Установка для биохимической очистки сточных вод Советский патент 1992 года по МПК C02F3/04 

Изобретение относится к биологической очистке бытовых и близким к ним по составу сточных вод и может быть использовано при очистке сточных вод от группы отдельных зданий, бытовых помещений, небольших поселков.

Известно устройство для биохимической очистки сточных вод. включающее корпус, внутри которого размещен биофильтр, выполненный в виде расположенных друг над другом секций с загрузкой и отстойник.

узел подвода очищаемой и отвода очищенной воды, и узел подвода воздуха, каждая секция снабжена размещенной над загрузкой горизонтальной перегородкой, в которой выполнены прорези с направляющими козырьками, размещенными у противоположных кромок параллельно друг другу, с обеих сторон горизонтальной перегородки под углом к ней.

Однако в известном устройстве недостаточная окислительная мощность биоvj О GJ

СА

со ю

фильтра из-за отсутствия интенсивного самоочищения гранул загрузки в процессе очистки сточных вод, сложная конструкция не обеспечивающая надежной работы устройства из-за возможности кольматации за- грузки биомассой и при подаче воздуха под избыточным давлением возможен вариант прохождения его на нескольких участках не- закольматированной загрузки, а не по всему объему загрузки, что резко снижает эффективность работы устройства и эффекта флотации. Устройство требует значйтель- ных капитальных и эксплуатационных затрат, так как оно металлоемкое, сложное в конструкции, требует затрат на подачу воздуха в биофильтр и поддержание загрузки в рабочем состоянии (очищение гранул от избыточной биомассы), что снижает фильт- роцикл и производительность устройства.

Цель изобретения - повышение окисли- тельной мощности, упрощение конструкции, повышение надежности работы и снижений затрат на очистку.

Поставленная цель достигается тем, что в установке для биохимической очистки сточных вод, содержащей корпус, внутри которого размещен биофильтр, выполненный в виде расположенных друг над другом секций с загрузкой, и отстойник, узел подвода очищаемой и отвода очищенной воды, и узел подвода воздуха, причем над загрузкой установлены перфорированные перегородки, предусмотрены следующие отличия, заключающиеся в том, что секции соединены между собой при помощи сифонов, вход- ной конец которых расположен под загрузкой, з одной секции, а выходной ко- неи над загрузкой в ниже расположенной секции, загрузка выполнена в виде плавающих гранул. Кроме того, в объеме загрузки установлены горизонтальные стержни, рас положенные в ней по высоте в шахматном порядке, узел подвода воздуха выполнен а виде дренажных отверстий на боковой поверхности корпуса, перегиб сифона и пер- форированная перегородка расположены ниже отметки максимального уровня воды в секции.

На фиг. 1 изображена установка, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Установка состоит из корпуса 1, внутри которого размещен биофильтр, выполненный в виде расположенных друг над другом секций 2 с перфорированным днищем 3, на котором размещена загрузка в виде плавающих гранул 4, например, вспененного полистирола. Над загрузкой установлена горизонтальная перфорированная перегородка 5, возможен вариант выполнения ее

в виде сетки, решетки и т.д. Секции отделены друг от друга при помощи водонепроницаемой перегородки 6. Корпус 1, водонепроницаемая перегородка б секции и ее перфорированное днище 3 образует камеру 7, а перегородка 5 и водонепроницаемое днище 6, выше расположенной секции 2 и корпус 1 образуют камеру 8. Гранулы 4 заполняют 0,6-0,8 объема секции 2. В объеме загрузки установлены горизонтальные стержни 9, расположенные в ней по высоте в шахматном порядке. Торцы стержней 9 крепятся к корпусу 1. Секции 2 соединены между собой при помощи сифонов 10, входной конец 11 которых расположен под загрузкой в одной секции, а выходной конец 12 над загрузкой в ниже расположенной секции, при этом в полости корпуса он выполнен перфорированным. Перегиб сифона 10 и перфорированная перегородка 5 расположены ниже отметки максимального уровня (Vmax) воды в секции.

В нижней части корпуса 1 расположен отстойник, выполненный в виде резервува- ра 13 разделенного вертикальной замкнутой перегородкой 14 на нисходящую и восходящую зоны 15 и 16. Нижняя секция 2 биофильтра соединена сифоном 10с нисходящей зоной 15 отстойника. Отстойник в донной части снабжен трубопроводом 17 для отвода осадка, на нем установлена задвижка 18.

