Устройство для разделения активного ила на фракции Российский патент 2021 года по МПК B01D21/02 

Устройство относится к области водоотведения, а также к устройствам биологической очистки сточных вод на канализационных очистных сооружениях.

Задачей вторичных отстойников в системах очистки сточных вод является разделение сточных вод после аэротенков на очищенную сточную воду и активный ил. Известные конструкции вторичных отстойников имеют существенный недостаток, например конструкция отстойника приведенная в учебнике Водоотведение и очистка сточных вод (авторы Воронов Ю.В., Яковлев С.В.), заключающийся том что, концентраций активного ила в системе биологической очистке поддерживается в рамках значений заданных проектом и не позволяют выполнять его сепарацию по возрасту. И получают активный ил «среднего» возраста, и удаление из системы избыточного активного ила происходит из общего потока, что снижает его окислительные свойства.

Наиболее близким аналогом к заявляемому устройству служит патент на полезную модель RU №133751, Радиальный отстойник для очистки жидкой среды, опубликованный 27.10.2013 Бюл. №30, содержащий:

корпус, образованный боковой стенкой и дном, в центре которого установлена опора, на которой установлена ферма, выполненная с возможностью поворота относительно опоры, подводящий и отводящий трубопроводы, установленные в корпусе, средство для отвода осветленной жидкой среды, установленное на боковой стенке корпуса, и систему для сбора ила, включающую по меньшей мере одну илосборную трубу, выполненную с возможностью поворота вместе с фермой, и по меньшей мере один илосборник, подключенный к илосборной трубе, отличающийся тем, что система для сбора ила содержит по меньшей мере один иловый насос, подключенный к илосборной трубе.

Имеется вариант развития, когда иловый насос установлен на илосборной трубе с возможностью поворота вместе с илосборной трубой.

Имеется вариант развития, когда илосборник подключен к илосборной трубе через иловый насос.

Имеется вариант развития, когда система для сбора ила содержит по меньшей мере один регулировочный элемент, установленный на илосборной трубе.

Имеется вариант развития, когда регулировочный элемент представляет собой шиберную задвижку.

Имеется вариант развития, когда система для сбора ила включает илоприемную камеру, установленную на опоре и соединенную с отводящим трубопроводом.

Имеется вариант развития, когда система для сбора ила содержит по меньшей мере одно устройство для отбора проб ила.

Имеется вариант развития, когда отстойник представляет собой вторичный радиальный отстойник.

Для указанного устройства характерна низкая эффективность биологической очистки сточных вод ввиду невозможности контроля и регулирования возрастного состава ила, подаваемого на рециркуляцию. В известном устройстве используется активный ил «среднего» возраста. Известно, что возраст ила является ключевым фактором во всех методиках расчета сооружений с биологическим удалением азота и фосфора, так как при эксплуатации канализационных очистных сооружений «молодой» активный ил по сравнению со «старым» - имеет более высокую скорость окисления. По этой причине использование активного ила «среднего» возраста не позволяет в полной мере использовать окислительную способность «молодого» ила.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности биологической очистки сточных вод.

Поставленная задача решена так, что в известном устройстве, включающем в себя:

корпус, образованный вертикальной боковой стенкой и дном, опору, установленную в центре корпуса,

ферму, присоединенную к опоре, выполненную с возможностью поворота относительно опоры,

подводящий и отводящий трубопроводы, установленные в корпусе,

средство для отвода осветленной жидкой среды, установленное на вертикальной боковой стенке корпуса, систему для сбора ила,

в соответствии с настоящим изобретением

система для сбора ила выполнена в виде, по меньшей мере двух илососов и системы трубопроводов,

илососы выполнены в виде илосборника, расположенного на дне корпуса, илового насоса и вертикального трубопровода,

система трубопроводов выполнена в виде горизонтальных трубопроводов, жесткозакрепленных на вращающейся ферме, в количестве равном количеству илососов, с возможностью подачи ила на обработку и/или в рециркуляционный поток,

илососы присоединены к горизонтальным трубопроводам, через подвижные соединения, выполненные в виде гофрированного резинового патрубка,

илососы выполнены с возможностью перемещения вдоль оси горизонтальных трубопроводов системы трубопроводов,

иловые насосы выполнены с возможностью изменения расхода перекачиваемого ила,

устройство дополнительно снабжено

запорно-регулирующей арматурой, расположенной на горизонтальных трубопроводах системы трубопроводов, с возможностью дистанционного изменения количества ила, подаваемого на обработку и/или в рециркуляционный поток,

сборным каналом, выполненным с возможностью поступления в него ила из горизонтальных трубопроводах системы трубопроводов,

вторым отводящим трубопроводом, соединенным со сборным каналом.

