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

Изобретение относится k очистке сточных вод, а именно к устройствам биохимической очистки.

Цель изобретения - повышение эффективности работы путем интенсификации направленного и регулируемого - воздухообмена в загрузке для предупреждения перегрева или переохлаждения в зависимости от периода года, создания пульсации давления и скорости воздуха в корпусе биофильтра.

На фиг. 1 изображена установка в холодный сезон, продольный разрез; на фиг.2 - установка в жаркий сезон, продольный разрез.

Установка содержит первую ступень очистки, выполненной в виде биофильтра, который состоит из корпуса 1, заполненного загрузкой 2 из двух ярусов из естественного или искусственного кускового материала. Вокруг корпуса 1 биофильтра установлена навесная стенка 3, например, из пластиковой пленки, легкого металлического проката, асбоцементного .или пластмассового шифера и т.п. Стенка 3 и корпус 1 образуют, зазор 4. Нижний торец навесной стенки 3 снабжен воздухосборным зонтом 55, который служит для увеличения площади сбора теплого воздуха с поверхности биопруда 6 и направления его в зазор 4 и в слой загрузки 2. Биофильтр снабжен вертикальным вентиляционным стояком 7, нижний торец которого соединен с полостью его корпуса 1, расположенной между ярусами загрузки, а верхний торец - снабжен врздухозабор- ным конусным насадком 8. Он установлен на стояке 7 шарнирно и снабжен оперением, которое состоит из двух вертикальных лопастей 9 и 10, закрепленных на торцах горизонтальной оси 11 с возможностью фиксированного перемещения с ней перпендикулярно продольной оси вентиляционного стояка; Насадок 8 установлен с возможностью направления его воздухоза- борного отверстия 12 или против направления движения воздушного потока (ветра) при помощи лопастей 9 и 10. Насадок 8 снабжен приспособлением для крепления оси 11, которое состоит из направляющего патрубка 13 и винта фиксации, а стояк 7 снабжен задвижкой 15. Корпус 1 биофильтра снабжен теплоизоляционным перекрытием 16 с вентиляционными окнами 17. с крышками 18. Навесная стенка в верхней части снабжена вентиляционными отверстиями 19 с крышками 20. Биофильтр снабжен трубопроводом 21 для подачи Очищаемой воды и приспособлением 22 для ее распределения над загрузкой. Корпус 1 расположен на основании 23, установленном на дне биопруда 6, являющимся второй ступенью биологической очистки сточной воды, Для обслуживания биофильтра он снабжен мостиком и лестницей (на чертежах не показано). Для отвода очищенной воды с биопруда предусмотрен трубопровод 24. .

Установка работает следующим образом.

0 Очищаемая вода по трубопроводу 20 равномерно распределяется при помощи приспособления 22 по поверхности загрузки 2 в верхней части биофильтра. Стекая по элементам загрузки вниз, сточная вода под5 вергается биохимической очистке под действием микроорганизмов биологической массы, прикрепленной к загрузке. Пройдя загрузку, сточная вода вместе с избыточной биомассой, выносимой с загрузки, попадает

0 в биологический пруд 6. Поддействием микроорганизмов избыточной биомассы, попадающей в пруд 6, которые потребляют растворенный в воде кйслородч осуществляется процесс доочистки сточной воды и

5 окисления избыточной биомассы. Очищенная вода по трубопроводу 24 отводится с биопруда 6 по назначению,

При низкой или отрицательной температуре сточная вода в биологическом пруду

0 б нагревает приповерхностный слой воздуха. Над поверхностью пруда образуется восходящий поток воздуха. Он при помощи воздухосборного зонта 5 направляется к корпусу 1 биофильтра. Теплый воздух, под5 нимаясь в зазоре 4 вверх, обеспечивает теплоизоляцию биофильтра от окружающей среды, При помощи вентиляционных окон 19 с крышками 20 регулируется интенсивность движения воздуха с положительной

