RU2228915C1

RU2228915C1 - Method of purification of waste water installation for its realization

Info

Publication number: RU2228915C1
Application number: RU2003123041A
Authority: RU
Inventors: Ю.О. Бобылев (RU); Ю.О. Бобылев
Original assignee: Бобылев Юрий Олегович
Priority date: 2003-07-25
Filing date: 2003-07-25
Publication date: 2004-05-20

Abstract

FIELD: household waste water biological activation purification. SUBSTANCE: the invention presents a method of household waste water biological activation purification and a installation for the method realization. The method is dealt with household waste water biological activation purification by an active sludge being in the suspension state and may be used in the detached small dwellings, cottages, farm-houses. The method of the household waste water biological activation purification by an activated sludge provides for two phases of operation of the indicated installation. In the first phase the raw water from the leveling tank is pumped over into an biological activation tank. Then from it the biologically purified water is running down in a settling tank, and from it - into the chamber with the porous filter and then into a tank for the storm water. Completely purified water is exported and operation of the installation is stopped. The leveling tank and the chamber with the porous filter are previously filled in with water by no more than 50 % of volume, and the biological activation tank and the chamber of stabilization of silt by no more than on 100 %. In the second phase they realize pumping a raw water from the leveling tank into the biological activation tank, and the silt is pumped over into the damper of the chamber of stabilization of silt; an overflow of the water displaced from the chamber of stabilization of silt - into the leveling tank; pumping the silt from the biological activation tank over into the leveling tank; pumping the settled water over into the upper section of the chamber with the porous filter; pumping the polluted water and foam out into the leveling tank. The installation for purification of the household waste water contains: a housing with a lid; located in it the leveling tank with active sludge and inlet pipes of the household waste water; a gauge to measure the water operational level; an aerator; a pump placed in a tubular filter for pumping the silt over; a pump placed in a tubular filter for pumping the raw water into the biological activation tank containing an air delivery with an aerator; a pump for pumping silt over and a settler with a large-bubbled aerator and a U-shaped air lift; an aeration chamber with the porous filter; a chamber of stabilization of silt with a damper; a storm water tank and a control unit. The technical result: production of the high-quality purified waste water, decrease of power inputs and an increase of operational reliability of installation and decrease of labor input. EFFECT: the invention allows to produce the high-quality purified waste water, to decrease power inputs and to increase the installation operational reliability and to decrease the labor input. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для биологической активационной очистки бытовых сточных вод активным илом во взвешенном состоянии, используемых в отдельно стоящих небольших домах, коттеджах, приусадебных домах.The invention relates to a device for the biological activation treatment of domestic wastewater with activated sludge in suspension, used in stand-alone small houses, cottages, personal homes.

При биологической очистке сточных вод используется активный ил, представляющий собой смесь различных бактерий и мелких микроорганизмов, но при этом активационный процесс возможен только при непрерывном поступлении кислорода воздуха, что обеспечивает непрерывное взаимодействие сточных вод с илом во взвешенном состоянии и процесс окисления.In biological wastewater treatment, activated sludge is used, which is a mixture of various bacteria and small microorganisms, but the activation process is possible only with a continuous supply of air oxygen, which ensures continuous interaction of wastewater with sludge in suspension and the oxidation process.

Известно “Устройство для очистки сточных вод активным илом” по авторскому свидетельству СССР №1174385, кл. С 02 F 3/02, 1984 г., содержащее корпус с размещенными в нем аэротенком с цилиндрической шахтой, осветлителем, отделениями флотации и дегазации, водоподъемные трубы, пневматические аэраторы и воздухонагнетатели. Однако данное устройство не достаточно эффективно в работе и не обеспечивает высокой степени очистки при поступлении определенного объема сточных вод и технологически сложно в исполнении.It is known “Device for wastewater treatment with activated sludge” according to the USSR copyright certificate No. 1174385, class. From 02 F 3/02, 1984, containing a housing with aeration tank placed in it with a cylindrical shaft, clarifier, flotation and degassing compartments, water pipes, pneumatic aerators and air blowers. However, this device is not efficient enough in operation and does not provide a high degree of purification upon receipt of a certain amount of wastewater and is technologically difficult to implement.

Известны патенты России №819069, кл. С 02 F 3/02, 1987 г. “Устройство для очистки сточных вод” и №2057085, кл. С 02 F 3/02, 1994 г. “Компактная установка для очистки сточных вод”, в которых имеются камеры аэрации, двухъярусные отстойники, илосборники, пневматические аэраторы, патрубки подачи сточных вод, перетекания воды из одной камеры в другую и отвода очищенной воды. Однако данные устройства не имеют камер накопления сточных вод, что затрудняет их эффективное использование при периодическом поступлении достаточно большого количества сточных вод.Known Russian patents No. 819069, class. Since 02 F 3/02, 1987, “Device for wastewater treatment” and No. 2057085, cl. From 02 F 3/02, 1994 “Compact wastewater treatment plant”, which has aeration chambers, two-tier sedimentation tanks, silt collectors, pneumatic aerators, sewage pipes, water flowing from one chamber to another and draining of purified water. However, these devices do not have wastewater storage chambers, which makes it difficult to use them efficiently with the periodic flow of a sufficiently large amount of wastewater.

