RU2165392C2

RU2165392C2 - Sewage purification apparatus

Info

Publication number: RU2165392C2
Application number: RU99109656A
Authority: RU
Inventors: Виктор Зосимович Ким; А.Я. Чижов
Original assignee: Виктор Зосимович Ким; Чижов Алексей Ярославович
Priority date: 1999-05-12
Filing date: 1999-05-12
Publication date: 2001-04-20

Abstract

FIELD: sewage purifying equipment. SUBSTANCE: apparatus has bioreactior combined with aeration chamber and built in inner cavity of aeration tank-clarifier. Bioreactor is made in the form of hollow cylinder with inclined devices made in the form of bowls with hollow bottom and cones alternatively arranged in tiers. Sewage pipeline is positioned in upper part of bioreactor. Compressed air supplying device is positioned in lower part of bioreactor, under lower tier of bowls, and is made in the form of branch pipe with porous ceramic tip. Clarification chamber is positioned in circular cavity of aeration tank-clarifier and is equipped with self-contained air supplying source positioned in lower part of clarification chamber. Bioreactor has mechanism for removal of depositions from surfaces of inclined bowl or cones. Aeration tank-clarifier is buried into ground so that sewage supplying pipeline is positioned below sewage collector. Apparatus of such construction provides within bioreactor permanent contact between slit, sewage and air oxygen due to vortex and countercurrent flowing of liquid and air and, as a result, improved mass exchange and intensified oxidation of organic substances contained in sewage water. Sewage is supplied for purification without employment of pump to reduce production costs. Apparatus is readily readjusted for higher capacity by mounting additional tiers of bowls and cones in bioreactor. Apparatus may be used for purifying sewage of individual houses or groups of buildings or houses, as well as blocks of buildings in small, middle and large settlements. EFFECT: increased efficiency and reduced production costs. 5 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к комплексной очистке сточных вод и предназначено для очистки стоков от индивидуальных домов или групп домов, а также малых, средних и больших населенных пунктов. The invention relates to integrated wastewater treatment and is intended for the treatment of effluents from individual houses or groups of houses, as well as small, medium and large settlements.

Известна установка для очистки сточных вод (патент Украины N 154421, МКИ C 02 F 3/02), содержащая отстойник, аэротенк- осветлитель с камерами аэрации и осветления и расположенный под отстойником фильтр доочистки. Однако эта установка довольно громоздка и энергоемка. A known installation for wastewater treatment (Ukrainian patent N 154421, MKI C 02 F 3/02), containing a sump, aeration tank clarifier with aeration and clarification chambers and a post-treatment filter located under the sump. However, this installation is quite cumbersome and energy intensive.

Наиболее близкой к заявляемому устройству является известная установка для очистки сточных вод, состоящая из аэротенка-осветлителя с трубопроводами подачи сточных вод и отвода осветленной жидкости и биореактора. Аэротенк-осветлитель выполнен в виде открытой сверху емкости, разделенной вертикальной внутренней оболочкой на внутреннюю камеру осветления с колпаками и наружную камеру аэрации со струйными аэраторами в ее верхней части. Аэротенк-осветлитель соединен с биореактором с помощью трубопровода. Сточные воды подаются в аэротенк-осветлитель с разрывом струи первоначально в камеру аэрации. В камере аэрации происходит активное окисление органических веществ и выпадение осадка. Смесь жидкость-воздух-ил отсасывается насосом из нижней части камеры аэрации и подается на рециркуляцию, а более осветленная часть жидкости, но еще с большим содержанием легких органических и прочих веществ, поступает в осветлитель через отверстие в верхней части камеры аэрации. Здесь более тяжелые частицы выпадают в осадок, а воздух поднимается вверх. Отделение жидкости от смеси происходит под колпаками (9), осветленная вода из верхней части камеры осветления поступает по трубам в лоток, а оттуда - в биореактор на дальнейшую обработку. Избыточный активный ил, осевший в нижней части установки, отбирается из напорного трубопровода циркуляционного насоса и подается вновь на обработку (патент Украины N 414920, кл. C 02 F 3/02). Closest to the claimed device is a known installation for wastewater treatment, consisting of aeration tank-clarifier with pipelines for supplying wastewater and drainage of clarified liquid and a bioreactor. The aeration tank-clarifier is made in the form of a tank open on top, divided by a vertical inner shell into an internal clarification chamber with caps and an external aeration chamber with jet aerators in its upper part. The aerotank clarifier is connected to the bioreactor via a pipeline. Wastewater is fed into the aerotank clarifier with a jet break initially into the aeration chamber. In the aeration chamber, active oxidation of organic substances and precipitation occurs. The liquid-air-sludge mixture is aspirated by a pump from the lower part of the aeration chamber and fed to recirculation, while the more clarified part of the liquid, but still with a higher content of light organic and other substances, enters the clarifier through an opening in the upper part of the aeration chamber. Here, heavier particles precipitate and air rises. The liquid is separated from the mixture under the caps (9), clarified water from the upper part of the clarification chamber flows through the pipes into the tray, and from there into the bioreactor for further processing. Excess activated sludge settled in the lower part of the installation is taken from the pressure pipe of the circulation pump and fed back to the treatment (Ukrainian patent N 414920, class C 02 F 3/02).

