Установка для глубокой 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 и активационной камерами, систему аэрации (СА) со средствами аэрации и перекачки воды и ила, подключенных к компрессорам, соединенных с блоком управления с возможностью включений подачи сжатого воздуха в систему аэрации в не менее чем двух последовательно чередующихся циклах процесса очистки, цикла обработки сточной воды с рециркуляцией активного ила и вывода очищенной воды из установки и цикла активной очистки воды, согласно полезной модели, УБО дополнительно снабжена камерой стабилизации активного ила и камерой доочистки с фильтром и активным средством для очистки фильтра с отводом загрязнений, а также средствами для ввода и вывода очищенной воды, при этом СА выполнена в виде двух аэрационных подсистем (АП) с соответствующими группами средств для перекачки и аэрации (ГС), каждая из которых предназначена для работы только в одном из упомянутых циклов очистки сточной воды и подключена к соответствующему компрессору, при этом компрессор одной из АП, подключен к блоку управления с возможностью включении его в работу только в циклах активной очистки воды, а компрессор другой АП подключен к блоку управления с возможностью включений его в работу только в циклах обработки сточной воды с рециркуляцией активного ила и выводом очищенной воды из установки, при этом корпус установки выполнен из листового полимерного материала. В предпочтительных вариантах выполнения, фильтр выполнен по крайней мере двухслойным с нижним песчаным слоем, расположенным на несущей сетке и верхним гравийным слоем, при этом в пространстве между дном камеры доочистки и несущей сеткой расположено активное средство очистки фильтра, выполненное в виде распределительного патрубка подключенного к СА через пульсатор давления, средство для отвода загрязнений из камеры доочистки выполнено в виде эрлифта с выкидной линией подключенной к уравнительной камере, оба компрессора АП подключены к аварийному распределителю с обеспечением возможности переключений подачи воздуха в одну или другую ГС СА от одного компрессора, при выходе из строя другого компрессора, при этом аварийный распределитель 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.
Это устройство сложно по конструкции и неэффективно при эксплуатации.
Наиболее близким аналогом заявленной полезной модели является УБО содержащая, корпус с уравнительной и активационной камерами, иловый отстойник систему аэрации с пятью компрессорами, насосами и аэраторами, подключенную к блоку управления, с возможностью обеспечения прямого и обратного циклов очистки сточной воды. Блок управления обеспечивает также автоматическое управление режимами работы установки в соответствии с заданной программой, с возможностью коррекции режима работы (при неравномерном притоке сточных вод) по сигналам датчикам уровня, см., патент RU №2162062, М.кл. С02F 3/00, 95 г.
Недостатками этой УБО является ненадежность конструкции и значительные издержки на изготовление и эксплуатацию установки, обусловленные излишним количеством компрессоров (соответственно и трубопроводов), выход из строя хотя бы одного из которых приводит к аварийной остановке работы установки. Кроме того, в этой установке цикл очистки воды заканчивается после процесса седиментации ила, на что требуется довольно продолжительное время. Вследствие этого часть микроорганизмов попадают в очищенную воду, что снижает качество очистки.
Технической задачей, решаемой заявленной полезной моделью, является повышение надежности, упрощение конструкции и снижение издержек при строительстве и эксплуатации установки, без снижения качества очистки.