Известно техническое решение по патенту России №2060967, кл. С 02 F 3/02, 1995 г. “Способ глубокой биохимической очистки сточных води установка для его осуществления”, в котором согласно способу производят подачу исходных сточных вод, первичное отстаивание сточных вод, аэрацию, вторичное отстаивание иловой смеси, озонирование, рециркуляцию ила и выпуск очищенной воды. Установка по этому источнику информации состоит из первичного отстойника, аэротенка с аэратором, вторичного отстойника, трубопроводов подачи сточной воды, удаления осадка, рециркуляции активного ила, выпуска очищенной воды, а также озонирования в первичном отстойнике, дополнительным отстойником, сообщенным с первичным отстойником, емкостью очищенной воды, и трубопроводами для осадка и активного ила, соединяющего нижние части всех отстойников. Однако данное техническое решение как в части способа, так и в части устройства очень сложно и загромождено излишними трубопроводами, а озонаторы установлены в неэффективных местах емкостей.Known technical solution for the patent of Russia No. 2060967, class. From 02 F 3/02, 1995, “A method for the deep biochemical treatment of wastewater and an installation for its implementation”, in which according to the method the feed wastewater is supplied, primary wastewater sedimentation, aeration, secondary sedimentation of the sludge mixture, ozonation, sludge recycling and release of purified water. Installation according to this source of information consists of a primary sump, aeration tank with an aerator, a secondary sump, sewage supply pipelines, sludge removal, activated sludge recycling, purified water discharge, as well as ozonation in the primary sump, an additional sump communicated with the primary sump, and a cleaned tank water, and pipelines for sludge and activated sludge connecting the lower parts of all sedimentation tanks. However, this technical solution both in part of the method and in the part of the device is very complicated and cluttered with unnecessary pipelines, and ozonizers are installed in inefficient places of the containers.

Известно техническое решение “Способ очистки сточных вод и установка для осуществления способа” по патенту России №2162062, кл. С 02 F 3/00, 1995 г. Способ заключается в том, что прерывают процесс активации при поступлении сточных вод в уравнивающий резервуар ниже установленного минимального уровня, выдерживают временную задержку в диапазоне от 30 до 90 минут, а затем производят перекачивание избыточного ила или ила с загрязненной водой из активационного резервуара в уравнивающий резервуар до рабочего уровня и возобновляют процесс активации. Устройство содержит уравнивающий резервуар с подводом сточных вод. датчиками уровня и насосом перекачки сырой воды для подачи ее в активационный резервуар, который снабжен аэрационной трубой, насосом перекачки ила из него в уравнивающий резервуар и патрубком для отвода воды во вторичный отстойник, снабженный насосом рециркуляции ила из него в активационный резервуар и выпуском чистой воды. Однако установка и способ не обеспечивают надежной и качественной очистки воды, так как фактически нет первичного отстойника и вода в так называемый вторичный отстойник из аэротенка - активационного резервуара поступает через патрубок барботированная. Кроме того, при перекачке ила из отстойника в аэротенк происходит нарушение процесса отстаивания очищенной воды. Конструкция устройства и способ являются энергоемкими, так как требуют постоянной перекачки сырой воды при недостаточном поступлении сточных вод в уравнивающий резервуар.The technical solution “Method of wastewater treatment and installation for the implementation of the method” according to the patent of Russia No. 2162062, class. From 02 F 3/00, 1995. The method consists in interrupting the activation process when the wastewater enters the equalization tank below the set minimum level, maintains a time delay in the range of 30 to 90 minutes, and then pump the excess sludge or sludge with contaminated water from the activation tank to the equalization tank to the working level and resume the activation process. The device comprises a leveling tank with a wastewater supply. level sensors and a pump for pumping raw water for supplying it to the activation tank, which is equipped with an aeration pipe, a pump for transferring sludge from it to the equalizing tank and a pipe for draining water into the secondary sump, equipped with a pump for recirculating sludge from it to the activation tank and discharging clean water. However, the installation and the method do not provide reliable and high-quality water purification, since there is actually no primary sump and water in the so-called secondary sump from the aeration tank - the activation tank flows through the sparged port. In addition, when pumping sludge from the sump to the aeration tank, a violation of the process of settling purified water occurs. The design of the device and the method are energy-intensive, since they require constant pumping of raw water with insufficient flow of wastewater into the equalizing tank.

Наиболее близким техническим решением является “Способ для очистки сточных вод и устройство для его осуществления” по патенту РФ №2201405, кл. С 02 F 3/02, 2002 г. По данному способу осуществляют подачу сточных вод в уравнивающий резервуар с активным илом и последующую перекачку сырой воды в активационный резервуар, а из него в отстойник, перекачку ила из активационного резервуара в уравнивающий, задержку работы устройства и отвод очищенной воды, при этом предварительно задают два режима работы устройства - прямой и обратный, причем прямой больше обратного, а очищенную воду из отстойника подают в камеру с пористым фильтром, а из нее в выходной резервуар-ливневку, при этом устанавливают датчики уровня в уравнивающем и активационном резервуарах и при понижении уровня сточных вод в уравнивающем резервуаре ниже установленного уровня отключают работу устройства и производят задержку работы устройства на время, оставшееся от прямого режима, после задержки таймер автоматически осуществляет включение устройства на обратную перекачку сточных вод из активационного резервуара в уравнивающий до достижения заданного уровня в активационном резервуаре, затем отключают обратный режим работы устройства и производят задержку работы устройства на время, оставшееся от обратного периода, и автоматически возобновляют прямой режим. При рециркуляции ила и воды из активационного резервуара включают крупнопузырчатый аэратор и эрлифт отстойника. Устройство по данному техническому решению содержит корпус с крышкой, в котором размещены уравнивающий резервуар с активным илом и подводом сточных вод, насосом для перекачки сырой воды в снабженный биологической загрузкой активационный резервуар, имеющий подвод воздуха с аэратором, отвод сырой воды в отстойник и насос для перекачки ила, отстойник, выполненный с возможностью удаления ила и выпуском очищенной воды, блок управления, аэрационная камера с пористым фильтром и камера стабилизации ила с успокоителем, система аэрации резервуаров и камер и датчики уровней, установленные в уравнивающем и активационном резервуарах. Однако данное техническое решение несколько сложно по своей конструкции, так как имеются много переливных трубопроводов.The closest technical solution is the “Method for wastewater treatment and device for its implementation” according to the patent of the Russian Federation No. 2201405, class. From 02 F 3/02, 2002. This method supplies wastewater to an equalizing tank with activated sludge and then pumping raw water to an activation tank, and from it to a sump, pumping sludge from an activation tank to an equalizing tank, delaying the operation of the device and the removal of purified water, while previously setting two modes of operation of the device - direct and reverse, and the direct is greater than the reverse, and the purified water from the sump is fed into the chamber with a porous filter, and from it into the outlet stormwater tank, level sensors in the equalization and activation tanks and when the wastewater level in the equalization tank drops below the set level, they turn off the device and delay the device for the time remaining from the direct mode, after a delay, the timer automatically switches the device on to transfer wastewater from the activation tank in equalizing until reaching a predetermined level in the activation tank, then turn off the reverse mode of operation of the device and delay the work the devices will remain for the time remaining from the reverse period and automatically resume direct mode. When recirculating sludge and water from the activation tank, a large-bubble aerator and airlift of the sump are included. The device according to this technical solution comprises a housing with a lid, in which there is a leveling tank with activated sludge and a wastewater supply, a pump for pumping raw water into a biologically charged activation tank having an air inlet with an aerator, a raw water outlet to the sump and a pump for pumping sludge, settling tank configured to remove sludge and discharging purified water, control unit, aeration chamber with a porous filter and a sludge stabilization chamber with a damper, aeration system of the tank s and cameras and sensors levels established in the equalizing tank and activation. However, this technical solution is somewhat complicated in its design, since there are many overflow pipelines.

