Установка для двухступенчатой биологической очистки сточных вод Советский патент 1993 года по МПК C02F3/04 

Изобретение относится к биологической очистке бытовых и близких к ним по составу сточных в,.д и может быть использовано в сельскохозяйственном и промышленном производстве.

Известна установка для двухступенчатой очистки сточных вод, содержащая корпус с поярусно размещенной зернистой загрузкой на.крло.сниковых решетках с воздушной прослойкой между загрузками, пер- форир ован;н Уюл1ден тр|льную трубу с воронкой в верхней части, снабженной неф- теул а вливаю щей перегородкой и спиральной камерой вихреобразования с раструбом и входным патрубком, отводящую трубу, со- единенную со второй ступенью очистки в виде биологического пруда.

Эта установка благодаря сепарации твердых примесей и отвода их по центральной трубе позволяет повысить надежность очистки, однако качество очистки остается недостаточным из-за того, что собираемые в нефтеулавливающей перегородке нефтепродукты отводятся по центральной трубе в нижнюю часть корпуса на поддон между очередными подачами в оды. Это повторно загрязняет воду, подаваемую на очистку в биопруд в последующее время, т.к. труба и поддон под корпусом загрязняются нефтепродуктами. Кроме того, из-за того, что центральная труба выполнена перфорированной, жидкость, подаваемая с воронки, в значительной мере сливается через перфорацию в полость центральной трубы минуя загрузку, что в существенной мере снижает качество очистки.

Цель изобретения - повышение качества очистки сточных вод.

Указанная цель достигается тем, что в установке для двухступенчатой биологиче- ской очистки сточных вод, содержащей корпус с поярусно размещенной зернистой загрузкой на колосниковых решетках с воздушной прослойкой между загрузками, перфорированную центральную трубу с воронкой в верхней части, снабженной нефтеулавливающей перегородкой и спиральной камерой йихреобразования с раструбом и входным патрубком, отводящую трубу, соединенную со второй ступенью очистки в виде биологического пруда, согласно изобретению внутри нефтеулавливающей перегородки размещен кольцеобразный поплавок с укрепленными на нем заборными вертикальными патрубками, соединен- ными с коллектором через гофрированные вставки, а указанный коллектор соединен через клапан, выполненный в виде поплавка, с кольцеобразной емкостью для сбора нефтепродуктов, размещенную в верхней

части корпуса, при этом стенки центральной трубы выполнены водогазонепроницаемы- ми.

Размещение внутри нефтеулавливающей перегородки кольцеобразного поплавка с укрепленными на нем заборными вертикальными патрубками, соединение патрубков с коллектором через гофрированные вставки, соединение указанного коллектора через клапан в виде поплавка с кольцеобразной емкостью для сбора нефтепродуктов, размещение указанной емкости в верхней части корпуса позволяет организовать отвод нефтепродуктов, минуя центральную трубу, что предотвращает повторное загрязнение очищаемой воды и попадание нефтепродуктов в биопруд.

Выполнение стенки центральной трубы на уровне загрузки водогазонепроницае- мой позволяет исключить проскок исходной воды по центральной трубе в биологический пруд, минуя зернистую загрузку.

фиг.1 изображена установка, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З -узел Б на фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.З; на фиг,5 - разрез Г-Г на фиг.З; на фиг.6 - узел Д на фиг.1 (клапан- поплавок открыт); на фиг.7-узел Д на фиг.1 (клапан-поплавок закрыт).

Установка содержит корпус 1 с поярусно размещенной зернистой загрузкой 2 на колосниковых решетках 3 с воздушной прослойкой 4 между загрузками, центральную трубу 5 с воронкой 6 в верхней части 4, снабженной нефтеулавливающей перегородкой 7 и спиральной камерой 8 вихреобразования с раструбом 9 и входным патрубком 10, отводящую трубу 11, соединенную со второй ступенью очистки в виде биологического пруда 12.

