ВОДООЧИСТНОЙ КОМПЛЕКС Российский патент 2007 года по МПК C02F9/14 C02F1/32 C02F1/52 C02F3/32 

Предлагаемое изобретение относится к технике очистки городских сточных вод и предусматривает доочистку городских сточных вод до требований, предъявляемых к воде технического качества высокотехнологичных промышленных предприятий города.

Известна установка для биологической очистки сточных вод, содержащая последовательно соединенные между собой приемную камеру, решетки, песколовки, первичные отстойники, аэротенки, вторичные отстойники, соединенные с иловой станцией самотечным трубопроводом, напорные трубопроводы подачи циркуляционного активного ила до аэротенков и избыточного ила (Яковлев С.В. и др. Канализация. - М.: Стройиздат, 1976, с.212).

Недостатком установки является малая эффективность очистки воды и относительная низкая надежность ее работы, что ограничивает ее применение.

Наиболее близким техническим решением по своей сущности и достигаемому результату является изобретение «Установка биологической очистки сточных вод» RU 2114793. Установка содержит последовательно соединенные между собой приемную камеру, решетки, песколовки, первичные отстойники, аэротенки, вторичные отстойники и трубопроводы подачи сырого осадка и ила в первичную камеру и аэротенки. Для активизации процесса очистки сточных вод применяется смеситель с тангенциальным патрубком. Данное изобретение не позволяет очищать сточные воды до уровня, предъявляемого к технической воде для использования на промышленных предприятиях.

Технической задачей является повышение качества очистки сточных вод и возможность повторного их использования в промышленных целях.

Технический результат достигается в водоочистном комплексе, содержащем последовательно соединенные между собой приемную камеру, решетки, песколовки, первичные отстойники, аэротенк, вторичные отстойники, соединенные с приемной камерой для подачи в нее избыточного ила и с аэротенком для подачи в него возвратного активного ила. Водоочистной комплекс содержит аэрируемые резервуары-биореакторы, соединенные с вторичными отстойниками и с системой прудов, содержащей пруд 1-й ступени очистки, пруд 2-й ступени очистки и пруд 3-й ступени очистки. Пруды 1-й и 2-й ступеней очистки соединены трубопроводом с приемной камерой. Пруд 3-й ступени очистки соединен через устройство механической очистки со станцией ультрафиолетового облучения. Кроме того, водоочистной комплекс содержит резервуар-илоуплотнитель и цех механического обезвоживания сырого осадка, поступающего из первичных отстойников, а на выходе содержит насосные станции. Первичные отстойники соединены трубопроводами через резервуар-илоуплотнитель со станцией механического обезвоживания осадка. Резервуары-биореакторы снабжены ершовой загрузкой. Устройство механической очистки содержит решетки и сетки.

На чертеже изображена схема водоочистного комплекса.

Водоочистной комплекс содержит последовательно соединенные между собой приемную камеру 1, решетки 2, песколовки 3, первичные отстойники 4, аэротенк 5, вторичные отстойники 6, аэрируемые резервуары-биореакторы с ершовой загрузкой 7, систему прудов, содержащую пруд 1-й ступени очистки 8, пруд 2-й ступени очистки 9 и пруд 3-й ступени очистки 10, устройство механической очистки 11, станцию ультрафиолетового облучения (УФО) 12 и насосную станцию 13. От приемной камеры 1 до насосной станции 13 сточные воды поступают самотеком. Водоочистной комплекс также содержит резервуар-илоуплотнитель 16 и цех механического обезвоживания осадка 15, соединенный с песколовками трубопроводом 14, трубопровод 18 для подачи в приемную в камеру 1 избыточного ила из пруда 1-й ступени очистки 8 и пруда 2-й ступени очистки 9, трубопровод 17 для подачи возвратного активного ила из вторичных отстойников 6 в аэротенк 5 и трубопровод 19 для подачи избыточного ила в приемную камеру 1 из вторичных отстойников 6. Через магистраль 20 в аэротенк 5 поступает воздух от компрессора 21. Активный ил и сырой осадок в напорных трубопроводах 17, 18, 19, 22, 23 движутся при помощи насосных станций (на блок-схеме не показаны), расположенных в начале каждого трубопровода.

Работает водоочистной комплекс следующим образом. Сточные воды поступают в приемную камеру 1, где смешиваются с избыточным илом, поступающим из вторичных отстойников 6 через трубопровод 19, и с избыточным илом, поступающим через трубопровод 18 из пруда 1-й ступени очистки 8 и пруда 2-й ступени очистки 9. После приемной камеры 1 сточные воды, перемешанные с избыточным илом за счет перепада высот, через решетки 2 поступают в песколовки 3. Песколовки 3 служат для извлечения из сточных вод быстрооседающих примесей, главным образом песка. Пройдя механическую очистку на песколовках 3, сточная вода проходит дальнейшую механическую очистку в первичных отстойниках с нисходящим-восходящим потоком 4. Первичные отстойники 4 представляют собой сооружения цилиндрической формы. Осветленные сточные воды самотеком поступают в аэротенк 5. Сырой осадок из первичных отстойников 4 поступает в илоуплотнители 16, представляющие собой резервуары-отстойники цилиндрической формы, и подается в цех механического обезвоживания осадка, откуда после переработки вывозится на складирование, а отжатая жидкость через трубопровод 14 подается на песколовки 3. В аэротенке 5 происходит биохимическое окисление органических соединений в аэробных условиях. Помимо органических веществ в аэротенке 5 переработке подвергаются неокисленные неорганические соединения. Кислород поступает в аэротенк 5 с воздухом. Воздух в аэротенк 5 нагнетается от компрессора 21 через магистраль 20. После биологической очистки сточные воды проходят механическое отстаивание во вторичных отстойниках 6, где происходит осаждение активного ила. Часть активного ила возвращается в аэротенк 5 по трубопроводу 17 для поддержания необходимой концентрации активного ила в аэротенке 5, а избыточный активный ил по трубопроводу 19 подается в приемную камеру 1. Подача избыточного ила в приемную камеру 1 доводит эффект отстоя в первичных отстойниках 4 до 60-70%. Из вторичных отстойников 6 сточные воды самотеком попадают в аэрируемый резервуар-биореактор 7 с ершовой загрузкой, где доводятся по БПК_полн. до 5 мг/л.

