RU36939U1 - Установка для биологической очистки бытовых и промышленных стоков - Google Patents

Description

Установка для биологической очистки бытовых и промышленных стоков.

Полезная модель относится к биологической очистке сточных вод с использованием активного ила во взвешенном состоянии, и предназначена для очистки стоков (сточной воды) жилых и промышленных зданий.

Известны устройства для биологической очистки сточных вод, содержащие камеры аэрации и отстойники с аэраторами, узлом ввода сточных вод, трубопроводами и насосами для перекачки ила и сточной воды из одной камеры в другую, а также отвода очищенной сточной воды, см. RU № 819069, М.кл. С 02F 3/02, 1978Г и № 2057085, кл. С 02 F 3/02, 1994 г.

Однако, при неравномерном притоке стоков, эффективность этих устройства резко снижается и при залповых сбросах стоков они легко выходят их из строя.

Наиболее близким аналогом заявленной полезной модели является устройство для биологической очистки сточных вод, содержащее уравнительный резервуар с подводом сточных вод, датчиками уровня и насосом перекачки свежей сточной воды в аэротенк с аэратором, насосом рециркуляции ила, вторичным отстойником с U-образным эрлифтом для перекачки очищенной сточной воды на фильтрацию и в выпуск, см., патент RU № 2201405, М.кл. С 02F 3/02, 2003 г.

Недостатком этой установки является сложность конструкции и неэффективность при залповых сбросах стоков, что обусловлено большими колебаниями уровня очищенной воды в устройстве при интенсивном режиме работы, приводящих к быстрому заипиванию фильтров взвесями ила, который или не успевает седиментировать и/или захватывается в поток жидкости поступающей на фильтрацию. Кроме того, не решена проблема удаления грубых нечистот (туалетной бумаги и т.п.), при разложении которых создается источник неприятного запаха.

Технической задачей, решаемой заявленной полезной моделью, является снижение издержек при изготовлении и эксплуатации установки с обеспечением высокого качества очистки стоков и безопасности отходов, которые в виде стабилизированного ила могут использоваться в качестве ценного органического удобрения. Кроме того, полезная модель решает задачу по повышению стабильности очистки стоков, особенно в условиях их неравномерного притока.

узлы ввода и вывода сточной воды, датчики уровня, компрессоры, насосы и аэраторы, согласно полезной модели, уравнительный резервуар выполнен в виде камеры грубой очистки сточной воды с распределительной камерой, подключенной посредством переливных патрубков с злектроклапанами, по крайней мере, к двум активационным резервуарам, при этом каждый активационный резервуар оборудован мешалкой, иловым насосом, датчиком уровня сточной воды и ила, насосом подачи очищенной сточной воды в приемную камеру, снабженную поворотным декантером с выпускным элетроклапаном или насосом, причем каждый активационный резервуар подключен к соответствующему отстойнику, снабженному аварийным переливом в распределительную камеру, оборудованную переливом в аварийный резервуар, который оборудован насосом перекачки стоков в распределительную камеру, при этом установка дополнительно снабжена программируемым блоком управления электроклапанами и распредепительным узлом, подключенным к двум системами аэрации, каждая из которых образована компрессором, мещалками, аэраторами и насосами обоих активационных резервуаров, причем программируемый блок управления, подключен к системам аэрации и электроклапанам с возможностью автоматического управления их включениями/выключениями в соответствии с заданной программой и возможностью изменения запрограммированного режима работы установки по сигналам датчиков уровня при изменениях интенсивности притока сточной воды. В варианте выполнения распределительная камера снабжена электроклапаном для подключения к байпасной линии аварийного сброса стоков.

На чертежах показан возможный вариант конструкции предложенной установки, где,

на фиг. 1 схематично показан план общего вида предложенной установки;

на фиг. 2- общий вид активационного резервуара (продольный разрез).

Установка состоит из активационных резервуаров 1а и 16 с отстойниками для накопления ила, соответственно 2а и 26; распределительного резервуара 3; аварийных резервуаров 4а и 46, которые гидравлически сообщены между собой; ввода стоков 5; отводов очищенных стоков 6а и 66; насосов рециркуляции ила 7а и 76; переливных патрубков с электроклапанами 8а и 86, соответственно активационных резервуаров 1а и 16; аварийных переливов 9а и 96, соответственно, отстойников 2а и 26; аварийного перелива 10 из распределительного резервуара 5; насоса 11 аварийного резервуара 4а; аварийного отвода12 из раслределительного резервуара 3; аварийного отвода 12 в байпасную линию 12 подключенную к установке; мешалок 13а и 136; датчиков уровня стоков 14а и 146; Блок управления с ЭВМ 15 и распределительным уз( лом; камеры предварительноТ1Ьчистки 16; аэраторов 17а и 176, 18а и 186; компрессоров 19а и 1.96; насосов

тороклапаны, соответственно, 23а и 236. Каждая приемная камера 21а и 216 оборудована декантером устройством для слива жидкости после отстаивания, выполненным в виде Г-образно изогнутого поворотного патрубка 24 (на фиг. 1, соответственно 24а и 246) с поплавком 25, закрепленным на оголовке 26. На входе в оголовок 26, в проходном канале декантера установлена переливная перегородка 27.

