КОМПАКТНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД Российский патент 2002 года по МПК C02F3/02 C02F103/04 

Изобретение относится к области очистки сточных вод и предназначено для биологической очистки сточных вод и обработки осадка от одного или группы жилых объектов, отдаленных от существующих систем канализации и очистных сооружений.

Наиболее близкой к изобретению является компактная установка для очистки сточных вод (заявка 94018042126 (патент N2057085), 27.03.96, бюл. N9), содержащая две изолированные и коаксиально расположенные емкости - двухъярусный отстойник с осадочным желобом, биореактор с затопленной загрузкой и аэрирующим устройством, вторичный отстойник и высокопористый фильтр.

Двухъярусный отстойник расположен во внешней емкости, при этом осадочный желоб смонтирован вдоль наружной стенки установки. В нижней части желоба по всей его длине предусмотрена щель для отвода осадка в септическую зону.

Однако из-за высокого коэффициента неравномерности притока сточных вод нарушается гидравлический режим течения воды в осадочном желобе и, как следствие, происходит попадание из септической камеры через щель желоба в биореактор продуктов брожения с повышенным содержанием биогенных элементов (аммонийного азота и фосфатов), что ухудшает качественные показатели очищенных сточных вод.

Основная часть взвешенных веществ выпадает и накапливается в первой половине кольцевой септической камеры. Это приводит к уменьшению объема септической камеры двухъярусного отстойника и требует более частой откачки сброженного осадка.

Биореактор расположен во внутренней емкости и представляет из себя аэротенк-смеситель.

Общеизвестный недостаток аэротенка-смесителя - возможность проскока недоочищенных сточных вод. Кроме того, конструкция осадочного желоба вызывает сложности при монтаже установки.

Изобретение направлено на повышение качества очистки сточных вод и упрощение монтажа и эксплуатации компактной установки.

Это достигается тем, что во внутренней емкости установки размещен двухъярусный отстойник, осадочный кольцевой желоб которого находится в центре емкости, а во внешней емкости размещен биореактор с затопленной загрузкой и вторичный отстойник. При этом биореактор выполнен в виде рециркуляционного окислительного канала, в начале которого установлена не доходящая до дна перегородка, а затопленная загрузка размещена в нескольких точках по длине биореактора. Рециркуляция и аэрация осуществляется погружным насосом и эжектором с помощью кольцевой трубы с отверстиями. В конической части осадочного кольцевого желоба предусмотрено отверстие, а отбойный конус выполнен съемным на штанге.

Предложенное конструктивное расположение осадочного кольцевого желоба, с отверстием в конусной части, в центре установки позволяет улучшить гидравлический режим течения воды в желобе и свести до минимума контакт очищаемой жидкости с септической камерой и тем самым предотвратить вторичное загрязнение очищенной воды биогенными элементами.

Использование отбойного конуса даст возможность равномерно распределять осадок по всему объему септической камеры двухъярусного отстойника, а следовательно, увеличить срок хранения сброженного осадка. Применение съемного отбойного конуса позволяет использовать для откачки сброженного осадка специальный автотранспорт, оборудованный вакуумным насосом с рукавом диаметром до 150 мм. Перечисленные факторы упрощают эксплуатацию установки. Монтаж кольцевого осадочного желоба в предлагаемой конструкции значительно проще, чем в прототипе (аналоге).

Биореактор, выполненный в виде рециркуляционного канала с установленной в разных точках затопленной загрузкой по его длине, полностью исключает возможность проскока неочищенных сточных вод. Система рециркуляции водовоздушной смеси обеспечивает ликвидацию застойных зон в биореакторе и интенсивное насыщение кислородом очищаемых стоков. Выделенная анаэробная зона в канале с помощью перегородки, не доходящей до дна, служит для удаления избыточного аммонийного азота. Все это способствует повышению качества очистки сточных вод.

Кроме того, при одинаковых габаритах пропускная способность предлагаемой установки в 1,5 раза выше, чем у аналога.

При повышенных требованиях к качеству очищенных сточных вод предусматривается оборудование во вторичном отстойнике высокопористого фильтра и обеззараживающего устройства.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 представлен продольный разрез, а на фиг.2 - план установки.

Компактная установка включает две изолированные и коаксиально расположенные емкости: внешнюю 1 и внутреннюю 2. Во внутренней емкости размещен двухъярусный отстойник, состоящий из осадочного кольцевого желоба 3, с отверстием в конусной части 4, имеющего три полупогружные перегородки 5 и одну сплошную (глухую) перегородку 6; септической камеры 7 и съемного отбойного конуса на штанге 8. Во внешней емкости размещены: анаэробная зона 9, выделенная глухой перегородкой 10 и перегородкой 11, не доходящей до дна; биореактор 12 с затопленной загрузкой 13, погружным насосом 14 с эжектором 15 и системой рециркуляции водовоздушной смеси 16; вторичный отстойник 17, образованный наклонной перегородкой 18, не доходящей до дна, и глухой перегородкой 10; высокопористый фильтр 19; аппарат для обеззараживания очищенных стоков 20 (таблеточный дозатор). Подача сточной воды в установку осуществляется через патрубок 21 и решетку 22. Перелив воды из внутренней емкости во внешнюю осуществляется через патрубок 23. Очищенная вода отводится по патрубку 24. Отвод избыточного активного ила в септическую камеру производится через патрубок 25.

