RU64201U1

RU64201U1 - PLANT FOR BIOLOGICAL CLEANING OF HOUSEHOLD AND INDUSTRIAL WASTE WATER

Info

Publication number: RU64201U1
Application number: RU2007107988/22U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Станиславович Бушев; Олег Владимирович Дремов
Original assignee: Дмитрий Станиславович Бушев; Олег Владимирович Дремов
Priority date: 2007-03-05
Filing date: 2007-03-05
Publication date: 2007-06-27

Abstract

Полезная модель относится к биологической очистке сточных вод с использованием активного ила во взвешенном состоянии, в частности к установкам биологической очистки (УБО) и предназначена для очистки стоков жилых и промышленных зданий. УБО содержит корпус с уравнительной камерой с узлом ввода сточной воды, датчики уровня, компрессор, насос для перекачки сточной воды в активационную камеру, оборудованную аэратором и насосом для откачки ила, согласно полезной модели установка дополнительно снабжена программируемым блоком управления с распределительным узлом и системой аэрации с компрессором, подключенным к распределительному узлу, который также подключен к аэраторам и насосам, при этом активационная камера оборудована датчиком уровня и насосом для откачки очищенной сточной воды, причем насос для откачки ила подключен через успокоитель ила к камере-отстойнику, выполненной аэрируемой и оборудованной переливным трубопроводом, подключенным к уравнительной камере, при этом программируемый блок управления подключен к распределительному узлу системы аэрации с возможностью автоматического включения/выключения насосов и аэраторов в соответствии с заданной программой и возможностью изменения запрограммированного режима работы установки по сигналам датчиков уровня при изменениях интенсивности притока сточной воды, при этом корпус установки выполнен из листового полимерного материала. В вариантах выполнения, распределительный узел системы аэрации выполнен в виде электровентиля; в качестве полимерного материала использован полиэтилен, или винипласт, или другие подобные материалы.The utility model relates to the biological treatment of wastewater using activated sludge in suspension, in particular to biological treatment plants (UBO) and is intended for wastewater treatment of residential and industrial buildings. The UBO contains a housing with a surge chamber with a wastewater input unit, level sensors, a compressor, a pump for pumping wastewater into an activation chamber equipped with an aerator and a pump for pumping sludge, according to a utility model, the installation is additionally equipped with a programmable control unit with a distribution unit and an aeration system with a compressor connected to a distribution unit, which is also connected to aerators and pumps, while the activation chamber is equipped with a level sensor and a pump for pumping cleaned water, and the pump for pumping sludge is connected through a sludge damper to the settling chamber, made aerated and equipped with an overflow pipe connected to the equalization chamber, while the programmable control unit is connected to the distribution unit of the aeration system with the ability to automatically turn on / off the pumps and aerators in in accordance with a given program and the ability to change the programmed mode of operation of the installation according to the signals of the level sensors with changes in the intensity of the inflow waste water, the installation housing is made of a sheet of polymeric material. In embodiments, the distribution node of the aeration system is made in the form of an electric fan; as the polymeric material used is polyethylene, or vinyl plastic, or other similar materials.

Description

Полезная модель относится к биологической очистке сточных вод с использованием активного ила во взвешенном состоянии, в частности к установкам биологической очистки (УБО) и предназначена для очистки стоков жилых и промышленных зданий.The utility model relates to the biological treatment of wastewater using activated sludge in suspension, in particular to biological treatment plants (UBO) and is intended for wastewater treatment of residential and industrial buildings.

Известна УБО, содержащая корпус с аэротенком, цилиндрической шахтой, осветлителем, отделениями флотации и дегазации, водоподъемные трубы, аэраторы и компрессоры, см. SU №1174385, М. кл. С02F 3/02, 1984 г.Known UBO containing a housing with aeration tank, a cylindrical shaft, clarifier, flotation and degassing compartments, water pipes, aerators and compressors, see SU No. 1174385, M. cl. С02F 3/02, 1984

Однако это устройство сложно в исполнении, недостаточно эффективно.However, this device is difficult to perform, not effective enough.