В известной установке в самой верхней части камеры аэрации находится наиболее загрязненная жидкость, смешанная со свежими, вновь поступившими стоками. Именно из верхней части камеры аэрации проаэрированная иловодяная смесь поступает в камеру осветления. В камере осветления происходит осветление жидкости за счет длительного отстаивания, т.е. наблюдается механическое отделение осадков, на это уходит примерно 18 - 19 часов. Активный ил в этой камере не работает, т.к. присутствие кислорода возможно только в верхней части камеры осветления (в зоне верхних 2-х колпаков). При этом камера аэрации, где только и работает активный ил, используется неэффективно, т.к. проаэрированная иловодяная смесь находится здесь сравнительно небольшое время. При таком ограниченном времени процесса аэрации не обеспечивается достаточное окисление органических веществ и, следовательно, высокое качество очистки. In the known installation, at the very top of the aeration chamber, there is the most contaminated liquid mixed with fresh, newly introduced effluents. It is from the upper part of the aeration chamber that the aerated sludge-water mixture enters the clarification chamber. In the clarification chamber, the liquid is clarified due to prolonged settling, i.e. mechanical precipitation is observed, it takes about 18 - 19 hours. Active sludge in this chamber does not work, because the presence of oxygen is possible only in the upper part of the clarification chamber (in the area of the upper 2 caps). In this case, the aeration chamber, where activated sludge only works, is used inefficiently, because the aerated sludge-water mixture has been here for a relatively short time. With such a limited time of the aeration process, a sufficient oxidation of organic substances and, therefore, a high quality of purification are not ensured.

В условиях неритмичного образования стоков в течение суток (например, индивидуальный дом) установки с таким малым временем аэрации вообще не могут работать, т. к. за период отсутствия стоков в течение 8-10 часов погибнет 80-90% микроорганизмов из-за нехватки питательных веществ. С поступлением стоков заново начинается процесс размножения микроорганизмов, поэтому в начальный период поступления стоков будет неудовлетворительное качество очистки. Вследствие этого на аналогичных установках в обязательном порядке необходимо строить дополнительное сооружение - усреднитель стоков, увеличивающее их стоимость. Кроме этого, известная установка имеет большие энергозатраты из-за подачи стоков насосом на большую высоту и особенно при обогащении стоков кислородом методом многократной рециркуляции жидкости в аэраторе, на эрлифтный эффект, сброс и повторную подачу активного ила. In conditions of irregular formation of effluents during the day (for example, an individual house), installations with such a short aeration time cannot work at all, since 80-90% of microorganisms will die during 8-10 hours due to lack of nutrients substances. With the influx of effluents, the process of reproduction of microorganisms begins anew, therefore, in the initial period of influx of effluents, the quality of treatment will be unsatisfactory. As a result of this, it is imperative to build an additional structure on similar installations - a wastewater averager that increases their cost. In addition, the known installation has high energy costs due to the pump effluent being pumped to a high height, and especially when the effluent is enriched with oxygen by the method of multiple liquid recirculation in the aerator, for airlift effect, discharge and re-supply of activated sludge.