Дальнейшая очистка сточных вод производится в системе последовательно соединенных прудов 3-ступенчатой очистки, состоящей из пруда 1-й ступени очистки 8, пруда 2-й ступени очистки 9 и пруда 3-й ступени очистки 10 с высшей водной растительностью. Система включают секции биопрудов, в которых очистка сточных вод основана на осаждении и естественно-биологических методах, которые при сравнительно невысоких капиталовложениях и эксплуатационных расходах могут обеспечить достаточно высокую эффективность очистки и надежность эксплуатации. Пруды построены в виде секций и обеспечивают последовательную подачу самотеком очищаемых вод из одной секции в другую. Днище и мокрые откосы пруда 1-й ступени очистки 8 и пруда 2-й ступени очистки 9 крепятся бетоном, в результате фильтрация из прудов сводится к минимуму. Ил, осевший в прудах 1-й и 2-й ступени, постоянно удаляется по трубопроводу 18 в приемную камеру 1. В основании пруда 3-й ступени 10 выполнен противофильтрационный экран из суглинка. Для усиления окислительных процессов в прудах 3-й ступени очистки сточных вод 10 высаживается высшая водная растительность. Конструкция пруда 3-й ступени 10 позволяет поддерживать температурный режим более 5 градусов С в первой половине пруда и гарантированное незамерзание сточных очищенных вод на выходе. Время пребывания сточных очищенных вод в прудах 3-й ступени 1-2 суток в зависимости от сезона года. В результате сточные воды очищаются по БПК_полн. и ВВ до 2,0-2,7 мг/л и через устройство механической очистки 11 поступают на станцию ультрафиолетового облучения 12, где происходит их обеззараживание. После станции УФО 12 сточные воды содержат не более 2 мг/л по БПК_полн. и ВВ и становятся пригодными для повторного использования в системе водоснабжения промышленных предприятий, на которые поступают с помощью насосных станций 13.

Весь комплекс канализационных очистительных сооружений обеспечивает работу в самотечном режиме при минимальном расходе электроэнергии. Полностью исключается попадание недоочищенных сточных вод в природные источники.

Изобретение предназначено для очистки сточных городских вод и предусматривает доочистку городских сточных вод до требований, предъявляемых к воде технического качества высокотехнологичных промышленных предприятий города. Водоочистной комплекс содержит последовательно соединенные между собой приемную камеру 1, решетки 2, песколовки 3, первичные отстойники 4, аэротенк 5, вторичные отстойники 6, аэрируемые резервуары-биореакторы с ершовой загрузкой 7, систему прудов, содержащую пруд 1-й ступени очистки 8, пруд 2-й ступени очистки 9 и пруд 3-й ступени очистки 10, устройство механической очистки 11, станцию ультрафиолетового облучения (УФО) 12 и насосную станцию 13. От приемной камеры 1 до насосной станции 13 сточные воды поступают самотеком. Водоочистной комплекс также содержит резервуар-илоуплотнитель 16 и цех механического обезвоживания осадка 15, соединенный с песколовками трубопроводом 14, трубопровод 18 для подачи в приемную камеру 1 избыточного ила из пруда 1-й ступени очистки 8 и пруда 2-й ступени очистки 9, трубопровод 17 для подачи возвратного активного ила из вторичных отстойников 6 в аэротенк 5 и трубопровод 19 для подачи избыточного ила в приемную камеру 1 из вторичных отстойников 6. Через магистраль 20 в аэротенк 5 поступает воздух от компрессора 21. Результат изобретения: повышение качества очистки сточных вод и возможность повторного их использования в промышленных целях. 5 з.п. ф-лы., 1 ил.

1. Водоочистной комплекс, содержащий последовательно соединенные между собой приемную камеру, решетки, песколовки, первичные отстойники, аэротенк, вторичные отстойники, соединенные с приемной камерой для подачи в нее избыточного ила и с аэротенком для подачи в него возвратного активного ила, отличающийся тем, что содержит аэрируемые резервуары-биореакторы, соединенные с вторичными отстойниками и с системой прудов, содержащей пруд 1-й ступени очистки, пруд 2-й ступени очистки, соединенные с прудом 3-й ступени очистки через трубопровод с приемной камерой, пруд 3-й ступени очистки соединен через устройство механической очистки со станцией ультрафиолетового облучения.2. Водоочистной комплекс по п.1, отличающийся тем, что содержит цех механического обезвоживания сырого осадка, поступающего из первичных отстойников.3. Водоочистной комплекс по п.1, отличающийся тем, что на выходе содержит насосные станции.4. Водоочистной комплекс по п.1, отличающийся тем, что резервуары-биореакторы снабжены ершовой загрузкой.5. Водоочистной комплекс по п.1, отличающийся тем, что устройство механической очистки содержит решетки.6. Водоочистной комплекс по п.1, отличающийся тем, что устройство механической очистки содержит сетки.