Технической задачей настоящего изобретения является создание способа и компактной установки, обеспечивающей достижение технического результата, заключающегося в получении высококачественных очищенных сточных вод, пригодных к использованию в сельскохозяйственных нуждах, снижение энергозатрат при интенсификации очистки, а также повышении эксплуатационной надежности работы установки и снижение трудоемкости как при ее изготовлении, так и при ее эксплуатации.The technical task of the present invention is to provide a method and compact installation that ensures the achievement of a technical result, which consists in obtaining high-quality treated wastewater suitable for agricultural use, reducing energy consumption during intensification of treatment, as well as increasing the operational reliability of the installation and reducing labor intensity as in manufacturing, and during its operation.

Поставленная задача достигается тем, что предложен способ очистки сточных вод включающий две фазы работы устройства и состоящий из подачи сточных вод в уравнивающий резервуар с активным илом и датчиком рабочего уровня, последующей перекачки сырой воды в активационный резервуар, поступление очищенной воды в отстойник, а из него в камеру с пористым фильтром, перекачку ила в камеру стабилизации ила и подачи воздуха в резервуары и камеры, отвод полностью очищенной воды, остановки работы устройства, в котором заполняют водой - уравнивающий резервуар и камеру с пористым фильтром не более чем на 50%, а активационный резервуар и камеру стабилизации ила не более чем на 100%, при этом в уравнивающем резервуаре устанавливают датчик максимального уровня сточных вод, камеру с пористым фильтром разделяют на верхний, нижний и боковой отсеки, а суточное время работы устройства разбивают на интервалы, фиксируемые таймером, с последовательно чередующимися первой и второй фазами работы устройства, включение первой фазы осуществляют таймером, при этом в первую фазу осуществляют перекачку сырой воды из уравнивающего резервуара в активационный резервуар, включают аэратор активационного резервуара, осуществляют перетекание биологически очищенной воды из него в отстойник, а из него перетекание отстоявшейся воды в верхний отсек камеры с пористым фильтром, последующее перетекание воды в нижний отсек и поступление ее в боковой отсек и перекачку полностью очищенной воды из бокового отсека в резервуар-ливневку, а продолжительность первой фазы определяют срабатыванием датчика рабочего уровня на понижение уровня воды в уравнивающем резервуаре, чем сокращают время остановки устройства, т.е. время отстоя, формируемого в конце первой фазы, подключение второй фазы осуществляют только при одновременном срабатывании таймера и датчика рабочего уровня, причем во вторую фазу осуществляют перекачку из уравнивающего резервуара сырой воды в активационный резервуар, а ила в успокоитель камеры стабилизации ила, перетекание вытесненной воды из камеры стабилизации ила в уравнивающий резервуар, перекачку ила из активационного резервуара в уравнивающий, включают работу аэратора уравнивающего резервуара, крупнопузырчатого аэратора отстойника и U-образного эрлифта отстойника по перекачке отстоянной воды в верхний отсек камеры с пористым фильтром, откачку загрязненной воды и пены из верхнего отсека камеры с пористым фильтром в уравнивающий резервуар, подачу воздуха в нижний отсек камеры с пористым фильтром, при этом производительность по перекачке ила из активационного резервуара устанавливают значительно больше производительности по перекачке сырой воды из уравнивающего резервуара.This object is achieved by the fact that the proposed method of wastewater treatment comprising two phases of operation of the device and consisting of supplying wastewater to an equalizing tank with activated sludge and a working level sensor, subsequent pumping of raw water into the activation tank, the flow of purified water into the sump, and from it into a chamber with a porous filter, transferring sludge to a chamber for stabilizing sludge and supplying air to tanks and chambers, draining completely purified water, stopping the operation of a device in which it is filled with water - equalizing water a tank and a chamber with a porous filter no more than 50%, and an activation tank and a sludge stabilization chamber no more than 100%, while a sensor for the maximum level of wastewater is installed in the equalizing tank, the chamber with a porous filter is divided into upper, lower and lateral compartments, and the daily operating time of the device is divided into intervals fixed by a timer, with successively alternating first and second phases of operation of the device, the first phase is turned on by a timer, while in the first phase they are pumped raw of water from the equalizing tank to the activation tank, include an aerator of the activation tank, transfer the biologically purified water from it to the sump, and from it flow the settled water to the upper compartment of the chamber with a porous filter, then flow the water to the lower compartment and enter it into the side compartment and pumping fully purified water from the side compartment into the stormwater tank, and the duration of the first phase is determined by the operation of the working level sensor to lower the water level in the equalizing m tank, which reduces the device stopping time, i.e. the sludge formed at the end of the first phase, the second phase is connected only when the timer and the working level sensor are triggered, and in the second phase, raw water is pumped from the equalizing tank to the activation tank, and sludge is used to stabilize the sludge stabilization chamber, and the displaced water flows from sludge stabilization chambers into the equalizing tank, sludge transfer from the activation tank to the equalizing one, include the operation of the equalizing tank aerator, coarse-bubble aerator oinnik and U-shaped airlift of the sump for pumping settled water into the upper compartment of the chamber with a porous filter, pumping contaminated water and foam from the upper compartment of the chamber with a porous filter into the equalization tank, air supply to the lower compartment of the chamber with a porous filter, while pumping capacity sludge from the activation tank set significantly more capacity for pumping raw water from the equalization tank.

