ЦИКЛОТЕНК Российский патент 1995 года по МПК C02F3/12 

Изобретение относится к очистным устройствам, производящим биологическую очистку активным илом в контактном режиме производственных сточных вод, характеризующихся резкими колебаниями поступающих загрязнений.

Известен циклотенк, содержащий секции аэротенка в количестве, кратном трем, каждая из которых снабжена впускными и выпускными каналами сточной жидкости, диспергаторами сжатого воздуха, присоединенными к ответвлениям напорного трубопровода воздухонагнетателя.

Недостатком данного циклотенка, наиболее близкого к изобретению, является то, что при впуске исходной сточной воды и одновременном вытеснении отстоенной жидкости в рабочем коридоре происходит смещение слоя осевшего активного ила в сторону выпускного канала, при этом в хвостовой части коридора создается повышенная концентрация ила за счет ее снижения в головной части. Это нарушает постоянство соотношения активного ила и нагрузки по всей длине сооружения, а также увеличивает вынос взвеси с очищенной водой, что снижает эффект очистки.

Задача изобретения повышение качества очистки сточных вод путем усовершенствования конструкции циклотенка.

Сущность изобретения заключается в том, что циклотенк, содержащий секции аэротенка в количестве, кратном трем, каждая из которых снабжена впускными и выпускными каналами сточной жидкости и диспергаторами сжатого воздуха, присоединенными к ответвлениям напорного трубопровода воздухонагнетателя, выполнен так, что каждая секция его разделена перегородками на проточные коридоры, а перегородки снабжены рециркуляционными колоннами, соединяющими начало проточных коридоров по направлению движения очищаемой жидкости с конечным участком последующих смежных коридоров. Рециркуляционная колонна выполнена в виде наружного кожуха и центральной расширенной книзу трубы, в нижней части которой расположены среднепузырчатые диспергаторы, а между кожухом и центральной трубой мелкопузырчатые диспергаторы, причем колонна снабжена соединительным патрубком, соединяющим ее с концевым участком смежного коридора.

Каждая секция аэротенка разделена перегородками на проточные коридоры для возможности создания поперечных потоков в коридорах путем перепуска жидкости из одного коридора в другой.

Перегородки снабжены рециркуляционными колоннами, соединяющими начало проточных коридоров по направлению движения очищаемой жидкости с конечным участком последующих смежных коридоров для создания в конце каждого коридора при осуществлении аэрации в контактном режиме, т.е. при постоянной нагрузке, поперечных циркуляционных потоков, вызывающих продольный циркуляционный поток из конца коридора в начало, что обеспечивает выравнивание концентрации ила во всем объеме аэротенка.

На фиг.1 изображен секционированный аэротенк, вид в плане; на фиг.2 рециркуляционный узел.

Циклотенк состоит из трех трехкоридорных аэротенков-вытеснителей 1-3, снабженных впускными 4-6 и выпускными 7-9 каналами сточной жидкости. Воздух от воздухонагнетателя 10 через напорный трубопровод 11 и ответвления 12-14 подается к диффузорам 15-17, а по трубопроводам 18-20 к рециркуляционным узлам 21-23. Электроприводные клапаны 24-26 установлены на ответвлениях напорного трубопровода 11, а электроприводные шиберы 27-29 и 30-32 cоответственно на входе сточной воды в аэротенк и на выходе.

Рециркуляционные узлы (фиг.2) состоят из водоподъемной колонны 33, переливного патрубка 34, отражателя 35 и противоточной камеры 36. Диспергаторы 37 соединены трубопроводами 18-20 c воздухонагнетателем 10, а диспергаторы 38 трубопроводами 39-41 с источником 42 озона (О₃) или технической смеси озон + воздух.

Работа устройства состоит из трех основных циклов. Первый цикл. Сточная вода через открытый шибер 27 поступает в впускной канал 4 и затем в аэротенк 1, в котором плавно вытесняет через шибер 30 находящуюся в аэротенке осветленную жидкость. Активный ил в данный момент осажден на дно. В этот момент и происходит некоторое смещение активного ила к концу сооружения. Клапан 24 перекрывает доступ воздуха к диффузорам 15 и к рециркуляционному узлу 21. Цикл впуск-вытеснение заканчивается закрытием шиберов 27 и 30. Одновременно открывается электроприводной клапан 24.