Известна УБО, содержащая камеру аэрации с аэраторами, двухъярусный отстойник ила, ввод стоков, трубопроводы для перекачки сточной воды между камерами и отвода очищенной воды, см. RU №819069, М. кл. С02F 3/02, 1978 г. и №2057085, кл. С02F 3/02, 1994 г.Known UBO, containing an aeration chamber with aerators, a two-tier sludge trap, sewage inlet, pipelines for pumping wastewater between the chambers and the removal of purified water, see RU No. 819069, M. cl. С02F 3/02, 1978 and No. 2057085, class. С02F 3/02, 1994

В этой УБО нет камеры приема и накопления сточных вод, что при разовых сбросах больших количеств стоков резко снижает эффективность очистки.In this UBO there is no chamber for receiving and accumulating wastewater, which with one-time discharges of large quantities of effluents sharply reduces the efficiency of treatment.

Наиболее близким аналогом заявленной полезной модели является УБО, содержащая уравнительную камеру с патрубком ввода сточных вод, датчиками уровня и насосом перекачки сточной воды в аэротенк, снабженный аэратором, насосом перекачки ила в уравнительную камеру и патрубком отвода воды во вторичный отстойник, оборудованный насосом откачки ила в аэротенк и выпуском для отвода очищенной сточной воды, см. патент RU №2162062, М. кл. С02F 3/00, 1995 г.The closest analogue of the claimed utility model is a UBO containing a surge chamber with a sewage inlet, level sensors and a pump for pumping wastewater into the aeration tank, equipped with an aerator, a pump for transferring sludge to the surge chamber and a branch pipe for draining water into a secondary sump equipped with a sludge pump aeration tank and an outlet for the removal of treated wastewater, see patent RU No. 2162062, M. cl. С02F 3/00, 1995

В этой установке отсутствует первичный отстойник сточной воды, причем обработанная сточная вода из аэротенка во вторичный отстойник перекачивается эрлифтом, что нарушает процесс седиментации ила и удлиняет цикл очистки. Кроме того, при колебаниях интенсивности притока стоков резко снижается качество очистки из-за попадания взвесей ила в очищенную сточную воду. При недостаточном поступлении сточных вод, поддержание минимального уровня стоков в уравнительной камере осуществляется за счет перекачки в нее сточной воды из аэротенка, что приводит к дополнительным эксплутационным издержкам.In this installation, there is no primary sewage sump, and treated wastewater from the aeration tank to the secondary sump is pumped by airlift, which disrupts the sedimentation process of sludge and lengthens the cleaning cycle. In addition, with fluctuations in the intensity of the influx of effluents, the quality of treatment decreases sharply due to the ingress of suspended sludge into the treated wastewater. With insufficient wastewater, maintaining a minimum level of wastewater in the surge chamber is carried out by pumping wastewater from the aeration tank into it, which leads to additional operating costs.

Технической задачей, решаемой заявленной полезной моделью, является упрощение конструкции и снижение издержек при строительстве и эксплуатации без снижения качества очистки.The technical problem solved by the claimed utility model is to simplify the design and reduce costs during construction and operation without compromising the quality of treatment.

Решение указанной задачи обеспечено тем, что УБО, содержащая корпус с уравнительной камерой с узлом ввода сточной воды, датчики уровня, компрессор, насос для перекачки сточной воды в The solution to this problem is provided by the fact that the UBO, containing a housing with a surge chamber with a wastewater input unit, level sensors, a compressor, a pump for pumping wastewater into

активационную камеру, оборудованную аэратором и насосом для откачки ила, согласно полезной модели установка дополнительно снабжена программируемым блоком управления с распределительным узлом и системой аэрации с компрессором, подключенным к распределительному узлу, который также подключен к аэраторам и насосам, при этом активационная камера оборудована датчиком уровня и насосом для откачки очищенной сточной воды, причем насос для откачки ила подключен через успокоитель ила к камере-отстойнику, выполненной аэрируемой и оборудованной переливным трубопроводом, подключенным к уравнительной камере, при этом программируемый блок управления подключен к распределительному узлу системы аэрации с возможностью автоматического включения/выключения насосов и аэраторов в соответствии с заданной программой и возможностью изменения запрограммированного режима работы установки по сигналам датчиков уровня при изменениях интенсивности притока сточной воды, при этом корпус установки выполнен из листового полимерного материала. В вариантах выполнения, распределительный узел системы аэрации выполнен в виде электровентиля; в качестве полимерного материала использован полиэтилен, или винипласт, или другие подобные материалы. an activation chamber equipped with an aerator and a pump for pumping sludge, according to a utility model, the installation is additionally equipped with a programmable control unit with a distribution unit and an aeration system with a compressor connected to the distribution unit, which is also connected to aerators and pumps, while the activation chamber is equipped with a level sensor and a pump for pumping purified wastewater, and the pump for pumping sludge is connected through a sludge damper to the settling chamber, made aerated and equipped an overflow pipe connected to the equalization chamber, while the programmable control unit is connected to the distribution unit of the aeration system with the ability to automatically turn on / off pumps and aerators in accordance with a predetermined program and the ability to change the programmed mode of operation of the unit according to the signals of the level sensors with changes in the intensity of wastewater inflow while the installation casing is made of sheet polymer material. In embodiments, the distribution node of the aeration system is made in the form of an electric fan; as the polymeric material used is polyethylene, or vinyl plastic, or other similar materials.

