Устройство для очистки сточных вод Советский патент 1992 года по МПК C02F3/32 A01K61/00 

Изобретение предназначено для коммунального хозяйства, а также для биологической подготовки поверхностных вод, предназначенных для подпитки рыбоводческих прудов.

Известно, что в качестве элементов до- очистки сточных вод рекомендуются биологические пруды, а также биоплато с посадкой высших водных растений - камыша, тростника, рогоза и др

Известны способы биологической очистки воды с помощью высших водных растений.

Известны способы очистки в биологических прудах.

Однако указанные способы имеют ряд существенных недостатков - требуются значительные площади резервных территорий, корневая система высших водных растений производит откачку загрязняющих примесей преимущественно из донных отложений в вегетационный период, имеют место трудности с удалением фитомассы макрофитов из водного зеркала, системы не имеют возможности круглогодичного активного управления процессами доочистки и не дают должного эффекта.

Известно также, что с целью интенсификации процесса доочистки рекомендовано применение сезонной или круглогодичной аэрации сточных вод, а также введение

СП

о ю

00

со

циально выращенной культуры микроводорослей.

Однако и здесь не была обеспечена эффективная доочистка сточных вод до нормативов, разрешаемых к сбросу в рыбохозрйственные водоемы Известны также способы очистки воды с помощью моллюсков.Ааос1опт.а и Unio, что вызывает необходимость специальной подготовки воды с целыЪ сохранения популяции.

Наиболее близки к заявляемому решению я вляется устройство для очистки и обеззараживания вод, включающее биологический пруде кольцевым каналом и аэратором по периметру.

Недостатками известного решения являются отсутствие проточности, не использование эффекта доочистки сточных вод с помощью высших водных растений и образующегося естественным путем перифито- на, культивирование и внесение в водную среду микроводорослей, требующее дополнительных трудовых затрат, недостаточно высокий уровень очистки, не гарантирующий качество сточных вод, предъявляемым к ним нормативам, перед сбросом в рыбохо- зяйственные водоемы.

Цель изобретения - повышение эффективности доочистки коммунально-бытовых сточных вод, сбрасываемых в речную сеть, от химических, органических, механических и бактериальных примесей.

Цель достигается гем. что в устройстве для доочистки, состоящем из секционированного биологически-оксидационного кон- тактного стабилизационного пруда, водовпускного и водовыпускного трубопроводов, аэраторов, биологический пруд выполнен в виде чередующихся коридоров с регулируемым расходом воды, работающих в режиме вытеснения, включающих фильтрационное биоплато, состоящее из водно- воздушных высших растений (аир болотный и рогоз широколистный) и образующегося в процессе естественного самоочищения пе- рифитона и микроводорослей, глубоководного аэрируемого канала с подогревом йоды от низкопотенциальных источников тепла и установкой кассетных биофильтров с наполнителем из синтетических волокон, устойчивых к биологическому разрушению в водной среде - отходов производства капроновых нитей (щетина), жгутовой текстури- рованной нити, мононити капроновой вытянутой. Во втором и последующих отсеках биоплато производится вселение фильтрационных моплюсков анодонта, очищающих воду от микроводорослей. Это связано с необходимостью биологической стабилизации доочищаемой воды, происходящей в первичной секции, что важно для обеспечения жизнедеятельности моллюсков, а также введения биологических регуляторов синтеза органического вещества и

биологического индикатора качества доочистки, роль которых выполняют моллюски

На qbnr. 1 изображено устройство для очистки сточных вод; на фиг. 2 - кассетный биофильтр

Устройство состоит из преаэратора 1, служащего для отдувки остаточного активного хлора от предыдущих стадий очистки, приемных лотков 2, проточных фильтрационных биоплато с щебеночной загрузкой

средней и крупной фракции 3 и посадкой куртин высших водно-воздушных растений - аира болотного, рогоза широколистного, наиболее приспособленных к доочистке сточных еод за счет высокой биопродукционной и бактерицидной активности, глубоководных каналов - окислителей 4 с кассетными биофильтрами 5 и насадкой из синтетических волокон 6, служащих субстратом для развития перифитона, обеспечивающего доочистку с i очных вод в осенне-зимний период, теплопроводов 7 и иловых площадок 8.

Кассетный биофильтр (фиг. 2) состоит из устойчивого к коррозии в водной среде каркаса прямоугольной или овальной формы, устанавливаемого на основании окислительного канала с тем, чтобы он занимал две третьих поперечного сечения канала 1, съемных кассет 2 с поперечными перегородками, заполненными насадкой из синтетических волокон 3, а также из аэрационного устройства, расположенного у основания биофильтра, и представляющего собой цилиндр или полусфеоу с перфорированными

отверстиями 4 и подводкой сжатого воздуха. Масса загрузоцчого материала исчисляется из контактной площади волокон, которая должна быть равнозначной контактной площади корневой системы макрофитов, отнесенной к единице площади биоплато.

