SK500602011U1

SK500602011U1 - Device for biological treatment and final cleaning of waste waters and a method of biological treatment and final cleaning

Info

Publication number: SK500602011U1
Application number: SK50060-2011U
Authority: SK
Inventors: Ladislav Penzes; Juraj Csefalvay
Original assignee: Ladislav Penzes; Juraj Csefalvay; Aquatec Vfl S. R. O.; Vfl-Tec, S. R. O.
Priority date: 2011-05-11
Filing date: 2011-05-11
Publication date: 2013-09-03
Also published as: SK6696Y1

Abstract

Device for biological cleaning and additional cleaning of waste waters containing abiological reactor (1) for biological cleaning of waste waters and afiltration device (2) for additional cleaning of the biologically cleaned waste waters. The filtration device (2) comprises a filling chamber (15) and a filtration chamber (24); the filtration chamber (24) is divided by a permeable bottom (34) of a filter layer (37) into sedimentation space (33) and filtration space (35) with the filter-bed (37) and accumulation space (55) of additionally cleaned water situated between upper level of the filter-bed (37) and an outflow port (30) from the filter chamber (24). Inflow port (26) of biologically cleaned waters from the biological reactor (1) and outflow port (77) serving for removal of waste waters and sludge from backward wash of the filtration chamber (24) are in the sedimentation space (33) below the permeable bottom (34) of the filter-bed (37). The outflow port (77) is attached through a connecting pipe (25) to the filling chamber (15) with a suction mouth (19) of a pumping device (17, 63) at the bottom of the filling chamber (15) and an output port (20) of delivery pipe (18, 70) from the pumping device (17, 63) is led into the biological reactor (1). Method of biological cleaning and additional cleaning of waste waters in regard to individual systems of waste waters cleaning in that manner, that waste water cleaned in biological reactor is consequently additionally cleaned in the third, additional stage of cleaning in the filtration device (2). The biologically cleaned water free of sedimentary particles slowly moves up under influence of hydrostatic pressure of the different level of water in the biological reactor (1) and the level in the filtration chamber (24) through the permeable bottom (34) of the filter-bed (37) in the bottom-up direction through the filter-bed (37) with filtration material. The cleaning of the filter-bed (37) at simultaneous maintaining biological settlement of the filter-bed (37) at equilibrium is carried out by repeated backward washing. The mechanism of the backward washing is carried out in such a way, that the pumping device (17, 63) is repetitively started-up, that is connected to the port (26) in the sedimentation space (33) and with help of hydrostatic pressure effect, the water level in the filtration chamber (24) will start fall through the filter-bed (37). The slowly falling water in the filter-bed (37) washes out dead rests of bacteria and captured pollution of the filter-bed (37) through the permeable bottom (34) of the filter-bed (37) to the sedimentation space (33) and subsequently to the pumping chamber (15), from which water and sludge of the backward washing are pumped to the biological reactor (1).

Description

Zariadenie na biologické čistenie a dočisťovanie odpadových vôd a spôsob biologického čistenia a dočisťovania odpadových vôdInstallations for biological treatment and purification of waste water and method of biological treatment and purification of waste water

Oblasť technikyTechnical field

Technické riešenie sa týka zariadenia a spôsobu na biologické čistenie a dočistenie odpadových vôd, predovšetkým pre individuálne systémy čistenia odpadových vôd.The technical solution relates to a device and method for biological and waste water treatment, especially for individual waste water treatment systems.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Systém individuálneho čistenia odpadových vôd je spôsob zneškodňovania odpadových vôd z rodinných domov, hotelov, malých závodov a iných malých, izolovaných zdrojov v mieste ich vzniku, ktorý je uplatňovaný najmä vtedy, ak z technických alebo ekonomických príčin nie je možné sa napojiť na verejnú kanalizáciu. Cieľom individuálnych systémov čistenia odpadových vôd je z hygienického a ekologického hľadiska vyhovujúce vypúšťanie vyčistených vôd do povrchových vôd alebo vsakovanie do pôdy, resp. recyklácia a spätné využitie vyčistených vôd pri ich vyhovujúcej kvalite v mieste vzniku odpadových vôd.The individual waste water treatment system is a way of disposing of waste water from family houses, hotels, small plants and other small, isolated sources at their origin, which is applied especially when it is not possible to connect to public sewerage for technical or economic reasons. The objective of individual wastewater treatment systems is to discharge purified water into surface waters or to seep into the soil, resp. recycling and re-use of purified water at a satisfactory quality at the point of origin of the waste water.

Systémy s primárnym čistením odpadových vôd pozostávajú väčšinou zo septiku, kde sa odohráva separácia usaditeľných a plávajúcich látok, zároveň prebiehajú aj anaeróbne rozkladné procesy. Odpadové vody po primárnom predčistení obsahujú nerozpustené látky - NL v koncentráciách 50-80 mg/1, BSK5 140-200 mg/1, fekálne koliformy 1.000.000 CFU/100 ml, celkový fosfor 5-15 mg/1 a celkový dusík 40-100 mg/1.Systems with primary sewage treatment consist mostly of septic tank, where separation of settable and floating substances takes place, while also anaerobic decomposition processes take place. Waste water after primary pre-treatment contains suspended solids - NL in concentrations 50-80 mg / l, BOD5 140-200 mg / l, faecal coliforms 1.000.000 CFU / 100 ml, total phosphorus 5-15 mg / l and total nitrogen 40- 100 mg / l.

Sekundárne, resp. biologické čistenie odpadových vôd aeróbnym biologickým procesom dokáže znížiť znečistenie odpadových vôd na hodnoty NL v koncentráciách 15-30 mg/1, BSK5 15-30 mg/1, fekálne koliformy 25.000-200.000 CFU/100 ml, celkový fosfor 5-15 mg/1 a celkový dusík 40-100 mg/1.Secondary, respectively. biological wastewater treatment by aerobic biological process can reduce wastewater pollution to NL values in concentrations of 15-30 mg / 1, BOD5 15-30 mg / 1, fecal coliforms 25.000-200.000 CFU / 100 ml, total phosphorus 5-15 mg / 1 and total nitrogen 40-100 mg / L.

Terciámy stupeň, resp. dočisťovací stupeň čistenia má za úlohu ďalej zredukovať znečistenie vyjadrené NL a BSK5, ďalej dezinfekciou fekálne koliformy a prípadne aj živiny - celkový fosfor a dusík, pričom je možné dosiahnuť NL a BSK5 pod 10 mg/1, fekálne koliformy pod 200 CFU/100 ml, fosfor pod 1 mg/1 a redukciu celkového dusíka 60-80%.Tertiary degree, respectively. the post-purification stage aims to further reduce the pollution expressed by NL and BOD5, further by disinfecting the faecal coliform and possibly nutrients - total phosphorus and nitrogen, achieving NL and BOD5 below 10 mg / l, faecal coliforms below 200 CFU / 100 ml, phosphorus below 1 mg / L and total nitrogen reduction of 60-80%.

Biologické, t.j. sekundárne čistenie odpadových vôd z malých zdrojov znečistenia je väčšinou minimálnou podmienkou súladu s legislatívnymi predpismi v mnohých krajinách. Jedným zo spôsobov biologického čistenia odpadových vôd je aktivačný proces, ktorý sa delí podľa spôsobu vypúšťania na kontinuálny a diskontinuálny. Nevýhodou diskontinuálnych systémov je, že intenzívne zaťažujú prostredie vypúšťania - podzemné alebo povrchové vody -počas 1 krátkodobých cyklov vypúšťania, z tohto dôvodu sú často neakceptovateľné v citlivých oblastiach. Nevýhodou konvenčných kontinuálnych systémov je ich nízka odolnosť proti kolísavému zaťaženiu, ktorá sa prejavuje únikom kalu zo systému a zhoršením parametrov vyčistenej vody, unikajúci kal môže upchávať vsakovacie systémy na vypúšťanie vyčistených odpadových vôd do podzemných vôd.Biological, i. secondary wastewater treatment from small sources of pollution is mostly a minimum condition for compliance with legislation in many countries. One method of biological waste water treatment is the activation process, which is divided into continuous and discontinuous according to the discharge method. The disadvantage of discontinuous systems is that they are heavily burdening the discharge environment - groundwater or surface water - during 1 short discharge cycles, therefore they are often unacceptable in sensitive areas. A disadvantage of conventional continuous systems is their low resistance to fluctuating loads, which is manifested by leakage of sludge from the system and deterioration of purified water parameters, leaking sludge can clog up seepage systems for discharging purified wastewater into groundwater.

Individuálne systémy s biologickým stupňom čistenia sú dimenzované predovšetkým len na odstraňovanie organického znečistenia odpadových vôd, bez odstraňovania dusíka a fosforu, ktoré sú príčinou nadmerného rozšírenia vodného kvetu (eutrofízácia) a bez odstraňovania mikrobiologického znečistenia, ktoré môže byť príčinou rôznych ochorení pri recyklácii a spätnom využití vyčistených odpadových vôd. Nízka stabilita čistiacej účinnosti znemožňuje recykláciu a spätné využitie vyčistených vôd bez ďalšej, nákladnej úpravy a spôsobuje zvýšené zaťaženie povrchových a podzemných vôd a upchávanie vsakovacích systémov.Individual systems with biological treatment are designed primarily for the removal of organic waste water pollution, without removing nitrogen and phosphorus, causing excessive water bloom (eutrophication), and without removing microbiological pollution, which can cause various diseases in recycling and reuse treated waste water. The low stability of the cleaning efficiency makes it impossible to recycle and reuse the purified water without further, costly treatment and causes increased loading of surface and ground water and clogging of the seepage systems.

Dočistenie biologicky vyčistených odpadových vôd slúži na zníženie koncentrácie BSK5 a nerozpustených látok, ďalej môže mať za úlohu aj odstránenie mikrobiologického znečistenia a zníženie koncentrácie fosforu pomocou chemických aditív do takej miery, aby bolo možné vyčistené odpadové vody vypúšťať aj v citlivých oblastiach alebo ich spätne využívať.The treatment of biologically treated waste water serves to reduce BOD5 and suspended solids, furthermore it can also remove microbiological contamination and reduce phosphorus concentration by chemical additives to the extent that the treated waste water can be discharged in sensitive areas or re-use.

Existujú dve skupiny zariadení na dočistenie odpadových vôd. Prvú skupinu tvoria zariadenia, ktoré pracujú s intenzívnymi, technickými spôsobmi pomocou rôznych typov filtrov, membrán, atď. s určitými nárokmi na elektrickú energiu, prípadne potrebou použitia chemických aditív, resp. strojného zariadenia na automatické, periodické prečistenie a odstránenie zachyteného znečistenia na povrchu a vo vnútri filtrov a membrán.There are two groups of sewage treatment plants. The first group consists of devices that work with intensive, technical methods using different types of filters, membranes, etc. with certain demands on electricity, or the need to use chemical additives, resp. machinery for the automatic, periodic cleaning and removal of trapped contamination on the surface and within the filters and membranes.

Druhú skupinu tvoria extenzívne zariadenia s nižšou alebo žiadnou energetickou náročnosťou, bez použitia chemických aditív a strojného zariadenia, u týchto zariadení nie je možné priebežne automaticky vykonávať odstránenie zachyteného znečistenia vo filtračnej vrstve, ale po určitom čase prevádzky je treba nákladným spôsom celú filtračnú vrstvu odstrániť, zneškodniť a nahradiť.The second group consists of extensive devices with low or no energy consumption, without the use of chemical additives and machinery, where it is not possible to continuously remove the trapped contamination in the filter layer, but after a certain period of operation the entire filter layer must be removed costly. dispose and replace.

Napriek nesporným výhodám extenzívnych zariadení sa čoraz viac uplatňujú aj technické zariadenia na dočistenie odpadových vôd, lebo vyžadujú menšiu plochu, lepšie možno garantovať a kontrolovať ich účinnosť, lepšie sa môžu prispôsobiť kolísavému zaťaženiu a preťaženiu, ich znečistenie možno priebežne automaticky odstraňovať a dosahujú podobné alebo lepšie výsledky kvality dočistených odpadových vôd ako extenzívne systémy, pričom sú menej citlivé napríklad na striedanie ročných období.Despite the indisputable advantages of extensive installations, technical installations for waste water treatment are increasingly being used, as they require less surface, better guarantee and control their effectiveness, better adapt to fluctuating loads and overloads, contamination can be automatically removed continually and achieve similar or better the results of the quality of treated wastewater as extensive systems are less sensitive, for example, to changing seasons.