Поставленная задача достигается тем, что устройство для очистки сточных вод, включающее корпус с крышкой, в котором размещены уравнивающий резервуар с активным илом, датчиком рабочего уровня, подводом сточных вод, аэратором, насосом в трубчатом фильтре для перекачки сырой воды в снабженный биологической загрузкой активационный резервуар, содержащий подвод воздуха с аэратором, насос для перекачки ила и отстойник с крупнопузырчатым аэратором и U-образным эрлифтом, аэрационная камера с пористым фильтром, камера стабилизации ила с успокоителем, резервуар-ливневку и блок управления, при этом камера с пористым фильтром разделена на три отсека, два из которых верхний и нижний заполнены пористым фильтром и разделены горизонтальной глухой перегородкой и сообщаются посредством колпачковых фильтров, нижний отсек снабжен подводом воздуха, а в его перегородке в придонной ее части выполнено переливное отверстие в боковой отсек, верхний отсек снабжен прикрывающей пористый фильтр сеткой, в зоне которой установлен патрубок, соединенный с цилиндрической емкостью, снабженной насосом для перекачки загрязнений и пены в уравнивающий резервуар, а в боковом отсеке расположена цилиндрическая емкость с перфорированным дном, внутри которой установлен эрлифт для перекачки полностью очищенной воды в резервуар-ливневку, при этом один конец U-образного эрлифта установлен ниже уровня зеркала воды на 10-15 см, а другой связан с верхним отсеком камеры с пористым фильтром, а резервуар-ливневка снабжена насосом для откачки полностью очищенной воды.This object is achieved in that a wastewater treatment device, comprising a housing with a lid, in which a leveling tank with activated sludge, a working level sensor, a wastewater supply, an aerator, a pump in a tubular filter for pumping raw water into a biologically charged activation tank is placed containing air inlet with an aerator, a sludge pump and a sump with a coarse bubble aerator and a U-shaped airlift, aeration chamber with a porous filter, a sludge stabilization chamber with soothe water, a stormwater tank and a control unit, while the chamber with a porous filter is divided into three compartments, two of which the upper and lower are filled with a porous filter and separated by a horizontal blank partition and communicated by cap filters, the lower compartment is equipped with an air supply, and in its partition in its bottom part an overflow hole is made in the side compartment, the upper compartment is equipped with a mesh covering the porous filter, in the area of which there is a pipe connected to a cylindrical tank equipped with a pump For pumping contaminants and foam into the equalizing tank, and in the side compartment there is a cylindrical container with a perforated bottom, inside which an airlift is installed to pump completely purified water into the stormwater tank, while one end of the U-shaped airlift is set 10- below the level of the water mirror 15 cm, and the other is connected to the upper compartment of the chamber with a porous filter, and the stormwater tank is equipped with a pump for pumping out completely purified water.

На фиг.1 схематично представлено устройство для очистки сточных вод; на фиг.2 - горизонтальный разрез устройства для очистки сточных вод.Figure 1 schematically shows a device for wastewater treatment; figure 2 is a horizontal section of a device for wastewater treatment.