Загрузка 2 может быть естественной (щебень, шлак) или искусственной (пеностекло, пластмассы). Спиральная камера 8 выполнена в виде цилиндра, дно которого имеет выходное отверстие, расположенное с эксцентриситетом так, что по ходу движения сточных вод вдоль стенки камеры расстояние от кромки отверстия до стенки постепенно убывает. Входной патрубок 10 спиральной камеры 8 расположен тангенциально ей.

Нижний конец раструба 9 введен в воронку 6 не менее, чем на половину высоты кольцевой перегородки 7.

Внутри перегородки 7 размещен кольцеобразный поплавок 13 сукрепленными на нем заборными вертикальными патрубками 14. Патрубки 14 соединены с кольцеобразным коллектором 15 через гофрированную

вставку 16. Коллектор 15 соединен трубопроводом 17 через клапан 18 с кольцеобразной емкостью 19 для сбора и отвода нефтепродуктов, размещенную в верхней части корпуса 1.

Труба 5 на уровне воздушной прослойки 4 выполнена с отверстиями 20..Отводящая труба 11 соединена с коническим поддоном 21 корпуса. Емкость 19 снабжена патрубком 22.

На уровне загрузки 2 стенки трубы 5 выполнены водо-, газонепроницаемыми. Клапан 18 выполнен в виде поплавка, снабженного направляющими стержнями 23 с загнутыми концами 24, контактирующими с упорным кольцом 25.

Биологический пруд 12 снабжен отводной трубой 26.

Устройство работает следующим образом.

Исходную воду через патрубок 10 подают в камеру 8. В камере 8 и раструбе 9 образуется вихревая воронка по закономерностям излива воды из емкости. Во вращающейся массе воды возникает центростремительная сила. Она приводит к концентрации дисперсных примесей в центральной части опускающегося вниз потока и осветлению воды в периферийной зоне потока.

Вращающаяся масса воды попадает в воронку 6 и, вследствие инерции потока, в воронке продолжается вращательное движение. Концентрированные примеси из центральной части вращающейся массы попадают в трубу 5 и через нее в поддон 21 и далее в биопруд 12. Осветленная вода продвигается по спиральной траектории к периферии воронки 6. В течение этого времени происходит всплытие нефтепродуктов на поверхность воды в воронке. Кольцевая полупогружная перегородка 7 препятствует проникновению нефтепродуктов на периферийную часть воронки 6 и зернистую загрузку 2. Осветленная вода через щель между перегородкой 7 и воронкой 6 попадает в периферийную часть воронки и сливается в верхний ярус загрузки. Просачиваясь сверху вниз из яруса в ярус, вода проходит первую ступень биоочистки. Очистка происходит за счет деятельности микроорганизмов, содержащихся в биологически активной пленке, обволакивающей поверхность зерен (кусков) загрузки. Очищенная вода с кусочками смытой пленки, являющейся продуктом очистки воды, в конечном итоге также попадает в поддон 21.

Через отверстие 20 трубы 5 воздух попадает в прослойку 4 и улучшает кислородный режим процесса биоочистки. Выполнение трубы 5 газоводонепроницаемой на уровне загрузки 2 исключает проскок неочищенной воды через трубу 5, минуя загрузку 2.

Нефтепродукты, задержанные на поверхности воды внутри перегородки 7, сливаются в патрубки 14 находящиеся наплаву благодаря поплавку 13 и гофрированным вставкам 16. При этом заборная часть пат0 рубков 14 ориентирована на границу между поверхностью воды и нефтепродуктов и изменяет высоту в зависимости от изменения уровня воды в воронке 6. Нефтепродукты с небольшой примесью воды из патрубков 14

5 и гофрированных вставок 16 попадают в коллектор 15, откуда по трубопроводу 17 через клапан 18 сливаются в емкость 19, где происходит дальнейшее разделение нефтепродуктов и воды в условиях значительного

0 объема емкости 19 и успокоения жидкости. Нефтепродукты через патрубок 22 направляются для повторного использования. При уровне воды выше выходной части трубопровода 17 клапан-поплавок 18 стремится

5 всплыть и открывает отверстие указанного трубопровода 17. При прекращении подачи воды в воронку 6 уровень воды в ней и в емкости 19 понижается,

Как только уровень воды в емкости 19

0 понизится до уровня открытой части трубопровода 17, клапан 18 опускается и закрывает отверстие трубопровода 17, т.к. нефтепродукты имеют меньший удельный вес и выталкивающая сила поплавка недо5 статочна для его всплытия.