На чертеже показан общий вид установки (продольный разрез).The drawing shows a General view of the installation (longitudinal section).

Бытовые сточные воды, представляющие собой обычные коммунальные стоки, поступают самотеком в насосную станцию (на черт. условно не показано), размещенную рядом с УБО, а очищенная сточная вода откачивается из УБО и может быть полезно использована, например, для полива растений. В качестве третьей ступени доочистки УБО может быть использован фильтр. После фильтрования и обеззараживания, например, хлорированием, сточная вода полностью очищается и обеззараживается и соответствует по характеристикам питьевой воде.Domestic wastewater, which is an ordinary municipal sewage, flows by gravity to a pumping station (not shown conventionally in the drawing) located next to the waste water treatment unit, and the treated waste water is pumped out of the water treatment system and can be useful, for example, for watering plants. As a third stage of post-treatment of UBO, a filter can be used. After filtering and disinfection, for example, by chlorination, the wastewater is completely purified and disinfected and corresponds to the characteristics of drinking water.

УБО содержит корпус «К» с уравнительной камерой 1 с биозагрузкой в виде активного ила и вводом 2 для подачи сточной воды. Уравнительный камера 1 гидравлически связана с активационной камерой 3 и камерой-отстойником 4, которая оборудована переливным патрубком 5 для слива избыточной сточной воды в уравнительную камеру 1, в которой установлен насос 6 для перекачки частично очищенной сточной воды в активационную камеру 3, аэратор 7 и датчик уровня 8 для контроля уровней сточной воды. В активационной камере 3 установлен насос 9 для перекачки активного ила через успокоитель 10 в отстойник 4. Кроме того, в активационной камере 3 установлен насос 11 для откачки очищенной сточной воды, аэратор 12 и датчик уровня сточной воды 13. В камере-отстойнике 4 установлен аэратор 14.The UBD contains a housing “K” with a surge chamber 1 with a bio-loading in the form of activated sludge and an inlet 2 for supplying wastewater. The equalization chamber 1 is hydraulically connected to the activation chamber 3 and the settling chamber 4, which is equipped with an overflow pipe 5 for draining excess wastewater into the equalization chamber 1, in which a pump 6 is installed for pumping partially purified wastewater into the activation chamber 3, an aerator 7 and a sensor level 8 to control wastewater levels. In the activation chamber 3, a pump 9 is installed for pumping activated sludge through the damper 10 into the sump 4. In addition, in the activation chamber 3 there is a pump 11 for pumping purified wastewater, an aerator 12 and a wastewater level sensor 13. An aerator is installed in the settling chamber 4. fourteen.

Установка оборудована также программируемым блоком управления 15, подключенным к датчикам уровня 8, 13, компрессору 16, распределителю 17 (в виде электровентиля) системы аэрации с аэраторами 7, 12, 14 и насосами 6, 9, 11.The installation is also equipped with a programmable control unit 15 connected to level sensors 8, 13, a compressor 16, a distributor 17 (in the form of an electric fan) of an aeration system with aerators 7, 12, 14 and pumps 6, 9, 11.

УБО работает следующим образом.UBO works as follows.

