Установка для биологической очистки бытовой и промышленной сточной воды

Полезная модель относится к биологической очистке сточных вод с использованием активного ила во взвешенном состоянии, в частности к установкам биологической очистки (УБО) и предназначена для очистки стоков жилых и промышленных зданий. УБО содержит корпус с уравнительной камерой с узлом ввода сточной воды, датчики уровня, компрессор, насос для перекачки сточной воды в активационную камеру, оборудованную аэратором и насосом для откачки ила, согласно полезной модели установка дополнительно снабжена программируемым блоком управления с распределительным узлом и системой аэрации с компрессором, подключенным к распределительному узлу, который также подключен к аэраторам и насосам, при этом активационная камера оборудована датчиком уровня и насосом для откачки очищенной сточной воды, причем насос для откачки ила подключен через успокоитель ила к камере-отстойнику, выполненной аэрируемой и оборудованной переливным трубопроводом, подключенным к уравнительной камере, при этом программируемый блок управления подключен к распределительному узлу системы аэрации с возможностью автоматического включения/выключения насосов и аэраторов в соответствии с заданной программой и возможностью изменения запрограммированного режима работы установки по сигналам датчиков уровня при изменениях интенсивности притока сточной воды, при этом корпус установки выполнен из листового полимерного материала. В вариантах выполнения, распределительный узел системы аэрации выполнен в виде электровентиля; в качестве полимерного материала использован полиэтилен, или винипласт, или другие подобные материалы.

Полезная модель относится к биологической очистке сточных вод с использованием активного ила во взвешенном состоянии, в частности к установкам биологической очистки (УБО) и предназначена для очистки стоков жилых и промышленных зданий.

Известна УБО, содержащая корпус с аэротенком, цилиндрической шахтой, осветлителем, отделениями флотации и дегазации, водоподъемные трубы, аэраторы и компрессоры, см. SU №1174385, М. кл. С02F 3/02, 1984 г.

Однако это устройство сложно в исполнении, недостаточно эффективно.

Известна УБО, содержащая камеру аэрации с аэраторами, двухъярусный отстойник ила, ввод стоков, трубопроводы для перекачки сточной воды между камерами и отвода очищенной воды, см. RU №819069, М. кл. С02F 3/02, 1978 г. и №2057085, кл. С02F 3/02, 1994 г.

В этой УБО нет камеры приема и накопления сточных вод, что при разовых сбросах больших количеств стоков резко снижает эффективность очистки.

Наиболее близким аналогом заявленной полезной модели является УБО, содержащая уравнительную камеру с патрубком ввода сточных вод, датчиками уровня и насосом перекачки сточной воды в аэротенк, снабженный аэратором, насосом перекачки ила в уравнительную камеру и патрубком отвода воды во вторичный отстойник, оборудованный насосом откачки ила в аэротенк и выпуском для отвода очищенной сточной воды, см. патент RU №2162062, М. кл. С02F 3/00, 1995 г.

В этой установке отсутствует первичный отстойник сточной воды, причем обработанная сточная вода из аэротенка во вторичный отстойник перекачивается эрлифтом, что нарушает процесс седиментации ила и удлиняет цикл очистки. Кроме того, при колебаниях интенсивности притока стоков резко снижается качество очистки из-за попадания взвесей ила в очищенную сточную воду. При недостаточном поступлении сточных вод, поддержание минимального уровня стоков в уравнительной камере осуществляется за счет перекачки в нее сточной воды из аэротенка, что приводит к дополнительным эксплутационным издержкам.

Технической задачей, решаемой заявленной полезной моделью, является упрощение конструкции и снижение издержек при строительстве и эксплуатации без снижения качества очистки.

