Способ биологической очистки сточных вод Российский патент 2023 года по МПК C02F3/12 C02F3/30 C02F9/00 

Изобретение предназначено для очистки и сбора хозяйственно-бытовых, производственных стоков и может быть использовано для организации систем очистки.

Из патента RU 166595 известна станция биологической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод, которая содержит закрытый отстойник с входным и выходным патрубками. Отстойник разделен перегородками на три камеры: первую, вторую и третью. Камеры отстойника выполнены с отверстиями, через которые протекают сточные воды. На трехкамерном отстойнике жестко закреплен биореактор с загрузкой для доочистки. На дне третьей камеры установлен дренажный насос с таймером. При этом напорный патрубок насоса посредством гибкого шланга соединен с дисковым распылителем, расположенным в биореакторе над загрузкой. На части днища биореактора, расположенной над первой камерой отстойника, выполнены отверстия с возможностью подачи воды только в первую камеру. Техническим результатом патентуемого решения является повышение степени очистки хозяйственно-бытовых сточных вод.

Из патента RU 198098 известна установка очистки хозяйственно-бытовых сточных вод, которая включает в себя корпус, камеру аэрации, камеру-отстойник, биореактор. Камеры организованы за счет того, что корпус разделен внутри перегородками на четыре камеры, камеры связаны между собой переливными отверстиями, при этом переливное отверстие из приемной камеры в камеру аэрации и переливное отверстие из камеры аэрации в камеру с биореактором снабжены мусорозадержателем, переливное отверстие из камеры с биореактором в камеру-отстойник снабжено как мусорозадержателем, так и успокоителем, приемная камера содержит подводящий патрубок, камера аэрации содержит выделенную зону покоя (зона стабилизации ила), камера с биореактором содержит погружной насос, работающий по сигналам таймера в связке с эжекторными аэраторами и форсунками аэраторов, а также погружной биореактор. Камера-отстойник содержит наклонную отсечку и отводящий патрубок.

Целью изобретения является повышение эффективности очистки при сохранении компактности установки.

Цель достигается за счет конструкции установки и за счет способа очистки, реализующего работу установки. Принцип работы установки биологической очистки основан на применении эжекторной аэрации с созданием чередующихся аэробных и анаэробных условий. Установка включает камеры ступеней очистки, аэратор и погружной насос, размещенные внутри корпуса, причем первая камера расположена над остальными и имеет наполнитель-загрузку из анаэробных микроорганизмов в качестве дна, остальные камеры находятся внутри корпуса и являются ступенями очистки, а погружной насос расположен в камере последней ступени очистки и подает очищаемую воду в первую камеру с загрузкой, а также в камеры предыдущих ступеней очистки. Эжекторную аэрацию с созданием чередующихся аэробных и анаэробных условий осуществляют в 3-й и 4-й ступенях очистки циклично. Рециркуляция и аэрация обеспечивается погружным насосом, работающим по таймеру. Насос работает циклично, в режиме 10-14 или 16-20 минут включено и 40-44 либо 46-50 минут выключено. При этом воздух для аэрирования смешивают с циркулирующей водой на эжекторах. В результате принудительной подачи воздуха в оборудование происходит насыщение стоков кислородом, что в свою очередь, способствует окислительным процессам и увеличивает степень очистки.

Техническое решение, как аэрация в двух технологических камерах, рециркуляции активного ила, выделение зоны стабилизации ила, а также использование полноценного отстойника, позволяют достигать высоких показателей качества очистки сточных вод. Так, станция биологической очистки выполнена в цилиндрическом корпусе из спиральновитой трубы с полой стенкой замкнутого профиля из полиэтилена низкого давления (ПНД). Сварные швы по периметру цилиндрического корпуса и горловины отсутствуют, цельная конструкция полностью исключает влияние человеческого фактора на выполнение работ.

