УСТАНОВКА ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД Российский патент 2019 года по МПК C02F9/14 C02F1/24 C02F1/74 C02F3/06 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ.

Изобретение относится к области очистки сточных вод, в частности, к установке очистки сточных вод, которая может быть использована в качестве компактного сооружения для илоотделения и доочистки сточных вод поселков, небольших городов, отдельных канализованных объектов до нормативных требований.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ.

В патенте на изобретение RU 2182133 раскрывается компактная установка для очистки сточных вод, которая содержит две изолированных и коаксиально расположенных емкости. 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.

Как следует из описания к патенту, техническим результатом данного технического решения является повышение качества очистки сточных вод и упрощение монтажа и эксплуатации компактной установки.

Недостатком данной установки является использование вторичного отстойника, что в 3-5 раз снижает концентрацию ила в иловой смеси по сравнению с флотационным илоотделением. Кроме того, в биореакторе не предусмотрена регенерация загрузки, что приведет к ее заиливанию и вторичному загрязнению очищенной воды.

В патенте RU 2547498 раскрывается устройство очистки сточных вод, содержащее флотатор и биореактор, состоящий из двух, сообщенных между собой секций, где первая, считая по ходу сточных вод, секция биологической очистки сточных вод, а вторая -секция фильтрации сточных вод с блоком мембран, выход эрлифта ила сообщен со входом флотатора, воздушный вход эрлифта сообщен с одним из выходов компрессора, свободный вход эрлифта ила сообщен с выходом ила биореактора, дно флотатора имеет наклон в сторону биореактора и кармана донного осадка, расположенного в нижней части дна флотатора.

Устройство имеет высокую эффективность очистки за счет использования блока мембран для илоотделения и фильтрации, основным недостатком, который ограничивает применение устройства в качестве компактной установки для очистки сточных вод малых канализованных объектов, является наличие мембранного блока, требующего высокого технического уровня эксплуатации, а также периодической регенерации, включая очистку кислотой, и замены мембран.

Наиболее близкое техническое решение раскрывается в патенте на изобретение RU 2015114. Компактная установка в соответствии с данным изобретением содержит резервуар с центрально расположенным илоотделителем, сообщенные между собой камеры аэрации и реаэрации, аэраторы, вторичный отстойник с тонкослойным модулем, дегазатор, трубопроводы подвода исходных сточных вод, отвода очищенных вод и перепуска иловой смеси, где аэраторы выполнены струйными с центральной воздушной трубой и нижним сжатым выпуском и установлены в верхней части илоотделителя, камер аэрации и реаэрации, трубопровод подвода исходных сточных вод выполнен напорным и присоединен к струйному аэратору илоотделителя, который снабжен вертикальной опускной трубой с реактивным распределителем на его нижнем конце, струйные аэраторы камеры реаэрации снабжены присоединенными к их нижним сжатым выпускам вертикальными опускными трубами с отводами на нижних их концах в виде колен, направленных в противоположные стороны для закручивания иловой смеси, а также напорными илопроводами с насосами, сообщающими их с нижней частью вторичного отстойника, а струйные аэраторы камеры аэрации снабжены напорными трубопроводами с насосами для циркуляции иловой смеси.

Как следует из описания изобретения, компактная установка обеспечивает высокую степень очистки и высокую производительность вследствие устойчивой рециркуляции и регенерации активного ила.

Однако, недостатком этой установки является наличие наряду с флотационным илоотделителем вторичного отстойника с тонкослойным модулем и отсутствие блока глубокой доочистки, что усложняет установку и не позволяет достигать качества очищенной сточной воды, соответствующего природоохранными нормативами.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей изобретения является устранение выявленной технической проблемы, а именно, повышение качества очистки сточной воды путем эффективного разделения активного ила и сточной воды с последующей доочисткой сточной воды до нормативных требований.

Поставленная задача решается установкой очистки сточных вод, которая содержит корпус, включающий центральную и периферийную части;

размещенный в центральной части корпуса флотационный илоотделитель, снабженный скребком, установленным в верхней части флотационного илоотделителя, илосборником с трубопроводом для отвода ила, устройствами для подачи иловой смеси и воды, сатурированной воздухом, и переливом для отделенной от ила воды;

биореактор с затопленной фильтрующей загрузкой для доочистки отделенной от ила воды, размещенный, в периферийной части корпуса, связанный с упомянутым флотационным илоотделителем через узел перелива отделенной от ила воды и снабженный трубопроводом для отвода доочищенной воды, системами аэрации и регенерации.