Заявляемое устройство решает следующую задачу: повышение качества и эффективности очистки сточных вод за счет улучшения контакта иловодяной смеси с кислородом воздуха. Кроме того, возможна очистка стоков как различной степени загрязненности, так и различных объемов (от индивидуальных домов, групп домов, поселков и больших населенных пунктов). The inventive device solves the following problem: improving the quality and efficiency of wastewater treatment by improving the contact of the sludge-water mixture with oxygen. In addition, it is possible to treat sewage of varying degrees of pollution, and of various volumes (from individual houses, groups of houses, villages and large settlements).

Решение поставленной задачи достигается за счет того, что в заявляемом устройстве для очистки сточных вод, содержащем аэротенк-осветлитель с трубопроводами подачи сточных вод и отвода осветленной жидкости и биореактор, в котором аэротенк- осветлитель выполнен в виде открытой сверху цилиндрической емкости с днищем, состоящей из камеры аэрации с устройством подачи сжатого воздуха и камеры осветления, образованных разделением цилиндрической емкости вертикальной внутренней перегородкой на внутреннюю цилиндрическую полость и наружную кольцевую, характеризующемся тем, что биореактор совмещен с камерой аэрации и встроен во внутреннюю полость аэротенка-осветлителя и представляет собой полый цилиндр, установленный на ножках, опирающихся на плоское днище аэротенка-осветлителя, внутри цилиндра расположены ярусами попеременно чередующиеся наклонные поверхности в виде чашек с полым дном, жестко прикрепленных к стенке цилиндра, и конусов, которые крепятся к стенке с помощью гибких тяг, причем трубопровод подачи сточных вод расположен непосредственно в биореакторе в его верхней части, а устройство подачи сжатого воздуха - в его нижней части, под нижнем ярусом чашек, и выполнено в виде патрубка с пористым керамическим наконечником, при этом собственно камера осветления расположена в кольцевой полости аэротенка-осветлителя и имеет также автономный источник подачи воздуха, расположенный в нижней ее части. The solution to this problem is achieved due to the fact that in the inventive device for wastewater treatment, containing aeration tank-clarifier with pipelines for supplying wastewater and drainage of clarified liquid and a bioreactor, in which the aeration tank-clarifier is made in the form of a cylindrical tank with a bottom open at the top, consisting of aeration chambers with a compressed air supply device and clarification chambers formed by dividing a cylindrical container by a vertical inner partition into an inner cylindrical cavity and an outer the face, characterized in that the bioreactor is combined with the aeration chamber and is built into the inner cavity of the aerotank-clarifier and is a hollow cylinder mounted on legs resting on the flat bottom of the aerotank-clarifier, tilted alternating surfaces in the form of cups with hollow are arranged inside the cylinder in tiers bottom, rigidly attached to the wall of the cylinder, and cones that are attached to the wall using flexible rods, and the sewage supply pipe is located directly in the bioreactor at its top parts, and the compressed air supply device - in its lower part, under the lower tier of the cups, and is made in the form of a pipe with a porous ceramic tip, while the clarification chamber itself is located in the annular cavity of the aerotank-clarifier and also has an autonomous air supply in its lower part.

Для того чтобы осуществлять очистку сточных вод как различной степени загрязнения, так и различных объемов, аэротенк-осветлитель в заявляемом устройстве может быть выполнен в виде размещенных в одной емкости семейства биореакторов, имеющих различные диаметры полых цилиндров и расположенной по центру распределительной чашей, от которой в верхней ее части отходят лотки, подведенные к соответствующим биореакторам для подачи сточных вод. In order to carry out wastewater treatment of both varying degrees of pollution and various volumes, the aerotank clarifier in the inventive device can be made in the form of a family of bioreactors located in the same tank, having different diameters of hollow cylinders and a central distribution cup, from which the upper part of it leaves the trays connected to the corresponding bioreactors for the supply of wastewater.

Более того, в заявляемом устройстве биореактор содержит механизм очистки наклонных поверхностей от осадков, выполненный в виде кольцевых труб с коническими отверстиями, прикрепленных к вышеупомянутым поверхностям изнутри, а угол наклона стенок чашек и конусов к горизонту составляет 30^o - 45^o.Moreover, in the inventive device, the bioreactor contains a mechanism for cleaning inclined surfaces from precipitation, made in the form of annular tubes with conical holes attached to the above surfaces from the inside, and the angle of inclination of the walls of the cups and cones to the horizon is 30 ^o - 45 ^o .

