Станция для обеззараживания инфицированных сточных вод (варианты)

Полезная модель относится к стационарным установкам для обеззараживания инфицированных сточных вод медицинских, ветеринарных и иных учреждений, в которых может быть образование таких сточных вод с целью уничтожения потенциально патогенной и патогенной микрофлоры. Технический результат заявляемой полезной модели выражается в оптимизации и упрощении непрерывного технологического процесса подготовки сточных вод для обеззараживания и достигается за счет того, что станция для обеззараживания инфицированных сточных вод содержит блок подготовки и емкость для обеззараживания сточных вод. Блок подготовки представляет собой систему измельчения, включающая вращающийся приводной вал с закрепленными на нем лезвиями, и неподвижную пластину с выполненными в ней отверстиями, края которых являются режущими. Поступление сточных вод для обеззараживания осуществляется в бак приемный с уловителями, который содержит систему аварийного обеззараживания, включающая в себя аварийный перелив. Также поступление сточных вод для обеззараживания может осуществляться непосредственно в блок подготовки. Система измельчения блока подготовки снабжена насосом, вал которого соединен с электродвигателем, установленных на опорной раме. Контроль и управление работой станции осуществляется интеллектуальной системой управления.

Полезная модель относится к стационарным установкам для обеззараживания инфицированных сточных вод медицинских, ветеринарных и иных учреждений, в которых может быть образование таких сточных вод с целью уничтожения потенциально патогенной и патогенной микрофлоры.

Обеззараживание сточных вод - одно из наиболее важных мероприятий учреждения, в котором образуются инфицированные сточные воды. В сточных водах таких учреждений отмечается высокое содержание патогенной микрофлоры, которое может привести к риску возникновения и распространения заболеваний и стать причиной возникновения эпидемий. В результате недостаточного обеззараживания воды возможно заражение микробами, вирусными или паразитарными возбудителями различных заболеваний, распространяющихся водным путем. Основной путь микробного загрязнения - попадание необеззараженных сточных вод и отходов в городскую систему канализации, природные водоемы, подземные воды и водоносные слои.

Известны разнообразные методы дезинфекции сточных вод, в том числе с использованием химических реагентов и физических методов. Традиционный метод дезинфекции предусматривает применение окислителей, таких как озон, йод, хлор, диоксид хлора, марганцовокислый калий, но самым популярными и дешевыми реагентами являются хлорсодержащие вещества. Хлорирование характеризуется широким спектром антимикробного действия. Однако хлор и его препараты являются токсичными соединениями, обладающими канцерогенными свойствами, а также отрицательно влияет на биологическую очистку активным илом на городских очистных сооружениях.

Альтернативой хлорной дезинфекции является ультрафиолетовая дезинфекция, которая освобождает воду от вирусов и всех видов микроорганизмов. Однако при обеззараживании сточных вод медицинских, туберкулезных или ветеринарных учреждений, которые характеризуются наличием твердых частиц, затрудняющих прохождение ультрафиолетовых лучей, данный метод признается неэффективным и энергоемким, т.к. предъявляются определенные требования к составу и свойствам сточных вод, что существенно ограничивает использование данного метода обеззараживания.

Наиболее близким техническим решением по отношению к заявленной полезной модели является компактная установка для дезинфекции сточных вод, предназначенная для больниц (патент РФ 2397960 на изобретение, приоритет 08.04.2005 г.), содержащая блок механической очистки и блок химической дезинфекции. Блок механической очистки содержит устройство для отделения и обезвоживания твердых частиц, находящихся в сточных водах, которое содержит, по меньшей мере, две ступени очистки. Первая ступень очистки содержит первый сетчатый фильтр, предназначенный для предотвращения прохождения твердых частиц с размерами, превышающими заданное значение, и средство очистки поверхности этого сетчатого фильтра. Вторая ступень очистки устройства содержит второй сетчатый фильтр, предназначенный для предотвращения прохождения твердых частиц с размерами, превосходящими заданное значение, средство очистки поверхности сетчатого фильтра и средство измельчения твердых отходов, остающихся в сетчатом фильтре, для способствования обезвоживанию твердых отходов. При этом средства очистки содержат вращающиеся щетки, которые очищают дно соответствующего сетчатого фильтра. Средство измельчения твердых отходов содержит вращающиеся ролики. Компактная установка для дезинфекции сточных вод также содержит блок предварительной механической очистки, в котором твердые частицы, находящиеся в сточных водах, измельчаются в сыром виде. Данный блок предварительной механической очистки содержит комминутор, предназначенный для раздробления твердых отходов и содержащий двигатель, вращающийся приводной вал, приводимый в действие двигателем, вращающуюся головку, соединенную с двигателем, лезвия, закрепленные на головке, и неподвижную пластину с выполненными в ней отверстиями, края которых являются режущими кромками, расположенную между лезвиями и приемной камерой, с обеспечением измельчения твердых отходов лезвиями и отверстиями в пластине перед достижением ими приемной камеры.