V patente US5770081 je opísané dočisťovacie zariadenie pre individuálne čistenie odpadových vôd na zníženie množstva suspendovaných látok v odtoku z biologického stupňa čistenia a na vyrovnanie premenlivých prietokov. Zariadenie je umiestnené v dosadzovacej nádrži (môže byť umiestnené aj za dosadzovacou nádržou) a je pripojené k odtokovému potrubiu a pozostáva z cylindrického zariadenia, pričom biologicky vyčistená voda odteká z dosadzovacieho priestoru cez štyri vertikálne škáry v cylindrickom zariadení na odtoku z dosadzovacieho priestoru, so šírkou jednej škáry 1/16 palca, t.j. 1,6 mm a dĺžkou 23 cm, ktoré spôsobujú vytváranie retenčného priestoru v biologickom reaktore medzi minimálnou a maximálnou hladinou a odteká vyrovnaný prietok. Zariadenie slúži aj na dočistenie odpadovej vody lebo škáry prepúšťajú len čiastočky, ktoré sú menšie ako šírka škáry. Ďalej v škárach sa vytvára biologický nárast, ktorý tiež zadržuje nerozpustené látky. Po určitom čase prevádzky škáry pomaly zarastajú resp. sa zanesú plávajúcimi znečisťujúcimi látkami, vodná hladina stúpa v celom zariadení, lebo voda môže odtekať len cez vyššie položenú časť škáry. Dĺžka škár je navrhnutá z dôvodu, aby bola k dispozícii dostatočná prietočná plocha aj v prípade postupného upchávania škár medzi jednotlivými servisnými intervalmi, t.j. sa ráta s postupným zarastaním škár. Čistenie škár je čiastočne aj samovoľné, pretekajúca voda cez škáry spôsobuje „erodovanie“ zalepených miest a časť nárastu, ktorá už nie je pod vodou po určitom čase sa vysuší a opadne. Tento spôsob čistenia filtračného zariadenia je neisté, nekontrolovateľné a bezpečne môže odstrániť len čiastočky väčšie ako šírka škáry, ďalej rieši len odstránenie suspendovaných a plávajúcich látok.US5770081 discloses a purification device for individual wastewater treatment to reduce the amount of suspended matter in the effluent from the biological treatment stage and to compensate for varying flow rates. The device is located in the settling tank (can also be located behind the settling tank) and is connected to the drain line and consists of a cylindrical device, with biologically purified water flowing out of the sedimentation space through four vertical gaps in the cylindrical sedimentation device, width 1/16 inch, ie 1.6 mm and a length of 23 cm, which create a retention space in the biological reactor between the minimum and maximum levels and flow out a balanced flow. The device is also used for waste water purification, because the germs only release particles that are smaller than the width of the germ. Furthermore, in the joints a biological increase is created which also retains the undissolved substances. After a certain period of operation, the joints slowly overgrow, respectively. The water level rises throughout the plant, as water can only flow through the upper part of the joint. The length of the joints is designed to provide sufficient flow area even in the event of gradual clogging of joints between service intervals, i. counts with gradual overgrowth of joints. The cleaning of the joints is also partly spontaneous, the flowing water through the joints causes 'erosion' of the sealed areas and the part of the rise that is no longer under water after a certain time is dried and faded. This method of cleaning the filter device is uncertain, uncontrollable, and can safely remove only particles larger than the width of the joint, further only removing the suspended and floating substances.

V patente US6200472B1 je opísaný systém na trojstupňové čistenie odpadových vôd (primáme, sekundárne aterciáme) z malých zdrojov v jednom kompaktnom zariadení. Prvým stupňom je nádrž na predčistenie, kde sa necháva odpadová voda odsedimentovať až do začatia anaeróbnych procesov, ďalej aktivačná nádrž so separáciou aktivovaného kalu aterciámym stupňom je filtrácia a chlorácia v tretej nádrži. Všetky tieto nádrže sú spojené do jedného celku a vytvárajú tak jedno kompaktné zariadenie. Na odtoku z biologického do terciárneho stupňa je osadená prepážka, ktorá je tvorená dvomi kanalizačnými T-kusmi tak, aby prípadné plávajúce nečistoty z hladiny separačnej časti neodtekali do terciárneho stupňa. Na odstránenie prípadných nečistôt slúži integrovaný filter s chlorátorom. Princíp filtra je v tom, že biologicky vyčistená voda odteká cez nomú stenu z T-kusov do rúrového vertikálneho filtra, na ktorom sú vytvorené otvory na veľkej časti povrchu. Filter slúži na zachytenie plávajúcich nečistôt, ktoré môžu unikať z biologického stupňa. V hornej časti rúrkového filtra sa nachádza aj priestor pre chlórovú tabletku, ktorou sa dezinfikuje vyčistená odpadová voda. Nevýhodou tohto spôsobu je, že filter treba pravidelne manuálne čistiť aspoň 2x ročne.US6200472B1 discloses a system for three-stage wastewater treatment (primary, secondary and atheriacal) from small sources in one compact plant. The first stage is a pre-treatment tank, where the waste water is allowed to settle until anaerobic processes are started, and the activation tank with activated sludge separation and atherial stage is filtration and chlorination in the third tank. All these tanks are combined in one unit to form one compact device. At the outflow from the biological to the tertiary stage, a septum is fitted, which consists of two sewer T-pieces so that any floating impurities from the level of the separation section do not flow to the tertiary stage. An integrated chlorine filter is used to remove any impurities. The principle of the filter is that the biologically purified water flows through the wall from the T-pieces into a pipe vertical filter on which holes are formed on a large part of the surface. The filter is used to trap floating impurities that may escape from the biological stage. In the upper part of the tube filter there is also a space for the chlorine tablet, which disinfects the purified waste water. The disadvantage of this method is that the filter must be manually cleaned regularly at least twice a year.

V patente US4608157A je opísané zariadenie na čistenie odpadových vôd pre individuálne domy, ktoré využíva systém aktivovaného kalu, súčasťou systému je aktivačný priestor a dosadzovací priestor, ďalej filtračné zariadenie na odtoku z dosadzovacieho priestoru a hladina vody môže byť na normálnej úrovni a zvýšenej úrovni, v závislosti od toho, či filtračné zariadenie je upchané alebo nie. Dosadzovací priestor je spojený cez spojovacie potrubie s priepadovou komorou, ktorá je zároveň komorou pre spätný preplach. V priepadovej komore je osadené čerpadlo, ktoré čerpá preplachovú vodu cez filtračnú tkaninu, pričom zapnutie čerpadla je závislé na definovanej výške hladiny vody v priepadovej komore. V dosadzovacom priestore je realizovaný havarijný otvor, cez ktorý preteká odpadová voda, ak sa filtračné zariadenie upchá. Tubulámy filtračný systém pracuje s filtráciou cez filtračnú tkaninu, pričom tubulámy filter je položený horizontálne v úrovni normálnej hladiny vody, takže v prípade stúpania hladiny pri väčšom prietoku pritekajúcich vôd sa postupne viac a viac sa ponorí do vody a tým sa zväčšuje filtračná plocha. Pri upchaní filtra sa hladina zdvíha na úroveň, keď začne pretekať cez havarijný odtok a obtokuje filter. Nevýhodou tohto zariadenia je, že filtračný materiál nie je neustále ponorený vo vode a nemôžu sa vytvárať vhodné podmienky na aeróbny biologický nárast. Účinok filtra je obmedzený len na dočistenie vôd od hrubých nečistôt a kalových vločiek. Ďalšou nevýhodou je, že kalové vločky môžu zalepiť filtračnú tkaninu, lebo nie je vytvorený priestor pre vysedimentovanie unikajúcich vločiek kalu a nie je vyrovnaný prietok na filtračnú tkaninu.US4608157A discloses a sewage treatment plant for individual homes that employs an activated sludge system, includes an activation space and a settling space, a filtering device for leaving the settling space, and a water level at normal and elevated levels. depending on whether the filter device is clogged or not. The settling space is connected via a connecting pipe to a through chamber, which is also a backwash chamber. A pump is provided in the overflow chamber, which pumps the flushing water through the filter fabric, the start of the pump being dependent on the defined water level in the overflow chamber. An emergency opening is provided in the settling space through which the waste water flows if the filter device becomes clogged. The tubular filter system operates through filtration through a filter fabric, the tubular filter being laid horizontally at normal water level, so that if the level rises at a higher flow of flowing water, it gradually sinks into the water and thus increases the filtration area. When the filter becomes clogged, the level rises to the level as it starts to flow through the emergency drain and bypasses the filter. The disadvantage of this device is that the filter material is not constantly immersed in water and that suitable conditions for aerobic biological growth cannot be created. The effect of the filter is limited to purifying water from coarse dirt and sludge. A further disadvantage is that the sludge flakes can stick to the filter fabric, since there is no space to sediment the escaping sludge flakes and the flow to the filter fabric is not balanced.

V patente číslo US4021347A je opísané zariadenie, ktoré obsahuje predčistenie, biologické čistenie a terciáme čistenie na čistenie splaškových odpadových vôd z malých zdrojov znečistenia, pričom terciáme čistenie pozostáva z diekovaného roštu a z vrstvy netkanej textílie z umelej hmoty. Spôsob spätného preplachu filtra je pomocou tlakovej vody, tento spôsob čistenia filtra odstráni biologický nárast a preto účinnosť filtra je malá.US4021347A discloses an apparatus comprising pre-treatment, biological treatment and tertiary treatment for treating sewage from small sources of pollution, wherein the tertiary cleaning consists of a dental grate and a non-woven plastic layer. The method of backwashing the filter is by means of pressurized water, this method of filter cleaning removes biological growth and therefore the efficiency of the filter is low.

Jedným zo známych spôsobov dočisťovania odpadových vôd je filtrácia cez zrnitý materiál, najčastejšie piesok ale sú známe aj iné sypké aj vláknité filtračné materiály (napr. zeolit, minerálne vlákna, atď. Pieskové filtre sú dobre známe filtračné zariadenia na filtráciu vôd a odpadových vôd. Niekoľko konfigurácií pieskových filtrov sú dobre známe, ako napr. gravitačné a tlakové, pomalé, rýchlofiltre a podľa smeru prietoku pieskový filter pretekaný zdola nahor a zhora nadol. Najjednoduchšie pieskové filtre sú gravitačné filtre pretekané zhora nadol, ktoré pozostávajú z nádrže s filtračným médiom ako napr. piesok a majú vstup tlakovej vody na vrchu nádrže a výstup prefiltrovanej vody v spodnej časti nádrže. Na odstránenie zachytených nečistôt je privedená zospodu do filtračného lôžka tlaková voda s dostatočnou rýchlosťou na to, aby dokázala fluidizovať vrstvu piesku, aby sa čiastočky piesku začali rotovať a zbavili sa 4 zachytených mechanických nečistôt. Po dokončení prania sa vrstva piesku usadí tak, že väčšie čiastočky vplyvom gravitácie sa hromadia v spodnej časti a menšie čiastočky vo vrchnej časti stĺpca filtračného média. V hornej časti filtra, kde sú najmenšie čiastočky piesku sa zachytí najviac znečisťujúcich látok. Tento filtračný systém nie je vhodný pre malé individuálne systémy čistenia odpadových vôd, lebo unikajúce kalové vločky ho môžu ľahko upchať, navyše je potrebné zariadenie na intenzívne pranie piesku.One of the known methods of wastewater treatment is filtration through granular material, but most commonly sand is also known as other loose and fibrous filtration materials (eg zeolite, mineral fibers, etc.) Sand filters are well known filtration devices for water and wastewater filtration. Sand filter configurations are well known, such as gravity and pressure, slow, quick filters and flow direction sand filter flowing from bottom to top and bottom. The simplest sand filters are gravity filters flowing from top to bottom, which consist of a tank with filter media such as. sand and have a pressurized water inlet at the top of the tank and a filtered water outlet at the bottom of the tank To remove trapped impurities, pressurized water is introduced from below into the filter bed with sufficient speed to fluidize the sand layer to start the sand particles to rotate After the wash, the sand layer settles so that larger particles due to gravity accumulate at the bottom and smaller particles at the top of the filter media column. At the top of the filter, where the smallest particles of sand are trapped, the most pollutants are collected. This filter system is not suitable for small individual sewage treatment systems, as leaked sludge flakes can easily clog it; moreover, an intensive sand washing device is required.

Podľa prietoku sa delia pieskové filtre na nasledovné skupiny:According to the flow, sand filters are divided into the following groups:

• Štandardný pieskový filter s prietokom zhora nadol: rýchlosť filtrácie cca 1-4 m/h • Štandardný pieskový rýchlofilter s prietokom zdola nahor: rýchlosť filtrácie cca 20-29 m/h • Pomalý konvenčný pieskový filter s rýchlosťou filtrácie pod cca 0,4 m/h nestratifikovaný piesok, inaktívny, • Rýchly tlakový pieskový filter - rýchlosť filtrácie max.9 m/h, piesok 0,6-1,2 mm• Standard sand filter with top-down flow: filtration speed approx. 1-4 m / h • Standard sand filter with bottom-up flow: filtration speed approx. 20-29 m / h • Slow conventional sand filter with filtration speed below approx. 0,4 m / h non-stratified sand, inactive, • Fast pressure sand filter - filtration speed max.9 m / h, sand 0.6-1.2 mm

Pre individuálne systémy čistenia sú vhodné systémy, ktoré sa neupchávajú rýchlo, nepotrebujú intenzívne pranie filtračnej vrstvy a sú pomalé, lebo tak možno zabezpečiť potrebnú účinnosť. U týchto zariadení treba riešiť zanášanie - kolmatáciu filtračnej vrstvy, čo spôsobuje znižovanie porozity a priepustnosť systému, ako aj znižuje prestup kyslíka. Tieto skutočnosti majú za následok zníženie účinnosti čistenia až znefunkčnenie (upchanie) systému na dočisťovanie.For individual cleaning systems, systems that do not clog quickly, do not need intensive washing of the filter layer and are slow, are suitable, as this can provide the necessary efficiency. Clogging - perpendicularity of the filter layer has to be addressed with these devices, which reduces porosity and permeability of the system, as well as decreases oxygen transfer. This results in a reduction in the cleaning efficiency and a malfunction of the purification system.