Кроме того, аэротенк-осветлитель заглублен в землю таким образом, что трубопровод подачи сточных вод расположен ниже канализационного коллектора. In addition, the aerotank clarifier is buried in the ground so that the sewage supply pipe is located below the sewer.

Дополнительно заявляемое устройство оснащено фильтром-накопителем, соединенным трубопроводом с аэротенком-осветлителем и содержащим фильтрующую насадку и источник воздуха. Additionally, the inventive device is equipped with a filter-accumulator connected by a pipe to the aerotank-clarifier and containing a filter nozzle and an air source.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами. The essence of the invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 представлен аэротенк-осветлитель в разрезе; на фиг. 2, 3 даны примеры аэротенка-осветлителя в виде семейства биореакторов; на фиг. 4 показан фильтр-накопитель. In FIG. 1 shows a sectional aeration tank clarifier; in FIG. 2, 3 give examples of aeration tank-clarifier in the form of a family of bioreactors; in FIG. 4 shows a filter cartridge.

Заявляемое устройство состоит из аэротенка-осветлителя 1 с плоским днищем 2, который имеет трубопроводы подачи 3 сточных вод и отвода 4 осветленной жидкости (фиг. 1). Аэротенк-осветлитель состоит из 2-х камер: внутренней аэрации 5 с устройством подачи сжатого воздуха и наружной кольцевой камеры осветления 6, содержащей трубки 7 для автономной подачи воздуха. Устройство подачи сжатого воздуха в камеру аэрации 5 выполнено в виде патрубка 8 с пористым керамическим наконечником. Биореактор 9 совмещен с камерой аэрации и представляет собой полый цилиндр, установленный на ножках 10, которые опираются на плоское днище 2. Внутри биореактора 9 размещены ярусами попеременно чередующиеся наклонные поверхности в виде чашечек 11 с полым дном и конусов 12. Чашечки 11 жестко прикреплены к стенке биореактора 9, например заклепками или сварным соединением. Конусы 12 подвешиваются к стенке биореактора с помощью гибких тяг 13. Угол наклона к горизонту стенок чашечек 11 и конусов 12 составляет 30^o- 45^o. Для удаления с наклонных поверхностей чашечек 11 и конусов 12 осадков, образованных продуктами окисления органических веществ (особенно при небольших углах наклона (30^o), в биореакторе 9 предусмотрен механизм очистки, выполненный в виде кольцевых труб 14 с коническими отверстиями, через которые распыляется жидкость или газ. Кольцевые трубы 14 крепятся изнутри к боковым поверхностям чашечек и конусов и подсоединены к общему коллектору (сборнику) 15. Распыленная вода или воздух омывают последующую наклонную поверхность, расположенную под соответствующей кольцевой трубой 14, сбрасывая с нее остатки окисленных органических веществ. Подача воды или воздуха регулируется вентилями (на чертеже не показаны). Промывка (или продувка) установки осуществляется в процессе работы без отключения биореактора. Смыв происходит струей, истекающей с небольшой скоростью, при этом более тяжелые иловые остатки сохраняются на наклонных поверхностях, обеспечивая на них жизнедеятельность микроорганизмов. На дне аэротенка-осветлителя 1 расположена труба 16 для удаления накопившихся осадков.The inventive device consists of an aeration tank-clarifier 1 with a flat bottom 2, which has pipelines for supplying 3 wastewater and drain 4 clarified liquid (Fig. 1). The aeration tank-clarifier consists of 2 chambers: internal aeration 5 with a compressed air supply device and an external annular clarification chamber 6 containing tubes 7 for autonomous air supply. The device for supplying compressed air to the aeration chamber 5 is made in the form of a pipe 8 with a porous ceramic tip. The bioreactor 9 is combined with the aeration chamber and is a hollow cylinder mounted on legs 10, which are supported on a flat bottom 2. Inside the bioreactor 9 are placed in tiers of alternating inclined surfaces in the form of cups 11 with a hollow bottom and cones 12. Cups 11 are rigidly attached to the wall bioreactor 9, for example rivets or welded joint. The cones 12 are suspended from the wall of the bioreactor using flexible rods 13. The angle of inclination to the horizon of the walls of the cups 11 and the cones 12 is 30 ^o - 45 ^o . To remove sediments formed from the oxidation products of organic substances from the inclined surfaces of the cups 11 and cones 12 (especially at small inclination angles (30 ^° ), a cleaning mechanism is provided in the bioreactor 9 in the form of annular tubes 14 with conical openings through which liquid is sprayed or gas. The annular tubes 14 are attached from the inside to the side surfaces of the cups and cones and are connected to a common collector (collector) 15. Sprayed water or air is washed over the subsequent inclined surface located under the corresponding the existing annular tube 14, dropping from it the remains of oxidized organic substances. The water or air supply is controlled by valves (not shown). Flushing (or purging) of the installation is carried out during operation without shutting down the bioreactor. Flushing takes place with a jet flowing out at a low speed at this heavier sludge residues are stored on inclined surfaces, providing them with the vital activity of microorganisms.At the bottom of the aeration tank-clarifier 1 is a pipe 16 to remove accumulated sediment.