Решение указанной задачи осуществлено за счет того, что УБО, содержащая корпус с уравнительной и активационной камерами, систему аэрации со средствами аэрации и перекачки воды и ила, подключенных к компрессорам, соединенных с блоком управления с возможностью включений подачи сжатого воздуха в систему аэрации в не менее чем двух последовательно чередующихся циклах процесса очистки, цикла обработки сточной воды с рециркуляцией активного ила и вывода очищенной воды из
установки и цикла активной очистки воды, согласно полезной модели, УБО дополнительно снабжена камерой стабилизации активного ила и камерой доочистки с фильтром и активным средством для очистки фильтра с отводом загрязнений, а также средствами для ввода и вывода очищенной воды, при этом система аэрации выполнена в виде двух аэрационных подсистем с соответствующими группами средств для перекачки и аэрации, каждая из которых предназначена для работы только в одном из упомянутых циклов очистки сточной воды и подключена к соответствующему компрессору, при этом компрессор одной из аэрационной подсистемы, подключен к блоку управления с возможностью включений его в работу только в циклах активной очистки воды, а компрессор другой аэрационной подсистемы подключен к блоку управления с возможностью включений его в работу только в циклах обработки сточной воды с рециркуляцией активного ила и выводом очищенной воды из установки, при этом корпус установки выполнен из листового полимерного материала. В предпочтительных вариантах выполнения, фильтр выполнен, по крайней мере двухслойным с нижним песчаным слоем, расположенным на несущей сетке и верхним гравийным слоем, при этом в пространстве между дном камеры доочистки и несущей сеткой расположено активное средство очистки фильтра, выполненное в виде распределительного патрубка, подключенного к системе аэрации через пульсатор давления, средство для отвода загрязнений из камеры доочистки выполнено в виде эрлифта с выкидной линией подключенной к уравнительной камере, оба компрессора подсистем аэрации подключены к аварийному распределителю с обеспечением возможности переключений подачи воздуха в одну или другую группу средств для перекачки и аэрации системы аэрации от одного компрессора, при выходе из строя другого компрессора, при этом аварийный распределитель выполнен в виде электровентиля, в качестве полимерного материала использован полиэтилен, или винипласт, или другие подобные материалы.
На чертеже схематично показан общий вид установки (продольный разрез).
УБО содержит корпус «К» с уравнительной камерой А, активационной камерой Б, вторичным отстойником В, камеру стабилизации активного ила Г, насос 1 в виде эрлифта для перекачки неочищенной воды, который размещен фильтре 2 грубых нечистот, выполненный в виде перфорированного кожуха, аэратор 3 уравнительной камеры А. Кроме того, установка содержит направляющую-фиксатор 4 фильтра грубых нечистот, иловый насос 5 в виде эрлифта для перекачки избытка активного ила из активационной камеры Б. В камере Г установлен аэратор 6 и иловый насос 7 в виде эрлифта для откачки избытка активного ила. Камера А оборудована патрубком 8 ввода сточной воды, соответственно камера Б оборудована патрубком 9 для вывода очищенной сточной воды. Уравнительная камера А оборудован управляющим поплавковым датчиком уровня (переключателем) 10 и аварийным поплавковым датчиком
уровня(переключателем) 11. Активационная камера Б оборудована аэратором 12, аэратор 3 уравнительной камеры А снабжен аэрационным элементом 13 Позицией 14 на чертеже обозначен уровень ила в камере Б позицией 15 обозначен максимальный уровень сточной воды в камере Б, позицией 16 обозначен уровень ила в камере Г, позицией 17 обозначен уровень включения обратного цикла (режима рециркуляции) позицией 18 обозначен уровень включения прямого цикла (рабочего режима), позицией 19 обозначен аварийный уровень Установка включает также блок управления 20 электрощиток с реле времени 21, аварийную сигнализацию 22. Система аэрации оборудована двумя компрессорами 23 и 23А, подключенных соответственно к распределителям 24 и 25 для двух групп средств для перекачки и аэрации в процессе очистки сточной воды. Первая группа состоит из компрессора 23, подключенного через распределитель 24 к насосу 1 в камере А, аэратору 12 в камере Б и насосу 26 в виде эрлифта для перекачки обработанной сточной воды из камеры Б в успокоитель 27 вторичного отстойника. В Вторая группа состоит из компрессора 23А, подключенного через распределитель 25 к аэратору 3 активационной камеры А, насосу 28 для удаления плавучих загрязнений из вторичного отстойника В, иловому насосу 5 в виде эрлифта для перекачки ила из камеры Б в камеру Г и насосу 29, подключенному к патрубку 9 для подачи очищенной сточной воды на доочистку.