V patente číslo US3870633A je popísané zariadenie na terciáme dočistenie biologicky (sekundárne) prečistených odpadových vôd. Zariadenie obsahuje vyrovnávaciu komoru, ktorá vyrovnáva premenlivý prietok z biologického stupňa čistenia, pieskový filter pretekaný zhora smerom dole a potrubný systém na preplachovanie filtra. Nevýhodou je, že vyrovnanie prietokov je dosiahnuté pomocou plavákových spínačov a solenoidových ventilov, čo znamená zvýšené investičné aj prevádzkové náklady a pieskový filter je pretekaný zhora smerom nadol, čím sa vytvára nebezpečenstvo upchávania filtra usadzovaním čiastočiek kalu priamo na vrstvu filtračného lôžka.US3870633A discloses a device for tertiary purification of biologically (secondary) purified waste water. The device comprises a buffer chamber that compensates for the variable flow rate from the biological purification stage, a sand filter flowing from top to bottom and a piping system for flushing the filter. The disadvantage is that the flow compensation is achieved by float switches and solenoid valves, which means increased investment and operating costs, and the sand filter is flowed from top to bottom, creating a risk of filter clogging by settling sludge particles directly onto the filter bed layer.

V oblasti úpravy dažďových odpadových vôd sú známe riešenia upflow filtrov (napr. US2007289908A1 alebo US6406218B1), kde v dolnej časti nádrže filtra pod roštom filtračného média sa nachádzajú zvislé steny, ktoré zabraňujú rozvíreniu usadeného kalu. Filter obsahuje tiež samočistiaci mechanizmus spätného preplachu po skončení dažďa, a to cez malý otvor v dolnej časti, kde samovoľne môže vytekať časť obsahu nádrže. Ďalším známym riešením upflow filtra (filtra pretekaného zdola hore) je známe riešenie v US4141824 vo vodárenstve pri úprave surovej vody na pitnú vodu, kde riečna voda na úpravu preteká cez filter zdola nahor s rýchlosťou 6 palcov za minútu, t.j. cca 9 m/h. Voda na čistenie sa privádza do filtra cez otvor v dolnej časti nádrže pod nosným, priepustným dnom filtračného lôžka. Dolná časť nádrže pod dnom filtračného lôžka slúži na odstránenie hrubších nečistôt. Ďalej v dolnej časti nádrže je otvor na nárazové vypúšťanie vôd z filtra, ktorý slúži na periodické spätné preplachovanie. Dažďové vody a surové vody z úpravne vody však majú iných charakter, ako splaškové odpadové vody, takže aj riešenie spätného preplachovania a čistenia filtrov vyžaduje iný prístup v prípade splaškových odpadových vôd.Upflow filter solutions (e.g. US2007289908A1 or US6406218B1) are known in the field of rainwater treatment where vertical walls are located at the bottom of the filter tank below the filter media grate to prevent settling of sludge. The filter also includes a self-cleaning backwash mechanism after the rain has ended, through a small opening in the lower section where it can spontaneously leak part of the tank contents. Another known upflow filter solution is the known solution in US4141824 in the water supply for treating raw water for drinking water, where the river treatment water flows through a bottom-up filter at a rate of 6 inches per minute, i. approx. 9 m / h. The cleaning water is fed to the filter through an opening in the lower part of the tank below the permeable, permeable bottom of the filter bed. The lower part of the tank below the bottom of the filter bed serves to remove thicker dirt. Furthermore, in the lower part of the tank there is an opening for impinging discharge of water from the filter, which serves for periodic backwashing. However, rainwater and raw water from the water treatment plant are of a different nature than sewage waste water, so that the solution of backwashing and filter cleaning requires a different approach in the case of sewage waste water.

Z US2004026317A1 je známe, že mikroorganizmy sú zachytávané hlavne v tenkej vrstve filtračnej vrstvy, kde sa vytvorí tenký biologický film. Vo vnútri vrstvy sú mikroorganizmy usmrtené inými baktériami alebo sú zachytené medzi čiastočkami piesku až kým prestanú žiť. Surová voda musí obsahovať dostatočné množstvo kyslíka, aby sa mohli odohrávať tieto procesy. Z aktivačného procesu vznikajúca vyčistená odpadová voda môže obsahovať ešte vločky aktivovaného kalu, menšie alebo väčšie, ktoré môžu upchávať póry v infiltračnej zemine alebo upchávať otvory závlahových systémov. Konvečné technológie v takom prípade používajú pridávanie chemikálií na koaguláciu a flokuláciu pred filtráciou. Chemické látky vytvárajú z malých čiastočiek veľké, ktoré sa ľahko zachytávajú vo vrstve filtračného materiálu. Chemické látky vytvárajú chemický kal, ktorý môže upchávať póry filtra a spôsobujú predraženie dočisťovania a sú potrebné časté cykly premývania. Preto v US2004026317A1 sa používa terciáme dočistenie filtráciou po biologickom čistení aktivačným procesom bez potreby dávkovania chemikálií, kde sa využíva schopnosť vločiek aktivovaného kalu v malom množstve vyvolať flokuláciu nerozpustených látok prítomných vo vyčistenej vode pred filtráciou, zlepšiť účinnosť filtrácie a znížiť množstvo nerozpustených látok vo vyčistenej vode za dočisťovacím stupňom. Navyše malé množstvo aktivovaného kalu pred filtrom vytvára na povrchu filtra aktívnu vrstvu, ktorá zlepšuje charakteristiky prefiltrovanej vody biologickými procesmi, ktoré sa odohrávajú v takejto vrstve.It is known from US2004026317A1 that microorganisms are mainly captured in a thin layer of the filter layer where a thin biological film is formed. Inside the layer, microorganisms are killed by other bacteria or trapped between sand particles until they stop living. The raw water must contain sufficient oxygen for these processes to take place. The effluent generated from the activation process may also contain activated sludge flakes, smaller or larger, which may clog pores in the infiltration soil or clog holes in irrigation systems. Conventional technologies in this case use the addition of chemicals for coagulation and flocculation prior to filtration. Chemicals form small particles that are easily trapped in the filter material layer. Chemicals create a chemical sludge that can clog the filter pores and make the purification more expensive and frequent washing cycles are required. Therefore, US2004026317A1 uses tertiary filtration purification after biological purification by an activation process without the need for chemical dosing, utilizing the ability of activated sludge flocs in small quantities to flocculate the suspended solids present in the purified water prior to filtration, improve filtration efficiency and reduce suspended solids. after the finishing stage. In addition, a small amount of activated sludge upstream of the filter forms an active layer on the filter surface which improves the characteristics of the filtered water by the biological processes taking place in such a layer.

Všeobecné poznatky zo stavu techniky a potreba vylepšenia existujúceho stavu:General knowledge of the state of the art and the need to improve the existing situation:

Na terciáme dočistenie odpadových vôd pre domové čistiarne odpadových vôd a malé čistiarne odpadových vôd sa najčastejšie používajú buď technické zariadenia, ako napríklad pieskové, zeolitové filtre tlakové alebo pomalé, membránová filtrácia, s dávkovaním chemických aditív alebo bez dávkovania, alebo pasívne zariadenia ako rôzne zemné filtre, vertikálne pieskové filtre, vegetačné dočisťovacie čistiarne, atď. Konvenčné pieskové filtre a iné filtre so zrnitým alebo 6 vláknitým filtračným materiálom sú náchylné na upchávanie pri používaní v oblasti domových čistiarní odpadových vôd, lebo nie je možné použiť s finančných dôvodov bežne používané preplachovacie techniky, ktoré sú náročné na technické vybavenie a sú poruchové, vyžadujú pomerne často údržbu, ďalej problémom sú veľké výkyvy v produkcii odpadových vôd, z tohto dôvodu musia byť predimenzované a v praxi sa bežne nepoužívajú. Membránové filtračné zariadenia sú výhodné z toho hľadiska, že môžu odstrániť mikrobiologické znečistenie bez prídavku chemikálií, tieto zariadenia vo forme tzv. membránovej aktivácie sa používajú aj v oblasti domových čistiarní odpadových vôd v súčasnosti, ale sú relatívne drahé a ich prevádzka a údržba je tiež zložitejšia a drahšia. Najčastejšie sa používajú na dočistenie biologicky vyčistených odpadových vôd pasívne, extenzívne systémy, ktoré na jednej strane nie sú náročné na technické vybavenie a údržbu, dobre zapadajú do prírodného prostredia, ale sú náročné na plochu, najmä ak majú znášať aj výkyvy v zaťažení.For tertiary waste water treatment for domestic and small wastewater treatment plants, either technical equipment such as sand, pressure or slow zeolite filters, membrane filtration, with or without chemical additive dosing, or passive equipment such as various ground filters are most commonly used. , vertical sand filters, vegetation treatment plants, etc. Conventional sand filters and other filters with granular or 6-fiber filter material are susceptible to clogging when used in domestic sewage treatment plants, because it is not possible to use commonly used flushing techniques that are technically demanding and fault-tolerant require quite often maintenance, the problem is large fluctuations in wastewater production, therefore they must be oversized and are not commonly used in practice. Membrane filtration devices are advantageous in that they can remove microbiological contamination without the addition of chemicals. Membrane activation is also used in the field of domestic wastewater treatment plants at present, but is relatively expensive and their operation and maintenance is also more complex and expensive. Most often, passive, extensive systems are used for the purification of biologically treated wastewater, which on the one hand are not demanding in terms of equipment and maintenance, fit well with the natural environment, but are demanding in terms of area, especially if they are to withstand load fluctuations.

Úlohou technického riešenia je vylepšiť pieskovú filtráciu pre aplikáciu v individuálnych systémoch tak, aby sa filter stal prakticky bezúdržbový, s automatickým preplachovaním, aby sa eliminovalo upchávanie filtra, a aby sa účinok filtra blížil alebo prekročil účinok membránových filtračných zariadení. Tým by boli dosiahnuté výsledky vyčistených odpadových vôd porovnateľné s membránovými zariadeniami ale s podstatne menšími nákladmi na zaobstaranie, prevádzku a údržbu.The task of the invention is to improve sand filtration for application in individual systems so that the filter becomes virtually maintenance-free, with automatic flushing, to eliminate filter clogging, and to keep the filter effect close to or exceed the membrane filter devices. In this way, the results of the treated wastewater would be comparable to membrane installations but with considerably lower procurement, operation and maintenance costs.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Uvedenú úlohu rieši a nedostatky známych zariadení na biologické čistenie a dočisťovanie odpadových vôd a spôsobu biologického čistenia a dočisťovania odpadových vôd v podstatnej miere odstraňuje zariadenie na biologické čistenie a dočisťovanie biologicky vyčistených odpadových vôd a spôsobu biologického čistenia a dočisťovania odpadových vôd podľa tohto technického riešenia. Zariadenie na biologické čistenie a dočisťovanie biologicky vyčistených odpadových vôd obsahuje biologický reaktor na biologické čistenie odpadových vôd pomocou systému s aktivovaným kalom a filtračné zariadenie na dočistenie biologicky vyčistených odpadových vôd. Podstata technického riešenia spočíva v tom, že filtračné zariadenie obsahuje čerpaciu komoru, sedimentačný priestor a filtračný priestor s filtračným lôžkom a s akumulačným priestorom dočistenej vody nachádzajúcou sa medzi hornou úrovňou filtračného lôžka a odtokovým otvorom z filtračného priestoru. Prítokový otvor biologicky vyčistených odpadových vôd z biologického reaktora je v sedimentačnom priestore pod priepustným dnom filtračného lôžka, ktorý otvor môže vo výhodnom uskutočnení slúžiť aj na 7 odvod odpadových vôd a kalov zo spätného preplachu sedimentačného a filtračného priestoru. Tento otvor je napojený cez spojovacie potrubie do čerpacej komory so sacím otvorom čerpacieho zariadenia pri dne čerpacej komory a výpustný otvor výtlakového potrubia od čerpacieho zariadenia je vedený do biologického reaktora.This problem is solved and the deficiencies of the known biological wastewater treatment and purification plants and the biological wastewater treatment and purification process are substantially eliminated by the biological wastewater treatment and purification plant and the biological wastewater treatment and purification method according to the present invention. The biological wastewater treatment and purification plant comprises a biological reactor for biological wastewater treatment using an activated sludge system and a filter device for the purification of biologically purified wastewater. The principle of the technical solution consists in that the filtration device comprises a pumping chamber, a sedimentation space and a filtration space with a filter bed and a purification water storage space located between the upper level of the filter bed and the outlet opening from the filter space. The inlet opening of the biologically purified waste water from the biological reactor is in the sedimentation space below the permeable bottom of the filter bed, which opening can also advantageously serve for 7 waste water and sludge removal from the backwash of the sedimentation and filtration space. This orifice is connected via a connecting line to the pumping chamber with the suction opening of the pumping device at the bottom of the pumping chamber and the discharge port of the discharge line from the pumping device is routed to the biological reactor.