Для использования заявляемого устройства при очистке сточных вод различной степени загрязнения и различных объемов возможен вариант выполнения (фиг. 2 и 2а) аэротенка-осветлителя в виде семейства биореакторов 17, которые размещены в одной общей емкости 18. При этом биореакторы 17 имеют различные объемы за счет различия диаметров их полых цилиндров и, следовательно, различную мощность. В центральной части аэротенка-осветлителя располагается распределительная чаша 19 с лотками 20, имеющими сливные трубки 21, подсоединенные к соответствующим биореакторам 17 для подачи в них сточных вод. To use the inventive device in wastewater treatment of varying degrees of pollution and various volumes, an embodiment (Fig. 2 and 2a) of an aerotank-clarifier in the form of a family of bioreactors 17, which are located in one common tank 18, is possible. Moreover, the bioreactors 17 have different volumes due to differences in the diameters of their hollow cylinders and, therefore, different power. In the central part of the aeration tank-clarifier, there is a distribution bowl 19 with trays 20 having drain pipes 21 connected to respective bioreactors 17 for supplying wastewater to them.

Фильтр-накопитель 22 (фиг. 3) представляет собой открытый сверху сосуд с горизонтальным расположением фильтрующей насадки 23, которая расположена на некотором расстоянии от его дна, за счет чего образуется подфильтровое пространство 24. Фильтр-накопитель 22 имеет трубу 25 подачи очищаемой жидкости и источник воздуха 26, которые расположены под фильтрующей насадкой в пространстве 24. В подфильтровое пространство 24 может подаваться воздух (для доокисления остатков органических веществ). Количество воздуха может регулироваться с помощью запорно-регулировочной арматуры (на чертеже не обозначена). Над фильтрующей насадкой 23 расположен накопитель 27 и насос 28. Фильтрующий материал (гравий, песок, полимерные материалы типа "ВИИ"), из которого выполнена фильтрующая насадка, промывается каждый раз, когда производится отбор ила со дна фильтра-накопителя с помощью трубы 29. The filter accumulator 22 (Fig. 3) is a vessel open at the top with a horizontal arrangement of the filtering nozzle 23, which is located at some distance from its bottom, whereby a filter space 24 is formed. The filter accumulator 22 has a pipe 25 for supplying a cleaned liquid and a source air 26, which are located under the filter nozzle in the space 24. Air can be supplied to the subfilter space 24 (for additional oxidation of organic matter residues). The amount of air can be adjusted using shut-off and control valves (not indicated in the drawing). A collector 27 and a pump 28 are located above the filter nozzle 23. The filter material (gravel, sand, polymer materials of the type “VII”), from which the filter nozzle is made, is washed each time when sludge is taken from the bottom of the filter cartridge using a pipe 29.

Установка для очистки сточных вод работает следующим образом. Installation for wastewater treatment is as follows.

