее цилиндро-конический резервуар с внутренними перегородками, оборудованный плавающей водосливной камерой и плавающим пеносгоном, а также трубами для подачи и отвода воды, удаления пены и осадка [2]
Недостатком этого сооружения является сложность конструкции плавающих устройств для сбора пены и воды, низкая эффективность осветления при неравномерном поступлении сточных вод, возможность загнивания сточных вод, слабое их перемешивание и недостаточное усреднение состава в часы минимального притока, высокая обводненность собираемой жиромассы.A device for averaging and mechanical wastewater treatment, representing a cylindrical-conical tank with internal partitions, equipped with a floating spillway and floating foam, as well as pipes for supplying and discharging water, removing foam and sediment [2]
The disadvantage of this facility is the complexity of the design of floating devices for collecting foam and water, the low efficiency of clarification with uneven flow of wastewater, the possibility of decay of wastewater, poor mixing and insufficient averaging of the composition during hours of minimal influx, high water cut of the collected fat mass.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее вертикальный цилиндрический корпус с коническим днищем, кольцевой распределительный лоток, цилиндрическую перегородку, размещенную по оси корпуса, вращающийся водораспределитель с патрубками, расположенными внутри распределительного лотка и пеносгонной пластиной, закрепленной на водораспределителе [3]
Недостатками этого устройства являются слабая аэрация жидкости, которой не предотвращается загнивание органических загрязнений, необходимость дополнительного устройства для усреднения расхода и состава сточных вод при неравномерном их поступлении, повышенная обводненность собираемой жиромассы. При продолжительном нахождении в устройстве сточных вод, например, в часы минимального притока, в результате загнивания загрязнений выпадающего осадка ухудшается качество обрабатываемой воды, снижается pH среды. На небольших по мощности предприятиях, имеющих одно- или двухсменный режим работы, перерывы в подаче сточных вод составляют 8-12 ч, а заметное ухудшение качества воды при ее содержании в устройстве наблюдается, например, для молочных заводов, через 2 ч.Closest to the proposed technical essence is a device containing a vertical cylindrical body with a conical bottom, an annular distribution tray, a cylindrical partition placed along the axis of the housing, a rotating water distributor with nozzles located inside the distribution tray and a foam-plate mounted on the water distributor [3]
The disadvantages of this device are weak aeration of the liquid, which does not prevent decay of organic contaminants, the need for an additional device to average the flow rate and composition of the wastewater when their flow is uneven, increased water cut of the collected fat mass. When wastewater is in the device for a long time, for example, during hours of minimal inflow, the quality of the treated water deteriorates and the pH of the medium decreases as a result of decay of the contaminants of the precipitate. In small enterprises with one or two shift operation, interruptions in the supply of wastewater are 8-12 hours, and a noticeable deterioration in the quality of water when it is contained in the device is observed, for example, for dairy plants, after 2 hours.

Конструкция указанного устройства снабжена вращающимися пеносгоном, с помощью которого собираются всплывающие примеси и сбрасываются в отводящий лоток. Вращение пеносгона осуществляется за счет энергии поступающего потока, постоянно при притоке сточных вод вне зависимости от наличия всплывающих примесей. В периоды, когда всплывающие примеси в воде отсутствуют или их концентрация небольшая, пеносгон сбрасывает в лоток осветленную воду, что резко увеличивает обводненность жиромассы и усложняет ее обработку. The design of this device is equipped with a rotating foam, with the help of which pop-up impurities are collected and discharged into the discharge tray. The rotation of the foam is carried out due to the energy of the incoming stream, constantly with the influx of wastewater, regardless of the presence of pop-up impurities. In periods when there are no pop-up impurities in the water or their concentration is small, the foam droplet discharges clarified water into the tray, which sharply increases the water content of the grease mass and complicates its processing.

При колебаниях расхода и состава сточных вод требуется установка дополнительного усреднителя, так как при работе устройства не происходит достаточно полное перемешивание жидкости, а ее отвод производится с постоянного уровня, зафиксированного положением отводного лотка. Устройство нуждается также в периодической чистке от налипающих на внутренние стенки загрязнений. When fluctuations in the flow rate and composition of the wastewater requires the installation of an additional averager, since during the operation of the device there is not enough complete mixing of the liquid, and its discharge is made from a constant level fixed by the position of the bypass tray. The device also needs periodic cleaning from contaminants adhering to the internal walls.

Задачей изобретения является интенсификация и повышение эффективности процесса очистки при одновременном выравнивании (усреднении) расхода и состава сточных вод, сокращением объема и влажности удаляемой жиромассы. The objective of the invention is to intensify and improve the efficiency of the cleaning process while balancing (averaging) the flow rate and composition of wastewater, reducing the volume and humidity of the removed fat mass.

