RU2197437C2

RU2197437C2 - Sewage water purifying apparatus

Info

Publication number: RU2197437C2
Application number: RU2000130311A
Authority: RU
Inventors: Г.В. Викторов
Original assignee: Курский государственный технический университет
Priority date: 2000-12-04
Filing date: 2000-12-04
Publication date: 2003-01-27

Abstract

FIELD: equipment for biological purification of sewage water. SUBSTANCE: apparatus has aeration tank with aerators, pipeline for supplying sewage water for purification and pipeline for discharge of purified sewage water, secondary settlers arranged in upper part of aeration tank and made in the form of troughs with longitudinal slot and drain troughs, vertical stabilizing pipes arranged under aeration tank and having length at least half the working depth of aeration tank, aeration chamber, suction pipe positioned in lower part of aeration chamber so that suction pipe does not reach aeration tank bottom. Aerator is positioned inside aeration chamber. Apparatus is further equipped with external chamber and down pipe arranged in lower part of lower chamber and provided with funnel fixed to down pipe end. Baffle is positioned on suction pipe. Pipeline for supplying sewage water to purification equipment is connected to flexible pipeline through two branch pipes equipped at their ends with narrowing heads having curvilinear grooves on their internal surfaces. Turbulators on internal surface of down pipe are made in the form of curvilinear spiral conductors. Slit particle catches arranged on trough edges are made in the form of springy spiral grooves with dovetail-shaped plates inserted inside said grooves. EFFECT: reduced power consumption and improved quality of sewage purification. 4 dwg

Description

Известно устройство для биологической очистки сточных вод (см. а. с. СССР 1063790, МКИ С 02 F 3/02. Бюл. 48, 1983), содержащее аэротенк с аэраторами, трубопроводы подачи стоков на обработку и отвода очищенных стоков, вторичные отстойники, размещенные в верхней части аэротенка и выполненные в виде желобов с продольной щелью и сливными желобами, вертикальные стабилизационные трубы, расположенные под аэротенком и имеющие длину не менее половины рабочей глубины аэротенка. A device for the biological treatment of wastewater (see and.with. USSR 1063790, MKI C 02 F 3/02. Bull. 48, 1983), containing aeration tank with aerators, pipelines for supplying wastewater to the treatment and disposal of treated effluents, secondary sumps, located in the upper part of the aeration tank and made in the form of grooves with a longitudinal slit and drain grooves, vertical stabilization pipes located under the aeration tank and having a length of at least half the working depth of the aeration tank.

Недостатками данного устройства являются значительные энергетические затраты на движение обрабатываемых стоков и невысокое качество их очистки из-за влияния пристенного эффекта. The disadvantages of this device are significant energy costs for the movement of treated wastewater and the low quality of their treatment due to the influence of the wall effect.

Известно устройство для очистки сточных вод (см. а. с. СССР 1390184, МКИ С 02 F 3/02. Бюл. 15, 1988), содержащее аэротенк с аэраторами, трубопроводы подачи стоков на обработку и отвода очищенных стоков, вторичные отстойники, размещенные в верхней части аэротенка и выполненные в виде желобов с продольной щелью и сливными желобами, вертикальные стабилизационные трубы, расположенные под аэротенком и имеющие длину не менее половины рабочей глубины аэротенка, аэрационную камеру, подсасывающую трубу, укрепленную внизу аэрационной камеры и не доходящую до дна аэротенка, аэратор, размещенный внутри аэрационной камеры, внешнюю камеру, охватывающую аэрационную, опускную трубу с воронкой на конце, присоединенную к низу нижней камеры, а также отражатель, установленный на подсасывающей трубе ниже воронки, при этом трубопровод подачи стоков на обработку связан с аэрационной камерой. A device for treating wastewater (see a. S. USSR 1390184, MKI C 02 F 3/02. Bull. 15, 1988), containing aeration tank with aerators, pipelines for supplying waste water to the treatment and disposal of treated effluents, secondary sumps in the upper part of the aeration tank and made in the form of gutters with a longitudinal slit and drain troughs, vertical stabilization pipes located under the aeration tank and having a length of at least half the working depth of the aeration tank, an aeration chamber, a suction pipe, mounted at the bottom of the aeration chamber and not reaching the bottom an aeration tank, an aerator located inside the aeration chamber, an external chamber covering the aeration, lowering pipe with a funnel at the end attached to the bottom of the lower chamber, as well as a reflector mounted on the suction pipe below the funnel, while the sewage treatment pipe is connected to the aeration chamber .