Сточная вода поступает в аэротенк-осветлитель 1 (фиг. 1) самотеком через трубопровод 3, попадая непосредственно в биореактор 9 и омывая попеременно чередующиеся наклонные поверхности из чашечек 11 (изнутри) и конусов 12 (снаружи). Уклон конусов и стенок чашечек принимается равным 30^o- 45^o. Между конусом и стенкой биореактора оставляется зазор. Отношение площадей дна чашечек к площади кольцевого зазора между стенками биореактора и конусом, а также их отношение к площади поперечного сечения биореактора и количество чашечек и конусов определяет скорость и характер движения жидкости внутри биореактора 9. Попадая из трубопровода 3 в верхнюю чашечку биореактора, жидкость движется радиально к центру с определенным ускорением. Начиная со дна чашечки, жидкость резко меняет свое направление на противоположное - радиально к окружности, т.е. к цилиндрической стенке биореактора. Движение повторяется циклично и количество циклов соответствует количеству чашечек и конусов. При этом в толще жидкости в биореакторе возникают разные скорости. Стремление жидкости прийти в равновесное состояние приводит ее (по закону статики) в хаотичное турбулентное движение, что и требуется для хорошего массообмена смеси жидкость-воздух-ил. Достигается это без воздействия внешних сил, а только за счет конструктивных особенностей биореактора. Жидкость, омывая последовательно стенки наклонных поверхностей биореактора 9, движется вниз. Одновременно вверх, противоточно жидкости, движется воздух, нагнетаемый через пористый керамический наконечник патрубка 8. В результате всего этого внутри биореактора происходит хороший массообмен проаэрированной иловодяной смеси, массовое окисление органических веществ и выпадение осадков вниз. Малое избыточное давление подаваемого воздуха на аэрацию в полузамкнутом пространстве (в отличие от известного изобретения) дает возможность обходиться практически без потери воздуха, используя его эффективно и экономично на очистку сточных вод. Полнота окисления органических веществ достигается также удлинением времени аэрации до 10-12 часов. Далее жидкость, минуя низ стенки биореактора 9, переливается в камеру осветления 6, куда через трубки 7 автономно вводится воздух, что ускоряет процесс осветления жидкости в камере 6, сопровождая его доокислением оставшихся в жидкости органических веществ. Осветленная жидкость поднимается вверх в кольцевом пространстве камеры осветления 6. Выпавшие на дне аэротенка-осветлителя 1 осадки периодически выдавливаются по трубе 16. Осветленная жидкость через трубопровод 4 сливается в фильтр-накопитель 22 (фиг.3) и по трубе 25 попадает в подфильтровое пространство 24. Очищаемая жидкость проходит слой фильтрующей насадки 23 и попадает в накопитель 27. Чистая вода из накопителя 27 по мере необходимости откачивается, например с помощью погружного насоса 28. При этом очищенная вода может обеззараживаться с помощью гипохлорита натрия.Wastewater enters the aerotank clarifier 1 (Fig. 1) by gravity through line 3, falling directly into the bioreactor 9 and washing alternately inclined surfaces from the cups 11 (inside) and cones 12 (outside). The slope of the cones and the walls of the cups is taken equal to 30 ^o - 45 ^o . A gap is left between the cone and the wall of the bioreactor. The ratio of the areas of the bottom of the cups to the area of the annular gap between the walls of the bioreactor and the cone, as well as their ratio to the cross-sectional area of the bioreactor and the number of cups and cones, determines the speed and nature of the fluid movement inside the bioreactor 9. Once from the pipeline 3 into the upper cup of the bioreactor, the fluid moves radially to the center with a certain acceleration. Starting from the bottom of the cup, the liquid abruptly changes its direction to the opposite - radially to the circle, i.e. to the cylindrical wall of the bioreactor. The movement is repeated cyclically and the number of cycles corresponds to the number of cups and cones. In this case, different velocities arise in the thickness of the liquid in the bioreactor. The tendency of a liquid to come to an equilibrium state leads it (according to the law of statics) to chaotic turbulent motion, which is required for good mass transfer of a liquid-air-sludge mixture. This is achieved without the influence of external forces, but only due to the design features of the bioreactor. The liquid, washing successively the walls of the inclined surfaces of the bioreactor 9, moves down. Simultaneously upward, countercurrent to the fluid, air is pumped through the porous ceramic tip of the nozzle 8. As a result of all this, a good mass transfer of the aerated sludge-water mixture, mass oxidation of organic substances and precipitation downward occur in the bioreactor. The low excess pressure of the supplied air for aeration in a semi-enclosed space (in contrast to the known invention) makes it possible to do almost without loss of air, using it efficiently and economically for wastewater treatment. The completeness of oxidation of organic substances is also achieved by lengthening the aeration time to 10-12 hours. Further, the liquid, bypassing the bottom of the wall of the bioreactor 9, is poured into the clarification chamber 6, where air is autonomously introduced through the tubes 7, which accelerates the process of clarification of the liquid in the chamber 6, accompanied by its reoxidation of the organic substances remaining in the liquid. The clarified liquid rises upward in the annular space of the clarification chamber 6. Precipitations deposited on the bottom of the aerotank-clarifier 1 are periodically squeezed out through the pipe 16. The clarified liquid is discharged through the pipe 4 into the filter storage device 22 (Fig. 3) and through the pipe 25 it enters the filter space 24 The liquid to be cleaned passes through the layer of the filtering nozzle 23 and enters the accumulator 27. Pure water from the accumulator 27 is evacuated as necessary, for example, using a submersible pump 28. In this case, the purified water can be disinfected with schyu sodium hypochlorite.

