Гидроциклонный стабилизатор-биофильтр со струйной аэрацией Советский патент 1982 года по МПК C02F3/06 C02F1/38 

(5) ГИДРОЦИКЛрННЫЙ СТАБИЛИЗАТОР-БИОФИЛЬТР СО СТРУЙНОЙ АЭРАЦИЕЙ Изобретение относится к комбинированным средствам биологичес;кой очистки бытовых и близким к ним по составу производственных сточных вод, ,состоящим из биофильтров и устройств для минерализации осадка. Известно устройство для биохимической очистки сточных вод, представляющее собой капельный биофильтр, установленный над емкостью для аэрации и отстаивания осадка. Сточная вода после предварительной механической очист ки проходит биофильтр И вместе с выр носимой биoплe кoй попадает в емкость для аэрации и отстаивания осадка. Воз дух, подаваемый в емкость для аэрации по специальным патрубкам в дальнейшем направляется на вентиляцию биофильтраГОНедостатки известной установки еледующие: необходимость использования воздуходувного оборудования для аэрирования жидкости; изъятие органических загрязнений из сточных вод осуществляется на малопроизводительном капельном биофильтре; ограждающие элементы биофильтра имеют непосредственный, контакт с наружным воздухом, что снижает эффект его работы в холодное время года при .размещении вне отапливаемого помещения; возможность образования застойных зон в емкости для аэрирования и отстаивания осадка, имеющей прямоугольную форму. Известно устройство для биохимической очистки сточных вод - биофильтрстабилизатор . Биофильтр-стабилизатор состоит из высоконагружаемого биофильтра с рулонной пластмассовой загрузкой :и расположенного под ним резервуара, который разделен на зону стабилизации и зону отстаивания. Потребное количество растворенного кислорода в жидкости регулируется интенсивностью орошения загрузки биофильтра и обеспечивается за. счет рециркуляции иловой смеси с помощью центробежного насоса. . Продолжительность стабилизации биомас3981сы 10 сут. Концентрация биомассы в стабилизаторе 6-8 г/лГ2J. Недостатками этого биофильтра-ста билизатора являются значительные габариты сооружения, обусловленные пленочными процессами массопередачи (аэр ция жидкости), что затрудняет его при менение в стесненных условиях; непосредственный контакт с наружным воздухом ограждающих элементов биофильтра, что ухудшает температурный режим его работы, а следовательно, и эффект очистки в холодное время года при раз мещении сооружения вне отапливаемого помещения; образование застойных зон в стабилизаторе из-за неравномерности всасывания осадка циркуляционным Hacq сом из камеры осаждения, что приводит к снижению эффекта работы сооружения. Целью изобретения является повышение эффeктивнoctи работы стабилизатора-биофильтра путем увеличения концентрации активного ила и окислительной мощности. Указанная цель достигается тем, что гидроциклонный стабилизатор-биофильтр со .струйной аэрацией, содержащий цилиндрический резервуар с .камерами с/абилизации и отстаивания, биофильтр, патрубки ввода исходной и вывода обработанной жидкости, циркуляционный насос, снабжен коаксиально установленными в резервуаре и не доходящими до его днища цилиндроконической перегородкой и трубой, при этом биофильтр размещен в трубе, камера отстаивания - между трубой и перегородкой, камера стабилизации - между перегородкой и стенками резервуара, а также дополнительными патрубками ввода исходной жидкости, одна часть которых расположена тангенциально в нижней части камеры стабилизации на уровне ввода жидкости в камеру отстаивания; другая - в камере стабилизации под углом 60 к поверхности жидкости. Свободно истекающие струи иловой смеси под напором циркуляционного насоса , кроме создания вместе с затопленными струями горизонтально-кругового движения жидкости в камере стабилизации, вовлекают и дробят воздух, чем обеспечивают насыщение жидкости кислородом, который необходим для аэробной стабилизации осадка. Горизонтально-круговое движение жидкости в камере стабилизации исключает образование застойных зон и-под действием центробежной силы создает условия для уплотнения активного ила в периферийной области, (возле наружной стенки камеры стабилизации ). и . уменьшения концентрации активного ила во внутренней зоне (на входе в гравитационный отстойник, возле его стенки), что способствует более полному осветлению воды в гравитационном отстойнике перед подачей ее на биофильтр. Центробежное уплотнение позволяет увеличить концентрацию активного ила в стабилизаторе в целом и,(-следовательно, повысить окислительную мощность и уменьшить его размеры. На фиг. 1 показана схема работы гидроциклонного стабилизатора-биофильтра .