Начинается второй цикл аэрация. При этом часть воздуха поступает в аэротенк через диффузор 15, а часть по трубопроводу 18 подается к рециркуляционному узлу 21, в котором через диспергаторы 37 воздух поступает в водоподъемную колонну 33. Возникающий эрлифтный эффект приводит к подсосу из первого коридора аэротенка сточной жидкости и к подъему ее уровня в водоподъемной колонне и переливу в противоточную камеру. В противоточной камере жидкость движется по нисходящей траектории, а воздух, подаваемый через противоточные диспергаторы 38, представляет собой восходящий поток. В результате противоточного движения резко увеличивается насыщение жидкости кислородом. Обогащенная кислородом жидкость по переливному патрубку 34 направляется во второй коридор аэротенка.

Таким образом, возникающий поперечный циркуляционный поток жидкости приводит к интенсификации биохимического процесса очистки за счет увеличения степени перемешивания и обогащения жидкости кислородом. Уменьшение жидкости в первом коридоре за счет возникновения поперечного циркуляционного потока компенсируется возникающим продольным циркуляционным потоком из конца сооружения в начало. Результатом возникших поперечного и продольного циркуляционных потоков является выравнивание концентрации ила во всем объеме аэротенка.

Третий цикл отстаивание. По окончании процесса окисления клапан 24 закрывается и доступ воздуха в аэротенк прекращается. В условиях покоя происходит отделение ила от осветленной воды. По истечении времени отстаивания, вновь открывается впускной шибер 27 и выпускной 30. Начинается первый цикл.

Из технологии работы сооружения следует, что число аэротенков должно быть кратно трем, что делает возможным непрерывную работу сооружения: когда в аэротенке 1 осуществляется первый цикл впуск-вытеснение, в аэротенке 2 аэрация (второй цикл), а в третьем аэротенке третий цикл отстаивание. При этом воздухонагнетатель 10 работает в постоянном режиме.

Использование: в биологической очистке активным илом в контактном режиме производственных сточных вод, характеризующихся резкими колебаниями поступающих загрязнений. Сущность изобретения: циклотенк содержит секции аэротенка в количестве, кратном трем. Каждая из секций снабжена впускными и выпускными каналами сточной жидкости и диспергаторами сжатого воздуха, присоединенными к ответвлениям напорного трубопровода воздухонагревателя. Каждая секция разделена перегородками на проточные коридоры, а перегородки снабжены рециркуляционными колоннами, соединяющими начало проточных коридоров по направлению движения очищаемой жидкости с конечным участком последующих смежных коридоров. Рециркуляционная колонна выполнена в виде наружного кожуха и центральной расширенной к низу трубы. В нижней части трубы расположены среднепузырчатые диспергаторы, а между кожухом и центральной трубой мелкопузырчатые диспергатора. Колонна снабжена соединительным патрубком, соединяющим ее с концевым участком смежного коридора. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. ЦИКЛОТЕНК, содержащий аэротенк с секциями числом, кратном трем, с впускными и выпускными каналами сточной жидкости и средне- и мелкопузырчатые диспергаторы сжатого воздуха, присоединенные к ответвлениям напорного трубопровода воздухонагревателя, отличающийся тем, что каждая секция снабжена перегородками, разделяющими ее на проточные коридоры, перегородки снабжены рециркуляционными колоннами, соединяющими начало проточных коридоров по направлению движения очищаемой сточной жидкости с конечным участком последующих смежных коридоров. 2. Циклотенк по п.1, отличающийся тем, что рециркуляционная колонна выполнена в виде наружного кожуха и центральной расширенной книзу трубы, в нижней части которой расположены среднепузырчатые диспергаторы, а между кожухом и центральной трубой мелкопузырчатые диспергаторы, колонна снабжена соединительным патрубком, сообщающим ее с конечным участком смежного коридора.