В многореакторных аэротенках-осветлителях (фиг. 2 и 2а) благодаря предлагаемому механизму распределения жидкости загрузка каждого биореактора производится постоянно и пропорционально их мощностям (соответствующих их объемам), независимо от суточного колебания объемов и загрязненности поступающих стоков. Комплектуя аэротенки-осветлители различным "семейством" биореакторов, можно обеспечить создание установок требуемой мощности в зависимости от степени загрязнения и объемов сточных вод. В многореакторных аэротенках- осветлителях стоки поступают в центральную распределительную чашу 19 и поднимаются снизу вверх до отводящих лотков 20, расположенных строго на одном уровне, и равномерно разливаются по ним. С каждого лотка 20, через сливные трубки 21 сточные воды разливаются по биореакторам 17. Постоянность и одновременность разлива по всем биореакторам пропорционально их мощности независимо от колебаний расхода стоков в течение суток достигается с помощью создания одинаковых скоростей потока по длине лотков 20 за счет уменьшения площади поперечного сечения лотка, изменения площади сечения сливных трубок 21 пропорционально мощностям биореакторов и установки сливных трубок 21 с порогом высотою 3-4 см, регулируемых наконечником на резьбовых соединениях (на чертеже не обозначен). In multi-reactor aerotanks-clarifiers (Fig. 2 and 2a), due to the proposed liquid distribution mechanism, the loading of each bioreactor is carried out continuously and in proportion to their capacities (corresponding to their volumes), regardless of the daily fluctuation in volumes and contamination of incoming wastewater. Equipping aerotanks-clarifiers with a different "family" of bioreactors, it is possible to ensure the creation of installations of the required power depending on the degree of pollution and the volume of wastewater. In multi-reactor aerotanks-clarifiers, the effluent enters the central distribution bowl 19 and rises from the bottom up to the outlet trays 20 located exactly at the same level, and is uniformly distributed over them. From each tray 20, through the drain pipes 21, the wastewater is poured into the bioreactors 17. The constancy and simultaneity of the spill over all bioreactors in proportion to their power, regardless of the variations in the flow rate of the waste during the day, is achieved by creating the same flow rates along the length of the trays 20 by reducing the transverse area cross-section of the tray, changes in the cross-sectional area of the drain pipes 21 in proportion to the capacities of the bioreactors and the installation of the drain pipes 21 with a threshold height of 3-4 cm, adjustable by a tip on the threaded connections intentions (not indicated in the drawing).