Недостатками данного устройства являются недостаточно высокое качество очистки сточных вод из-за неполного смешения кислорода воздуха и активного ила с обрабатываемыми стоками и значительные энергозатраты из-за большой их плотности. The disadvantages of this device are the insufficiently high quality of wastewater treatment due to incomplete mixing of atmospheric oxygen and activated sludge with treated effluents and significant energy consumption due to their high density.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является снижение энергозатрат и повышение качества очистки сточных вод путем подключения трубопровода подачи стоков на обработку к гибкому трубопроводу, расположенному под слоем воды в аэротенке, образующему полукольцо из двух ответвлений, на обоих концах которых установлены суживающиеся насадки с криволинейными винтообразными канавками на их внутренней поверхности, на внутренней поверхности опускной трубы предусмотрены турбулизаторы в виде криволинейных спиралевидных кондукторов, на кромке желобов размещены ловушки иловых частиц, представляющие собой канавки из пружинистой спирали, внутри которых установлены пластины формой в виде "ласточкина хвоста". The technical problem to which the invention is directed is to reduce energy consumption and improve the quality of wastewater treatment by connecting the sewage supply pipe for treatment to a flexible pipe located under a layer of water in the aeration tank, forming a half ring of two branches, at the ends of which there are narrowing nozzles with curvilinear helical grooves on their inner surface, on the inner surface of the downpipe turbulators are provided in the form of curvilinear helical conductors, on the edge of the gutters are traps of silt particles, which are grooves from a springy spiral, inside of which plates with a dovetail shape are installed.

Технический результат достигается тем, что устройство для очистки сточных вод, содержащее аэротенк с аэраторами, трубопроводы подачи стоков на обработку и отвода очищенных стоков, вторичные отстойники, размещенные в верхней части аэротенка и выполненные в виде желобов с продольной щелью и сливными желобами, вертикальные стабилизационные трубы, расположенные под аэротенком и имеющие длину не менее половины рабочей глубины аэротенка, аэрационную камеру, подсасывающую трубу, укрепленную внизу аэрационной камеры и не доходящую до дна аэротенка, аэратор, размещенный внутри аэрационной камеры, внешнюю камеру, охватывающую аэрациоиную, опускную трубу с воронкой на конце, присоединенную к низу нижней камеры, а также отражатель, установленный на подсасывающей трубе ниже воронки, при этом трубопровод подачи стоков на обработку связан с аэрационной камерой, имеет трубопровод подачи стоков на обработку, подключенный к гибкому трубопроводу, расположенному под слоем воды в аэротенке, образующему полукольцо из двух ответвлений, на обоих концах которых установлены суживающиеся насадки с криволинейными винтообразными канавками на их внутренней поверхности, на внутренней поверхности опускной трубы предусмотрены трубулизаторы в виде криволинейных спиралевидных кондукторов, на кромке желобов размещены ловушки иловых частиц, представляющие собой канавки из пружинистой спирали, внутри которых установлены пластины формой в виде "ласточкина хвоста". The technical result is achieved by the fact that a wastewater treatment device containing an aeration tank with aerators, sewage supply pipelines for treating and discharging treated effluents, secondary settling tanks located in the upper part of the aeration tank and made in the form of gutters with a longitudinal slot and drain gutters, vertical stabilization pipes located under the aeration tank and having a length of at least half the working depth of the aeration tank, an aeration chamber, a suction pipe, mounted at the bottom of the aeration chamber and not reaching the bottom of the aeration tank a chimney, an aerator located inside the aeration chamber, an external chamber covering the aeration, lowering pipe with a funnel at the end attached to the bottom of the lower chamber, as well as a reflector mounted on the suction pipe below the funnel, while the sewage treatment pipe is connected to the aeration chamber has a sewage treatment pipe connected to a flexible pipe located under a layer of water in the aeration tank, forming a half-ring of two branches, at both ends of which are tapering adki with curved helical grooves on their inner surface, the inner surface dipleg provided trubulizatory a curved helical conductors on the edge of the gutters placed trap silt particles constituting the groove of springy spiral, inside which are installed plates form a "dovetail".