Глубоководный канал 4 имеет глубину не менее 2,0-2,5 м, предотвращающую образование застойных зон, а также способствующую более высокой насыщенности растворенные кислородом толщи воды и сохранению тепла в зимний период. Глубина биоплато 3 составляет 0,5-0,7 м и обусловлена физиологическими особенностями

развития высших водно-воздушных растений. Скорость прохождения очищаемой воды через биоплато обусловлена физиологическими особенностями обмена высших водных растений. Полное время пребывани я очищаемой воды в устройстве составляет не менее 10 ч, что равно периоду полного обмена воды в растении

Устройство работает следующим образом

После вторичного контактного отстой- ника общегородских очистных сооружений очищаемая вода поступает в преаэратор, где за счет барботирования происходит от- дувка активного хлора от предыдущей стадии обеззараживания сточных вод, затем в приемный лоток 2 и через переливной лоток поступает на биоплато с щебеночной загрузкой с тем расчетом, чтобы корневая система высших воздушно-водных растений имела непосредственный контакт с очища- емой водой. В соответствии с составом примесей, содержащихся в поступающий на доочистку сточных водах, на корневой системе и каменной загрузке нарастает специфического состава перифитон (пред- ставленный организмами сценедесмус квадрикауда, нитшеа палеа, навикула крип- тоцефала, кокоинес плацентум осциллято- рия пемиката и др), ведущий, наравне с макрофитами, процесс доочисткм и форми- рующий в дальнейшем весь гидробиологический режим процесса доочистки как на биоплато, так и на субстрате в окислительных каналах. В дальлнейшем цикл биоплато .- окислительный канал повторяется несколько раз с таким расчетом, чтобы весь период доочистки оставлял 10 ч в период вегетации растений и до 20 ч - в осенне-зим- ний период. Оптимальная температура обеспечивается уровнем, обеспечивающим жизнедеятельность обрастаний, т.е. в пределах 18,0-20,0°С. Количество моллюсков анодонт во втором и последующих биоплато должно определяться исходя из переработки одной особью за сутки 30 л воды, а густо- та из поселений достигает 200 особей на 1 м2 Сравнительная эффективность системы дана в табл.1

На выходе после устройства качество воды по гидрохимическим, бактериологиче- ским и гидробиологическим характеристикам отвечает нормативам перед сбросом в рыбохозяйственные водные объекты.

Положительный эффект состоит в том что достигается высокое качество сбрасыва емой воды и предотвращается загрязнение поверхностных вод; за счет образования пе- рифитона на искусственном субстрате и по догреве воды от низкопотенциальных источников тепла обеспечивается круглогодичная эффективная доочистка сточных вод при этом образуются сообщества организмов, служащих живым кормоТи для молоди рыб, что важно Для современных канализо ванных русел рек; сброс доочищенной воды с живым кормом в речные лагуны, а также более высокая по сравнению с речной температура воды будут нести рыбовоспроиз- водственную функцию; не требуется в процессе доочистки специального культи вирования и внесения микроводорослей система устойчива к изменчивому составу поступающих сточных вод, проста в конструкции, удобна в обслуживании, в случае доочистки поверхностных вод происходит сорбция пестицидов, ионов тяжелых металлов, могущих оказывать отрицательное влияние на развитие молоди рыб.

Формула изобретения Устройство для очистки сточных вод, содержащее секционный пруд с введенной культурой микроводорослей, снабженный водопроводами для впуска и выпуска воды а также патрубками для аэрации воды, о i- личающееся тем, что, с целью повышения эффективности очистки, в секциях установлены продольные перегородки, не доходящие до торцевой стенки пруда и разделяющие каждую секцию на два коридора, один из которых представляет собой биоплато для посадки аира болотного и рогоза широколистного, а второй - канал с установленными в нем кассетными биофильтрами с искусственной волокнистой загрузкой, патрубки для аэрации воды установлены под кассетными биофильтрами, при этом начиная с второй секции, со стороны подачи воды, каждое биоплато содержит дополнительную загрузку из моллюсков рода Anodonta.

ИГ. I

awykH

щш

жряда

дижж

Использование: очистка сточных вод коммунального хозяйства, а также речных вод, предназначенных для подпитки рыбо водческих прудов. Сущность сточную воду направляют в секционный пруд с введенной культурой микроводорослей, в секциях установлены продольные перегородки, не доходящие до торцовой стенки пруда и разделяющие каждую секцию на два коридора, один из которых представляет собой биоплато для посадки высшей водной растительности, а другой - канал с установленными в нем кассетными биофигырами с искусственной волокнистой загрузкой. Начиная со второй секции, биоплато содержит дополнительную загрузку из моллюсков рода Anodonta 1 табл.,2 ил. ь ЧЁ

«вд

ЖЙЖН

SMH

WMS темж

Фиг.2