Устройство состоит из корпуса 1 с паронепроницаемой крышкой 2, в котором размещены все емкости для очистки воды. Крышка 2 выполнена с отбортовкой 3 по всему периметру, так что при закрытии корпуса 1 устройства отбортовка 3 охватывает стенки корпуса 1 и тем самым препятствует попаданию во внутрь корпуса 1 атмосферной влаги. Крышка 2 шарнирно закреплена (не показана) на корпусе 1 и снабжена утеплителем 4 по всей внутренней поверхности. Уравнивающий резервуар 5 снабжен подводом 6 сточных вод, насосом 7, установленным в трубчатом фильтре 8 грубых нечистот и предназначенным для перекачки сырой воды в активационный резервуар 9. Трубчатый фильтр 8 грубых нечистот выполнен перфорированным в его средней части, а во внутренней его нижней части установлен аэратор 10, обеспечивающий разгон крупных фракций от перфорированных отверстий. В уравнивающем резервуаре 5 установлены под трубчатым фильтром 8 крупнопузырчатый аэратор 11, придонный аэратор 12, а для откачки ила из уравнивающего резервуара установлен еще один донный насос 13 в трубчатом фильтре 14 с перфорацией в его нижней части. Аэратор 12 и фильтр 14 с насосом 13 разнесены по разным зонам в уравнивающем резервуаре 5 с целью исключения воздействия одного рабочего органа на другой. Уравнивающий резервуар снабжен датчиком 15 рабочего уровня воды и датчиком 16 максимального уровня сточных вод. Активационный резервуар 9 снабжен аэрационной трубой с распределительным аэратором 17, насосом 18 для периодической откачки ила в уравнивающий резервуар 5, биологической загрузкой 19. В активационном резервуаре 9 установлен отстойник 20, выполнен в виде усеченной перевернутой пирамиды с открытым нижним соплом 21, внутри отстойника 20 в верхней части установлен переливной трубопровод 22, выходное сопло которого заканчивается в верхнем отсеке 23 камеры 24, заполненной пористым фильтром 25, и эрлифт 26, выполненным в виде U-образной формы, один конец 27 которого расположен ниже уровня зеркала воды отстойника 20 на 10-15 см, а другой 28 связан с верхним отсеком 23 камеры 24 с пористым фильтром 25. Отстойник 20 снабжен также крупнопузырчатым аэратором 29, расположенным на поверхности воды отстойника и предназначен для разбивания биологической пленки на поверхности воды отстойника 20. Камера 24 разделена перегородками на три отсека, верхний отсек 23 и нижний 30 разделены горизонтальной глухой перегородкой 31 и заполнены пористым фильтром 25, причем пористый фильтр в обеих отсеках может быть как одинаков, так и разным. Сообщаются верхний отсек 23 и нижний 30 посредством колпачковых фильтров 32. Пористый фильтр верхнего 23 отсека закрыт прикрывающей его сеткой 33, выше которой в ее зоне расположен патрубок 34, а второй его конец соединен с цилиндрической емкостью 35, в которой установлен насос 36 для перекачки загрязнений и пены с сетки 33 пористого фильтра в уравнивающий резервуар 5. Вертикальная перегородка 37 снабжена придонным переливным отверстием 38, соединяющим нижний отсек 30 с третьим боковым отсеком 39, в котором установлена цилиндрическая емкость 40 с перфорированным дном и размещенным в ней эрлифтом 41 для перекачки полностью очищенной воды в резервуар-ливневку 42, также снабженную насосом 43 для откачки полностью очищенной воды для хозяйственных нужд. В нижний отсек 30 под давлением через трубопровод 44 подается воздух для очистки колпачковых фильтров 32 и регенерации пористого фильтра 25 в верхнем 23 и нижнем 30 отсеках. Камера 45 стабилизации ила снабжена успокоителем 46 и переливным трубопроводом 47, выходное сопло которого заканчивается в уравнивающем резервуаре 5, а входное - расположено на уровне зеркала ила камеры стабилизации ила. В корпусе 1 на перегородках установлен блок управления 48, а в активационном 9 и уравнивающем 5 резервуарах установлены балки жесткости 49, соединяющие большие по площади боковые стенки резервуаров 5 и 9 для компенсации и исключения давления со стороны грунта, причем в зависимости от объема резервуаров может быть установлено несколько балок жесткости, разнесенные по высоте.The device consists of a housing 1 with a vapor tight cover 2, in which all containers for water purification are placed. The cover 2 is flanged 3 around the entire perimeter, so that when closing the housing 1 of the device, the flanging 3 covers the walls of the housing 1 and thereby prevents atmospheric moisture from entering the inside of the housing 1. The cover 2 is pivotally mounted (not shown) on the housing 1 and is equipped with a heater 4 over the entire inner surface. The equalization tank 5 is equipped with a wastewater inlet 6, a pump 7 installed in the tubular filter 8 of coarse sewage and designed to pump raw water into the activation tank 9. The tubular filter 8 of coarse sewage is perforated in its middle part, and an aerator is installed in its lower part 10, providing acceleration of large fractions from perforated holes. In the equalization tank 5, a coarse-bubble aerator 11, a bottom aerator 12 are installed under the tube filter 8, and another bottom pump 13 is installed in the tube filter 14 with perforation in its lower part for pumping sludge from the equalization tank. The aerator 12 and the filter 14 with the pump 13 are spaced in different zones in the equalizing tank 5 in order to exclude the impact of one working body on another. The equalization tank is equipped with a sensor 15 of the working water level and a sensor 16 of the maximum level of wastewater. The activation tank 9 is equipped with an aeration pipe with a distribution aerator 17, a pump 18 for periodically pumping sludge into the equalizing tank 5, a biological charge 19. A settling tank 20 is installed in the activation tank 9, made in the form of a truncated inverted pyramid with an open lower nozzle 21, inside the settling tank 20 an overflow pipe 22 is installed on the upper part, the output nozzle of which ends in the upper compartment 23 of the chamber 24, filled with a porous filter 25, and an airlift 26, made in the form of a U-shape, one end 27 otorogo located below the level of the water mirror of the sump 20 by 10-15 cm, and the other 28 is connected to the upper compartment 23 of the chamber 24 with a porous filter 25. The sump 20 is also equipped with a large-bubble aerator 29 located on the surface of the water of the sump and is designed to break the biological film on the surface water of the sump 20. Chamber 24 is divided by partitions into three compartments, the upper compartment 23 and lower 30 are separated by a horizontal blank partition 31 and filled with a porous filter 25, and the porous filter in both compartments can be the same, t ak and different. The upper compartment 23 and the lower 30 are communicated by means of cap filters 32. The porous filter of the upper 23 compartment is closed by a mesh 33 that covers it, above which a pipe 34 is located in its area, and its second end is connected to a cylindrical tank 35 in which a pump 36 for pumping contaminants is installed and foam from the mesh 33 of the porous filter into the equalization tank 5. The vertical partition 37 is provided with a bottom overflow hole 38 connecting the lower compartment 30 to the third side compartment 39, in which a cylindrical container 40 with a perforation is installed th e bottom and arranged therein airlift pump 41 for fully purified water tank livnevki 42, also provided with a pump 43 for pumping completely purified water for household purposes. Air is supplied to the lower compartment 30 under pressure through a pipe 44 to clean the cap filters 32 and regenerate the porous filter 25 in the upper 23 and lower 30 compartments. The sludge stabilization chamber 45 is equipped with a damper 46 and an overflow pipe 47, the outlet nozzle of which ends in the equalizing tank 5, and the inlet is located at the level of the sludge mirror of the sludge stabilization chamber. A control unit 48 is installed in the housing 1 on the partitions, and stiffening beams 49 are installed in the activation 9 and equalizing 5 tanks, connecting the large side walls of the tanks 5 and 9 to compensate and eliminate pressure from the soil, and depending on the volume of the tanks several stiffness beams spaced in height were installed.