В частных воплощениях изобретения поставленная задача решается установкой, в которой устройства для подачи иловой смеси и воды, сатурированной воздухом включают трубопровод для подачи иловой смеси и трубопровод для подачи сатурированной воды, связанные с подающим устройством.

В частных воплощениях изобретения поставленная задача решается установкой, в которой которой перелив отделенной от ила воды упомянутого флотационноого илоотделителя выполнен с регулируемым водосливом

Флотационный илоотделитель в установке может быть дополнительно снабжен трубопроводом для возврата части отделенной от ила воды на сатурацию.

Корпус в установке может быть выполнен цилиндрическим и состоящим из двух коаксиально установленных цилиндрических емкостей на общем основании.

Периферийная часть корпуса установки может состоять из нескольких секций, отделенных друг от друга герметичными перегородками.

Биореактор в установке может быть размещен в двух секциях периферийной части корпуса.

В одной из периферийных секций заявленной установки может быть размещена секция для сбора ила, связанная с флотационным илоотделителем через упомянутый трубопровод для отвода ила.

В одной из периферийных секций установки может быть дополнительно установлен, по меньшей мере, один узел обеззараживания очищенной воды с трубопроводом для отвода обеззараженной воды.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ.

Предложенная установка для очистки сточных вод представлена на фиг. 1 (план установки) и фиг. 2 (разрез А-А).

Позиции на чертежах означают следующее:

1. Флотационный илоотделитель;

2. Трубопровод иловой смеси;

3. Трубопровод воды из сатуратора;

4. Подающее устройство;

5. Скребок;

6. Илосборник с трубопроводом для отвода ила;

7. Секция для сбора ила;

8. Герметичные перегородки;

9. Двухсекционный биореактор;

10. Трубопровод подачи воды на сатурацию;

11. Регулируемый водослив;

12. Секции биореактора;

13. Затопленная фильтрующая загрузка;

14. Аэрационные коридоры;

15. Перфорированные трубы системы аэрации;

16. Перфорированные трубы системы регенерации;

17. Перегородки с переливными карманами;

18. Трубопровод очищенной воды;

19. Узлы обеззараживания;

20. Трубопровод обеззараженной воды.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.

Предложенная установка очистки сточных вод представляет собой компактное сооружение, корпус которого содержит центральную и периферийную части. В центральной части размещен флотационный илоотделитель, а в периферийной - биореактор (в частности, двухсекционный реактор) с затопленной фильтрующей загрузкой, сообщающиеся между собой через перелив, по которому очищенная от ила вода поступает в биореактор. Биореактор снабжен системами аэрации и регенерации. Отработанный ил отводится из флотационного илоотделитея либо в секцию для сбора ила на первую ступень очистки либо удаляется на обезвоживание.

Установка в соответствии с настоящим изобретением по сравнению с техническими решениями, раскрытыми в предшествующем уровне техники, позволяет уменьшить габариты за счет исключения отстойника - и улучшить качество очищенной воды за счет использования биореактора с затопленной фильтрующей загрузкой с системами аэрации и регенерации.

Пример реализации изобретения.

Установка для очистки сточных вод с флотационным илоотделителем работает следующим образом.

Во флотационный илоотделитель (1), по трубопроводу (2) поступает иловая смесь после аэротенка или биофильтра, одновременно с иловой смесью поступает под давлением насыщенная воздухом вода из сатуратора (3). Подача осуществляется в расположенное в центральной части флотационного илоотделителя подающее устройство (4).

Во флотационном илоотделителе при падении давления воздух выделяется в виде мелких пузырьков, которые флотируют к поверхности сооружения хлопки избыточного ила, собираемые скребком (5) в центрально расположенный в верхней части флотационного илоотделителя илосборник с илопроводом (6).