0 температурой в зазоре 4, соответственно, и температура в корпусе 1 биофильтра. Перекрытие 16с закрытыми при помощи крышек 17, вентиляционными окнами 17 также изолирует полость корпуса 1 биофильтра от

5 воздействие отрицательных температур ок- ружающей среды. При этом, лопасть 9 расположена, например, на расстоянии 2/3 длины оси 11, лопасть 10 - на расстоянии 1/3 длины этой оси от вертикальной оси

0 вентиляционного стояка 7. При таком расположении лопастей 9 и 10, под действием ветра они разворачивают воздухозаборное отверстие 12 насадка 8 за ветром. Вследствие динамики потока воздуха (ветра) в поло- 5 сти конического воздухзаборного насадка возникает разряжение. За счет этого происходит подсос воздуха из полости корпуса 1, расположенной между верхним и нижним ярусами загрузки 2. Теплый воздух и пар, образовавшийся от теплой воды, подававмой на верхний ярус загрузки подсасывается через объем, а теплый воздух собранный воздухосборным зонтом 5 подсасывается через объем нижнего яруса загрузки, Это интенсифицирует тепло и воздухообмен в объеме всей загрузки и позволяет поддерживать оптимальный температурный режим и предотвращает образование анаэробных зон в загрузке. Задвижкой 15 регулируется количество отводящего воздуха с корпуса 1 биофильтра, При движении потока воздуха (ветра) насадок 8 осуществляет возвратно- поступательные движения в пределах определенных секторов вокруг вертикальной оси стояка, так как система элементов 9 и 10 и оси 11 находится по отношению к ней в нестабильном положении из-за разных величин моментов сил возникающих при воздействии воздушного потока на лопасти 9 и 10. При этом плоскость отверстия 12 насадка 8 изменяет свое положение относительно потока (ветра) из-за чего в полости насадка возникает пульсация1разряжения и, соответственно, пульсация скорости движения теплового воздуха в загрузке биофильтра. Периодическое скачкообразное изменение скорости движения воздуха, соответственно, и его давления в корпусе биофильтра, интенсифицирует жизнедеятельность биоциноза закрепленного на загрузке и очистку сточных вод контактирующих с ней. Таким образом, при незначительном отборе воздуха с корпусом 1 обеспечивается интенсификация воздухообмена в загрузке с использованием воздуха с максимально положительной температурой.

В теплый период года при высоких по- ложительных. температурах во избежание отрицательного их воздействия (перегрев) на жизнедеятельность биоценоза и образования в загрузке анаэробных зон предусмотрена периодическая подача менее теплого воздуха через насадок 8 в биофильтр. При этом ось 11 смещают в патрубок 13 и лопасть 9 располагают, например, на расстоянии 1/3 длины оси по отношению к продольной оси стояка, а лопасть 10 - на расстоянии 2/3 ее длины от этой оси. Под действием динамики потока (ветра) эти элементы разворачивают отверстия 12 насадка 9 навстречу вектору движения этого потока, При этом воздух поступает через вентиляционный стояк 7 в полость биофильтра, между верхним и нижним ярусами загрузки 2, и за счет создания там избыточного давления движется через загрузку по направлению к нижнему и верхнему торцу корпуса 1 биофильтра, Крышки 18 вентиляционных окон 17 открыты. При движении воздуха через загрузку вверх обеспечивается интенсивный воздухообмен в верхнем слое загрузки и отдув перегретого воздуха над этой загрузкой за пределы корпуса, что предотв- 5 ращает перегрев биоциноза закрепленного на этой загрузке. Воздух движущийся через нижний слой загрузки обеспечивает интенсивный воздухообмен в этом слое и отдувает теплый восходящий поток воздуха с

0 поверхности би о пруда под биофильтром и зонтом. Так как лопасти 9 и 10 обеспечивают периодическое изменение положения плоскости отверстия 12 насадка 8 относительно вектора движения воздушного потока (вет5 ра), возникает пульсация избыточного давления воздуха в полости биофильтра между двумя слоями загрузки и, соответственно, пульсация скорости движения менее теплого воздуха в загрузке биофильтра, Периоди0 ческое скачкообразное движение воздуха интенсифицирует жизнедеятельность биоциноза и очистку сточных вод.