Устройство для очистки сточных вод работает следующим образом. Загрязненные сточные воды через загрузочный подвод 6 корпуса 1 поступают в уравнивающий резервуар 5, являющийся одновременно накопителем, в котором происходит усреднение залповых сбросов. В накопительно-уравнивающем резервуаре 5 сточные воды аэрируются придонным аэратором 12 и предварительно частично очищаются активным илом, всегда присутствующим в нем, который перекачивается иловым насосом 18 из активационного резервуара 9 в уравнивающий 5. В уравнивающем резервуаре под трубчатым фильтром 8 установлен крупнопузырчатый аэратор 11, который способствует разбиванию крупных фракций сточных вод, скапливающихся именно в зоне перекачки воды в активационный резервуар 9. Из резервуара 5 предварительно очищенные воды посредством насоса 7 поступают в активационный резервуар 9, в котором происходит следующий этап биологической очистки сточных вод как с помощью активного ила, так и биологической загрузкой 19. Насос 7 заключен в трубчатый фильтр 8 грубых нечистот, который выполнен перфорированным в средней части, при этом в нижней части трубчатого фильтра установлен аэратор 10, выполняющий две функции: как аэратора воды, отсасываемой насосом 7, так и средства, разбивающего частицы, прошедшие через перфорацию, чтобы исключить забивание насоса 7. В придонной части уравнивающего резервуара 5 установлен насос 13 в трубчатом фильтре 14, снабженной перфорацией, в его нижней части который перекачивает отработанный ил в успокоитель 46 камеры 45 стабилизации ила при наличии осадка активного ила в уравнивающем резервуаре 5. Активационный резервуар 9, обычно называемый аэротенком, снабжен аэрационной трубкой с распределительным аэратором 17, расположенным в придонной части активационного резервуара 9, благодаря чему кислород воздуха поднимается вверх, пронизывает весь слой воды и обеспечивает жизнедеятельность аэробных бактерий, которые образуют слой активного ила. Аэратор 17 обеспечивает полное и равномерное барботирование сточных вод по всему периметру активационного резервуара 9. В нижней части активационного резервуара 9 происходит осаждение и накопление активного ила - слой А, а в зоне этого слоя установлен насос 18 для перекачки наиболее активного ила в уравнивающий резервуар 5. В активационном резервуаре 9 размещен отстойник 20, причем его нижнее сопло 21 расположено на высоте одной пятой от дна активационного резервуара, выше илового слоя А, и вода по закону сообщающихся сосудов поднимается через сопло 21 в отстойник 20, где вода отстаивается, и уже отстоянная и успокоенная вода либо посредством трубопровода 22 перетекает в верхний отсек 23 аэрационной камеры 24 с пористым фильтром 25, либо посредством U-образного эрлифта 26 перекачивается в верхний отсек 23 аэрационной камеры 24 с пористым фильтром. При образовании на поверхности воды в отстойнике 20 биологической пленки периодически включается крупнопузырчатый аэратор 29, который разбивает пленку и она удаляется эрлифтом 26 в верхний отсек 23 аэрационной камеры 24 с пористым фильтром. Крупнопузырчатый аэратор 29 включается одновременно с перекачкой ила насосом 18 и эрлифтом 26. Верхний 23 и нижний 30 отсеки аэрационной камеры 24 могут быть заполнена песком или другим пористым фильтром. Поступившая биологически очищенная вода из отстойника 20 на сетку 33 верхнего 23 отсека стекает вниз, очищаясь, дополнительно еще фильтруется колпачковыми фильтрами 32, проходит в нижний 30 отсек и через перепускное отверстие 38 поступает полностью очищенная вода в боковой 39 отсек камеры 24, а затем полностью очищенная вода насосом 41 перекачивается в резервуар-ливневку 42 и далее насосом 43 подается на хозяйственные нужды. При поступлении воды из аэрационного резервуара 9 на сетку 33 верхнего отсека 23 аэрационной камеры 24, образуется пена и могут попасть какие то включения, которые всплывают в воде камеры 24, для чего над сеткой 33 верхнего отсека 23 камеры 24 установлен патрубок 34. Всплывающая пена и загрязнения переливаются через патрубок 34 в цилиндрическую емкость 35, из которой насос 36 откачивает эти загрязнения в уравнивающий резервуар 5. Для периодической промывки и очистки пористого фильтра 25 и колпачковых фильтров 32 периодически подается воздух в нижний 30 отсек через трубу 44, все загрязнения поднимаются выше сетки 33 и через патрубок 34 насосом 36 откачиваются в уравнивающий резервуар 5. Работа устройства по очистке сточных вод полностью автоматизирована, так как установка снабжена блоком управления 48, автоматически управляющим работой всеми насосами по заранее заданной программе. Блок управления 48 установлен в верхней части корпуса и при закрытии крышкой 2 отделяется от общего пространства устройства, а благодаря утеплителю крышки предохраняется от влажных испарений устройства. При открытой крышке обеспечивается легкий доступ ко всем резервуарам устройства и блоку управления.A device for wastewater treatment is as follows. Contaminated wastewater through the feed inlet 6 of the housing 1 enters the equalizing tank 5, which is also a drive in which averaging of volley discharges takes place. In the storage equalizing tank 5, the wastewater is aerated by a bottom aerator 12 and previously partially treated with activated sludge, always present in it, which is pumped by the sludge pump 18 from the activation tank 9 to equalizing 5. In the equalizing tank under the tube filter 8, a large-bubble aerator 11 is installed, which contributes to the breakdown of large fractions of wastewater that accumulate in the zone of pumping water into the activation tank 9. From the tank 5 pre-treated water by the sucker 7 enters the activation tank 9, in which the next stage of biological wastewater treatment takes place using both activated sludge and biological feed 19. The pump 7 is enclosed in a tubular filter 8 of coarse sewage, which is perforated in the middle part, while a part of the tubular filter is equipped with an aerator 10, which performs two functions: both an aerator of water sucked up by the pump 7, and a means that breaks the particles that have passed through the perforation to prevent clogging of the pump 7. In the bottom part about the tank 5, a pump 13 is installed in a tubular filter 14 equipped with perforation, in its lower part which pumps the spent sludge to a settler 46 of the sludge stabilization chamber 45 in the presence of activated sludge sediment in the equalization tank 5. The activation tank 9, usually called aeration tank, is equipped with an aeration tube with a distribution aerator 17 located in the bottom part of the activation tank 9, due to which air oxygen rises, penetrates the entire water layer and ensures aerobic activity Actors that form a layer of activated sludge. The aerator 17 provides complete and uniform bubbling of wastewater around the entire perimeter of the activation tank 9. In the lower part of the activation tank 9, activated sludge is deposited and accumulated - layer A, and a pump 18 is installed in the zone of this layer to pump the most active sludge to the equalization tank 5. A settling tank 20 is located in the activation tank 9, and its lower nozzle 21 is located at a height of one fifth of the bottom of the activation tank, above sludge layer A, and water, according to the law of communicating vessels, rises through the nozzle 21 into the sump 20, where the water settles, and the already settled and still water either flows through the pipe 22 into the upper compartment 23 of the aeration chamber 24 with a porous filter 25, or by means of a U-shaped airlift 26 is pumped into the upper compartment 23 of the aeration chamber 24 with porous filter. When a biological film is formed on the water surface in the settler 20, a coarse bubble aerator 29 is periodically turned on, which breaks the film and is removed by airlift 26 into the upper compartment 23 of the aeration chamber 24 with a porous filter. The coarse bubble aerator 29 is turned on at the same time as the sludge is pumped by the pump 18 and the airlift 26. The upper 23 and lower 30 compartments of the aeration chamber 24 can be filled with sand or another porous filter. Received biologically purified water from the sump 20 to the mesh 33 of the upper 23 compartment flows down, being cleaned, it is additionally filtered by cap filters 32, passes into the lower 30 compartment and through the bypass hole 38 completely purified water enters the side 39 compartment of the chamber 24, and then completely purified water is pumped by a pump 41 to a stormwater tank 42 and then pump 43 is supplied for household needs. When water enters from the aeration tank 9 onto the grid 33 of the upper compartment 23 of the aeration chamber 24, foam forms and some inclusions that float in the water of the chamber 24 can get, for which a nozzle 34 is installed above the grid 33 of the upper compartment 23 of the chamber 24. The pop-up foam and contaminants are poured through the pipe 34 into a cylindrical tank 35, from which the pump 36 pumps these contaminants into the equalization tank 5. For periodic washing and cleaning of the porous filter 25 and cap filters 32, air is periodically supplied to the lower 30 ° tsec through the pipe 44, all contaminants rise above the grid 33 and through the pipe 34 are pumped out by pump 36 into the equalizing tank 5. The operation of the wastewater treatment device is fully automated, since the unit is equipped with a control unit 48 that automatically controls the operation of all pumps according to a predetermined program. The control unit 48 is installed in the upper part of the housing and when closed with a cover 2 is separated from the total space of the device, and thanks to the insulation of the cover is protected from wet fumes of the device. With the lid open, easy access to all reservoirs of the device and the control unit is provided.