На фиг. 2 показаны также, 28 - минимальный уровень стоков, 29 - максимальный уровень стоков, 30 - 30 - диапазон расположения по высоте рабочего уровня очищаемой сточной воды, 31-верхний уровень расположения слоя ила, 32 -фильтр.

Установка для биологической очистки бытовой и промышленной сточной воды может быть выполнена в виде железобетонной емкости с надземным строением.

Установка работает следующим образом.

Бытовые и промышленные сточные воды, представляющие собой обычные коммунальные стоки, через впуск 5 поступают в камеру предварительной очистки 16. Далее, самотёком или посредством насосов (на черт, условно не показаны) сточные воды поступают в распределительный резервуар 3, из которого, через переливные патрубки с электроклапанами 8а и 86 они поступают в активационные резервуары 1а и 16, время заполнения которых зависит от интенсивности притока и контролируется ЭВМ блока управления 15 (высота расположения уровня стоков контролируется датчиками 14а и 146). Активационные резервуары 1а и 16 и отстойники - накопители ила 2а и 26 аэрируются при включении, соответственно, компрессоров 18а .и 186, которые нагнетают воздух в соответствующие аэраторы. В ЭВМ блока управления введена программа управления всеми устройствами, включая компрессоры, насосы, мешалки и электроклапаны. При этом, ЭВМ блока управления, по заданной программе, поочередно открывает электроклапаны 8а или 86 для заполнения того, или иного активационного резервуара с обработкой сигналов от датчика уровня заполняемого активационного резервуара о скорости его наполнения и корректировкой продолжительности фазы очистки в другом- закрытом в данный период активационном резервуаре. Причем, продолжительности фазы очистки в закрытом активационном резервуаре корректируется из условия его готовности к приему свежих стоков. В случае малых притоков стоков, ЭВМ блока управления удлинит фазу очистки. Такой режим работы установки обеспечивает качественную очистку при значительных колебаниях интенсивности притока сточных вод.

При заполнении, например, активационного резервуара 1а, электроклапан 86 закрыт, при этом активационный резервуар 16 находится в фазе очистки стоков (компрессор 176 включен и в аэратор 176 подается воздух). В этой фазе, аэрация чередуется с перемешиванием за счет периодического включения

мешалки 136. После фазы очистки, следует либо фаза осаждения ила, либо фаза денитрификации (если уровень заполнения резервуара расположен ниже максимального уровня 29). В фазе денитрификации (30150мин.) осуществляется перемешивание стоков с илом и постазрация (на ЗОмин.) для ускорения седиментации ила, после осаждения которого, очищенная сточная вода откачивается из активационного резервуара 196 в приемную камеру 206 и далее насосом 216 (или открытия электроклапана 226 - в варианте с самотечным удалением очищенной сточной воды) очищенная сточная вода подается на доочистку в фильтр 32 или сразу удаляется из установки. Затем цикл очистки повторяется, при этом по сигналу ЭВМ блока управления открывается электроклапан 86 (электроклапан 8а закрывается) и свежая сточная вода из распределительного резервуара 3 поступает в активационный резервуар 16. При малой нагрузке устройства, ЭВМ блока управления переводит активационные резервуары в «слящий режим с периодическим включением комлрессоров для создания в активационных резервуарах (и отстойниках) условий окислительной среды.