Заявляемое устройство более экономично по сравнению с известными, т.к. исключает подачу сточных вод на очистку с помощью насоса. Сточные воды в заявляемом устройстве подаются в аэротенк-осветлитель самотеком, благодаря тому, что аэротенк-осветлитель заглублен в землю, а трубопровод подачи сточных вод расположен ниже канализационного коллектора. Кроме того, в заявляемом устройстве в качестве источника сжатого воздуха применяются низконапорные воздушные аэраторы. The inventive device is more economical in comparison with the known, because eliminates the supply of wastewater for treatment using a pump. Wastewater in the inventive device is fed into the aerotank clarifier by gravity, due to the fact that the aerotank clarifier is buried in the ground, and the sewage supply pipe is located below the sewer. In addition, in the inventive device as a source of compressed air low-pressure air aerators are used.

В заявляемом устройстве в процессе работы внутри биореактора происходит постоянный контакт ила, стоков и кислорода воздуха за счет вихревого и встречного движения жидкости и воздуха, что создает хороший массообмен и обеспечивает активное окисление органических веществ, находящихся в сточных водах. Это обеспечивает повышение качества очистки сточных вод, а также ее эффективности по сравнению с известными устройствами. В таблице 1 приводится сравнительная характеристика показателей качества, эффективности и экономичности очистки сточных вод с помощью предлагаемого технического решения и известных устройств. In the inventive device in the process of working inside the bioreactor, constant contact of the sludge, drains and oxygen of the air occurs due to the vortex and counter motion of liquid and air, which creates good mass transfer and ensures active oxidation of organic substances in wastewater. This provides an improvement in the quality of wastewater treatment, as well as its effectiveness in comparison with known devices. Table 1 shows the comparative characteristics of the quality, efficiency and economy of wastewater treatment using the proposed technical solutions and known devices.

Заявляемая установка может легко переналаживаться на большую производительность за счет установки в биореакторах дополнительных ярусов из чашечек и конусов. При этом однореакторный аэротенк-осветлитель предназначается для очистки стоков от индивидуальных домов и небольших групп домов, а многореакторный - для очистки стоков от малых, средних и больших населенных пунктов. В зависимости от требуемой мощности и степени очистки подбираются определенные биореакторы. The inventive installation can easily be readjusted for greater productivity due to the installation in the bioreactors of additional tiers of cups and cones. At the same time, a one-reactor aerotank clarifier is intended for the treatment of effluents from individual houses and small groups of houses, and a multi-reactor clarifier is intended for the treatment of effluents from small, medium and large settlements. Depending on the required power and degree of purification, certain bioreactors are selected.

Claims

1. Device for wastewater treatment, containing aeration tank clarifier with pipelines for supplying wastewater and drainage of clarified liquid and a bioreactor, in which the aeration tank clarifier is made in the form of a cylindrical tank with a bottom open at the top, consisting of an aeration chamber with a compressed air supply device and a chamber clarification formed by dividing the cylindrical container with a vertical inner partition into an inner cylindrical cavity and an outer annular, characterized in that the bioreactor is combined with an aeration chamber built into the internal cavity of the aerotank-clarifier and is a hollow cylinder mounted on legs resting on the flat bottom of the aerotank-clarifier; alternately inclined inclined surfaces in the form of hollow-bottom cups rigidly attached to the cylinder wall and cones, which are tied to the cylinder wall, are arranged inside the cylinder are attached to the wall using flexible rods, and the sewage supply pipe is located directly in the bioreactor in its upper part, and the compressed air supply device is in its lower part under the lower m tier of cups and is made in the form of a pipe with a porous ceramic tip, while the clarification chamber itself is located in the annular cavity of the aerotank-clarifier and also has an autonomous air supply source located in its lower part.

2. The device according to claim 1, characterized in that the aerotank clarifier can be made in the form of a family of bioreactors having different diameters of hollow cylinders placed in one tank and located in the center of the distribution bowl, from which the trays in the upper part to appropriate bioreactors for wastewater supply.

3. The device according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that the bioreactor contains a mechanism for cleaning inclined surfaces from precipitation, made in the form of annular pipes with conical holes attached to the above surfaces from the inside, and the angle of inclination of the walls of the cups and cones to the horizon is 30 - 45 ^o .

4. The device according to claims 1 to 3, characterized in that the aerotank clarifier is buried in the ground so that the sewage supply pipe is located below the sewer.

5. The device according to paragraphs. 1 to 4, characterized in that it is equipped with a filter-accumulator, connected by a pipe to the aerotank-clarifier and containing a filter nozzle and an air source.