Z hľadiska účinnosti vyplachovania sedimentačného priestoru je podstatné, že vo filtračnom zariadení je zásobný priestor vody, ktorý je spojený so sedimentačným priestorom otvorom, pričom sedimentačný priestor a zásobný priestor sú určené pre biologicky vyčistenú odpadovú vodu a filtračný priestor je určený pre dočistenú odpadovú vodu.From the point of view of the effluent efficiency of the sedimentation space, it is essential that there is a water storage space in the filter device which is connected to the sedimentation space through an opening, the sedimentation space and the storage space being for biologically treated waste water and the filtering space intended for purified wastewater.

Z hľadiska prevádzkových nákladov na údržbu a minimalizáciu poruchovosti zariadenia je podstatné, že biologicky vyčistená odpadová voda z biologického reaktora je privedená do priestoru filtračného zariadenia pod filtračným lôžkom, kde je vytvorený sedimentačný priestor pod plochou filtračného lôžka tak, aby pri pomalom stúpaní vody smerom zdola nahor cez veľkú plochu filtračného lôžka mali veľké vločky aktivovaného kalu možnosť na vysedimentovanie v priestore pod filtračným lôžkom za vytvorených priaznivých podmienok, keď unášacia rýchlosť stúpania vody je menšia ako rýchlosť sedimentácie veľkých vločiek kalu a malé čiastočky aktivovaného kalu sa môžu spájať do väčších a sedimentovať na dne sedimentačného priestoru podobne ako veľké vločky buď pôsobením aktivovaného kalu ako prirodzeného koagulačného činidla alebo za pomoci dávkovaných chemických činidiel pred vstupom do sedimentačného priestoru.In terms of operating costs for maintenance and minimizing plant failure, it is essential that biologically purified waste water from the biological reactor is fed to the filter device space below the filter bed where a sedimentation space is created below the filter bed surface so that when the water rises slowly from bottom to top Despite the large surface area of the filter bed, large activated sludge flakes had the possibility to settle in the space below the filter bed under favorable conditions when the drift rate of water rise is less than the sedimentation rate of large sludge flakes and small activated sludge particles can join into larger and sediment at the bottom sedimentation space, similar to large flakes, either by the action of activated sludge as a natural coagulation agent or with the aid of dosed chemical agents before entering the sedimentation space u.

Zariadenie na biologické čistenie a dočistenie odpadových vôd vo výhodnom uskutočnení má v biologickom reaktore vytvorený integrovaný retenčný priestor na vyrovnanie aretenciu premenlivých prietokov pomocou škrtiaceho otvoru regulátora prietoku na odtokovom potrubí z biologického reaktora.Preferably, the biological wastewater treatment and purification plant has an integrated retention space in the biological reactor to compensate for variable flow arresting through the flow regulator throttle orifice on the biological reactor effluent.

Z hľadiska účinnosti filtrácie a veľkosti plochy filtračného lôžka je podstatné, že pomocou škrtenia odtoku biologického reaktora a využívania integrovaného retenčného priestoru na eliminovanie krátkodobých maximálnych prietokov odpadových vôd, ako aj na akumuláciu nárazovo vznikajúcich odpadových vôd zo spätného preplachu filtračného zariadenia v retenčnom priestore biologického reaktora je docielený pomalý, vyrovnaný prietok biologicky vyčistených odpadových vôd do filtračného zariadenia, čo znamená úsporu filtračnej plochy pri zachovaní maximálneho zaťaženia filtračnej vrstvy v oblasti pomalej filtrácie 0,2-0,4 m/h a zníženie dávok a spotreby koagulačných činidiel, pričom vyrovnaný prietok biologicky vyčistených vôd nerozvíri usadený kal na dne čerpacej komory a sedimentačného priestoru filtračného zariadenia.In terms of filtration efficiency and filter bed size, it is essential that by throttling the biological reactor effluent and using the integrated retention space to eliminate short-term maximum effluent flows, as well as to accumulate collecting effluents from the backflow of the filtering device in the retention space of the biological reactor. achieved a slow, balanced flow of biologically treated waste water into the filter device, which means saving the filtration area while maintaining the maximum filter layer loading in the area of slow filtration 0.2-0.4 m / h and reducing the dosages and consumption of coagulants, of water does not disturb the settled sludge at the bottom of the pumping chamber and the sedimentation area of the filtration equipment.

Je výhodné, ak prítokový otvor a otvor na odvedenie odpadových vôd a kalov zo spätného preplachu sedimentačného a filtračného priestoru je spoločný.It is advantageous if the inlet opening and the opening for draining the waste water and sludge from the backwashing of the sedimentation and filtering space are common.

Z hľadiska ochrany filtračného lôžka pred zanášaním zo strany sedimentačného priestoru pod filtračným lôžkom je výhodné, ak priepustné dno filtračného lôžka je vyhotovené z tenkého nerezového plechu perforovaného po celej ploche s veľkosťou ok 0,3-0,6 mm, ktorý má hladký povrch, ktorý zadrží plávajúce vločky aktivovaného kalu v sedimentačnom priestore a nedovolí upchanie filtračného lôžka, pričom prípadne vytvorené biologické nárasty okolo otvorov v nerezovom plechu sa ľahko uvoľnia pri spätnom preplachovaní filtračného lôžka.In order to protect the filter bed from clogging on the side of the sedimentation space below the filter bed, it is advantageous if the permeable bottom of the filter bed is made of a thin stainless steel sheet perforated over the entire area of 0.3-0.6 mm mesh having a smooth surface which it retains floating flocs of activated sludge in the sedimentation space and does not allow the filter bed to clog, whereby any possible biological build-ups around the openings in the stainless steel sheet are easily released when the filter bed is backwashed.

Vo výhodnom uskutočnení je výška sedimentačného priestoru pod priepustným dnom filtračného lôžka v rozmedzí 10-15 cm.In a preferred embodiment, the height of the sedimentation space below the permeable bottom of the filter bed is in the range of 10-15 cm.

Z hľadiska účinného preplachovania sedimentačného priestoru filtračného zariadenia je výhodná malá výška sedimentačného priestoru napr. 10-15 cm pre lepšie preplachovanie usadeného kalu, kde možnosť častého zapnutia preplachovania počas dňa umožňuje dimenzovať tento priestor na menší objem, lebo nie je nutné počítať s akumuláciou kalu na dne sedimentačného priestoru. Keďže sa kal nezdrží v sedimentačnom priestore dlho, nedôjde k anaeróbnym procesom, vrstva usadeného kalu nestvrdne na dne a je ľahko vymývateľný zo dna počas spätného preplachovania. Je výhodné, ak filtračné lôžko je tvorené kremičitým pieskom s veľkosťou zŕn v rozmedzí 0,30,8 mm, výška filtračného lôžka je maximálne 30 cm a veľkosť plochy filtračného lôžka je odvodená od filtračnej rýchlosti pieskového filtra v rozmedzí 0,2-0,4 m/h.From the point of view of efficient flushing of the sedimentation space of the filter device, a small height of the sedimentation space, e.g. 10-15 cm for better flushing of settled sludge, where the possibility of frequent flushing during the day allows to dimension this space to a smaller volume, because it is not necessary to count the accumulation of sludge at the bottom of the sedimentation area. Since the sludge does not remain in the sedimentation area for a long time, no anaerobic processes occur, the sediment sludge layer does not harden at the bottom and is easily washable from the bottom during backwashing. Preferably, the filter bed is made of silica sand having a grain size in the range of 0.30.8 mm, a filter bed height of at most 30 cm, and a filter bed area size derived from a filter speed of the sand filter in the range of 0.2-0.4 m / h.

Z hľadiska účinnosti zariadenia na dočistenie odpadových vôd je dôležité, že vrstva filtračného materiálu nie je vyššia ako cca 30 cm, optimálne 15 cm, čo znamená, že priaznivo nízkej vrstve piesku a pomocou zvyšného rozpusteného kyslíka v biologicky vyčistenej odpadovej vode a zvyškového obsahu dusičnanov, ako chemického zdroja kyslíka sú zachované oxické podmienky v celom priereze vrstvy filtračného materiálu, čím sú vytvorené priaznivé podmienky na vytvorenie biologického nárastu z aeróbnych baktérií, ktoré preferujú prítomnosť kyslíka na svoj rast, a sú nepriaznivé podmienky na rast anaeróbnych biologických nárastov, ktoré by mohli upchať filtračnú vrstvu. Aktivovaný kal zachytený medzi zrnkami piesku sa postupne skonzumuje pomocou aeróbnych mikroorganizmov, ktoré v prípade vyššieho prísunu organických látok sa rozmnožujú rýchlejšie, pričom nedôjde k anaeróbnym procesom, ktoré by viedli k upchaniu filtračného lôžka, lebo častý spätný preplach a nízka výška vrstvy filtračného materiálu nedovolia vytvorenie takýchto procesov, pričom nárast aeróbnych mikroorganizmov je efektívny aj v odstraňovaní choroboplodných mikroorganizmov, čo umožňuje recykláciu vôd bez prídavku chemikálií.From the point of view of the efficacy of the wastewater treatment plant, it is important that the filter material layer is not higher than about 30 cm, preferably 15 cm, which means that a favorable low sand layer and residual dissolved oxygen in biologically treated waste water and residual nitrate content, As a chemical source of oxygen, oxic conditions are maintained throughout the cross-section of the filter material layer, thereby creating favorable conditions for biological growth from aerobic bacteria that prefer oxygen to grow, and adverse conditions for anaerobic biological growth that could clog. filter layer. Activated sludge trapped between the grains of sand is gradually consumed by aerobic microorganisms, which in the case of higher intake of organic substances reproduce more quickly, without anaerobic processes leading to clogging of the filter bed, because frequent backwashing and low height of the filter material layer such processes, whereby the growth of aerobic microorganisms is also effective in the removal of pathogenic microorganisms, allowing the recycling of water without the addition of chemicals.

Výhodné je použitie piesku ako filtračného média pri dezinfekcii biologicky vyčistených vôd pomocou činidla s obsahom chlóru, keď nadbytočný obsah chlóru v upravenej biologicky vyčistenej vode počas stúpania cez filtračné lôžko tvorené jemným pieskom sa odstráni vo zvýšenej miere na povrchu pieskových zrniek, kde sa vylučujú bublinky plynného chlóru a tým sa zníži obsah chlóru v dočistenej vode nad filtračným lôžkom, čo je priaznivé pri použití takto dezinfikovanej vody na závlahu okrasnej zelene pri recyklácii vôd.Preferred is the use of sand as a filter medium in the disinfection of biologically purified water with a chlorine-containing reagent when excess chlorine content in the treated biologically purified water during the ascent through a fine sand filter bed is removed to an increased extent on the surface of the sand grains This reduces the chlorine content of the purified water above the filter bed, which is beneficial when using such disinfected water for irrigation of ornamental greens in water recycling.

Výhodne je používaný ako filtračný materiál kremičitý piesok s veľkosťou zŕn 0,3-0,8 mm, ktorý je trvácny, lacný, vzhľadom na spôsob preplachovania spätným preplachom neubúda jeho množstvo počas preplachovania a je jednoducho premývateľný prúdom vody.Preferably, silica sand having a grain size of 0.3-0.8 mm is used as a filter material, which is durable, inexpensive, due to the backwashing method, it does not lose its amount during the rinsing and is simply washable with a stream of water.

Filtračné zariadenie môže byť usporiadané vo vnútri biologického reaktora alebo môže byť umiestnené v samostatnej nádrži, ktorá je zapojená za biologickým reaktorom a to napr.spôsobmi podľa príkladov uskutočnenia.The filter device may be arranged inside the biological reactor or it may be located in a separate tank, which is connected downstream of the biological reactor, for example by means of the embodiments.

Z hľadiska prevádzkových nákladov na údržbu a minimalizáciu poruchovosti zariadenia je podstatné, že spätný preplach filtračného zariadenia sa opakuje automaticky viackrát počas dňa v krátkodobom trvaní a preto filtračné zariadenie má vďaka svojej konštrukcii a viacnásobnému automatickému preplachovaniu veľkú samočistiacu schopnosť a prakticky nevyžaduje údržbu a výmenu filtračného materiálu. Filtračné zariadenie je schopné sa postupne samovoľne vyčistiť aj v prípade úniku veľkého množstva kalu z biologického stupňa v prípade enormného hydraulického zaťaženia biologického reaktora, lebo viacnásobným opakovaním spätného preplachu sa postupne vyčistí filtračné zariadenie od nadmerného množstva kalu usadeného v sedimentačnom priestore filtračného zariadenia pod filtračným lôžkom.In terms of operating costs for maintenance and minimization of equipment failure, it is essential that the filter backwash is repeated automatically several times during the day in the short term and therefore due to its design and multiple automatic flushing the filtering device has high self-cleaning capability and virtually maintenance-free . The filter device is able to gradually clean spontaneously even in case of large sludge leakage from the biological stage in case of enormous hydraulic load of the biological reactor, because by repeated repetition of repeated flushing the filter device gradually cleans the excessive amount of sludge settled in the sedimentation space of the filter device.