Подача или отвод воздуха через насадок и вентиляционный стояк осуществляется

5 для обеспечения оптимального температурного и воздушного потока воздуха, который регулируется при помощи вентиля 15, а изменение расстояния между лопастями 9, 10 и вертикальной осью стояка позволяет из0 менять частоту пульсации потока воздуха, поступающего в него или воздуха отводимого из него, в зависимости от количества и состава загрязнений и сезона.

Снабжение навесной стенки 3 в верхней

5 части вентиляционными отверстиями 19 по-. зволяет дополнительно регулировать температурный режим в корпусе 1 биофильтра за счет увеличения или уменьшения возду- . хообмена в зазоре 4, который регулируется

0 при помощи крышек 20, При избыточной температуре в биофильтре крышки открывают, при температуре ниже оптимальной - закрывают или открывают в зависимости от температуры очищаемой воды и окружаю-

5 щей среды.

Таким образом, предложенная установка для двухступенчатой биологической очистки сточных вод, повышает эффективность работы путем интенсификации направлен0 ного и регулируемого воздухообмена в загрузке для предупреждения перегрева или переохлаждения в зависимости от сезона, создания пульсации давления и скорости воздуха в корпусе биофильтра, что повыша5 ет.ее производительность и качество очистки сточных вод.

Фор мула изобретения 1. Установка для двухступенчатой биологической очистки сточных вод, содержащая первую ступень очистки в виде

биофкльтра, состоящего из корпуса с двумя ярусами загрузки, и вторую ступень очистки в виде биопруда, над которым установлен биофильтр, имеющий навесную стенку с воздухозаборным зонтом, установленным с зазором над поверхностью воды в биопру-- де, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности в работе путем интенсификации направленного и регулируемого воздухообмена в загрузке для предупреждения перегрева или переохлаждения в зависимости от сезона, создания пульсации давления и скорости воздуха в корпусе биофильтра, она снабжена вертикальным вентиляционным стояком и кони

5

ческим воздухозаборным насадком, установленным шарнирно на стояке, соединен- ным с биофильтром между ярусами загрузки, а также вертикальными лопастями на горизонтальной оси, установленными с возможностью фиксированного перемещения с ней относительно продольной оси стояка.

2. Установка по п.1, о т л и ч а ю щ а я - с я тем, что корпус биофильтра снабжен вентиляционными окнами с крышками.

3. Установка по п.1, о т л и ч а ю щ а я - с я тем, что навесная стенка в верхней части снабжена вентиляционными отверстиями б крышками.

Сущность изобретения: установка состоит из первой ступени очистки, выполненной в виде биофильтра, который состоит из корпуса (1), заполненного загрузкой (2) из двух ярусов. Вокруг корпуса (1) установлена «авесная Стенка (3), которая образует с корпусом зазор (4). Нижний торец навесной стенки (3) снабжен воздухосборным зонтом (5). Биофильтр снабжен вертикальным вентиляционным стояком (7), нижний торец которого соединен с полостью его корпуса (1), расположенной между ярусами загрузки, а верхний торец снабжен воздухозаборным конусным насадком (8). Он установлен на стояке (7) шарнирно и снабжен оперением, которое состоит из вертикальных лопастей (9) и (10), закрепленных на торцах горизонтальной оси (11) с возможностью фиксированного перемещения с ней перпендикулярно продольной оси вентиляционного стояка. Корпус (1) биофильтра установлен над биопрудом (6), который является второй ступенью биологической очистки сточных вод. В процессе работы установки обеспечивается интенсивный направленный и регулируемый воздухообмен в загрузке для предупреждения нагрева или- переохлаждения биоциноза в зависимости от сезона, создается пульсация давления воздуха в корпусе биофильтра. 2 з.п.ф-лы, 2 ил, .-.-7/ # У . ;

Э11КЯ Ю