На фиг. 1 изображен общий вид устройства для очистки сточных вод, на фиг. 2 - вид сверху, на фиг. 3 - развертка внутренней поверхности суживающихся насадок с криволинейными винтообразными канавками, а на фиг. 4 - ловушка иловых частиц. In FIG. 1 is a perspective view of a wastewater treatment apparatus; FIG. 2 is a plan view of FIG. 3 is a scan of the inner surface of the tapered nozzles with curved helical grooves, and in FIG. 4 - sludge particle trap.

Устройство для очистки сточных вод содержит аэротенк 1, вторичные отстойники 2, трубопровод 3 для подачи стоков на обработку, продольную щель 4 для впуска сточных вод во вторичные отстойники 2, сливные желоба 5, трубопровод 6 для отвода очищенных стоков, трубопровод 7 для удаления избыточного ила, аэраторы 8, стабилизационные трубы 9, имеющие длину не менее половины рабочей глубины аэротенков 1, подсасывающую трубу 10, опускную трубу 2, отражатель 12, расположенный на подсасывающей трубе 10, аэрационную 13 и внешнюю 14 камеры, площадки 15 для аэраторов 8, воронку 16. Трубопровод 3 для подачи стоков на обработку подключен к гибкому трубопроводу 17, расположенному под слоем воды в аэротенке 1, образующему полукольцо из двух ответвлений 18 и 19, на обоих концах которых установлены суживащиеся насадки 20 с криволинейными винтообразными канавками 21 на их внутренней поверхности. На внутренней поверхности опускной трубы 2 предусмотрены турбулизаторы 22 в виде криволинейных спиралевидных кондукторов, а на кромке сливных желобов 5 размещены ловушки 23 иловых частиц, представляющие собой канавки из пружинистой спирали 24, внутри которых установлены пластины 25 формой в виде "ласточкина хвоста". The device for wastewater treatment contains aeration tank 1, secondary sumps 2, pipe 3 for supplying effluents to the treatment, a longitudinal slot 4 for inlet of wastewater into secondary sumps 2, drain troughs 5, pipe 6 for discharging treated effluents, pipe 7 for removing excess sludge , aerators 8, stabilization pipes 9, having a length of at least half the working depth of the aeration tanks 1, suction pipe 10, lowering pipe 2, a reflector 12 located on the suction pipe 10, aeration 13 and the outer 14 of the chamber, platforms 15 for aerators 8, funnel 16. The pipe 3 for supplying effluents to the treatment is connected to a flexible pipe 17 located under a layer of water in the aeration tank 1, forming a half-ring of two branches 18 and 19, at both ends of which there are tapering nozzles 20 with curved helical grooves 21 on their inner surface . On the inner surface of the downpipe 2, turbulators 22 are provided in the form of curved spiral conductors, and on the edge of the drain troughs 5 sludge particle traps 23 are arranged, which are grooves from a springy spiral 24, inside of which are placed plates 25 shaped as a dovetail.

Устройство для очистки сточных вод работает следующим образом. A device for wastewater treatment is as follows.