Согласно способу устройство работает следующим образом. При выборе устройства всегда заранее знают, на какой объем сточных вод оно должно быть рассчитано. В связи с этим согласно предложенному способу предварительно задают продолжительность фаз работы устройства, т.е. суточное время разбивают на интервалы, фиксируемые таймером, с последовательно чередующимися первой и второй фазами. В соответствии с предложенным способом смонтированное устройство предварительно заполняют чистой водой - уравнивающий резервуар и камеру с пористым фильтром не более чем на 50%, а активационный резервуар и камеру стабилизации ила не более чем на 100%, устанавливают датчик 16 максимального рабочего уровня в уравнивающий резервуар и включают датчик 15 рабочего уровня. Начинает работать первая фаза, в процессе которой осуществляют перекачку сырой воды из уравнивающего резервуара 5 в активационный резервуар 9 и перетекание биологически очищенной воды из него в отстойник 20 через нижнее сопло 21 в соответствии с законом сообщающихся сосудов. В отстойнике 20 воду отстаивают и она успокаивается, а ил осаждается в придонной части отстойника, а из отстойника отстоявшаяся вода перетекает по трубопроводу 22 в верхний отсек камеры с пористым фильтром, где она окончательно фильтруется, проходит через колпачковые фильтры в нижний отсек и через перепускное отверстие поступает в боковой отсек камеры с пористым фильтром, откуда ее перекачивают в резервуар-ливневку 42, откуда ее подают насосом 43 для хозяйственных нужд. В первую фазу работает аэратор активационного резервуара. Продолжительность первой фазы зависит от поступления сточных вод, как только срабатывает рабочий датчик на понижение уровня сточных вод в уравнивающем резервуаре, производится остановка подачи воздуха в резервуары и камеры устройства и перекачивающих насосов, т.е. наступает фаза отстоя воды. Чем длиннее первая фаза, тем может быть короче время отстоя. Если в фазе отстоя произойдет большое поступление стоков, то она прерывается и принудительно включается первая фаза. Вторая фаза наступает только при одновременном срабатывании таймера и рабочего датчика на понижение уровня воды в уравнивающем резервуаре 5. Во вторую фазу осуществляют перекачку из уравнивающего резервуара сырой воды в активационный резервуар, а ила в успокоитель камеры стабилизации ила, перетекание-вытеснение воды из камеры стабилизации ила в уравнивающий резервуар, перекачку ила из активационного резервуара в уравнивающий, осаждение ила из отстойника через сопло в активационный резервуар, включают работу аэратора уравнивающего резервуара, крупнопузырчатого аэратора и U-образного эрлифта отстойника, откачку загрязненной воды с пеной из верхнего отсека камеры с пористым фильтром в уравнивающий резервуар и подачу воздуха в нижний отсек камеры с пористым фильтром. После завершения второй фазы, длительность которой определяется таймером, работа устройства переводится в первую фазу. Если за время работы устройства во второй фазе произойдет массовый сброс сточных вод, то срабатывает датчик максимального уровня и переводит работу устройства в принудительную первую фазу на понижение до рабочего уровня сточных вод. При заполнении камеры стабилизации ила стабилизационным илом производят выемку один раз в полгода этого ила и использование его в качестве отличнейшего удобрения.According to the method, the device operates as follows. When choosing a device, they always know in advance how much wastewater it should be designed for. In this regard, according to the proposed method, the duration of the phases of the operation of the device is pre-set, i.e. daily time is divided into intervals fixed by a timer, with successively alternating first and second phases. In accordance with the proposed method, the mounted device is pre-filled with clean water — the equalization tank and the chamber with the porous filter are not more than 50%, and the activation tank and the sludge stabilization chamber are not more than 100%, the maximum working level sensor 16 is installed in the equalization tank and include a working level sensor 15. The first phase begins, during which raw water is pumped from the equalizing tank 5 to the activation tank 9 and the biologically purified water flows from it into the sump 20 through the lower nozzle 21 in accordance with the law of communicating vessels. In sedimentation tank 20, water is settled and it settles down, and sludge is deposited in the bottom part of the sedimentation tank, and from the sedimentation tank the settled water flows through a pipe 22 into the upper compartment of the chamber with a porous filter, where it is finally filtered, passes through cap filters into the lower compartment and through the bypass hole enters the side compartment of the chamber with a porous filter, from where it is pumped into a stormwater tank 42, from where it is supplied by a pump 43 for household needs. In the first phase, the aeration tank aerator operates. The duration of the first phase depends on the flow of wastewater, as soon as a working sensor is activated to lower the level of wastewater in the equalizing tank, the air supply to the tanks and chambers of the device and transfer pumps is stopped the phase of water sludge begins. The longer the first phase, the shorter the settling time may be. If a large flow of sewage occurs in the sludge phase, then it is interrupted and the first phase is forcibly turned on. The second phase occurs only when the timer and the working sensor are activated to lower the water level in the equalizing tank 5. In the second phase, raw water is pumped from the equalizing tank to the activation tank, and the sludge is used to stabilize the sludge stabilization chamber, and the water flows from the stabilizing sludge stabilization chamber into the equalization tank, transfer of sludge from the activation tank to the equalization tank, sedimentation of sludge from the sump through the nozzle into the activation tank, include the operation of the equalizer tank, coarse bubble aerator and U-shaped airlift of the sump, pumping contaminated water with foam from the upper compartment of the chamber with a porous filter into the equalizing tank and air supply to the lower compartment of the chamber with a porous filter. After the completion of the second phase, the duration of which is determined by the timer, the operation of the device is transferred to the first phase. If during the operation of the device in the second phase there is a massive discharge of wastewater, the maximum level sensor is triggered and translates the operation of the device into a forced first phase to lower it to the working level of wastewater. When filling the sludge stabilization chamber with stabilization sludge, this sludge is excavated once every six months and used as an excellent fertilizer.