Технический результат заключается в разделении во времени процессов аэрации жидкости, отстаивания и удаления жиромассы. Аэрация, необходимая для усреднения состава, очистки воды и предотвращения загнивания сточных вод, удаления летучих примесей, производится все время, пока идет накопление объема сточных вод в устройстве до уровня, близкого к максимальному. Отстаивание и удаление всплывающих примесей производится лишь при максимальном уровне воды в устройстве и при отсутствии аэрации. Включение и выключение аэрации и пеногонного устройства происходит автоматически в зависимости от уровня воды в резервуаре. Распределение воды на входе и обмыв стенок устройства производится работой вращающегося реактивного водораспределителя. Равномерный отвод осветленных вод обеспечивается работой поплавкового устройства. The technical result consists in the separation in time of the processes of aeration of the liquid, sedimentation and removal of fat mass. Aeration necessary to average the composition, purify water and prevent decay of wastewater, remove volatile impurities, is performed all the time while the volume of wastewater in the device is accumulating to a level close to the maximum. Sedimentation and removal of pop-up impurities is carried out only at the maximum water level in the device and in the absence of aeration. Turning on and off the aeration and the foam device occurs automatically depending on the water level in the tank. The distribution of water at the inlet and washing the walls of the device is carried out by the work of a rotating jet water distributor. Uniform drainage of clarified water is ensured by the operation of the float device.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для очистки и усреднения расхода и состава сточных вод, состоящем из цилиндрического корпуса с коническим днищем, внутренней цилиндрической перегородкой, реактивного водораспределителя с патрубками, пеногонным устройством дополнительно устанавливаются поплавковое устройство, расположенное внутри цилиндрической перегородки, аэратор, установленный между корпусом и этой перегородкой и редуктор, расположенный на подводящем к аэратору воздуховоде, а пеногонное устройство снабжено полумуфтой и установлено свободно между водораспределителем и верхом перегородки с возможностью его подключения (с помощью этой полумуфты и поплавкового устройства) к вращающемуся реактивному оросителю при максимальном уровне воды в устройстве. Аэратор установлен на глубине (от этого же уровня), где гидростатическое давление столба жидкости равно или более давления воздуха на выходе из аэратора, причем давление воздуха регулируется редуктором. The essence of the invention lies in the fact that in the device for cleaning and averaging the flow rate and composition of wastewater, consisting of a cylindrical body with a conical bottom, an internal cylindrical partition, a reactive water distributor with nozzles, a foam device, an additional float device located inside the cylindrical partition, an aerator, installed between the housing and this partition and the gearbox located on the duct leading to the aerator, and the foam device is supplied of coupling and installed freely between the water distributor and the top of the partition with the ability to connect (by this coupling part and the float device) to a rotary sprinkler jet at the maximum level of water in the device. The aerator is installed at a depth (from the same level), where the hydrostatic pressure of the liquid column is equal to or more than the air pressure at the outlet of the aerator, and the air pressure is regulated by a reducer.

На чертеже представлен общий вид устройства в продольном разрезе. The drawing shows a General view of the device in longitudinal section.

Устройство состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1 с коническим днищем 2 и цилиндрической перегородки 3. В верхней части установлен водораспределитель 4 с патрубками 5 на концах. Внутри цилиндрической перегородки 3 расположено поплавковое устройство 6 с присоединенной к нему снизу водоотводной воронкой 7 с гибким трубопроводом 8. На перегородке 3 свободно размещено коромысло 9 с прикрепленными к нему пеносгонными пластинами 10, которое при максимальном уровне воды в устройстве опирается на поплавковое устройство 6 и подключается к вращающемуся водораспределителю 4 с помощью полумуфты 11. В пространстве между стенками корпуса и цилиндрической перегородкой имеется аэратор 12, который размещен на глубине (от максимального уровня воды), где гидростатическое давление равно или более избыточного давления воздуха на выходе из аэратора. Устройство имеет также лоток 13 и трубу 14 для сбора и удаления всплывающих примесей, трубу 15 для отвода осадка из конической части устройства, воздуховод 16 с установленным на нем редуктором 17 и трубу 18 для отвода очищенной жидкости. The device consists of a vertical cylindrical body 1 with a conical bottom 2 and a cylindrical partition 3. In the upper part there is a water distributor 4 with nozzles 5 at the ends. A float device 6 is located inside the cylindrical partition 3 with a drain funnel 7 attached to it from below and a flexible conduit 8. A rocker 9 is freely placed on the partition 3 with foam-retaining plates 10 attached to it, which, at the maximum water level in the device, rests on the float device 6 and is connected to the rotating water distributor 4 using the coupling half 11. In the space between the walls of the housing and the cylindrical partition there is an aerator 12, which is placed at a depth (from the maximum th water level) where hydrostatic pressure is equal to or more positive air pressure at the exit of the aerator. The device also has a tray 13 and a pipe 14 for collecting and removing pop-up impurities, a pipe 15 for discharging sludge from the conical part of the device, an air duct 16 with a reducer 17 mounted on it, and a pipe 18 for draining the purified liquid.