Сточные воды поступают в уравнительную камеру 1, являющуюся также первой ступенью очистки, где смешиваются с активным илом. Из уравнительной камеры 1 прошедшая предварительную очистку сточная вода перекачивается насосом 2 в активационную камеру 3, после наполнения которой (до установленного максимального уровня), по сигналу датчика 6, блок управления 17 отключает насос 2 и включает подачу воздуха в аэраторы 7 и 12, с этого момента УБО работает в фазе аэрирования. После прекращения фазы аэрирования (длительность этой фазы задана в программе) блок управления отключает подачу воздуха в аэраторы 7 и 12 и наступает фаза седиментации ила. После этой фазы включается насос 11 и очищенная сточная вода выводится из установки. Откачка очищенной сточной воды продолжается до установленного минимального уровня. При достижении этого уровня по сигналу датчика включается начало очередного наполнения активационной камеры 3, после чего цикл очистки повторяется. Блок управления фиксирует время окончания последней аэрации, и если длительность фазы покоя превышает установленное в программе время, то блок управления включает подачу воздуха в аэратор 7 для кратковременной аэрации уравнительной камеры 1 и поддержания содержащегося в нем ила в активном состоянии, что имеет значение, в основном, при недостаточном притоке сточных вод. При повышенном притоке сточных вод, после достижения критического уровня воды в уравнительной камере 1, из установки откачивается большее количество очищенной сточной воды, чем при обычном притоке с наполнением активационной камеры 3 на 70% его объема. Это позволяет значительно повысить гидравлическую мощность УБО. При установке в УБО датчика с плавной регистрацией уровня сточной воды, количество перекачиваемой очищенной сточной воды можно плавно регулировать. Оптимальное количество активированного ила в активационной камере 3 поддерживается автоматически насосом 9, за счет откачки определенного количества смеси активированного ила со сточной водой в отстойник 4, после окончания каждого цикла. Для предотвращения загнивания скапливающегося ила в отстойнике 4, в аэратор 14 кратковременно подают воздух. Программа аэрации этого отстойника введена в блок управления. Стабилизированный ил, образующийся в отстойнике 4, удаляется из него в жидком состоянии посредством фекального транспорта. Концентрация сухого ила при обычных условиях 2-3%, т.е. 20-30 кг/м³. Густоту ила можно повысить за счет отключения аэрации за 2-3 дня перед планирующейся вывозкой ила. Wastewater flows into surge chamber 1, which is also the first stage of treatment, where it is mixed with activated sludge. From the equalization chamber 1, the pre-treated wastewater is pumped by pump 2 to the activation chamber 3, after filling it (to the set maximum level), by the signal of the sensor 6, the control unit 17 turns off the pump 2 and turns on the air supply to the aerators 7 and 12, from this At the moment, UBO works in the aeration phase. After the termination of the aeration phase (the duration of this phase is specified in the program), the control unit turns off the air supply to the aerators 7 and 12 and the sedimentation phase of the sludge begins. After this phase, the pump 11 is turned on and the treated wastewater is discharged from the installation. Pumping of treated wastewater continues to the set minimum level. When this level is reached by the sensor signal, the start of the next filling of the activation chamber 3 is turned on, after which the cleaning cycle is repeated. The control unit fixes the time of the end of the last aeration, and if the duration of the quiescent phase exceeds the time set in the program, the control unit turns on the air supply to the aerator 7 for short-term aeration of the equalization chamber 1 and maintaining the sludge contained in it in an active state, which is important mainly , with insufficient influx of wastewater. With an increased inflow of wastewater, after reaching a critical water level in equalization chamber 1, a larger amount of purified wastewater is pumped out of the installation than with a normal inflow with filling of the activation chamber 3 by 70% of its volume. This allows you to significantly increase the hydraulic power of the UBO. When installing a sensor in the UBO with a smooth registration of the level of wastewater, the amount of pumped wastewater pumped can be continuously adjusted. The optimal amount of activated sludge in the activation chamber 3 is automatically supported by the pump 9, due to pumping a certain amount of a mixture of activated sludge with wastewater into the sump 4, after the end of each cycle. To prevent decay of accumulating sludge in the sump 4, air is briefly supplied to the aerator 14. The aeration program of this sump is introduced into the control unit. The stabilized sludge formed in the sump 4 is removed from it in a liquid state through fecal transport. The concentration of dry sludge under normal conditions is 2-3%, i.e. 20-30 kg / m ³ . The density of the sludge can be increased by disabling aeration 2-3 days before the planned removal of sludge.