Установка имеет узел подводи воздуха, выполненный в виде дренажных отверстий 19 на боковой поверхности корпуса 1, расположенных выше отметки максимального уровня воды в секции, а узел подачи очищаемой воды включающий трубопровод 20 с горизонтальным перфорированным патрубком 21, узел отвода с отстойника очищенной воды, включающий трубопровод 22, соединенный с системой перфорированных труб 23. Система 23 установлена в верхней части восходящей 16 зоны отстойника.

Корпус 1 в зоне расположения отстойника 13 выполнен с перфорацией 24, которая расположена выше максимального уровня (Vmax) воды в отстойнике. Корпус 1 снабжен упорами 25.

Установка работает следующим образом.

Очищаемая сточная вода по трубопроводу 20 через патрубки поступает в верхнюю секцию 2 биофильтра в камеру 8, где через перфорированную перегородку 5 равномерно распределяется по всей площади загрузки и увлажняет ее. Происходит насыщение биологической пленки, образовавшейся на поверхности гранул 4 загрузки, питательными веществами из очищаемой

воды и кислородом из атмосферного воздуха. Аэробные бактерии, закрепленные на поверхности гранул 4 загрузки, окисляют продукты разложения органических веществ на безвредные соединения, В про- цессе подачи воды в секцию 2 она фильтруется через загрузку и заполняет камеру 7, расположенную под ней, а потом и часть секции заполненной загрузкой, при этом атмосферный воздух вытесняется навстречу поступающей воде, дополнительно аэрируя ее и через дренажные отверстия 19 выводится за пределы корпуса 1, Загрузка всплывает и удерживается перфорированной перегородкой 5 и по мере по- ступления воды в секцию полностью погружается в воду. При достижении максимального уровня воды в секции 2 заряжается сифон 10 и отводит воду из секции в ниже расположенную секцию. По мере пониже- ния воды в секции в ней образуется разряжение, что способствует засасыванию новой турчим атмосферного воздуха через отверстия 19 в секции. При опусканий уровня воды в секции ниже загруз- ки происходит Движение засасываемого воздуха между гранулами 4 загрузки, что увеличивает массообмен между ним и биопленкой по всему объему загрузки и увеличивает окислительную мощность био- фильтра и снижает затраты на очистку воды, так как ке требуются энергоемкие источники для подачи воздуха в установку. При понижении уровня воды в секции ниже минимального, сифон 10 разряжается и сек- ция опять заполняется водой. В ниже рас положенной секции происходит процесс описанный выше и т.д Интервал между опорожнением и заполнением секции биофильтра равен, например, 1-4 мин.

В процессе понижения и повышения уровней очищаемой воды в секциях 2 биофильтра происходит вертикальное перемещение плавающих гранул 4. при этом гранулы истирают друг друга. Рэсположе- ние в объеме загрузки горизонтальных стержней 9, расположенных по ее высоте в шахматном порядке, способствует активному перемешиванию гранул при их вертикальных возвратно-поступательных движениях в секциях. При этом происходит самоочищение гранул и биомасса не может чрезмерно расти по толщине, иначе система забилась бы. Обновление пленки биомассы интенсифицирует процесс изъятия за- грязнений. Отторгнутая пленка биомассы отводится с очищаемой водой в ниже расположенные секции С нижней секции биофильтра очищаемая вода с отторгнутой биомассой поступает в нисходящую 15 зону

отстойника, где в процессе их движения к отводящему трубопроводу 22 происходит осаждение отторгнутой биомассы и другой твердой фаза в донной части отстойника, откуда они периодически или постоянно (малым расходом) отводятся по назначению.

Соединение секций между собой при помощи сифонов, входной конец которых расположен под загрузкой в одной секции, а выходной конец над загрузкой в ниже расположенной секции и выполнение загрузки в виде плавающих гранул способствует созданию вертикальных возвратно-поступательных перемещений гранул загрузки и обеспечивает самоочищение гранул от избыточной биомассы в процессе очистки сточных вод, создает условш для попеременного насыщения воды и биологической тенки кислородом или питательными веществами из очищаемой воды, что интенсифицирует процесс окисления продуктов разложения органических веществ на безвредные соединения и увеличивает окислительную мощность установки. При этом создание колебания уровня воды в секциях позволяет упростить узел подачи воздуха и исключить энергоемкие источники его подачи, что снижает затраты на очистку и упрощает конструкцию установки.