Осуществление изобретения

Установка выполнена в цилиндрическом корпусе из спиральновитой трубы с полой стенкой замкнутого профиля из полиэтилена низкого давления (ПНД). Сварные швы по периметру цилиндрического корпуса и горловины отсутствуют, цельная конструкция полностью исключает влияние человеческого фактора на выполнение работ.

Преимущества спиральновитой трубы из полиэтилена:

- форма круга подразумевает значительную кольцевую жесткость,

- конструкция профиля обеспечивает высокую сопротивляемость деформации,

- трубы сохраняют высокую прочность и при отрицательных температурах, их применяют даже в сейсмоопасных районах, где нередки землетрясения, и как следствие, дополнительные подвижки грунта,

- конструкция профиля имеет воздушные прослойки, которые идеально сохраняют тепло внутри септика, не рассеивая его наружу,.

- рабочий диапазон температур полиэтилена (ПНД) от -40 до +60 град.,

- долговечность (нормативный срок эксплуатации - 50 лет),

- малый вес при достаточно высокой кольцевой жесткости,

- высокая устойчивость к внешним воздействиям,

- высокая коррозионная устойчивость, устойчивость к воздействию грибка, бактерий,

- отсутствие обрастания стенок известковыми отложениями,

- хорошие диэлектрические свойства.

Установка содержит 5 камер, причем первая камера расположена над остальными и имеет биофильтр в качестве дна. Остальные камеры находятся внутри корпуса, организованы за счет разделения корпуса перегородками и соединены переливами. Указанные камеры являются ступенями очистки. Также установка содержит аэратор, который подает воздух в камеры третьей и четвертой ступеней за счет труб, выходные отверстия (эжекторы) которых расположены в объеме очищаемой воды. Также установка содержит погружной насос, который расположен в последней, четвертой, камере. Указанный погружной насос подает очищаемую воду в первую камеру с наполнителем-загрузкой из анаэробных микроорганизмов, а также в камеры предыдущих ступеней очистки.

Сточная вода поступает по трубопроводу через входное отверстие, во 2-ю камеру, где происходит задержание органических веществ, основная часть которых оседает на дно камеры, а незначительное количество - всплывает.

Дополнительно во 2-й камере происходит разложение задержанных загрязняющих веществ за счет деятельности анаэробных микроорганизмов.

Далее сточная вода через отверстие в перегородке поступает в 3-ю аэрируемую камеру, в которой происходит дополнительное изъятие загрязняющих микроорганизмов. Осветленная сточная вода после 3-й камеры поступает в 4-ю аэрируемую камеру, после чего сточная вода поступает в 5-ю камеру.

Находящаяся в 5-й камере сточная вода периодически подается погружным рециркуляционным насосом:

- в первую камеру, в которой происходит равномерное разбрызгивание воды по поверхности загрузочного материала за счет рассекателя;

- в третью и четвертую камеру на эжектор (аэратор), в котором происходит дополнительное насыщение рециркулирующей воды кислородом воздуха, поступающим по воздухозаборнику.

Очищенная вода поступает на выход из четвертой камеры.

Осуществление изобретения

Станция биологической очистки выполнена в цилиндрическом корпусе из спиральновитой трубы с полой стенкой замкнутого профиля из полиэтилена низкого давления (ПНД). Сварные швы по периметру цилиндрического корпуса и горловины отсутствуют.

Установка содержит 5 камер, причем первая камера расположена над остальными и имеет биофильтр в качестве дна. Остальные камеры находятся внутри корпуса, организованы за счет разделения корпуса перегородками и соединены переливами. Указанные камеры являются ступенями очистки. Также установка содержит аэратор, который подает воздух в камеры третьей и четвертой ступеней за счет труб, выходные отверстия (эжекторы) которых расположены в объеме очищаемой воды. Также установка содержит погружной насос, который расположен в последней, четвертой, камере. Указанный погружной насос подает очищаемую воду в первую камеру с наполнителем-загрузкой из анаэробных микроорганизмов, а также в камеры предыдущих ступеней очистки.