Недостатком данного устройства для дезинфекции сточных вод является небезопасность механической обработки, заключающейся в отделении и обезвоживании необеззараженных твердых частиц, находящихся в сточных водах, что повышает риск заражения и распространения инфекций. Кроме того, дополнительное обеззараживание твердой фракции увеличивает время подготовки воды для дезинфекции и вызывает удорожание процесса в целом. Также недостатком данного устройства следует отметить сложность технического обслуживания технологического оборудования из-за повышенного износа и заклинивания механических деталей (вращающихся роликов и щеток, сетчатых фильтров) в результате попадания измельченных частиц отходов.

Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в оптимизации и упрощении непрерывного технологического процесса подготовки сточных вод для обеззараживания, при которой отсутствует разделение отходов на твердую и жидкую составляющие с образованием однородной суспензии, что повышает безопасность и позволяет в дальнейшем эффективно обеззараживать такие сточные воды. Дополнительной задачей также является полная автоматизация технологического процесса.

Технический результат заявляемой полезной модели достигается за счет того, что станция для обеззараживания инфицированных сточных вод содержит блок подготовки и емкость для обеззараживания сточных вод, при этом блок подготовки представляет собой систему измельчения, включающая вращающийся приводной вал с закрепленными на нем лезвиями, и неподвижную пластину с выполненными в ней отверстиями, края которых являются режущими. Поступление сточных вод для обеззараживания осуществляется в бак приемный с уловителями, который содержит систему аварийного обеззараживания, включающая в себя аварийный перелив. Также поступление сточных вод для обеззараживания может осуществляться в блок подготовки. Система измельчения блока подготовки снабжена насосом, вал которого соединен с электродвигателем, установленных на опорной раме. Станция снабжена интеллектуальной системой управления. Уловители выполнены таким образом, что образуют, по меньшей мере, два отделения в баке приемном. Бак приемный дополнительно содержит датчики уровня, входные патрубки, патрубки для выхода стоков в блок для измельчения. Вращающийся приводной вал системы измельчения блока подготовки может быть выполнен в виде шнека.

На фиг.1 изображена принципиальная схема станции для обеззараживания инфицированных сточных вод (1 вариант);

На фиг.2 изображена принципиальная схема станции для обеззараживания инфицированных сточных вод (2 вариант);

На фиг.3 изображен блок подготовки сточных вод.

Станция размещается на территории учреждения, в котором образуются инфицированные сточные воды, непосредственно в помещении учреждения или монтируется в сооружениях сборно-разборной конструкции. Обеззараживание сточной воды включат в себя три этапа: сбор сточной воды, измельчение крупных частиц и обеззараживание воды.

Станция 1 для обеззараживания сточных вод включает в себя бак приемный 2, блок подготовки 3 и емкость 4 для обеззараживания сточных вод.

Бак приемный 2 выполнен из химически стойкого материала и оборудован уловителями 5 для сбора твердой фракции, датчиками уровня 6, входными патрубками, патрубком для аварийного слива, патрубками для выхода стоков в блок 3. Уловители 5 выполнены таким образом, что образуют, по меньшей мере, два отделения в баке 2. В верхней части бака 2 расположены отверстия 7 для аварийной подачи дезинфектантов или в случае технического обслуживания. Сверху бак 2 закрыт крышками.

Блок 3 подготовки сточных вод представляет собой насос 8 с системой измельчения 9 и электродвигатель 10, установленных на опорной раме 11. Система измельчения 9 содержит вращающийся приводной вал 12 с закрепленными на нем лезвиями 13, и неподвижную пластину 14 с выполненными в ней отверстиями. Края отверстий в пластине являются режущими кромками, осуществляющими измельчение твердых отходов. Вращение осуществляется за счет электродвигателя 10, вал которого соединен с валом насоса 8 с помощью муфты.

Емкость 4 для дезинфекции выполнена из химически стойкого материала и оборудована перемешивающим устройством 14, датчиками уровня 6, патрубками наполнения и слива. Также в емкости 4 могут быть дополнительно выполнены отверстия для подачи дезинфектантов и размещены иные приборы, например, датчик 15 измерения значения рН.

При выполнении первого варианта станции для обеззараживания, инфицированные сточные воды поступают из системы канализации учреждений в бак приемный 2 с системой многоуровневого контроля наполнения. Система многоуровневого контроля наполнения бака 2 представляет собой несколько датчиков уровня жидкости 6, которые обеспечивают контроль наполнения до определенного уровня, что, в свою очередь, способствует эффективному последующему измельчению отходов в блоке 3. В баке 2 размещены уловители 5 в виде металлической корзины для сбора крупных предметов (мусора), попавших в систему канализации, например, металлических предметов.

При достижении заданного уровня сточной воды в баке 2, после срабатывания датчика уровня 6 включается блок подготовки 3, открываются вентили и сточные воды поступают на измельчение. Измельчение происходит до образования однородной суспензии, а именно до заданной фракции твердых частиц, находящихся в сточных водах и обеспечивающей в дальнейшем полное обеззараживание. Если уровень в баке 2 падает, срабатывает датчик уровня 6, насос 8 отключается.