Отличительными признаками заявляемого устройства для разделения активного ила на фракции являются:

1. Включение в систему сбора ила по меньшей мере двух илососов;

2. Включение в систему для сбора ила системы трубопроводов;

3. Включение в состав илососов илосборника расположенного на дне корпуса;

4. Включение в состав илососов илового насоса;

5. Включение в состав илососов вертикального трубопровода;

6. Выполнение системы трубопроводов в виде горизонтальных трубопроводов жесткозакрепленных на вращающейся ферме;

7. Выбор количества горизонтальных трубопроводов в системе трубопроводов в количестве равном количеству илососов;

8. Выполнение системы трубопроводов с возможностью подачи ила на обработку и/или в рециркуляционный поток;

9. Присоединение илососов к системе трубопроводов, через подвижные соединения, выполненные в виде гофрированного резинового патрубка;

10. Выполнение илососов с возможностью перемещения вдоль оси трубопровода;

11. Выполнение иловых насосов с возможностью изменения расхода перекачиваемого ила;

12. Дополнительное снабжение запорно-регулирующей арматурой, расположенной на системе трубопроводов;

13. Дополнительное снабжение запорно-регулирующей арматуры возможностью дистанционного изменения количества ила, подаваемого на обработку и/или в рециркуляционный поток;

14. Дополнительное снабжение сборным каналом;

15. Выполнение сборного канала с возможностью поступления в него ила из горизонтальных трубопроводах системы трубопроводов;

16. Дополнительное снабжение вторым отводящим трубопроводом;

17. Соединение сборного канала со вторым отводящим трубопроводом.

По сведениям, имеющимся у авторов, отличительный признак №3, 4 в технической литературе известен, а остальные - нет, что отвечает условию патентоспособности «новизна».

Совместное применение в заявляемом устройстве указанных отличительных признаков позволяет получить положительный эффект, который заключается в том, что расширяется область применения устройства, т.к. оно может быть применено для решения задачи по повышению эффективности биологической очистки сточных вод, за счет использования в системе биологической очистки сточных вод активного ила с более высокими окислительными свойствами. Это достигается благодаря наличию отличительных признаков №1-17.

Изобретение поясняется при помощи графических материалов, приведенных ниже.

Фиг. 1 - общий вид примера Устройства для разделения активного ила на фракции.

Фиг. 2 - разрез примера Устройства для разделения активного ила на фракции.

Фиг. 3-общий вид примера системы для сбора ила.

Устройство для разделения активного ила на фракции состоит (фиг.1,2) из корпуса 1, образованного вертикальной боковой стенкой 2 и дном 3, в центре которого установлена опора 4, на которой установлена ферма 5.

Подводящий трубопровод 6 соединен с корпусом 1, проходит через дно 3 корпуса 1 и расположен в центре корпуса 1.

Отводящий трубопровод 7, по которому отводится избыточный ил присоединен к корпусу 1 в центре дна 3.

Средство 8 для отвода осветленной жидкой среды расположено на вертикальной боковой стенке 2.

Система 9 для сбора ила (см. фиг.3) состоит из илососов 10, 11, 12, в качестве примера приведена система с тремя илососами, и системы трубопроводов 13.

Илососы 10, 11, 12 состоят из илосборника 14, расположенного на дне корпуса, илового насоса 75 и вертикального трубопровода 16. При этом илососы 10, 11, 12 выполнены с возможностью перемещения вдоль оси системы трубопроводов 13.

Система трубопроводов 13 выполнена в виде горизонтальных трубопроводов 17, 18, 19 жесткозакрепленных на вращающейся ферме 5, в количестве равном количеству илососов, с возможностью подачи ила на обработку через отводящий трубопровод 7 и/или в рециркуляционный поток.

Илососы 10, 11, 12 присоединены к системе трубопроводов, через подвижные соединения 20, выполненные в виде гофрированного резинового патрубка,

Иловые насосы 15 выполнены с возможностью изменения расхода перекачиваемого ила.

Запорно-регулирующую арматура 21 расположена на горизонтальных трубопроводах 17, 18, 19 с возможностью дистанционного изменения количества ила, отводимого на обработку через отводящий трубопровод 7 и/или на рециркуляцию.

В сборный канал 22 поступает рециркуляционный ил из системы трубопроводов 13.

Рециркуляционный ил из сборного канала 22 поступает во второй отводящий трубопровод 23.

Устройство для разделения активного ила на фракции работает следующим образом.

Сточная вода подается в корпус 1 по подводящему трубопроводу 6. В корпусе 1 под действием гравитационных сил активный ил выпадает в осадок на дно 3 корпуса 1. Активный ил разного возраста имеет разную гидравлическую крупность, так например, «молодой» активный ил имеет меньшую гидравлическую крупность, но более высокие скорости окисления растворенных органических веществ, а «старый» ил наоборот большую гидравлическую крупность, но менее активен в окислительных реакциях. Таким образом, возраст активного ила, выпавшего в осадок, снижается от места выпуска сточных вод во вторичном отстойнике до места сбора очищенной сточной воды, отводимой через средство 8 для отвода осветленной жидкой среды, расположенной на вертикальной боковой стенке 2.