Решение указанной задачи обеспечено тем, что УБО, содержащая корпус с уравнительной камерой с узлом ввода сточной воды, датчики уровня, компрессор, насос для перекачки сточной воды в

активационную камеру, оборудованную аэратором и насосом для откачки ила, согласно полезной модели установка дополнительно снабжена программируемым блоком управления с распределительным узлом и системой аэрации с компрессором, подключенным к распределительному узлу, который также подключен к аэраторам и насосам, при этом активационная камера оборудована датчиком уровня и насосом для откачки очищенной сточной воды, причем насос для откачки ила подключен через успокоитель ила к камере-отстойнику, выполненной аэрируемой и оборудованной переливным трубопроводом, подключенным к уравнительной камере, при этом программируемый блок управления подключен к распределительному узлу системы аэрации с возможностью автоматического включения/выключения насосов и аэраторов в соответствии с заданной программой и возможностью изменения запрограммированного режима работы установки по сигналам датчиков уровня при изменениях интенсивности притока сточной воды, при этом корпус установки выполнен из листового полимерного материала. В вариантах выполнения, распределительный узел системы аэрации выполнен в виде электровентиля; в качестве полимерного материала использован полиэтилен, или винипласт, или другие подобные материалы.

На чертеже показан общий вид установки (продольный разрез).

Бытовые сточные воды, представляющие собой обычные коммунальные стоки, поступают самотеком в насосную станцию (на черт. условно не показано), размещенную рядом с УБО, а очищенная сточная вода откачивается из УБО и может быть полезно использована, например, для полива растений. В качестве третьей ступени доочистки УБО может быть использован фильтр. После фильтрования и обеззараживания, например, хлорированием, сточная вода полностью очищается и обеззараживается и соответствует по характеристикам питьевой воде.

УБО содержит корпус «К» с уравнительной камерой 1 с биозагрузкой в виде активного ила и вводом 2 для подачи сточной воды. Уравнительный камера 1 гидравлически связана с активационной камерой 3 и камерой-отстойником 4, которая оборудована переливным патрубком 5 для слива избыточной сточной воды в уравнительную камеру 1, в которой установлен насос 6 для перекачки частично очищенной сточной воды в активационную камеру 3, аэратор 7 и датчик уровня 8 для контроля уровней сточной воды. В активационной камере 3 установлен насос 9 для перекачки активного ила через успокоитель 10 в отстойник 4. Кроме того, в активационной камере 3 установлен насос 11 для откачки очищенной сточной воды, аэратор 12 и датчик уровня сточной воды 13. В камере-отстойнике 4 установлен аэратор 14.

Установка оборудована также программируемым блоком управления 15, подключенным к датчикам уровня 8, 13, компрессору 16, распределителю 17 (в виде электровентиля) системы аэрации с аэраторами 7, 12, 14 и насосами 6, 9, 11.

УБО работает следующим образом.

Сточные воды поступают в уравнительную камеру 1, являющуюся также первой ступенью очистки, где смешиваются с активным илом. Из уравнительной камеры 1 прошедшая предварительную очистку сточная вода перекачивается насосом 2 в активационную камеру 3, после наполнения которой (до установленного максимального уровня), по сигналу датчика 6, блок управления 17 отключает насос 2 и включает подачу воздуха в аэраторы 7 и 12, с этого момента УБО работает в фазе аэрирования. После прекращения фазы аэрирования (длительность этой фазы задана в программе) блок управления отключает подачу воздуха в аэраторы 7 и 12 и наступает фаза седиментации ила. После этой фазы включается насос 11 и очищенная сточная вода выводится из установки. Откачка очищенной сточной воды продолжается до установленного минимального уровня. При достижении этого уровня по сигналу датчика включается начало очередного наполнения активационной камеры 3, после чего цикл очистки повторяется. Блок управления фиксирует время окончания последней аэрации, и если длительность фазы покоя превышает установленное в программе время, то блок управления включает подачу воздуха в аэратор 7 для кратковременной аэрации уравнительной камеры 1 и поддержания содержащегося в нем ила в активном состоянии, что имеет значение, в основном, при недостаточном притоке сточных вод. При повышенном притоке сточных вод, после достижения критического уровня воды в уравнительной камере 1, из установки откачивается большее количество очищенной сточной воды, чем при обычном притоке с наполнением активационной камеры 3 на 70% его объема. Это позволяет значительно повысить гидравлическую мощность УБО. При установке в УБО датчика с плавной регистрацией уровня сточной воды, количество перекачиваемой очищенной сточной воды можно плавно регулировать. Оптимальное количество активированного ила в активационной камере 3 поддерживается автоматически насосом 9, за счет откачки определенного количества смеси активированного ила со сточной водой в отстойник 4, после окончания каждого цикла. Для предотвращения загнивания скапливающегося ила в отстойнике 4, в аэратор 14 кратковременно подают воздух. Программа аэрации этого отстойника введена в блок управления. Стабилизированный ил, образующийся в отстойнике 4, удаляется из него в жидком состоянии посредством фекального транспорта. Концентрация сухого ила при обычных условиях 2-3%, т.е. 20-30 кг/м³ . Густоту ила можно повысить за счет отключения аэрации за 2-3 дня перед планирующейся вывозкой ила.