Принцип работы установки биологической очистки основан на применении эжекторной аэрации с созданием чередующихся аэробных и анаэробных условий во 3-й и 4-й камере. Рециркуляция и аэрация обеспечивается погружным насосом, работающим по таймеру. Насос работает циклично, в режиме 10-14 или 16-20 минут включено и 40-44 либо 46-50 минут выключено. При этом воздух для аэрирования смешивают с циркулирующей водой на эжекторах.

Сточная вода поступает по трубопроводу через входное отверстие, во 2-ю камеру, где происходит задержание органических веществ, основная часть которых оседает на дно камеры, а незначительное количество - всплывает.

Дополнительно во 2-ой камере происходит разложение задержанных загрязняющих веществ за счет деятельности анаэробных микроорганизмов.

Далее сточная вода через отверстие в перегородке поступает в 3-ю аэрируемую камеру, в которой происходит дополнительное изъятие загрязняющих микроорганизмов. Осветленная сточная вода после 3-й камеры поступает в 4-ю аэрируемую камеру, после чего сточная вода поступает в 5-ю камеру.

Находящаяся в 5-й камере сточная вода периодически подается погружным рециркуляционным насосом:

- в первую камеру, в которой происходит равномерное разбрызгивание воды по поверхности загрузочного материала за счет рассекателя;

- в третью и четвертую камеру на эжектор (аэратор), в котором происходит дополнительное насыщение рециркулирующей воды кислородом воздуха, поступающим по воздухозаборнику.

Очищенная вода поступает на выход из четвертой камеры.

Описанные станции объемом по 100 л были испытаны в домовых приусадебных хозяйствах. В летний период выход воды колебался вместе с интенсивностью использования станции, при этом очищенная вода соответствовала нормам для сточных вод. В периоды интенсивного использования вода была очищена от крупных и мелких загрязнений не менее, чем на 80%, в периоды умеренного использования - не менее, чем на 98%. При этом у воды отсутствовал запах.

Изобретение предназначено для очистки и сбора хозяйственно-бытовых, производственных стоков и может быть использовано для организации систем очистки. Станция биологической очистки сточных вод, включает камеры ступеней очистки, аэратор и погружной насос, размещенные внутри корпуса. Первая камера расположена над остальными и имеет наполнитель-загрузку из анаэробных микроорганизмов в качестве дна. Остальные камеры находятся внутри корпуса и являются ступенями очистки, а погружной насос расположен в камере последней ступени очистки и подает очищаемую воду в первую камеру с загрузкой, а также в камеры предыдущих ступеней очистки. Способ очистки сточных вод включает очистку воды в камере с анаэробными микроорганизмами, ступенчатую очистку в камерах с аэрацией, выполняющуюся за счет эжекторов, которую осуществляют в 3-й и 4-й ступенях очистки циклично. Причем воздух для аэрирования смешивают с циркулирующей водой на эжекторах и подают его в режиме 10-14 или 16-20 минут аэрирования и 40-44 либо 46-50 минут отсутствия подачи воздуха. Обеспечивается повышение эффективности очистки при сохранении компактности установки.

Способ биологической очистки сточных вод в станции биологической очистки сточных вод, включающей камеры ступеней очистки, аэратор и погружной насос, размещенные внутри корпуса, причем первая камера расположена над остальными и имеет наполнитель-загрузку из анаэробных микроорганизмов в качестве дна, остальные камеры находятся внутри корпуса и являются ступенями очистки, а погружной насос расположен в камере последней ступени очистки и подает очищаемую воду в первую камеру с загрузкой, а также в камеры предыдущих ступеней очистки, при этом способ включает очистку воды в камере с анаэробными микроорганизмами, ступенчатую очистку в камерах с аэрацией, выполняющейся за счет эжекторов, которую осуществляют в 3-й и 4-й ступенях очистки циклично, отличающийся тем, что воздух для аэрирования смешивают с циркулирующей водой на эжекторах и подают его в режиме 10-14 или 16-20 минут аэрирования и 40-44 либо 46-50 минут отсутствия подачи воздуха.