Исходные сточные воды поступают в аэрационную камеру 13 по трубопроводу 3 для подачи стоков на обработку, который подключен к гибкому трубопроводу 17, расположенному под слоем воды в аэротенке 1, образующему полукольцо из двух ответвлений 18 и 19, на обоих концах которых установлены суживающиеся насадки 20, которые оказываются тангенциально направленными навстречу друг другу в верхней части аэрационной камеры 13. При прохождении сточных вод через суживающиеся насадки 20 происходит их закрутка в криволинейных винтообразных канавках 21 и они, приобретая центробежные и вибрационные силы, выбрасываются из суживающихся насадок 20 и сталкиваются под слоем воды, интенсивно смешиваясь с водой в аэротенке 1. Кроме того, выбрасываемые потоки сточных вод из суживающихся насадок 20 сталкиваются также и с потоком поднимающейся жидкости по подсасывающей трубе 10 и вся эта перемешанная масса жидкости увлекается вниз по внешней камере 14, в которой она приобретает хаотическое движение под действием турбулизаторов 22 в виде криволинейных спиралевидных кондукторов, расположенных на внутренней поверхности опускной трубы 12. Действие закрутки потока жидкости и хаотическое движение ее приводит к интенсивному насыщению обрабатываемых сточных вод с кислородом воздуха и активным илом. Установленный в аэрационной камере 13 аэратор 8 осуществляет флотацию жидкости, обеспечивает подъем ила со дна аэротенка 1 за счет навигационных свойств по подсасывающей трубе 10, а также смешение с одновременной аэрацией ила и сток исходных сточных вод и поднятие уровня жидкости в аэрационной камере 13 выше уровня воды в аэротенке 1. Благодаря этому происходит перелив смеси ила и поступающих сточных вод во внешнюю камеру 14 и ввод смеси ила в аэротенк 1 по опускной трубe 2 через зазор между воронкой 16 и отражателем 12 аэратора 8, расположенного в аэротенке 1, насыщают сточные воды кислородом воздуха и обеспечивают подсос иловой смеси вверх через стабилиционные трубы 9 из более низких слоев сточных вид и окисление органических соединений, то есть происходит биолигичecкая очистка сточных вод. The source wastewater enters the aeration chamber 13 through a pipe 3 for supplying effluents to the treatment, which is connected to a flexible pipe 17 located under a layer of water in the aeration tank 1, forming a half-ring of two branches 18 and 19, at both ends of which there are tapering nozzles 20, which turn out to be tangentially directed towards each other in the upper part of the aeration chamber 13. When the wastewater passes through the narrowing nozzles 20, they are twisted in curved helical grooves 21 and they, when shaved centrifugal and vibrational forces are ejected from the converging nozzles 20 and collide under a layer of water, intensively mixing with water in the aeration tank 1. In addition, the effluent flows from the converging nozzles 20 also collide with the flow of rising fluid through the suction pipe 10 and all this the mixed mass of liquid is carried away down the outer chamber 14, in which it acquires a chaotic motion under the action of turbulators 22 in the form of curved spiral conductors located on the inner surface rhnosti dipleg 12. The action of twisting the fluid flow and its chaotic motion leads to an intense saturation treated wastewater with oxygen in the air and activated sludge. The aerator 8 installed in the aeration chamber 13 carries out flotation of liquid, provides for the lifting of sludge from the bottom of the aeration tank 1 due to the navigation properties of the suction pipe 10, as well as mixing with simultaneous aeration of the sludge and the drain of the original wastewater and raising the liquid level in the aeration chamber 13 above the water level in the aeration tank 1. Due to this, the mixture of sludge and incoming wastewater is overflowed into the external chamber 14 and the sludge mixture is introduced into the aeration tank 1 through the downcomer 2 through the gap between the funnel 16 and the reflector 12 of the aerator 8 located in erotenke 1, saturated with air oxygen wastewater and provide leak up through the mixed liquor stabilitsionnye pipe 9 of the lower layers form waste and oxidation of organic compounds, i.e. occurs bioligicheckaya wastewater.

Через продольные щели 4 иловая смесь поступает во вторичные отстойники 2. В них происходит осаждение активного ила, образованного при аэрации обрабатываемых сточных вод за счет paзделений твердой и жидкой фазы под действием гравитационных и гидродинамических сил. При этом жидкая часть потока движется вверх, а твердые частицы падают вниз и вce это происходит в противотоке. Для исключения их перемешивания, приводящего к снижению качества обрабатываемых сточных вод, предусмотрены ловушки 23 иловых частиц, представляющие собой канавки из пружинистой спирали 24, внутри которых установлены пластины 25 формой в виде "ласточкина хвоста". Причем ловушки 23 выполнены закручиванием спирали таким образом, что они обеспечивают перемещение иловых частиц в них в противоположные стороны во вторичных отстойниках 2 и выход их происходит в периферийной зоне аэротенка 1 и опускание вниз. Осветленный сток собирается сливными желобами 5 и отводится из аэротенка 1 по трубопроводу 6 отвода очищенных стоков на дальнейшую переработку. Избыточный ил периодически после предварительного выключения аэраторов 8 выпускается на обезвоживание. Through the longitudinal slots 4, the sludge mixture enters the secondary settling tanks 2. In them, activated sludge is deposited, formed during aeration of the treated wastewater due to separation of the solid and liquid phases under the influence of gravitational and hydrodynamic forces. In this case, the liquid part of the flow moves up, and solid particles fall down and all this occurs in countercurrent. To exclude their mixing, leading to a decrease in the quality of the treated wastewater, sludge traps 23 are provided, which are grooves from a springy spiral 24, inside which plates 25 in the form of a dovetail are installed. Moreover, the traps 23 are made by twisting the spiral in such a way that they ensure the movement of silt particles in them in opposite directions in the secondary settling tanks 2 and their exit occurs in the peripheral zone of the aeration tank 1 and lowering down. The clarified effluent is collected by the drain troughs 5 and discharged from the aeration tank 1 through the pipe 6 of the discharge of treated effluents for further processing. Excess sludge periodically after a preliminary shutdown of the aerators 8 is discharged for dehydration.