Использование бака приемного 2 и конструкция блока 3 позволяют оптимизировать и упростить технологический процесс подготовки сточных вод для обеззараживания. Выполнение вращающегося приводного вала системы измельчения блока подготовки в виде шнека позволяет избежать отстаивание и расслоение суспензии.

После стадии подготовки сточные воды подаются с помощью насоса 8 в емкость 4 для обеззараживания, при этом, после наполнения, срабатывает датчик уровня 6, открывается электромагнитный клапан, включается перемешивающее устройство 14 и дозирующий насос 17 с запуском таймера и осуществляется подача дезинфектанта из емкости 18. Емкость 4 содержит также вышеупомянутую систему многоуровневого контроля наполнения емкости. Процесс обеззараживания начинается с добавления дезинфектанта в емкость 4 при перемешивании с последующей выдержкой, время которой зависит от типа дезинфектанта. В качестве дезинфектанта может быть использован раствор надуксусной (перуксусной) кислоты или другой реагент, при осуществлении контроля заданного значения рН с помощью датчика 15.

После обеззараживания сточная вода поступает в общую городскую канализацию.

При проведении технического обслуживания в одно из отделений бака приемного 2 со сточной водой, подается дезинфектант с помощью дозирующего насоса 17 из емкости 18, затем насосом 8 блока 3 обеззараженные сточные воды перекачиваются в емкость 4, тем самым промывая блок 3. После обеззараживания, уловители 5 подвергаются очистке путем их поднятия из бака и сбора мусора. Разделение бака 2 на отделения обеспечивает непрерывность технологического процесса обеззараживания.

В случае аварийной ситуации предусмотрена подача дезинфектанта с помощью дозирующего насоса 17 из емкости 18 в бак 2 для обеззараживания сточных вод и по линии аварийного перелива осуществляется подача обеззараженных сточных вод в общую канализацию.

При реализации второго варианта станции для обеззараживания, инфицированные сточные воды поступают из системы канализации учреждений непосредственно в блок 3 подготовки сточных вод. Дальнейший технологический процесс обеззараживания идентичен первому варианту выполнения станции.

Контроль и управление обоих вариантов станций для обеззараживания обеспечиваются интеллектуальной системой управления, которая вычисляет оптимальный режим работы и необходимые условия обеззараживания для любого типа инфицированной сточной воды. Система управления непрерывно и независимо регулирует весь технологический процесс, а именно управление насосными и дозирующими устройствами, системой контроля датчиков и других приборов, включая подачу сточных вод и дезинфектантов. Оператор может легко установить и настроить насос на дозирование именно того объема жидкости, которое необходимо в данной системе. Настройки насосного оборудования и режимы управления могут быть отражены на дисплее.

В случае аварийной ситуации интеллектуальная система управления обеспечивает оповещение и обеспечение срабатывания предохраняющих устройств. Программное обеспечение позволяет формировать и отправлять сообщения об аварийных ситуациях с использованием доступных средств связи. Таким образом, интеллектуальная система управления позволяет полностью автоматизировать технологический процесс обеззараживания.

Станция для обеззараживания инфицированных сточных вод позволяет полностью уничтожить инфекционные микроорганизмы и патогенную микрофлору при повышении безопасности и полной автоматизации технологического процесса с упрощением технологии подготовки сточных вод.

1. Станция для обеззараживания инфицированных сточных вод содержит блок подготовки и емкость для обеззараживания сточных вод, при этом блок подготовки представляет собой систему измельчения, включающую вращающийся приводной вал с закрепленными на нем лезвиями и неподвижную пластину с выполненными в ней отверстиями, края которых являются режущими, отличающаяся тем, что содержит интеллектуальную систему управления, при этом поступление сточных вод для обеззараживания осуществляется в бак приемный с уловителями, который содержит систему аварийного обеззараживания; система измельчения снабжена насосом, вращающийся приводной вал которой выполнен в виде шнека и соединен с электродвигателем, установленным на опорной раме.

2. Станция для обеззараживания инфицированных сточных вод по п.1, отличающаяся тем, что бак приемный с уловителями образуют, по меньшей мере, два отделения.

3. Станция для обеззараживания инфицированных сточных вод по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что бак приемный дополнительно содержит датчики уровня, входные патрубки, патрубки для выхода стоков в блок для подготовки.

4. Станция для обеззараживания инфицированных сточных вод содержит блок подготовки и емкость для обеззараживания сточных вод, при этом блок подготовки представляет собой систему измельчения, включающую вращающийся приводной вал с закрепленными на нем лезвиями и неподвижную пластину с выполненными в ней отверстиями, края которых являются режущими, отличающаяся тем, что содержит интеллектуальную систему управления, при этом поступление сточных вод для обеззараживания осуществляется в блок подготовки, система измельчения которого снабжена насосом, вращающийся приводной вал которой выполнен в виде шнека и соединен с электродвигателем, установленным на опорной раме; блок подготовки содержит систему аварийного обеззараживания.