со струйной аэрацией в составе очистной станции; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Гидроциклонный стабилизатор-биофильтр со струйной аэрацией ,имеет цилиндрический корпус 1, в центре которого расположен биофильтр 2 с водоч распределительным устройством 3 и колосниковой решеткой k для поддержания пластмассовой загрузки, кольцевую перегородку 5 с коническим окончанием 6,образующую со стенкой биофильтра гравитационный отстойник 7 а с корпусом сооружения - камеру стабилизации 8, впускные патрубки 9 затопленных струй, расположенные тангенциально,к корпусу стабилизатора на уровне входа жидкости в гравитационный отстойник, аэраторы 10 для истечения свободных струй, расположенные над поверхностью жидкости в камере стабилизации под углом до 60, циркуляционный насос 11 с напорным 12 и всасывающим 13 трубопроводами, расположенный в насосной.станции Т с приемным резервуаром 15 расположенную тангенциально к корпусу стабилизатора трубу 16 для выпуска циркулирующей смеси из камеры стабилизации в приемный резервуар насосной станции через приемный колодец 17 и трубу 18, в который одновременно поступают исходная сточная вода по трубопроводу 19и осадок из вторичного отстойника 20по трубопроводу 21, сборный канал 22 для отвода жидкости из биофильтра во вторичный отстойник и вентиляции биофильтра, трубу 23 для периодического выпуска стабилизированного осадка. Гидроциклонный стабилизатор-биофильтр со струйной аэрацией работает следующим образом. Сточная вода из канализационной сети по трубопроводу 19 поступает в приемный резервуар 15 откуда циркуляционным насосом 11 по всасывающему 13 и напорному 12 трубопроводам подается в камеру стабилизации 8иловой смеси через патрубки 9 затопленных струй и аэраторы 10 свободных струй. С помощью указанных струй в камере стабилизации происходит перемешивание жидкости путем создания горизонтально кругового движения, образованию которого также способствует тангенциально расположенная к (орпусу стабилизатора выпускная труба 16, предназначенная для выпуска циркулирующей иловой смеси из камеры стабилизации в приемный резервуар 15 насосной станции k через приемный колодец 17 и трубу 18, Свободно истекающие из аэраторов струи жидкости, кроме создания горизонтально-кругового движения иловой смеси в камере стабилизации, обеспечивают, так же насыщение жидкости воздухом (кисло родом), который необходим для аэробной стабилизации осадка. Горизонталь jHQ-KpyroBoe движение иловой смеси соз Гдает в камере стабилизации под действием центробежных сил условия для уплотнения (повышения дозы активного ила) в периферийной области и уменьшения концентрации иловой смеси во внутренней области на входе в гравитационный отстойник 7, куда жидкость поступает после камеры стабилизации. Осветленная жидкость из гравитационного отстойника через водораспределительное устройство 3 поступает на биофильтр 2, где завершается процесс био логической очистки сточных вод. Первич1 ая стадия биологической очистки жидкости происходит при подаче исходной сточной воды в приемный резервуар асосной станции и затем в камере ст йлизации,в которых протекает биог сорбция значительной части (до 50-70) органических загрязнений сточных вод. Предлагаемый стабилизатор-биофильт обладает следующими преимуществами: имеет наиболее эффективную технологию предварительной очистки сточной воды перед биофильтром, основанную на использовании биосорбции центробежного уплотнения иловой смеси, возникающего при горизонтально-круговом движении жидкости в камере стабилизации, И последущего осветления смеси в гравитационном отстойнике, что приводит к уменьшению размеров биофильтра;- горизонтально-круговое движение жидкости исключает образование застойных зон в камере стабилизации, что улучшает эффект очистки сточных вод; центробежное уплотнение иловой смеси в камере стабилизации позволяет в целом увеличить дозу активного ила в -. аэробном стабилизаторе, а следовательно, повысить окислительную мощность и уменьшить его размеры; исключается непосредственный контакт ограждающих конструкций биофильтра с наружным воздухом, что улучшает температурный режим его работы, а следовательно, и эффект очистки в холодное время года при размещении сооружения вне отапливаемого помещения. Формула изобретения Гидроциклонный стабилизатор-биофильтр со струйной аэрацией,, включающий цилиндрический резервуар с камерами стабилизации и отстаивания, биофильтр, патрубки ввода исходной и вывода обработанной жидкости, циркуляционный насос, отли чающий с я тем, что, с целью повышения эффективности работы путем увеличения концентрации активного ила и окислительной мощности стабилизатора-биофильтра, онснабжен коаксиально установленными в резервуаре и не доходящими до его днища цилиндрокрнической перегородкой и трубой, при этом биофильтр размещен в трубе, камера отстаивания - между трубой и перегородкой, камера стабилизации - между перегородкой и стенками резервуара, а также дополнительными патрубками ввода исходной жидкости, одна часть которых расположена тангенциально в нижней части камеры стабилизации на уровне ввода жидкости в камеру отстаивания, другая - в камере стаби/;изации под углом 60 к поверхности.жидкости. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент ФРГ № 240li198, кл. С 02 с 1/10, 1370. 2.Авторское свидетельство СССР №567675, кл. С 02 С 1/02, 1975.