Устройство работает следующим образом. Исходная сточная вода подается в реактивный распределитель 4 и выбрасывается из него через патрубки 5, направленными под углом к стенкам корпуса 1. Вращение водораспределителя, осуществляемое за счет реактивной силы вытекающей жидкости, обеспечивает равномерное распределение сточных вод на входе в сооружение. Вытекающими из патрубков 5 струями осуществляется непрерывный обмыв стенок корпуса. The device operates as follows. The source wastewater is supplied to the jet distributor 4 and ejected from it through nozzles 5 directed at an angle to the walls of the housing 1. The rotation of the water distributor, carried out due to the reactive force of the effluent, ensures uniform distribution of wastewater at the entrance to the structure. 5 jets flowing from the nozzles carry out continuous washing of the housing walls.

Поступающие в сооружения сточные воды перемешиваются в зоне аэрации сжатым воздухом, подаваемым аэратором 12. Затем вода поступает в центральную камеру, образованную перегородкой 3, и собираются воронкой 7. The wastewater entering the structures is mixed in the aeration zone with compressed air supplied by the aerator 12. Then, the water enters the central chamber formed by the partition 3 and is collected by a funnel 7.

Поплавковое устройство 6 обеспечивает постоянный расход отводимых сточных вод и усреднение поступающего стока по расходу. При изменении поступающего расхода уровень жидкости в устройстве и положение устройства меняется от H_мин. до H_макс..The float device 6 provides a constant discharge of waste water and averaging the incoming flow rate. When the incoming flow rate changes, the liquid level in the device and the position of the device changes from H _min. up to H _max. .

Аэрация жидкости и устройстве способствует отделению тяжелых и флотации всплывающих примесей, обеспечивает усреднение концентрации загрязнений и предотвращение загнивания сточных вод при продолжительном их нахождении в устройстве. Aeration of the liquid and the device contributes to the separation of heavy and flotation of pop-up impurities, provides an averaging of the concentration of contaminants and prevents decay of wastewater when they are in the device for a long time.

Тяжелые примеси оседают в коническую часть 2 устройства, а всплывающие примеси накапливаются в нем на поверхности воды. Сбор и выпуск всплывающих примесей происходит при достижении уровня воды в устройстве H_макс.. При этом прекращается аэрация жидкости, так как гидростатическое давление жидкости над аэратором становится больше избыточного давления поступающего воздуха. Всплывшие примеси собираются с поверхности воды пеносгонными пластинами 10 при вращении коромысла 9, которое при уровне воды H_макс. поднимается поплавковым устройством 6 и посредством полумуфты 11 присоединяются к вращающемуся водораспределителю 4. Регулировка давления воздуха в трубе 16 производится редуктором 17. При снижении уровня воды в сооружении ниже отметки H_макс. коромысло 9 отсоединяется от водораспределителя 4 и опускается на перегородку 3, движение его прекращается. Таким образом, сбор накопленной жиромассы производится только при максимальном уровне воды в сооружении без аэрации жидкости, что снижает попадание воды и влажность жиромассы.Heavy impurities settle in the conical part 2 of the device, and pop-up impurities accumulate in it on the surface of the water. The collection and release of pop-up impurities occurs when the water level in the device H _{max is} reached _. . This stops the aeration of the liquid, since the hydrostatic pressure of the liquid above the aerator becomes greater than the excess pressure of the incoming air. Surfaced impurities are collected from the water surface by foam-laden plates 10 when the rocker arm 9 rotates, which at a water level of H _max. it is lifted by the float device 6 and by means of the coupling half 11 are connected to the rotating water distributor 4. The air pressure in the pipe 16 is adjusted by the reducer 17. When the water level in the structure drops below the mark H _max. the beam 9 is disconnected from the water distributor 4 and lowered to the partition 3, its movement stops. Thus, the accumulated fat mass is collected only at the maximum water level in the building without aeration of the liquid, which reduces the ingress of water and the moisture content of the fat mass.

Собранная жиромасса отводится по лотку 13 и трубе 14, осадок под гидростатическим напором жидкости по трубе 15. Очищенные и усредненные по расходу и составу сточные воды отводятся по трубам 8 и 18. The collected fat mass is discharged through the tray 13 and the pipe 14, the sediment under the hydrostatic pressure of the liquid through the pipe 15. The wastewater treated and averaged over the flow rate and composition is discharged through the pipes 8 and 18.

Применение предложенного устройства для очистки сточных вод, например, молочных заводов, позволяет снизить затраты на строительство очистных сооружений на 30-40% эксплуатационные затраты в 2 раза. The use of the proposed device for wastewater treatment, for example, dairy plants, can reduce the cost of construction of wastewater treatment plants by 30-40% operating costs 2 times.

Claims

A device for wastewater treatment, comprising a vertical cylindrical body with a conical bottom, a cylindrical partition mounted on the axis of the body, a reactive water distributor with nozzles and a foam device located above the body, characterized in that it further comprises a float device located inside the cylindrical partition, an aerator installed between the body and the cylindrical partition, and the gearbox located on the duct leading to the aerator, and the foam device is sn bzheno coupling and installed freely between the water distributor and the top of the reactive cylindrical partition.