Z hľadiska účinnosti zariadenia na dočistenie odpadových vôd je podstatné, že spätný preplach filtračného lôžka je vykonaný spôsobom pomalého spätného toku dočistených odpadových vôd cez vrstvu filtračného materiálu smerom zhora nadol gravitačné tak, že v nižšie položenej čerpacej komore, ktorá je hydraulicky spojená s filtračnou komorou tak, že vytvárajú spojené nádoby, poklesne hladina pomocou sania čerpacieho zariadenia, čo vyvolá klesanie hladiny aj vo filtračnom priestore, pričom tento preplach sa spustí viackrát denne s krátkodobým trvaním, čo je šetrný spôsob k biologickému oživeniu filtračného lôžka, ktoré vykonáva podstatnú časť procesov dočistenia odpadových vôd, a tak tento spätný preplach pomáha vytvárať rovnováhu medzi užitočnými živými organizmami zachytenými vo filtračnom lôžku a nadmerným nárastom biologického oživenia, ktorý by mohol upchať filtračnú vrstvu.From the point of view of the efficiency of the wastewater treatment plant, it is essential that the backwash of the filter bed is effected by a slow backflow of the treated waste water through a layer of filter material from top to bottom gravity so that in a lower pumping chamber which is hydraulically connected to the filter chamber. By forming the connected vessels, the level drops through the suction of the pumping device, causing the level to fall even in the filter space, and this flushing is triggered several times a day with a short duration, a gentle way to biologically revitalize the filter bed. and thus this backwash helps to strike a balance between useful living organisms trapped in the filter bed and an excessive increase in biological recovery that could clog the filter layer.

Z hľadiska účinnosti spätného preplachu je podstatné, že biologicky vyčistená voda z biologického reaktora priteká do sedimentačného priestoru filtračného zariadenia vyrovnaným 10 prietokom, ktorý je menší ako prietok čerpania odpadových vôd zo spätného preplachu čerpacím zariadením, lebo takto počas krátkodobého cyklu spätného preplachu sa hromadí prečerpané množstvo vody a kalu zo spätného preplachu v retenčnom priestore biologického reaktora a len pomaly odteká do čerpacej komory cez škrtiaci otvor v regulátore prietoku, takže voda a kal zo spätného preplachu môžu volne gravitačné vytekať zo sedimentačného priestoru, filtračného priestoru a zásobného priestoru filtra do čerpacej komory.From the point of view of backwash efficiency, it is essential that biologically purified water from the biological reactor flows into the sedimentation space of the filtering device at a balanced 10 flow rate that is less than the backwashing pumping flow through the pumping device. The backwash water and sludge in the retention chamber of the biological reactor and only slowly flows into the pumping chamber through the throttle orifice in the flow regulator so that the backwash water and sludge can freely flow gravitationally from the sedimentation chamber, filter chamber and filter chamber to the pump chamber.

Výhodný je spôsob dezinfekcie biologicky vyčistených vôd pomocou pomaly rozpúšťajúcich tabliet s obsahom dezinfekčného činidla na báze chlóru pred vstupom do sedimentačného priestoru filtračného zariadenia, ktorým sa odstránia choroboplodné mikroorganizmy vo zvýšenej miere, čo umožňuje bezpečnú recykláciu vody.Preferred is a method of disinfecting biologically purified water using slow dissolving tablets containing a chlorine-based disinfectant prior to entering the sedimentation space of the filtering device, which removes pathogenic microorganisms to an increased extent, allowing safe water recycling.

Výhodne je nad filtračnou vrstvou piesku vždy vrstva vyčistenej vody v akumulačnom priestore dočistených vôd, ktorej výška je daná spodkom odtokového otvoru z filtračného zariadenia, ktorý nedovolí vysychaniu a popraskaniu povrchu filtra ani počas nulového prietoku. Výška vrstvy môže byť rôzna, napr. môže umožniť osadenie sania čerpadla terciáme vyčistenej vody na čerpanie na ďalšie využitie vyčistenej vody. Akumulačný priestor dočistených vôd môže slúžiť ako zásoba v prípade recyklácie vôd napr. na splachovanie toalety.Preferably, above the sand filter layer, there is always a layer of purified water in the purification water storage space, the height of which is given by the bottom of the outlet opening from the filter device, which does not allow drying and cracking of the filter surface even during zero flow. The layer height may vary, e.g. may allow the pump suction to be fitted with tertiary purified water for pumping for further use of purified water. The accumulation area of purified water can serve as a reserve in case of water recycling eg. to flush the toilet.

Týmto technickým riešením sa dosiahne vylepšenie pieskovej filtrácie pre aplikáciu v individuálnych systémoch čistenia odpadových vôd tak, že pieskový filter sa stane prakticky bezúdržbový, s automatickým preplachovaním, eliminuje sa upchávanie filtra a účinok filtra sa blíži alebo prekročí účinok membránových filtračných zariadení. Tým sa dosiahnu výsledky vyčistených odpadových vôd porovnateľné s membránovými zariadeniami ale s podstatne menšími nákladmi na zaobstaranie, prevádzku a údržbu.This technical solution achieves improved sand filtration for application in individual wastewater treatment systems such that the sand filter becomes virtually maintenance-free, with automatic flushing, eliminates filter clogging and the filter effect is close to or exceeds the effect of membrane filtration devices. This results in purified wastewater results comparable to membrane installations but with considerably lower procurement, operation and maintenance costs.

Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Podstata technického riešenia je ďalej objasnená v príkladoch jeho uskutočnenia, ktoré sú opísané na základe pripojených výkresov, ktoré znázorňujú:The essence of the invention is further elucidated in the examples, which are described on the basis of the attached drawings, which show:

obr.č.l a Biologický reaktor a filtračné zariadenie integrované do zariadenia na biologické čistenie a dočisťovanie odpadových vôd (príklad 1).1 and Biological reactor and filtering device integrated into a biological wastewater treatment and purification plant (Example 1).

obr.č.2 a, b Zariadenie na biologické čistenie a dočisťovanie odpadových vôd, kde filtračné zariadenie je usporiadané v samostatnej nádrži za biologickým reaktorom (príklad 2).Fig. 2 a, b Plant for biological treatment and purification of waste water, where the filtering device is arranged in a separate tank downstream of the biological reactor (Example 2).

obr.č.3 Zariadenie na biologické čistenie a dočisťovanie odpadových vôd, kde filtračné zariadenie je usporiadané v samostatnej nádrži, ktorá je pripevnená k biologickému reaktoru (príklad 3).FIG. 3 A biological wastewater treatment and purification plant wherein the filtering device is arranged in a separate tank that is attached to the biological reactor (Example 3).

Príklady uskutočneniaEXAMPLES

Príklad 1:Example 1:

Na obr.č.l je znázornené zariadenie na biologické čistenie a dočisťovanie odpadových vôd 75 pre rodinný dom pozostávajúci z biologického reaktora I na biologické čistenie odpadových vôd pomocou systému s aktivovaným kalom a filtračného zariadenia 2 na dočistenie biologicky vyčistených odpadových vôd, pričom biologický reaktor i a filtračné zariadenie 2 sú integrované do zariadenia na biologické čistenie a dočisťovanie odpadových vôd 75.Referring to Fig. 1, there is shown a biological wastewater treatment and purification plant 75 for a family house consisting of a biological reactor I for biological wastewater treatment using an activated sludge system and a filter device 2 for the purification of biologically purified wastewater, the filtering device 2 is integrated into a biological wastewater treatment and purification plant 75.

Zariadenie na biologické čistenie a dočisťovanie odpadových vôd 75 má prítok 3, odtok 4, dno 5, plášť 6 a odnímateľný kryt 7. Prítok 3 do zariadenia 75 je súčasne aj prítokom do biologického reaktora 1. Biologický reaktor 1 obsahuje aktivačný priestor 8 a dosadzovací priestor 9. Aktivačný priestor 8 a dosadzovací priestor 9 sú hydraulicky prepojené otvorom 53. Pri dne dosadzovacieho priestoru 9 je sacie ústie 72 mamutkového čerpadla 56 na čerpanie usadeného aktivovaného kalu cez ústie výtlaku 57 mamutkového čerpadla 56 do aktivačného priestoru 8. V biologickom reaktore i je vytvorený integrovaný retenčný priestor 10 na akumuláciu nárazovo pritekajúcich odpadových vôd z rodinného domu a odpadových vôd zo spätného preplachu filtračného zariadenia 2 medzi normálnou a maximálnou prevádzkovou hladinou vody v biologickom reaktore 1 . V dosadzovacom priestore 9 biologického reaktora i sa nachádza regulátor prietoku 11 so škrtiacim otvorom 12 pri normálnej prevádzkovej hladine vody na odtokovom potrubí 13 z dosadzovacieho priestoru 9 . V regulátore prietoku 11 je otvor 14 na havarijný odtok biologicky vyčistených odpadových vôd pri úrovni maximálnej prevádzkovej hladiny vody v biologickom reaktore L Odtokové potrubie 13 z dosadzovacieho priestoru 9 je zaústené do čerpacej komory 15 filtračného zariadenia 2 .The biological wastewater treatment and purification plant 75 has an inlet 3, an outlet 4, a bottom 5, a casing 6 and a removable cover 7. The inlet 3 to the device 75 is also an inlet to the biological reactor 1. The biological reactor 1 comprises an activation space 8 and a settling space 9. The activation chamber 8 and the settling chamber 9 are hydraulically connected through an opening 53. At the bottom of the settling chamber 9, the suction mouth 72 of the mammoth pump 56 is used to pump settled activated sludge through the discharge mouth 57 of the mammoth pump 56 into the activation chamber 8. an integrated retention space 10 for accumulating shock-absorbing effluent from the family house and effluent from the backwash of the filtering device 2 between the normal and maximum operating water level in the biological reactor 1. In the feed chamber 9 of the biological reactor 1, there is a flow regulator 11 with a choke 12 at a normal operating water level on the outlet pipe 13 from the feed chamber 9. In the flow controller 11 there is an opening 14 for the emergency discharge of biologically treated waste water at the level of the maximum operating water level in the biological reactor 1. The discharge line 13 from the settling space 9 is connected to the pumping chamber 15 of the filtering device 2.

Filtračné zariadenie 2 má prítok 52, odtok 30 a obsahuje čerpaciu komoru 15, sedimentačny priestor 33 a filtračný priestor 35.The filter device 2 has an inlet 52, an outlet 30 and comprises a pumping chamber 15, a sedimentation space 33 and a filtration space 35.