Предлагаемое изобретение обеспечивает устранение насосной станции для подачи активного ила из вторичных отстойников, что, естественно, снижает энергозатраты. Закрутка потока, создание условий, обеспечивающих подъем уровня воды из-за малой ее плотности и приводящих к снижению гидравлического сопротивления под воздействием криволинейных винтообразных канавок на внутренней поверхности суживающихся насадок, турбулизаторов, установленных на внутренней поверхности внешней камеры, приводит к интенсивному перемешиванию ила, кислорода из воздуха с обрабатываемыми сточными водами во всем объеме аэротенка и к окислению органических соединений аэробными бактериями, наличие ловушки иловых частиц исключает перемешивание жидкой и твердой масс во вторичных отстойниках. Все это повышает качество очистки сточных вод. The present invention eliminates the pumping station for the supply of activated sludge from the secondary sumps, which, of course, reduces energy consumption. The swirling of the flow, the creation of conditions providing a rise in the water level due to its low density and leading to a decrease in hydraulic resistance under the influence of curved helical grooves on the inner surface of the tapering nozzles, turbulators installed on the inner surface of the outer chamber, leads to intensive mixing of sludge, oxygen from air with treated wastewater in the entire volume of the aeration tank and to the oxidation of organic compounds by aerobic bacteria, the presence of a trap of silt particles and excludes mixing of liquid and solid masses in secondary clarifiers. All this improves the quality of wastewater treatment.

Оригинальность предложенного технического решения заключается в использовании эффекта закрутки потока очищаемых сточных вод для интенсификации процесса перемешивания путем создания глубоко эмульгированной эмульсии, имеющей меньшую плотность, чем плотность поступающих на очистку сточных вод. Исключение противотока иловых частиц и жидкой фазы, создание условий интенсивного перемешивания компонентов в аэротенке снижают энергозатраты и повышают качество очистки сточных вод. The originality of the proposed technical solution lies in the use of the swirling effect of the stream of treated wastewater to intensify the mixing process by creating a deeply emulsified emulsion having a lower density than the density of the wastewater received for treatment. The exclusion of counterflow of silt particles and the liquid phase, the creation of conditions for intensive mixing of the components in the aeration tank reduce energy consumption and improve the quality of wastewater treatment.

Claims

A wastewater treatment device containing an aeration tank with aerators, sewage pipelines for treating and discharging treated effluents, secondary sumps located in the upper part of the aeration tank and made in the form of gutters with a longitudinal slot and drain gutters, vertical stabilization pipes located under the aeration tank and having a length of at least half the working depth of the aeration tank, an aeration chamber, a suction pipe, mounted at the bottom of the aeration chamber, and an aerator located inside the aeration tank not reaching the bottom of the aeration tank a chamber, an outer chamber, covering the aeration lowering pipe with a funnel at the end, attached to the bottom of the lower chamber, as well as a reflector mounted on the suction pipe below the funnel, while the pipe for supplying sewage for processing is connected with the aeration chamber, characterized in that the supply pipe sewage for processing is connected to a flexible pipeline of two branches, at both ends of which are installed tapered nozzles with curved helical grooves on their inner surface, on the inner surface In the lowering pipe, turbulators in the form of curved spiral conductors are provided, silt particles traps are located on the edge of the trenches, which are grooves from a springy spiral, inside of which plates with a dovetail shape are installed.