Установка работает следующим образом. Исходную сточную воду через патрубок 21 и решетку 22 подают в осадочный кольцевой желоб 3 двухъярусного отстойника 2. В желобе оседает 40-60% взвешенных веществ, которые через отверстие 4 в конусной части желоба попадают в септическую камеру 7. При этом площадь контакта рабочей зоны осадочного желоба 3 (отверстие 4) с септической камерой 7 столь мала, что обратного протока воды, насыщенной биогенными элементами, не происходит. Отбойный конус 8 способствует распределению осадка по всему объему септической камеры 7 и прикрывает отверстие 4 от всплывающих веществ, в процессе сбраживания. Сюда же в септическую камеру 7 отводится избыточный активный ил через патрубок 25. Полупогружные перегородки 5 предотвращают вынос из осадочного кольцевого желоба всплывших загрязнений. Осветленную воду через патрубок 23 направляют в анаэробную зону 9, где происходит денитрификация с окислением части аммонийного азота. Обработанная вода под перегородкой 11 попадает в биореактор 12 с затопленной загрузкой 13. Рециркуляцию и аэрацию сточной воды осуществляют с помощью погружного насоса 14 с эжектором 15 через полукольцевой трубопровод 16 с отверстиями. Этой же системой производится отвод избыточного активного ила патрубком 25 в септическую камеру 7. Постоянная рециркуляция очищаемой сточной воды в смеси с активным илом по всему объему биореактора 12 обеспечивает их интенсивное перемешивание и насыщение кислородом, что создает благоприятные условия для биологических процессов и предотвращает проскоки неочищенных стоков. Смесь активного ила и биологически очищенной воды проходит под наклонной перегородкой 18 во вторичный отстойник 17, откуда активный ил, по мере осаждения, возвращается в биореактор, сползая по наклонной перегородке. Осветленную воду фильтруют через высокопористый фильтр 19, который служит для доочистки биологически очищенной воды и обеззараживают в аппарате 20. Очищенную воду по патрубку 24 выводят из установки и сбрасывают в водоем или фильтруют в грунт. Осадок, после сбраживания в течение 10-12 месяцев, удаляют из септической камеры 7 в специальную автоцистерну с помощью всасывающего рукава вакуумным насосом через отверстие 4. При этом для удобства откачки отбойный конус 8 при помощи штанги вынимается из установки. Сброженный осадок вывозится на иловые площадки ближайших сооружений или обрабатывается иным путем с последующим использованием в сельском хозяйстве.

Компактная установка, в зависимости от требования к качеству очищенной воды, может работать либо в режиме полной биологической очистки (без монтажа высокопористого фильтра и обеззараживающего аппарата), либо с глубокой доочисткой и обеззараживанием. Пропускная способность компактной установки, в зависимости от ее габаритов, составляет от 1 до 6 м³/сут.

Компактная установка изготавливается круглой, прямоугольной или многогранной в плане.

В таблице представлены сравнительные характеристики предлагаемой компактной установки и прототипа (режим работы без высокопористого фильтра).

Расположение осадочного желоба в двухъярусном отстойнике облегчает монтаж установки, а его конструктивные особенности позволяют предотвратить повторное загрязнение очищаемых стоков биогенными элементами, образующимися в септической камере, и более полно использовать ее объем для накопления сброженного осадка. Увеличение промежутка между откачками сброженного осадка и возможность применения для откачки спецтранспорта с рукавом до 150 мм упрощает эксплуатацию установки. Расположение сооружений в установке и использование в качестве биореактора циркуляционного окислительного канала способствует повышению качества очистки сточных вод при увеличении пропускной способности в 1,5 раза.

Изобретение относится к области очистки сточных вод и предназначено для биологической очистки сточных вод и обработки осадка от одного или группы жилых объектов, отдаленных от существующих систем канализации и очистных сооружений. Компактная установка для очистки сточных вод содержит в двух изолированных и коаксиально расположенных емкостях двухъярусный отстойник с осадительным желобом, биореактор с затопленной загрузкой и аэрирующим устройством. При этом во внутренней емкости размещен двухъярусный отстойник, осадочный кольцевой желоб которого находится в центре емкости. В конусной части осадочного кольцевого желоба предусмотрено отверстие. Во внешней емкости размещен биореактор с затопленной загрузкой и вторичный отстойник с высокопористым фильтром. Биореактор выполнен в виде рециркуляционного окислительного канала. Затопленная загрузка размещена в нескольких точках по длине биореактора. Технический результат - повышение качества очистки сточных вод и упрощение монтажа и эксплуатации компактной установки. 6 з.п.ф-лы, 2 ил., 1 табл.

1. Компактная установка для очистки сточных вод, содержащая в двух изолированных и коаксиально расположенных емкостях двухъярусный отстойник с осадочным желобом, биореактор с затопленной загрузкой и аэрирующим устройством, вторичный отстойник, высокопористый фильтр, отличающаяся тем, что во внутренней емкости размещен двухъярусный отстойник, осадочный кольцевой желоб которого находится в центре емкости, а во внешней емкости размещен биореактор с затопленной загрузкой и вторичный отстойник с высокопористым фильтром. 2. Компактная установка по п. 1, отличающаяся тем, что биореактор с затопленной загрузкой выполнен в виде рециркуляционного окислительного канала. 3. Компактная установка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что затопленная загрузка размещена в нескольких точках по длине биореактора. 4. Компактная установка по пп. 1-3, отличающаяся тем, что в начале биореактора установлена не доходящая до дна перегородка. 5. Компактная установка по пп. 1-4, отличающаяся тем, что система рециркуляции и аэрации выполнена в виде погружного насоса с эжектором и полукольцевого трубопровода с отверстиями. 6. Компактная установка по пп. 1-5, отличающаяся тем, что в конусной части осадочного кольцевого желоба предусмотрено отверстие. 7. Компактная установка по пп. 1-6, отличающаяся тем, что отбойный конус выполнен съемным на штанге.