Čerpacia komora 15 je zabudovaná v aktivačnom priestore 8 biologického reaktora 1 v podobe zvislej rúry 16 pripojenej pevne ku dnu 5 biologického reaktora 1, takže kruhová plocha vymedzená dotykom rúry 16 a dna 5 biologického reaktora 1 je súčasne dnom čerpacej komory 15. Hladina vody v čerpacej komore 15 je rovnaká ako hladina vody v biologickom reaktore 1 počas priebehu čistiaceho porcesu. Vo vnútri čerpacej komory 15 sa nachádza mamutkové 12 čerpadlo 17, ktorého sací otvor 19 je pri dne čerpacej komory 15 a výusť 20 potrubia 16 mamutkového čerpadla 17 je nad úrovňou maximálnej prevádzkovej hladiny vaktivačnom priestore 8 biologického reaktora L Rúra mamutkového čerpadla 17 je ukončená odvzdušňovacím otvorom 21. Rúra 16 čerpacej komory 15 je opatrená otvorom 22, ktorý je napojený na spojovacie potrubie 25 medzi čerpacou komorou 15 a dnom 23 sedimentačného priestoru 33.. Spojovacie potrubie 25 sa napája na prítok 26 do sedimentačného priestoru 33 cez jej dno 23 a vyúsťuje pod priepustným dnom 34 filtračného lôžka 37. Prítok 26 biologicky vyčistených odpadových vôd je súčasne aj odtokom 77 vody a kalu zo spätného preplachu filtračného zariadenia 2. Do spojovacieho potrubia 25 medzi čerpacou komorou 15 a dnom 23 sedimentačného priestoru 33 ústí cez otvor 27 obtokové potrubie 28, ktorého výstupný otvor 29 je nad úrovňou maximálnej prevádzkovej hladiny vody v biologickom reaktore I a je zaústený do vzorkovacieho priestoru 54. Vo filtračnom priestore 35 nad priepustným dnom 34 sa nachádza filtračné lôžko 37, ktoré je tvorené voľne sypanou vrstvou kremičitého piesku s veľkosťou zŕn 0,6 - 0,8 mm, výška filtračného lôžka 37 je 15 cm. Veľkosť plochy filtračného lôžka 37 je dimenzovaná podľa návrhovej filtračnej rýchlosti 0,2-0,4 m/h pre pomalú filtráciu. Priepustné dno 34 je tvorené perforovaným nerezovým plechom s veľkosťou dierok 0,4 - 0,5 mm. Výška sedimentačného priestoru 33 medzi dnom 23 a priepustným dnom 34 ie 10 cm. Zásobný priestor 36 biologicky vyčistenej vody je oddelený od filtračného priestoru 35 deliacou stenou 40 a v spodnej časti je hydraulicky spojený so sedimentačným priestorom 33 cez otvor 67 pri dne 23 sedimentačného priestoru 33. Hladina vody v zásobnom priestore 36 biologicky vyčistenej vody je rovnaká ako hladina vody v biologickom reaktore i počas priebehu čistiaceho procesu. Medzi úrovňou normálnej prevádzkovej hladiny dočistenej vody vo filtračnom priestore 35 a hornou úrovňou filtračného lôžka 37 sa nachádza akumulačný priestor dočistenej vody 55. Úroveň hladiny dočistenej vody vo akumulačnom priestore dočistenej vody 55 je daný spodnou hranou odtoku 30 z filtračného priestoru 35 počas priebehu čistiaceho procesu. Medzi úrovňou normálnej prevádzkovej hladiny dočistenej vody vo akumulačnom priestore dočistených vôd 55 a úrovňou normálnej prevádzkovej hladiny vody v biologickom reaktore 1 je výškový rozdiel cca 10 cm, ktorý je dostatočný na vytváranie hydrostatického tlaku na gravitačný prietok vody cez filtračné lôžko 37. Na otvor 30 odtokového potrubia 41 z filtračného priestoru 35 je napojené sacie ústie 42 mamutkového čerpadla dočistených odpadových vôd 43, ktorého výusť 44 je zaústený do vzorkovacieho priestoru 54. Na odtokovom potrubí 4 zo zariadenia 75 na biologické čistenie a dočisťovanie odpadových vôd sa nachádza vzorkovací priestor 54 so vzorkovacím otvorom 45 na odber vzoriek vypúšťaných odpadových vôd. Na prívodnom potrubí tlakového 13 vzduchu 46 do mamutkového čerpadla 17 v čerpacej komore 15 sa nachádza magnetický ventil 47, ktorý je riadený pomocou časového spínača 48 s nastaviteľným časovým intervalom zatvoreného stavu a otvoreného stavu. Zdrojom tlakového vzduchu na poháňanie mamutkových čerpadiel 17,43,56 ako aj prevzdušňovania aktivačného priestoru 8 je dúchadlo 49. Po otvorení odnímateľného krytu 7 zariadenia 75 na biologické čistenie a dočisťovanie odpadových vôd a následne krytu 32 filtračného priestoru 35 je možné vymeniť resp. premyť filtračné lôžko 37. Odpadová voda z rodinného domu priteká cez prítok 3 surových odpadových vôd do zariadenia 75 na biologické čistenie a dočisťovanie odpadových vôd a zároveň do biologického reaktora L V biologickom reaktore 1 sa odohráva biologické čistenie pomocou systému s aktivovaným kalom v aktivačnom priestore 8, zmes aktivovaného kalu a odpadovej vody priteká cez otvor 53 v plášti 51 do dosadzovacieho prietoru 9, v dosadzovacom priestore 9 sa oddelí biologicky vyčistená voda od aktivovaného kalu, ktorý klesá ku dnu a je potom recirkulovaný do čistiaceho procesu pomocou mamutkového čerpadla 56. V dosadzovacom priestore 9 je osadený regulátor prietoku 11 , ktorý pomocou škrtiaceho otvoru 12 na odtokovom potrubí 13 z dosadzovacieho priestoru 9 zamedzuje odtoku biologicky vyčistených odpadových vôd takým prietokom, akým pritekajú odpadové vody z rodinného domu a odpadové vody a kalu zo spätného preplachu filtračného zariadenia 2 do biologického reaktora I, naakumulované množstvo odpadových vôd ostáva v retenčnom priestore 10 biologického reaktora I, ktorý je vytvorený medzi normálnou a maximálnou prevádzkovou hladinou v biologickom reaktore L Biologicky vyčistená odpadová voda s vyrovnaným prietokom odteká z dosadzovacieho priestoru 9 gravitačné cez prítokový otvor 52 filtračného zariadenia 2 do čerpacej komory 15, kde veľké, ťažšie čiastočky suspendovaných látok klesajú ku dnu a biologicky vyčistená odpadová voda spolu s malými čiastočkami suspendovaných látok stúpa vplyvom hydrostatického tlaku rozdielu hladiny vody v biologickom reaktore 1 a hladiny vody vo filtračnom priestore 35 filtračného zariadenia 2 cez spojovacie potrubie 25 do sedimentačného priestoru 33 pod priepustným dnom 34 filtračného lôžka 37. V sedimentačnom priestore 33 sa malé čiastočky suspendovaných látok spoja do väčších a klesajú ku dnu , pričom biologicky vyčistená odpadová voda zbavená sedimentujúcich častíc stúpa pomaly vplyvom hydrostatického tlaku cez priepustné dno 34 smerom zdola nahor cez filtračné lôžko 37. Po určitom čase prevádzky zariadenia na biologické čistenie odpadových vôd a dočisťovanie biologicky vyčistených odpadových vôd 75 sa na povrchu a vo vnútri filtračného lôžka 37 vytvorí biologický film, nárast, ktorý je tvorený baktériami, ktoré požierajú organické látky zachytené vo filtračnom lôžku 37 a ničia aj choroboplodné zárodky, resp. mikrobiologické znečistenie biologicky vyčistenej odpadovej vody. Vo filtračnom lôžku 37 sú 14 vytvorené ideálne podmienky pre rast týchto baktérií, lebo filtračný materiál je stále ponorený vo vode, nevysychá anepopraská jeho povrch vďaka zachovaniu vrstvy dočistenej vody v akumulačnom priestore dočistených vôd 55 nad filtračným lôžkom 37, v biologicky vyčistenej vode je zvyšný rozpustený kyslík z aktivačného procesu čistenia alebo zvyškové množstvo dusičnanov, ktoré sú chemickým zdrojom kyslíka, takže nedôjde k anaeróbnym procesom vo filtračnom lôžku 37 a rozmnoženiu anaeróbnych baktérií, čím by sa mohlo filtračné lôžko 37 upchávať. Zároveň biologické osídlenie filtračného lôžka 37 je udržované v rovnováhe častím, krátkodobým periodickým spätným preplachom. Dočistená odpadová voda sa hromadí nad filtračným lôžkom 37 v akumulačnom priestore dočistenej vody 55 medzi normálnou prevádzkovou hladinou dočistenej vody danou ústím 30 odtokového potrubia 41 a hornou úrovňou filtračného lôžka 37, pričom dočistená odpadová voda sa odčerpáva z filtračného priestoru 35 pomocou mamutkového čerpadla dočistených odpadových vôd 43 cez výusť 44 mamutkového čerpadla 43 do odtokového potrubia 4, cez vzorkovací priestor 54 do odtoku zo zariadenia 75 na biologické čistenie a dočisťovanie odpadových vôd.The pumping chamber 15 is incorporated in the activation space 8 of the biological reactor 1 in the form of a vertical pipe 16 connected rigidly to the bottom 5 of the biological reactor 1 so that the circular area delimited by the pipe 16 and the bottom 5 of the biological reactor 1 is simultaneously the bottom of the pumping chamber 15. The chamber 15 is the same as the water level in the biological reactor 1 during the course of the cleaning process. Inside the pump chamber 15 there is a mammoth pump 12 whose suction opening 19 is at the bottom of the pump chamber 15 and the outlet 20 of the pipeline 16 of the mammoth pump 17 is above the maximum operating level in the activation space 8 of the biological reactor. 21. The chamber 16 of the pump chamber 15 is provided with an opening 22 which is connected to the connecting line 25 between the pump chamber 15 and the bottom 23 of the sedimentation space 33. The connecting line 25 is fed to the inlet 26 into the sedimentation space 33 through its bottom 23 and The inlet 26 of the biologically treated waste water is simultaneously a drain 77 of water and sludge from the backwash of the filtering device 2. A bypass pipe 28 flows into the connecting line 25 between the pumping chamber 15 and the bottom 23 of the sedimentation space 33 through the opening 27. whose outlet opening 29 is on d at the maximum operating water level in the biological reactor I and is connected to the sampling space 54. In the filter space 35 above the permeable bottom 34 there is a filter bed 37 formed by a loose layer of silica sand with a grain size of 0.6-0.8 mm, the height of the filter bed 37 is 15 cm. The size of the filter bed area 37 is sized to a design filtration rate of 0.2-0.4 m / h for slow filtration. The permeable bottom 34 is a perforated stainless steel sheet having a hole size of 0.4-0.5 mm. The height of the sedimentation space 33 between the bottom 23 and the permeable bottom 34 is 10 cm. The biologically purified water storage space 36 is separated from the filter space 35 by a partition 40 and is hydraulically connected to the sedimentation space 33 via an opening 67 at the bottom 23 of the sedimentation space 33 at the bottom. The water level in the biologically purified water storage space 36 is the same as biological reactor even during the purification process. Between the normal operating level of the purified water in the filter space 35 and the upper level of the filter bed 37 there is a purified water storage space 55. The level of the purified water in the purified water storage space 55 is determined by the lower edge of the outlet 30 from the filter space 35 during the cleaning process. There is a height difference of about 10 cm between the normal operating level of the purified water in the purification water storage space 55 and the level of the normal operating water level in the biological reactor 1, which is sufficient to generate hydrostatic pressure for gravity flow through the filter bed 37. A suction mouth 42 of a mammoth pump of purified wastewater 43 is connected to the duct 41 from the filtering space 35 and its outlet 44 is connected to the sampling space 54. On the discharge line 4 from the biological treatment and purification plant 75 there is a sampling space 54 with a sampling opening. 45 for the sampling of discharges. A solenoid valve 47 is located on the supply line 13 of the compressed air 46 to the mammoth pump 17 in the pumping chamber 15, which is controlled by a timer 48 with an adjustable closed and open time interval. The compressed air source for driving the mammoth pumps 17,43,56 as well as the aeration of the activation space 8 is the blower 49. After opening the removable cover 7 of the biological treatment and purification plant 75 and subsequently the cover 32 of the filter space 35, it is possible to replace or replace it. wash the filter bed 37. Waste water from the family house flows through the raw wastewater inlet 3 to the biological treatment and purification plant 75 and at the same time to the biological reactor LV biological reactor 1 takes place through the activated sludge system in the activation space 8, The mixture of activated sludge and wastewater flows through the opening 53 in the housing 51 into the settling space 9, in the settling space 9 the biologically purified water is separated from the activated sludge which sinks to the bottom and is then recirculated to the purification process by a mammoth pump 56. 9, a flow regulator 11 is provided which, by means of a throttle opening 12 on the outlet pipe 13 from the settling space 9, prevents the effluent of biologically treated waste water at such a rate as the effluent from the house and the waste water and sludge from the filter backwash of the biological reactor I, the accumulated amount of waste water remains in the retention space 10 of the biological reactor I, which is formed between the normal and maximum operating level in the biological reactor L Biologically treated effluent with balanced flow flows from the settling space 9 gravitationally through the inlet port 52 of the filter device 2 into the pumping chamber 15, where large, heavier suspended particulate matter sinks to the bottom and the biologically purified waste water together with small suspended particulate matter increases due to hydrostatic pressure of the water level difference in the biological reactor 1 and water level in the filter space 35 via the connecting duct 25 to the sedimentation space 33 below the permeable bottom 34 of the filter bed 37. In the sedimentation space 33, small particles of suspended matter are combined into larger particles and sink to the bottom, while biologically The cleaned waste water free of sedimentation particles rises slowly due to hydrostatic pressure through the permeable bottom 34 from bottom to top through the filter bed 37. After a certain period of operation of the biological waste water treatment plant and the purification of the biologically treated waste water 75 is formed on the surface and inside the filter bed 37 a biological film, an increase that is formed by bacteria that eat organic matter trapped in the filter bed 37 and also destroy germs, respectively. microbiological contamination of biologically treated waste water. In the filter bed 37, ideal conditions for the growth of these bacteria are created, since the filter material is still immersed in water, does not dry and does not dry its surface by maintaining a layer of purified water in the storage area of the purified water 55 above the filter bed 37; oxygen from the activating purification process or residual amount of nitrates, which are the chemical source of oxygen, so that anaerobic processes in the filter bed 37 and the proliferation of anaerobic bacteria will not occur, thereby clogging the filter bed 37. At the same time, the biological settlement of the filter bed 37 is maintained in equilibrium by portions, a brief periodic backwash. Purified waste water accumulates above the filter bed 37 in the purified water accumulation space 55 between the normal operating level of the purified water given by the outlet 30 of the outlet pipe 41 and the upper level of the filter bed 37, the purified waste water being pumped out of the filter space 35. 43 through the outlet 44 of the mammoth pump 43 into the outlet pipe 4, through the sampling space 54 into the outlet from the plant 75 for biological treatment and waste water treatment.

V prípade, ak akumulačný priestor 1Ό medzi normálnou a maximálnou prevádzkovou hladinou v biologickom reaktore 1 nestačí na dočasné zadržanie pritekajúcich odpadových vôd, odteká biologicky vyčistená odpadová voda cez otvor 14 havarijného odtoku v regulátore prietoku H. cez čerpaciu komoru 15 do sedimentačného priestoru 33. V prípade havarijného upchatia filtračného lôžka 21 stúpa biologicky vyčistená voda v obtokovom potrubí 28 a odteká do odtoku 4 zo zariadenia 75 na biologické čistenie a dočisťovanie odpadových vôd cez vzorkovací priestor 54.If the accumulation space 1Ό between the normal and the maximum operating level in the biological reactor 1 is not sufficient to temporarily contain the incoming effluents, the biologically purified wastewater flows through the emergency outlet 14 in the flow controller H. through the pumping chamber 15 to the sedimentation space 33. In the event of an emergency clogging of the filter bed 21, the biologically purified water in the bypass pipe 28 rises and flows to the outlet 4 from the biological treatment and waste water treatment plant 75 through the sampling space 54.