Установление в объеме загрузки горизонтальных стержней, расположенных в ней по высоте в шахматном порядке интенсифицирует перемешивание гранул в процессе их движения за счет изменения вектора их движения и процесс самоочищения их от избыточной биомассы.

Выполнение узла подвода воздуха в виде дренажных отверстий на боковой поверхности корпуса с принудительной подачей или отводом воздуха из корпуса за счет колебания уровней воды в секциях упрощает конструкцию установки и затраты на очистку сточных вод.

Расположение перегиба сифона и перфорированной перегородки ниже отметки максимального уровня воды в секции обеспечивает погружение всего объема загрузки в очищаемую воду и насыщение биологической пленки на этом обьеме питательными веществами из очищаемой воды, и за счет выталкивающей силы действующей на плавающие гранулы в воде происходит их сжатие при уровне воды выше перфорированной перегородки, при этом происходит истирание их друг с другом и отделение излишней биомассы. Все это увепичивает окислительную мощность установки.

Таким образом, в установке для биохимической очистки сточных вод повышается

окислительная мощность, упрощается кон- СТОУКЦИЯ и повышается надежность ее работы снижаются затраты на очистку за счет обеспечения интенсивного самоочищения гранул загрузки от избыточной биомассы, исключения энергоемких источников подачи воздуха и возможности кольматации за- ГОУЗКИ излишней биомассой, снижения капитальных и эксплуатационных затрат на

очистку сточных вод.

Формула изобретения 1 Установка для биохимической очистки сточных вод, содержащая корпус, внутри которого размещен биофильтр, в виде расположенных друг над другом секций с загрузкой, перфорированные перегородки над загрузкой, отстойник, узел подвода очищаемой и отвода очищенной воды и узел подвода воздуха, отличающаяся тем, что с целью повышения окислительной

мощности, упрощения конструкции, повышения надежности работы и снижения затрат на очистку, она снабжена соединяющими секции сифонами, входной конец ко- торых расположен под загрузкой в одной секции, а выходной конец над загрузкой в ниже расположенной секции, а загрузка выполнена в виде плавающих гранул.

2Установка по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена расположенными в

объеме загрузки по высоте ее в шахматном порядке горизонтальными стержнями.

3Установка по п. 1,отличающаяся тем, узел подвода воздуха выполнен в виде

дренажных отверстий на боковой поверхности корпуса.

4Установка по п. 1.отличающаяся

тем что перегиб сифона и перфорирован- к зя перегородка расположены ниже отмет- ки максимального уровня воды в секции.

Использование: биологическая очистка сточных вод. Сущность изобретения: установка состоит из корпуса 1, внутри которого размещены биофильтр, выполненный в виде расположенных друг над другом секций 2 с перфорированным днищем 3, на котором размещена загрузка в виде плавающих гранул 4. Над загрузкой установлена перфорированная перегородка 5. Секции отделены друг от друга при помощи водонепроницаемых перегородок 6. В объеме загрузки установлены горизонтальные стержни 9, расположенные в ней по высоте в шахматном порядке. Секции 2 соединены между собой при помощи сифонов 10, входной конец 11 которых расположен под загрузкой в одной секции. Перегиб сифона 10 и перфорированная перегородка 5 расположены ниже отметки максимального уровня воды в секции. На боковой поверхности корпуса 1 выполнены дренажные отверстия 19 и 24, расположенные выше максимальных уровней воды в секциях биофильтра и отстойника. В нижней части корпуса расположен отстойник, соединенный с нижней секцией биофильтра. При подаче очищаемой воды в секции биофильтра происходит периодическое заполнение их и опорожнение, что создает вертикальное возвратно-поступательное перемещение гранул 4 загрузки и приводит к очищению их от излишней биомассы и обновлению на них биопленки. Это исключает кольматацикгза- грузки излишней биомассой и способствует увеличению окислительной мощности биофильтра. 3 з.п. ф-лы. 2 ил. сл с

#,

г 9.

Z

19

лтгп ггнвд

/-N

Ю 7

а ft о д 6 ...-

Л Т«Т Т ... - V vx-Vi -; ;;//

rf а а у t

. f .о

iff е «««« t.

,°t .

%$&}&У Жр;.$

сш

t

-в

$

Фиг. 2