Claims

1. A method of wastewater treatment, comprising two phases of the device, consisting of a wastewater supply to an equalizing tank with activated sludge and a working level sensor and subsequent pumping of raw water into the activation tank, the flow of biologically purified water into the sump, and from it into the chamber by a porous filter, transferring sludge to the sludge stabilization chamber and supplying air to the tanks and chambers, draining completely purified water and stopping the operation of the device in which the equalization tank and the chamber are pre-filled with water with a porous filter no more than 50%, and an activation tank and a sludge stabilization chamber no more than 100%, while in the equalization tank a maximum wastewater level sensor is installed, a chamber with a porous filter is divided into upper, lower and side compartments, and the daily the device’s operating time is divided into intervals fixed by a timer with successively alternating first and second phases of the device’s operation, the first phase is turned on by a timer, and raw water is pumped from the equalizer to the first phase its reservoir into the activation reservoir, include the aeration reservoir aerator and transfer the biologically purified water from it to the sump, and from it the settled water flows into the upper compartment of the chamber with a porous filter, the subsequent flow of water into the lower compartment and its entry into the side compartment and pumping completely purified water from the side compartment to the stormwater tank, and the duration of the first phase is determined by the operation of the working level sensor to lower the water level in the equalizing tank than with clearly reduced the stop device, i.e. the sludge formed at the end of the first phase, the second phase is connected only when the timer and the working level sensor are triggered, and in the second phase, raw water is pumped from the equalizing tank to the activation tank, and sludge is used to stabilize the sludge stabilization chamber, and the displaced water flows from sludge stabilization chambers into the equalizing tank, sludge transfer from the activation tank to the equalizing one, include the operation of the equalizing tank aerator, coarse-bubble aerator oinnik and U-shaped airlift of the sump for pumping settled water into the upper compartment of the chamber with a porous filter, pumping contaminated water and foam from the upper compartment of the chamber with a porous filter into the equalization tank, air supply to the lower compartment of the chamber with a porous filter, while pumping capacity sludge from the activation tank is set significantly more than the capacity for pumping raw water from the equalization tank.

2. A device for wastewater treatment, including a housing with a lid, in which a leveling tank with activated sludge and wastewater inlet, a working level sensor, an aerator, a pump in a tubular filter for pumping sludge, a pump in a tubular filter for pumping raw water into the equipped biological load activation tank containing an air inlet with an aerator, a sludge pump and a sump with a coarse bubble aerator and a U-shaped airlift, aeration chamber with a porous filter, a sludge stabilization chamber with a damper, a stormwater tank and a control unit, while the chamber with a porous filter is divided into three compartments, two of which the upper and lower are filled with a porous filter and separated by a horizontal blank partition, communicated by cap filters, the lower compartment is equipped with an air supply, and its partition in the bottom part has an overflow hole in the side compartment, the upper compartment is equipped with a mesh covering the porous filter, in the area of which there is a pipe connected to a cylindrical tank, equipped with with a pump for pumping contaminants and foam into the equalization tank, and in the side compartment there is a cylindrical container with a perforated bottom, inside of which there is an airlift for pumping completely purified water to the stormwater tank, while one end of the U-shaped airlift is installed below the level of the water mirror in the sump is 10-15 cm, and the other is connected to the upper compartment of the chamber with a porous filter, and the stormwater tank is equipped with a pump for pumping out completely purified water.