Выпавший ил при помощи системы 9 для сбора ила, илососами 10, 11, 12 через илосборники 14, с помощью иловых насосов 15, по вертикальным трубопроводам 16 подается в горизонтальные трубопроводы 17, 18, 19. Расположение илососов на разных расстояниях от места выпуска сточных вод позволяет осуществить сепарацию ила по возрасту.

Целесообразно использование иловых насосов 15 с дистанционным управлением скоростью вращения вала рабочего колеса насоса.

Подвижное соединение 20, выполненное в виде гофрированного резинового патрубка позволяет осуществлять перемещение илососа вдоль оси системы трубопроводов 13. Перемещение илососа позволяет учитывать условия поступления сточных вод во вторичный отстойник, например, такие как изменение расхода поступающих сточных вод, концентрации загрязнение и т.п.

Предпочтительное выполнение подвижного соединения 20 в виде гофрированного резинового патрубка.

Расположенная на горизонтальных трубопроводах 17, 18, 19 запорно-регулирующая арматура 21 позволяет осуществлять регулировку количества ила, поступающего в сборный канал 22 и/или в отводящий трубопровод 7, по которому он подается на обработку.

Предпочтительно использование сборного канала 22 в виде лотка расположенного на периферии вторичного отстойника.

Целесообразно использование в качестве запорно-регулирующей арматура шиберных задвижек с дистанционным управлением.

Рециркуляционный ил из сборного канала 22 поступает во второй отводящий трубопровод 23.

Таким образом полученный в Устройстве для разделения активного ила на фракции активный ил направленный в рециркуляционный поток имеет меньший возраст, и более высокие окислительные свойства.

Технический результат заключается в расширении области применения устройства, т.к. оно может быть применено для решения задачи по повышению эффективности биологической очистки сточных вод, за счет использования в системе биологической очистки сточных вод активного ила с более высокими окислительными свойствами.

Изобретение относится к охране окружающей среды. Устройство для разделения активного ила на фракции содержит корпус 1, образованный вертикальной боковой стенкой 2 и дном 3, опору 4, ферму 5, присоединенную к опоре 4 и выполненную с возможностью поворота относительно неё, подводящий 6 и отводящий 7 трубопроводы, средство 8 для отвода осветленной жидкой среды, систему 9 для сбора ила, запорно-регулирующую арматуру 21, выполненную с возможностью дистанционного изменения количества ила, подаваемого на обработку и/или в рециркуляционный поток, сборный канал 22 и соединённый с ним второй отводящий трубопровод 23. Система 9 для сбора ила выполнена в виде по меньшей мере двух илососов 10 и системы трубопроводов 13. Каждый из илососов 10 выполнен в виде илосборника 14, расположенного на дне корпуса 1, илового насоса 15 и вертикального трубопровода 16. Система трубопроводов 13 выполнена в виде горизонтальных трубопроводов, жестко закрепленных на вращающейся ферме 5, в количестве, равном количеству илососов 10, с возможностью подачи ила на обработку и/или в рециркуляционный поток. Илососы 10 присоединены к горизонтальным трубопроводам через подвижные соединения 20, выполненные в виде гофрированных резиновых патрубков, и выполнены с возможностью перемещения вдоль оси горизонтальных трубопроводов. Иловые насосы 15 выполнены с возможностью изменения расхода перекачиваемого ила. Устройство позволяет сепарировать активный ил на объемы, содержащие активный ил разного возраста, что повышает эффективность биологической очистки сточных вод за счет использования активного ила с высокими окислительными свойствами. 3 ил.

Устройство для разделения активного ила на фракции,

содержащее по меньшей мере:

корпус, образованный вертикальной боковой стенкой и дном,

опору, установленную в центре корпуса,

ферму, присоединенную к опоре, выполненную с возможностью поворота относительно опоры,

подводящий и отводящий трубопроводы, установленные в корпусе,

средство для отвода осветленной жидкой среды, установленное на вертикальной боковой стенке корпуса,

систему для сбора ила,

отличающееся тем, что

система для сбора ила выполнена в виде по меньшей мере двух илососов и системы трубопроводов,

илососы выполнены в виде илосборника, расположенного на дне корпуса, илового насоса и вертикального трубопровода,

система трубопроводов выполнена в виде горизонтальных трубопроводов, жестко закрепленных на вращающейся ферме, в количестве, равном количеству илососов, с возможностью подачи ила на обработку и/или в рециркуляционный поток,

илососы присоединены к горизонтальным трубопроводам через подвижные соединения, выполненные в виде гофрированных резиновых патрубков,

илососы выполнены с возможностью перемещения вдоль оси горизонтальных трубопроводов системы трубопроводов,

иловые насосы выполнены с возможностью изменения расхода перекачиваемого ила,

устройство дополнительно снабжено

запорно-регулирующей арматурой, расположенной на горизонтальных трубопроводах системы трубопроводов, с возможностью дистанционного изменения количества ила, подаваемого на обработку и/или в рециркуляционный поток,

сборным каналом, выполненным с возможностью поступления в него ила из горизонтальных трубопроводов системы трубопроводов,

вторым отводящим трубопроводом, соединенным со сборным каналом.