Na zabránenie upchania filtračného lôžka 37 slúži opakovaný spätný preplach filtračného zariadenia 2, ktorý je vyvolaný riadeným ovládaním magnetického ventilu 47 na vzduchovom potrubí 46 kmamutkovému čerpadlu Γ7 v čerpacej komore 15. V časovom spínači 48 je nastavený časový interval zatvoreného stavu a časový interval otvoreného stavu magnetického ventilu 47, napr. interval zatvoreného stavuje 1,5 hodiny, interval otvoreného stavu 10 sekúnd, tieto časové sekvencie sa striedajú počas celého dňa.To prevent clogging of the filter bed 37, a repeated backwashing of the filtering device 2, which is caused by the controlled control of the solenoid valve 47 on the air line 46 of the carburetor pump v7 in the pumping chamber 15, is performed. valve 47, e.g. the closed state is 1.5 hours, the open state is 10 seconds, these time sequences alternate throughout the day.

Spätný preplach slúži aj na vyčistenie sedimentačného priestoru 33 od usadeného kalu. Mechanizmus spätného preplachuje taký, že pomocou časového spínača 48 sa otvorí magnetický ventil 47, čím sa uvedie do chodu mamutkové čerpadlo 17 v čerpacej komore 15, pomocou sacieho efektu mamutkového čerpadla 17 začne klesať hladina vody vo čerpacej komore 15 na úroveň hladiny pod otvorom 22, ktorý je cez spojovacie potrubie 25 napojený na odtokový otvor 77 v sedimentačnom priestore 33, dôsledkom čoho gravitačné začne odtekať voda z filtračného 15 priestoru 35 a zásobného priestoru 36 smerom zhora dole, pričom pomalšie klesá vo filtračnom priestore 35 cez vrstvu filtračného materiálu a rýchlejšie klesá v zásobnom priestore biologicky vyčistenej vody 36. Pomaly klesajúca voda vo vrstve piesku vytvára šetrný spätný preplach, čím sa vymývajú z filtračného lôžka 37 len odumreté zvyšky baktérií a nadmerné množstvo biologického nárastu a zachytené znečistenie medzi zrnkami piesku cez priepustné dno 34 filtračného lôžka 37 do sedimentačného priestoru 33. Rýchlo klesajúca hladina vody v zásobnom priestore 36 spôsobuje rýchli výplach celého sedimentačného priestoru 33 a tým odstránenie usadeného kalu a kalu zo spätného preplachu filtračnej komory 35, odpadová voda a kal zo spätného preplachu odteká cez odtok 77 cez spojovacie potrubie 25 do čerpacej komory 15, odkiaľ je odpadová voda a kal zo spätného preplachu odčerpávaná do aktivačného priestoru 8 biologického reaktora I pomocou mamutkového čerpadla 17. Spätný preplach filtračného zariadenia 2 trvá len desať sekúnd, ale sa zopakuje počas dňa viackrát. Týmto spôsobom sa docieli to, že filtračné lôžko 37 je automaticky neustále preplachované dočistenou odpadovou vodou a sedimentačný priestor 33 biologicky vyčistenou odpadovou vodou. Odpadová voda zo spätného preplachuje odčerpávaná do aktivačného priestoru 8 biologického reaktora 1, kde sa to prejaví ako prítok do dosadzovacieho priestoru 9 cez otvor 53. Regulátor prietoku 11 v dosadzovacom priestore 9 zabraňuje rýchlemu odtoku vody z dosadzovacieho priestoru 9 do čerpacej komory 15 a do sedimentačného priestoru 33 a tým je docielený účinný spätný preplach, lebo prietok odpadovej vody zo spätného preplachu odčerpávanej z čerpacej komory 15 do aktivačného priestoru 8 a následne do dosadzovacieho priestoru 9 je väčší, ako prietok biologicky vyčistených odpadových vôd z dosadzovacieho priestoru 9 do čerpacej komory 15.The backwash also serves to clean the sedimentation space 33 from the sedimented sludge. The backwash mechanism is such that by means of the timer 48 the solenoid valve 47 is opened to actuate the mammoth pump 17 in the pumping chamber 15, by means of the suction effect of the mammoth pump 17 the water level in the pump chamber 15 drops to the level below the opening 22. which is connected via a connection line 25 to the drain opening 77 in the sedimentation space 33, causing gravity to start to drain water from the filtering space 35 and the storage space 36 from the top down, decreasing more slowly in the filtering space 35 through the filter material layer. The biologically purified water storage area 36. The slowly sinking water in the sand layer creates a gentle backwash, thereby only washing out dead bacteria residues and excessive biological buildup from the filter bed 37 and trapping contamination between the sand grains through the permeable bottom 34 of the filter. The rapidly decreasing water level in the storage space 36 causes a rapid rinse of the entire sedimentation space 33, thereby removing settled sludge and sludge from the backwash of the filter chamber 35, wastewater and backwash sludge from the outlet 77 via the connecting line 25 to the pumping chamber 15 from which the waste water and backwash sludge is pumped to the activation chamber 8 of the biological reactor I by means of a mammoth pump 17. The backwashing of the filtering device 2 takes only ten seconds but repeats several times during the day. In this way, it is achieved that the filter bed 37 is automatically rinsed continuously with purified waste water and the sedimentation space 33 with biologically purified waste water. The waste water from the backwash is pumped into the activation space 8 of the biological reactor 1, where this is reflected as an inflow into the settling space 9 through the opening 53. The flow regulator 11 in the settling space 9 prevents rapid water flow from the settling space 9 into the pumping chamber 15 and into the sedimentation Thus, the effluent flow from the backwash pumped from the pumping chamber 15 to the activation space 8 and subsequently to the settling space 9 is greater than the flow of biologically purified waste water from the settling space 9 to the pumping chamber 15.

Príklad 2Example 2

Na obr.2a, 2b je znázornené zariadenie na biologické čistenie a dočisťovanie odpadových vôd 75 pre rodinný dom pozostávajúci z biologického reaktora i na biologické čistenie odpadových vôd pomocou systému s aktivovaným kalom a filtračného zariadenia 2 na dočistenie biologicky vyčistených odpadových vôd, pričom filtračné zariadenie 2 je usporiadané v samostatnej nádrži za biologickým reaktorom LFigures 2a, 2b show a plant for biological treatment and purification of wastewater 75 for a family house consisting of a biological reactor as well as for biological treatment of wastewater using an activated sludge system and a filter device 2 for purification of biologically treated waste water, is arranged in a separate tank downstream of the biological reactor L

Odtokové potrubie 13 z dosadzovacieho priestoru 9 je zaústené do čerpacej komory 15 filtračného zariadenia 2.The drain line 13 from the settling space 9 is connected to the pumping chamber 15 of the filter device 2.

Filtračné zariadenie 2 má prítok 52, odtok 30, dno 60 , plášť 61 a odnímateľný kryt 62. Tvar nádrže filtračného zariadenia 2 je valcový. Filtračné zariadenie 2 je predelené zvislou deliacou stenou 59 na čerpaciu komoru 15, sedimentačný priestor 33 a filtračný priestor 35, pričom dno 16 filtračného zariadenia 2 je súčasne dnom sedimentačného priestoru 33 a čerpacej komory 15. Vo vnútri čerpacej komory 15 sa nachádza ponorné kalové čerpadlo 63, ktorého sací otvor 19 ie pri dne čerpacej komory 15 a výusť 20 tlakového potrubia 70 ponorného kalového čerpadla 63 ie nad úrovňou maximálnej prevádzkovej hladiny v aktivačnom priestore 8 biologického reaktora L Čerpacia komora 15 a sedimentačný priestor 33 sú hydraulicky prepojené pomocou spojovacieho potrubia 25. Ústie 22 spojovacieho potrubia 25 v čerpacej komore 15 sa nachádza pri minimálnej prevádzkovej hladine dočistenej vody vo filtračnom priestore 35. Spojovacie potrubie 25 sa napája na prítok 26 do sedimentačného priestoru 33 cez deliacu stenu 59 pri dne 60 filtračného zariadenia 2 pod priepustným dnom 34 filtračného lôžka 37. Prítok 26 biologicky vyčistených odpadových vôd je súčasne aj odtokom 77 vôd a kalov zo spätného preplachu filtračného zariadenia 2. Do čerpacej komory 15 ústí cez vstupný otvor 27 obtokové potrubie 28, ktorého výstupný otvor 29 je zaústený do odtokového potrubia 41 z filtračného zariadenia 2. Nad filtračným lôžkom 37 je akumulačný priestor dočistenej vody 55, ktorý slúži súčasne aj ako zásoba dočistenej vody pre čerpadlo na odvod vyčistených vôd na využitie napr. na splachovanie toalety,, na polievanie okrasnej zelene a pod. neznázomené na obr.č.2a, 2b, ktorého sacie ústie 64 sacieho potrubia 71 sa nachádza v akumulačnom priestore 55 dočistených vôd. Chod čerpadla 63 je riadený pomocou časového spínača 48 s nastaviteľným časovým intervalom zapnutia a vypnutia. Po otvorení odnímateľného krytu 62 filtračného zariadenia 2 je možné vymeniť resp. premyť filtračné lôžko 37. Filtračné zariadenie 2 je možné dodatočne namontovať za biologickým reaktorom 1.The filter device 2 has an inlet 52, an outlet 30, a bottom 60, a housing 61 and a removable cover 62. The shape of the tank of the filter device 2 is cylindrical. The filter device 2 is divided by a vertical partition wall 59 into the pumping chamber 15, the sedimentation space 33 and the filtering space 35, wherein the bottom 16 of the filtering device 2 is at the same time the bottom of the sedimentation space 33 and the pumping chamber 15. whose suction opening 19 ie at the bottom of the pumping chamber 15 and the outlet 20 of the pressure line 70 of the submersible sludge pump 63 ie above the maximum operating level in the activation space 8 of the biological reactor L The pumping chamber 15 and the sedimentation space 33 are hydraulically connected by means of a connecting line 25. 22 of the connecting line 25 in the pumping chamber 15 is located at the minimum operating level of purified water in the filter space 35. The connecting line 25 is fed to the inlet 26 into the sedimentation space 33 via a partition wall 59 at the bottom 60 of the filtering device 2 below the permeable bottom 34 The inlet 26 of the biologically treated waste water is simultaneously the outflow 77 of the water and sludge from the backwashing of the filtering device 2. The bypass pipe 28 opens through the inlet opening 27 through the inlet opening 27, the outlet opening 29 is connected to the outlet pipe 41 from the filtering outlet. Above the filter bed 37 there is an accumulation space of purified water 55, which simultaneously serves as a supply of purified water for the pump for the purification of the purified water for the use of e.g. for flushing the toilet, for watering ornamental greens and the like. 2a, 2b, whose suction mouth 64 of suction line 71 is located in the accumulation space 55 of purified water. The operation of the pump 63 is controlled by a timer 48 with an adjustable on-off time. After opening the removable cover 62 of the filtering device 2, it is possible to replace or replace the filter housing. The filter device 2 can be retrofitted after the biological reactor 1.

Na obr.č.2a je znázornené zariadenie na biologické čistenie a dočisťovanie odpadových vôd 75 počas fázy filtrácie, na obr.č.2b počas fázy spätného preplachu.Fig. 2a shows a plant for biological treatment and purification of waste water 75 during the filtration phase, and Fig. 2b during the backwashing phase.

V čerpacej komore 15 môže byť umiestnené dávkovacie zariadenie chemického činidla 73 v tvare zvislého potrubia s vekom 76 a otvormi 74 v dolnej časti. V dávkovacom zariadení 73 sú umiestnené pomaly rozpustné tabletky s obsahom chlóru ako dezinfekčného činidla.In the pumping chamber 15, a chemical reagent dispensing device 73 can be disposed in the form of a vertical pipe with a lid 76 and apertures 74 at the bottom. In the dosing device 73, slowly soluble tablets containing chlorine as disinfectant are placed.

Dočistená odpadová voda sa hromadí nad filtračným lôžkom 37· Normálna prevádzková hladina vody vo filtračnom priestore 35 je daná ústím 30 odtokového potrubia 41 z filtračného priestoru 35, cez ktoré odteká dočistená odpadová voda gravitačné z nádrže 58 filtračného zariadenia 2. Minimálna prevádzková hladina vo filtračnom priestore 35 je daná ústím 22 spojovacieho potrubia 25 v čerpacej komore 15, cez ktoré odteká odpadová voda zo spätného preplachu. Vo filtračnom priestore 35 ostane v akumulačnom priestore dočistených vôd 55 medzi normálnou a minimálnou prevádzkovou hladinou voda na recykláciu v dostatočnom objeme napr. na splachovanie WC alebo na polievanie zelene aj po prebehnutí spätného preplachu filtračného zariadenia 2.Purified waste water accumulates above the filter bed 37 · The normal operating water level in the filter space 35 is given by the outlet 30 of the outlet pipe 41 from the filter space 35 through which the purified gravity waste water flows out of the tank 58 of the filtering device. 35 is given by the orifice 22 of the connecting line 25 in the pumping chamber 15 through which the waste water from the backwash flows. In the filter space 35, there is sufficient water for recycling in the storage space of the purified water 55 between normal and minimum operating level, for example in a sufficient volume. for flushing the toilet or watering green even after the backwashing of the filter device 2.