Этим достигается густота ила до 5% сухой части. Ил откачивается через люк (на черт. не показан) отстойника с периодичностью удаления ила, приблизительно, 1 раз в 70 суток. Блок управления поставляется как комплект силового распределителя с компьютером, и обеспечивает возможность автоматического или ручного управления работой УБО, при этом обеспечивается возможность установки следующих параметров: время активации 1-200 мин; время осаждения ила 1-600 мин; время постденитрификации 0-600 мин; время аэрирования после денитрификации 6-600 мин.; время без аэрирования 1-600 мин.; время удерживающего аэрирования 1-600 мин.; установка уровней воды в камерах 0-390 см.

Возможность регулировки режима работы позволяет применять УБО также и для очистки промышленных сточных вод, при этом обеспечивается возможность оптимизации работы УБО и минимизации издержек. Компьютер можно использовать для дистанционного регулирования режима работы УБО.

Целесообразно, чтобы корпус «К» установки был выполнен из листового полимерного материала. При этом целесообразно использовать уже освоенный промышленностью, усиленный листовой полимерный материал с внешней поверхностью, выполненной в виде корытообразных углублений между вертикальными и горизонтальными выступами (в корпусе эта поверхность листов является наружной). В качестве листового полимерного материала для изготовления корпуса может быть использован листовой полиэтилен, или винипласт, или другие подобные материалы. Однако наиболее предпочтительным материалом является вспененный полипропилен и его вспененные разновидности - трехслойный интегральный, экструзионный, литой и штампованный полипропилен. Вспененный полипропилен и его разновидности обладают наилучшими показателями для использования в качестве конструкционного материала для корпусов УБО. Этот материал химически инертен, обладает повышенной долговечностью, не стареет, хорошо обрабатывается и сваривается, легок и относительно дешев. Выполнение корпуса из листового полимерного материала обеспечивает значительный (до 50 лет) срок службы установки.

УБО рассчитана на очистку до 40 м³/cyтки, что соответствует около 300 условных потребителей и маркируется торговым логотипом «MONOBLOK-T».

1. Установка для биологической очистки бытовой и промышленной сточной воды, содержащая корпус с уравнительной камерой с узлом ввода сточной воды, датчики уровня, компрессор, насос для перекачки сточной воды в активационную камеру, оборудованную аэратором и насосом для откачки ила, отличающаяся тем, что установка дополнительно снабжена программируемым блоком управления с распределительным узлом и системой аэрации с компрессором, подключенным к распределительному узлу, который также подключен к аэраторам и насосам, при этом активационная камера оборудована датчиком уровня и насосом для откачки очищенной сточной воды, причем насос для откачки ила подключен через успокоитель ила к камере-отстойнику, выполненной аэрируемой и оборудованной переливным трубопроводом, подключенным к уравнительной камере, при этом программируемый блок управления подключен к распределительному узлу системы аэрации с возможностью автоматического включения/выключения насосов и аэраторов в соответствии с заданной программой и возможностью изменения запрограммированного режима работы установки по сигналам датчиков уровня при изменениях интенсивности притока сточной воды, при этом корпус установки выполнен из листового полимерного материала.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что распределительный узел системы аэрации выполнен в виде электровентиля.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве полимерного материала использован полиэтилен, или винипласт, или другие подобные материалы.