По трубе ил поступает в секцию для сбора ила (7) и далее самотеком или с помощью насоса на первую ступень очистки (возвратный ил) или на обезвоживание (избыточный ил). Секция для сбора ила может быть организована в объеме установки путем монтажа герметичных перегородок (8), как это показано на фигурах 1 и 2. После флотационного илоотделителя сточная вода переливается для глубокой очистки в двухсекционный биореактор (9), которых может быть два, как это показано на фигурах 1 и 2, а часть воды отводится на сатурацию (10). Перелив и распределение на два биореактора осуществляется через регулируемый водослив (11). В биореакторе выделены отдельные секции (12) с установленной в них затопленной загрузкой (13), на которой иммобилизуется микрофлора, адаптированная к биодеструкции медленно окисляемых загрязнений. Для успешного протекания процесса в секциях биореактора организованна интенсивная циркуляция воды через загрузку с одновременным насыщением воды кислородом с помощью барботирования воздухом аэрационных коридоров (14). Аэрация осуществляется с помощью перфорированных труб (15), уложенных на дне коридоров. В процессе работы количество биопленки на загрузке постепенно увеличивается, поэтому периодически ее регенерируют воздухом через перфорированную трубу системы регенерации (16), расположенную под загрузкой, при этом биопленка «сдувается» и переходит в суспензию. После прекращения барботажа осевшая биопленка перекачивается на первую ступень очистки или в голову очистных сооружений. Во время регенерации загрузки биореактор выключается из работы, после завершения откачки осевшей биопленки работа возобновляется. Доочищенная вода через перегородки с периливными карманами (17) поступает по трубопроводу очищенной воды (18) на узлы обеззараживания (19) и далее на по трубопроводу обеззараженной воды (20) на сброс.

Заявленное изобретение целесообразно использовать в составе сооружений очистки сточных вод при строительстве новых или реконструкции существующих сооружений для эффективного илоотделения и доочистки сточных вод.

Изобретение относится к водоочистке и может быть использовано в качестве компактного сооружения для отделения ила и доочистки сточных вод поселков, небольших городов, отдельных канализационных объектов до нормативных требований. Установка очистки сточных вод содержит корпус, включающий центральную и периферийную части, размещенный в центральной части корпуса флотационный илоотделитель 1, снабженный скребком 5, установленным в верхней части флотационного илоотделителя 1, илосборником с трубопроводом для отвода ила 6, устройствами для подачи иловой смеси и воды 3, сатурированной воздухом, а также переливом для отделенной от ила воды, и биореактор 9 с затопленной фильтрующей загрузкой 13 для доочистки отделенной от ила воды, размещенный в периферийной части корпуса, связанный с флотационным илоотделителем 1 через перелив для отделенной от ила воды и снабженный трубопроводом для отвода доочищенной воды 18, системами аэрации и регенерации 16. Изобретение позволяет уменьшить габариты емкостного сооружения и улучшить качество очищенной воды. 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Установка очистки сточных вод, содержащая корпус, включающий центральную и периферийную части;

размещенный в центральной части корпуса флотационный илоотделитель, снабженный скребком, установленным в верхней части флотационного илоотделителя, илосборником с трубопроводом для отвода ила, устройствами для подачи иловой смеси и воды, сатурированной воздухом, и переливом для отделенной от ила воды;

биореактор с затопленной фильтрующей загрузкой для доочистки отделенной от ила воды, размещенный в периферийной части корпуса, связанный с упомянутым флотационным илоотделителем через перелив для отделенной от ила воды и снабженный трубопроводом для отвода доочищенной воды, системами аэрации и регенерации.

2. Установка по п. 1, в которой устройства для подачи иловой смеси и воды, сатурированной воздухом, включают трубопровод для подачи иловой смеси и трубопровод для подачи сатурированной воды, связанные с подающим устройством.

3. Установка по п. 1, в которой перелив отделенной от ила воды упомянутого флотационноого илоотделителя выполнен с регулируемым водосливом.

4. Установка по п. 1, в которой флотационный илоотделитель дополнительно снабжен трубопроводом для возврата части отделенной от ила воды на сатурацию.

5. Установка по п. 1, в которой корпус выполнен цилиндрическим и состоит из двух коаксиально установленных цилиндрических емкостей на общем основании.

6. Установка по п. 1, в которой периферийная часть корпуса состоит из нескольких секций, отделенных друг от друга герметичными перегородками.

7. Установка по п. 1, в которой биореактор размещен в двух секциях периферийной части корпуса.

8. Установка по п. 1, в которой в одной из периферийных секций размещена секция для сбора ила, связанная с флотационным илоотделителем через упомянутый трубопровод для отвода ила.

9. Установка по п. 1, в которой, по меньшей мере, в одной из периферийных секций дополнительно установлен, по меньшей мере, один узел обеззараживания доочищенной воды с трубопроводом для отвода обеззараженной воды.