Na zabránenie upchania filtračného lôžka 37 slúži opakovaný spätný preplach filtračného zariadenia 2, ktorý je vyvolaný riadeným ovládaním čerpadla 63 v čerpacej komore 15. V časovom spínači 48 je nastavený časový interval zapnutia a časový interval vypnutia čerpadla 63, napr. interval vypnutia je v trvaní 1,5 hodín, interval zapnutia 10 sekúnd, tieto časové sekvencie sa striedajú počas dňa.To prevent clogging of the filter bed 37, a repeated backwashing of the filter device 2, which is triggered by the controlled control of the pump 63 in the pump chamber 15, is performed. In the timer 48, the on and off times of pump 63 are set. the power-off interval is 1.5 hours, the power-on interval is 10 seconds, these time sequences alternate during the day.

Spätný preplach slúži aj na vyčistenie sedimentačného priestoru 33 od usadeného kalu. Mechanizmus spätného preplachu je taký, že pomocou časového spínača 48 sa uvedie do chodu čerpadlo 63 v čerpacej komore 15, pomocou sacieho efektu čerpadla 63 začne klesať hladina vody vo čerpacej komore 15, ktoré je cez spojovacie potrubie 25 napojené na odtokový otvor 77 v sedimentačnom priestore 33. Pri poklese hladiny vody v čerpacej komore 15 pod úroveň otvoru 22 začne vplyvom výškového rozdielu hladín v čerpacej komore 15 a filtračnom priestore 35 resp. zásobnom priestore 36 biologicky vyčistenej vody gravitačné odtekať voda z filtračného priestoru 35 a zásobného priestoru 36 smerom zhora dole, pričom pomalšie klesá vo filtračnom priestore 35 cez vrstvu filtračného materiálu a rýchlejšie klesá v zásobnom priestore biologicky vyčistenej vody 36. Odpadová voda zo spätného preplachu odteká cez odtokový otvor 77 v sedimentačnom priestore 33 a cez spojovacie potrubie 25 do čerpacej komory 15, odkiaľ je odčerpávaná do aktivačného priestoru 8 biologického reaktora 1 pomocou čerpadla 63 .The backwash also serves to clean the sedimentation space 33 from the sedimented sludge. The backwash mechanism is such that the pump 63 in the pumping chamber 15 is started by means of the timer 48, the water level in the pumping chamber 15, which is connected via a connecting line 25 to the outlet opening 77 in the sedimentation space, 33. When the water level in the pumping chamber 15 falls below the level of the opening 22, it starts due to the height difference of the levels in the pumping chamber 15 and the filtering space 35 resp. The bio-purified water storage space 36 gravitationally drains water from the filter space 35 and the storage space 36 from top to bottom, decreasing more slowly in the filter space 35 through the filter material layer and decreasing more rapidly in the bio-purified water storage space 36. Wastewater from backwash flows through a drain opening 77 in the sedimentation space 33 and via a connecting line 25 to the pumping chamber 15, from where it is pumped into the activation space 8 of the biological reactor 1 by means of a pump 63.

Príklad 3Example 3

Na obr.č.3 je znázornené zariadenie na biologické čistenie a dočisťovanie odpadových vôd 75 pre rodinný dom pozostávajúci z biologického reaktora 1 na biologické čistenie odpadových vôd pomocou systému s aktivovaným kalom a filtračného zariadenia 2 na dočistenie biologicky vyčistených odpadových vôd, pričom filtračné zariadenie 2 je usporiadané v samostatnej nádrži, ktorá je pripevnená k nádrži biologického reaktora i a tvoria takto jeden celok.Fig. 3 shows a biological treatment and purification plant for a detached house 75 comprising a biological reactor 1 for biological treatment of sewage by means of an activated sludge system and a filter device 2 for the purification of biologically treated waste water, wherein the filtering device 2 It is arranged in a separate tank which is attached to the tank of the biological reactor and thus forms a single unit.

Filtračné zariadenie 2 má prítok 52, odtok 30 a obsahuje čerpaciu komoru 15, sedimentačný priestor 33 a filtračný priestor 35. Čerpacia komora 15 je zabudovaná v aktivačnom priestore 8 biologického reaktora i v podobe zvislej rúry 16 pripojenej pevne ku dnu 5 biologického reaktora L. Vo vnútri čerpacej komory 15 sa nachádza mamutkové čerpadlo 17. ktorého sací otvor 19 je pri dne čerpacej komory 15 a výpust 20 mamutkového čerpadla Γ7 je nad úrovňou 18 maximálnej prevádzkovej hladiny v aktivačnom priestore 8 biologického reaktora 1 a je ukončená odvzdušňovacím otvorom 21 . Rúra 16 čerpacej komory 15 je opatrená otvorom 22, ktorý je napojený na spojovacie potrubie 25 medzi Čerpacou komorou 15 a sedimenačným priestorom 33. Spojovacie potrubie 25 sa napája na prítok 26 do sedimentačného priestoru 33 pod priepustným dnom 34 filtračného lôžka 37. Prítok 26 biologicky vyčistených vôd je súčasne aj odtokom 77 vôd a kalov zo spätného preplachu filtračného zariadenia 2. Do spojovacieho potrubia 25 je zaústené dávkovanie roztoku chemického činidla napr. na odstránenie fosforu cez vstupný otvor 65 dávkovacieho potrubia 66 chemického činidla. Dávkovanie kvapalného chemického činidla sa môže riešiť aj zaústením dávkovacieho potrubia 66 do čerpacej komory 15 alebo do dosadzovacieho priestoru 9.The filtering device 2 has an inlet 52, an outlet 30 and comprises a pumping chamber 15, a sedimentation space 33 and a filtering space 35. The pumping chamber 15 is embedded in the activation space 8 of the biological reactor as well as a vertical tube 16 fixedly to the bottom 5 of the biological reactor L. In the pump chamber 15 there is a mammoth pump 17 whose suction opening 19 is at the bottom of the pump chamber 15 and the outlet 20 of the mammoth pump čerpadla7 is above the maximum operating level 18 in the activation space 8 of the biological reactor 1 and terminates in the breather opening 21. The tube 16 of the pump chamber 15 is provided with an opening 22 which is connected to the connecting line 25 between the pumping chamber 15 and the sedimentation space 33. The connecting line 25 is fed to the inlet 26 into the sedimentation space 33 below the permeable bottom 34 of the filter bed 37. At the same time, the effluent 77 of the water and sludge from the backwashing of the filtering device 2 is simultaneously discharged. to remove phosphorus through the inlet opening 65 of the chemical reagent dosing line 66. The dosing of the liquid chemical agent can also be solved by opening the dosing line 66 into the pumping chamber 15 or into the settling space 9.

Priemyselná využiteľnosťIndustrial usability

Zariadenie a spôsob biologického čistenia a dočisťovania odpadových vôd podľa tohto technického riešenia je možné použiť na čistenie odpadových vôd a ich recykláciu z malých, izolovaných zdrojov znečistenia, najmä na decentrálne riešenie čistenia odpadových vôd. Kvalita vyčistenej vody spĺňa aj zvýšené požiadavky z hľadiska odstránenia dusíka a fosforu z odpadových vôd, hygienizáciu odpadových vôd vrátane odstránenia vírusov, preto je možné tieto čistiarne použiť aj na vypúšťanie do povrchových vôd v citlivých oblastiach, kde hrozí eutrofizácia povrchových vôd, na vypúšťanie do povrchových vôd vhodných na rekreáciu a kúpanie, na vypúšťanie do podzemných vôd ako aj využívanie vyčistených vôd na splachovanie toaliet, alebo ako úžitkovú vodu na polievanie, pranie, umývanie automobilov, atď.The plant and method for biological treatment and purification of wastewater according to the present invention can be used for wastewater treatment and recycling from small, isolated sources of pollution, in particular for a decentralized wastewater treatment solution. The quality of purified water also meets the increased requirements in terms of nitrogen and phosphorus removal from wastewater, sanitation of wastewater, including virus removal, and therefore can be used also for discharges into surface waters in sensitive areas where there is a risk of eutrophication of surface waters, discharges into surface waters. waters suitable for recreation and bathing, for discharging into groundwater as well as for the use of purified water for flushing toilets, or as service water for watering, washing, washing cars, etc.

Claims

PROTECTION REQUIREMENTS

A biological wastewater treatment and purification plant comprising a biological reactor (1) for biological wastewater purification and a filtering device (2) for the purification of biologically purified wastewater, characterized in that the filtration device (2) comprises a pumping chamber (15) and filter chamber (24), the filter chamber (24) is divided by a permeable bottom (34) of the filter bed (37) into a sedimentation space (33) and a filter space (35) with a filter bed (37) and a storage space (55) of purified water between the upper level of the filter bed (37) and the outflow opening (30) from the filter chamber (24), the inlet opening (26) of the biologically treated waste water from the biological reactor (1) and the outlet opening (77) for wastewater and sludge from the backwash of the filter chamber (24) in the sedimentation space (33) below the permeable bottom (34) of the filter bed (37) and from the flow orifice (77) is connected via a connecting line (25) to the pumping chamber (15) with the suction opening (19) of the pumping device (17,63) at the bottom of the pumping chamber (15) and the discharge opening (20) of the discharge pipe (18); 70) from the pumping device (17,63) is fed to the biological reactor (1).

Biological and waste water treatment plant according to claim 1, characterized in that in the filter chamber (24) there is a water storage space (36) which is connected to the sedimentation space (33) through an opening (67), wherein the sedimentation space (33) and the storage space (36) are intended for biologically purified waste water and the filter space (35) is intended for purified waste water.

Biological and waste water purification plant according to claim 1, characterized in that an integrated retention space (10) is provided in the biological reactor (1) to compensate for the arrest of variable flows by means of a throttling orifice (12) of the flow regulator (11). a discharge pipe (13) from the biological reactor (1).

A biological wastewater treatment and purification plant according to claims 1 to 3, characterized in that the inlet port (26) and the outlet port (77) for draining the waste water and sludge from the backwash of the filter chamber (24) are common.

Biological and waste water treatment plant according to claims 1 to 4, characterized in that the permeable bottom (34) of the filter chamber (24) is formed by a perforated stainless steel sheet having an aperture size in the range of 0.3-0.8 mm.

Lo

Biological and waste water treatment plant according to claims 1 to 5, characterized in that the height of the sedimentation space (33) between the bottom (60, 23) of the filter chamber (24) and the permeable bottom (34) of the filter bed (37) is in the range of 10-15 cm.

Biological and waste water treatment plant according to claims 1 to 6, characterized in that the filter bed (37) is formed by sand with a grain size in the range of 0.3-0.8 mm, the height of the filter bed (37) being maximum 30 cm and the size of the filter bed area (37) is derived from a filter speed of the sand filter in the range of 0.2-0.4 m / h.

Biological and waste water treatment plant according to claims 1 to 7, characterized in that the filter device (2) is arranged inside the biological reactor (1) or the filter device (2) is located in a separate tank (58) which it is connected downstream of the biological reactor (1).

9. Method of biological waste water treatment and purification concerning individual waste water treatment systems such that raw waste water is biologically treated in a secondary treatment stage, following separation of biologically treated waste water from activated sludge, the biologically purified waste water is purified by tertiary filtration cleaning characterized in that during filtration, the biologically treated waste water free of sedimentation particles is allowed to rise slowly due to hydrostatic pressure of the water level difference in the secondary treatment stage and the water level in the tertiary treatment stage downwards through the filter bed with filter material and filter bed cleaning while maintaining the biological settlement of the filter bed in equilibrium, it is carried out by repeated backwashing and the mechanism of repeated backwashing is such that the water is pumped from the sedimentation space and the water level in the filter chamber is allowed to drop through the filter bed by means of the hydrostatic pressure effect and the bacteria bed is washed away with slowly falling water and the contaminants are collected.

The biological wastewater treatment and purification process according to claim 9, characterized in that the backwash water level decreases more slowly through the filter bed and decreases more rapidly in the storage space, a gentle backwash of the filter bed and The rapidly decreasing water level in the storage space creates a rapid rinse of the sedimentation space, thereby removing settled sludge and backwash sludge.

The biological wastewater treatment and purification process according to claims 9 and 10, characterized in that the biologically purified water from the secondary purification stage is fed to the tertiary purification stage with a balanced flow rate that is less than the flow rate of the wastewater pumping and backwash sludge.

A method of biological treatment and purification of biologically treated waste water according to claims 9 to 11, characterized in that the biologically purified waste water is treated by physicochemical or chemical treatment before the treatment of the biologically treated waste water.