В фазе очистки стоков, ЭВМ блока управления периодически поочередно включает компрессоры и мешалки для аэрации и перемешивания сточной воды в активационных резервуарах. Если от датчика поступит сигнал о более быстром заполнении какого-либо активационного резервуара, например, активационного резервуара 16, чем это заложено в программе ЭВМ блока управления (например, при перегрузки установки), то длительность фазы очистки в активационном резервуаре 1а автоматически сократиться до минимума. В случае аварийной перегрузки установки, стоки сбрасываются в аварийные ёмкости 4а и 46, из которых они перекачиваются насосом 11 в распределительный резервуар 3 и далее (при открытом электроклапане или За, или 86 переливных патрубков) сточная вода поступает или а активационный резервуар 1а, или в активационный резервуар 16. При полном заполнении аварийных ёмкостей, стоки из камеры предварительной очистки 16 и распределительного резервуара 3 уходят через аварийный отвод 12 на сброс в байпасную линию 12 Из активационных резервуаров 1а и 16, смесь ила с водой перекачивается автоматически насосами рециркуляции ила 7а и 76 в отстойники, соответственно, 2а и 26. Сигналы датчиков 14а и 146 о высоте расположения верхнего уровня - 30 слоя ила поступают на ЭВМ блока управления, в которую введено оптимальное время перекачки (а также оптимальное время всех фаз процесса очистки), при этом избыточная сточная вода удаляется из отстойников 2а и 26 через аварийные переливы 9а и 96 в распределительный резервуар 3. Очищенная сточная вода перекачивается из активационных резервуаров 1а и 16 насосами 20а и 206 в приемные камеры, соответственно. 21а и 216. При заполнении приемных камер, также происходит заполнение Г-образных патрубков декантеров 24а и 246, при этом их плавучесть снижается и они поворачиваются таким образом, что верхние грани переливных лерегородок 27 в оголовках 26 располагаются на 20-100мм ниже уровня очищенной сточной воды в активационных резервуарах, что обеспечивает самотечный слив очищенной воды в приемные камеры. При выпуске очищенной воды и снижении ее уровня в приемных камерах ниже определенного уровня, плавучесть декантеров повышается (из-за их опорожнения) и верхние грани переливных перегородок 27 располагаются выше уровня сточной воды. Таким образом, декантеры обеспечивают самотечный слив очищенной сточной воды с исключением попадания в очищенную воду взвесей ила и других загрязнений. Вывод очищенной сточной воды из устройства производится либо насосами 22а, 226, либо (в варианте выполнения) самотеком при открытых электроклапанах 23а и 236.

Очищенная сточная вода может быть полезно использована, например, в декоративных прудах, ручьях, фонтанах, для полива растений и т.д.

В качестве третьей ступени доочистки может быть использован, например, песчаный фильтр, после фильтрации в котором и обеззараживания, например, хлорированием, сточная вода соответствует по характеристикам питьевой воде.

Стабилизированный ил из отстойников 2а и 26 откачивается фекальным транспортом через люки (на черт, не показаны) с периодичностью не чаще 1раза за УОсуток. Концентрация сухого ила при обычных условиях составляет 2-3 %, т.е. 20-30 кг/м.

Возможность гибкого изменения режимов работы установки в широких пределах, позволяет оптимизировать ее работу путем настройки на оптимальный режим, исходя из конкретных условий с минимальными энергозатратами и издержками на очистку, при этом установка надежно работает как при минимальных, так и при максимальных притоках стоков.

Предложенную установку выгодно применять для очистки стоков от более чем 300 условных потребителей, а также для очистки промышленных сточных вод. При этом, имеется возможность подключения ЭВМ блока управления к телефонной линии или мобильной связи (сотовой) для дистанционного управления работой установки.

Claims (2)

1. Установка для биологической очистки бытовых и промышленных стоков, содержащая уравнительный и активационный резервуары, отстойник, узлы ввода и вывода сточной воды, датчики уровня, компрессоры, насосы и аэраторы, отличающаяся тем, что уравнительный резервуар выполнен в виде камеры грубой очистки сточной воды с распределительной камерой, подключенной посредством переливных патрубков с электроклапанами, по крайней мере, к двум активационным резервуарам, при этом каждый активационный резервуар оборудован мешалкой, иловым насосом, датчиком уровня сточной воды и ила, насосом подачи очищенной сточной воды в приемную камеру, снабженную поворотным декантером с выпускным электроклапаном или насосом, причем каждый активационный резервуар подключен к соответствующему отстойнику, снабженному аварийным переливом в распределительную камеру, оборудованную переливом в аварийный резервуар, который оборудован насосом перекачки стоков в распределительную камеру, при этом установка дополнительно снабжена программируемым блоком управления электроклапанами и распределительным узлом, подключенным к двум системам аэрации, каждая из которых образована компрессором, мешалками, аэраторами и насосами обоих активационных резервуаров, причем программируемый блок управления подключен к системам аэрации и электроклапанам с возможностью автоматического управления их включениями/выключениями в соответствии с заданной программой и возможностью изменения запрограммированного режима работы установки по сигналам датчиков уровня при изменениях интенсивности притока сточной воды.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что распределительная камера подключена к байпасной линии аварийного сброса стоков посредством электроклапана.