Таким образом, исключается попадание нефтепродуктов в центральную трубу 5. При возобновлении подачи исходной воды в воронку 6 уровень воды в емкости 19 снова

0 повышается, поднимая вверх слой нефтепродуктов, клапан 18 всплывает.

Вода из поддона 21 стекает по отводной трубе 11 в биологический пруд 12. В пруду происходит вторая стадия очистки: доокис5 ление той части загрязнений органического происхождения, которая не окислилась в зернистой загрузке фильтра первой стадии очистки, а также минерализация органической части биопленки, грубодисперсных и

0 иных примесей. Биологически очищенная вода из пруда 12 по трубопроводу 26 направляется на дальнейшую обработку известными способами, например, на обеззараживание.

5 Технико-экономическая эффективность предлагаемой установки заключается в снижении загрязнения нефтепродуктами биологического пруда в 2-3 раза благодаря организации отвода всплывших нефтепро- д у кто в из нефтеулавливающей перегородки

в кольцеобразную емкость, укрепленную в верхней части корпуса, что позволит эффективнее произвесп разделение нефтепродуктов и воды и направить нефтепродукты на повторное использование.

Повышение качества очистки воды от нефтепродуктов на первой ступени позволит снизить нагрузку на биологический пруд и повысить эффективность его работы.

Выполнение отверстий на центральной трубе на уровне воздушной прослойки и выполнение трубы не проницаемой для воды и газа на уровне загрузки позволяет обеспечить подачу воздуха в воздушную прослойку и тем самым обеспечить качественный кислородный режим и одновременно предотвратить проскок необработанной воды через трубу, минуя загрузку.

Формула изобретения

1. Установка для двухступенчатой биологической очистки сточных вод, содержащая корпус с поярусно размещенной зернистой загрузкой на колосниковых реи

шетках с воздушной прослойкой между загрузками, центральную трубу с воронкой в верхней части с нефтеулавливающей кольцевой перегородкой и спиральной камерой вихреобразования с раструбом и входным патрубком, отводящую трубу, соединенную с второй ступенью очистки в виде биологического пруда, отл и ч а ю ща я с я тем, что, с целью повышения качества очистки, она 10 снабжена размещенным внутри нефтеулавливающей перегородки кольцеобразным поплавком с укрепленными на нем заборными вертикальными патрубками и соединенными с ними коллектором с гофрированной 15 вставкой, а также соединенным с коллектором клапаном в виде поплавка с кольцеобразной емкостью для сбора нефтепродуктов, размещенной в верхней части корпуса.

20 2. Установка по п,Т, о т л и ч а ю щ а я - с я тем, что на уровне загрузки стенки центральной трубы выполнены водогазонепро- ницаемыми, а на уровне воздушной прослойки выполнены с отверстиями.

Использование: оборудование для биологической очистки сточных вод. Сущность изобретения: установка содержит корпус (1) с зернистой загрузкой (2) на решетках (3) с воздушной прослойкой (4), центральную трубу (5) с воронкой (6), снабженной нефте- улавливающей перегородкой (7) и спиральной камерой (8) вихреобразования с раструбом (9) и входным патрубком (10), отводящую трубу (11), соединенную со второй ступенью очистки в виде биопруда (12), Внутри перегородки (7) размещен поплавок с заборными патрубками, соединенными с коллектором через гофрированные вставки. Коллектор соединен трубопроводом (17) через поплавковый клапан (18) с кольцеобразной емкостью (19) для сбора и отвода нефтепродуктов. Труба (5) на уровне воздушной прослойки (4) снабжена отверстиями (20). Исходная вода закручивается камерой (8), твердые примеси направляются вниз по трубе (5), нефтепродукты улавливаются в перегородке (7) и по трубопроводу

фаз. Z

Узел Д { Клстян а/якрь/л)

&. Д ( Ьлапан закрыт)