Этим достигается густота ила до 5% сухой части. Ил откачивается через люк (на черт. не показан) отстойника с периодичностью удаления ила, приблизительно, 1 раз в 70 суток. Блок управления поставляется как комплект силового распределителя с компьютером, и обеспечивает возможность автоматического или ручного управления работой УБО, при этом обеспечивается возможность установки следующих параметров: время активации 1-200 мин; время осаждения ила 1-600 мин; время постденитрификации 0-600 мин; время аэрирования после денитрификации 6-600 мин.; время без аэрирования 1-600 мин.; время удерживающего аэрирования 1-600 мин.; установка уровней воды в камерах 0-390 см.This achieves a density of sludge up to 5% of the dry part. The sludge is pumped out through the hatch (not shown in the drawing) of the sump with a periodicity of sludge removal, approximately 1 time in 70 days. The control unit is supplied as a set of power distributor with a computer, and provides the ability to automatically or manually control the operation of the UBO, while it is possible to set the following parameters: activation time 1-200 min; sludge sedimentation time 1-600 min; postdenitrification time 0-600 min; aeration time after denitrification 6-600 min .; time without aeration 1-600 min .; retention aeration time 1-600 min .; setting water levels in chambers 0-390 cm.

Возможность регулировки режима работы позволяет применять УБО также и для очистки промышленных сточных вод, при этом обеспечивается возможность оптимизации работы УБО и минимизации издержек. Компьютер можно использовать для дистанционного регулирования режима работы УБО.The ability to adjust the operating mode allows the use of UBO also for the treatment of industrial wastewater, while it is possible to optimize the operation of the UBO and minimize costs. The computer can be used to remotely control the operating mode of the UBO.

Целесообразно, чтобы корпус «К» установки был выполнен из листового полимерного материала. При этом целесообразно использовать уже освоенный промышленностью, усиленный листовой полимерный материал с внешней поверхностью, выполненной в виде корытообразных углублений между вертикальными и горизонтальными выступами (в корпусе эта поверхность листов является наружной). В качестве листового полимерного материала для изготовления корпуса может быть использован листовой полиэтилен, или винипласт, или другие подобные материалы. Однако наиболее предпочтительным материалом является вспененный полипропилен и его вспененные разновидности - трехслойный интегральный, экструзионный, литой и штампованный полипропилен. Вспененный полипропилен и его разновидности обладают наилучшими показателями для использования в качестве конструкционного материала для корпусов УБО. Этот материал химически инертен, обладает повышенной долговечностью, не стареет, хорошо обрабатывается и сваривается, легок и относительно дешев. Выполнение корпуса из листового полимерного материала обеспечивает значительный (до 50 лет) срок службы установки.It is advisable that the housing "K" of the installation was made of sheet polymer material. In this case, it is advisable to use reinforced polymer sheet material already mastered by the industry with an external surface made in the form of trough-like depressions between vertical and horizontal protrusions (in the case this surface of the sheets is external). As the sheet polymer material for the manufacture of the housing can be used sheet polyethylene, or vinyl plastic, or other similar materials. However, the most preferred material is foamed polypropylene and its foamed varieties - three-layer integral, extrusion, cast and stamped polypropylene. Foamed polypropylene and its varieties have the best performance for use as a structural material for UBO housings. This material is chemically inert, has increased durability, does not age, is well processed and welded, is lightweight and relatively cheap. The execution of the housing of sheet polymer material provides a significant (up to 50 years) service life of the installation.

УБО рассчитана на очистку до 40 м³/cyтки, что соответствует около 300 условных потребителей и маркируется торговым логотипом «MONOBLOK-T».The UBO is designed for cleaning up to 40 m ³ / cell, which corresponds to about 300 conventional consumers and is marked with the MONOBLOK-T trademark.

Claims

1. Installation for biological treatment of domestic and industrial wastewater, comprising a housing with a surge chamber with a wastewater input unit, level sensors, a compressor, a pump for pumping wastewater into an activation chamber equipped with an aerator and a pump for pumping sludge, characterized in that the installation is additionally equipped with a programmable control unit with a distribution unit and an aeration system with a compressor connected to a distribution unit, which is also connected to aerators and pumps, The chamber is equipped with a level sensor and a pump for pumping purified wastewater, and the pump for pumping sludge is connected through a sludge damper to a settling chamber made by an aerated and equipped with an overflow pipe connected to the equalization chamber, while the programmable control unit is connected to the distribution unit of the aeration system with the ability to automatically turn on / off pumps and aerators in accordance with a given program and the ability to change the programmed mode of operation The signals from the signals of the level sensors during changes in the intensity of the influx of wastewater, while the installation casing is made of sheet polymer material.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the distribution unit of the aeration system is made in the form of an electric fan.

3. Installation according to claim 1, characterized in that the polyethylene material used is polyethylene, or vinyl plastic, or other similar materials.