Компрессоры 23 и 23А могут быть также подключены к аварийному распределителю 30 выполненному в виде электровентиля, подключенного к блоку управления 20. Аварийный распределитель 30 подключен с возможностью периодического переключения какого-либо из компрессоров 23 или 23А (например, при отказе одного из них) к системе аэрации при переключении в какой-либо из двух режимов очистки сточной воды Кроме того, установка снабжена камерой доочистки 31 с двухслойным фильтром в виде песчаного слоя 32 и гравийного слоя 33, расположенных на несущей сетке 34. Средство для регенерации фильтра выполнено в виде распределительного патрубка 35, расположенного в пространстве между несущей сеткой 34 и дном камеры 31. Средство для отвода загрязнений выполнено в виде насоса (эрлифта) 36, выкидная линия которого подключена к уравнительной камере А и подключенного к распределителю 24 Средство для вывода доочищенной воды выполнено в виде насоса (эрлифта) 37 подключенного к распределителю 25.
Работа УБО осуществляется следующим образом.
Загрязненные сточные воды поступают в уравнительную камеру А, с усреднением в ней залповых сбросов и предварительной обработкой сточной воды активным илом. Из этой камеры, частично обработанная сточная вода, перекачиваются насосом 1 в активационную камеру Б, в которой происходит полная биологическая очистка сточной воды. После очистки, смесь обработанной сточной воды и активного
ила перекачивается насосом 28 в успокоитель 27 вторичного отстойника В, где ил седиментирует с поступлением обратно в активационную камеру Б. Отстой очищенной воды перекачивается насосом 29 в камеру доочистки 31. Если приток стоков недостаточен и уровень стоков в уравнительной камере А снижается до заранее установленного минимального уровня 17, то по сигналу поплавкового датчика уровня 10 включается компрессор 23 группы системы аэрации в цикле обработки сточной воды с рециркуляцией активного ила и вывода очищенной воды из установки. В этом цикле осуществляется аэрация уравнительной камеры А, откачивание ила (насосом 5) из активационной камеры Б в камеру стабилизации активного ила Г, где ил разделяется на фракции, при этом легкий наиболее активный ил сливается обратно в уравнительную камеру, а более тяжелый - старый ил оседает вниз камеры. При достижении в уравнительной камере А верхнего рабочего уровня 18 срабатывает поплавковый датчик уровня 10 по сигналу которого включается компрессор 23А группы системы аэрации в цикле активной очистки воды. Если во время цикла обработки сточной воды в уравнительном камере А повышается уровень сточной воды вследствие притока в нее неочищенной воды, то время этого цикла автоматически уменьшается, пропорционально количеству вновь поступившей неочищенной воды (в случае отсутствия притока неочищенной воды, время фаз примерно одинаково). Оптимальное количество активированного ила в камере Б поддерживается автоматически насосом 5, за счет откачки определенного количества смеси активированного ила со сточной водой в камеру Г, после окончания каждого цикла. Таким образом, в ходе работы автоматически происходит удаление активного ила и поддержание его концентрации на уровне необходимом для оптимальной очистки. Эффективность очистки зависит от количества циклов (4-5 раз в сутки). Стабилизированный ил, образующийся в камере Г, удаляется из нее в жидком состоянии посредством фекального транспорта. Концентрация сухого ила при обычных условиях 2-3%, т е 20-30 кг/м3. Ил откачивается через люк (на черт не показан) с периодичностью удаления ила, приблизительно, 1раз в 70 суток Доочистка сточной воды осуществляется в камере доочистки 31, путем фильтрации воды через двухслойный песчано-гравийный фильтр. Засорения фильтра например заиливание устраняются ил счет продувки фильтра при подаче в распределительный патрубок 35 сжатого воздуха например от компрессора 23. Отвод загрязнений с поверхности фильтра осуществляется насосом 36 (выкидная линия которого подключена к уравнительной камере А) подключенного через распределитель 24 к компрессору 23. Вывод доочищенной воды из установки на утилизацию (хозяйственные нужды) осуществляется за счет насоса 37 подключенного через распределитель 25 к компрессору 23А. Блок управления обеспечивает возможность автоматического или ручного (за счет таймера) управления работой установки. Возможность регулировки режима работы позволяет применять данную установку и для очистки промышленных сточных
вод. 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.
Данная установка рассчитана на очистку до 30 м 3/сутки, что соответствует не менее чем 300 условным потребителям и маркируется торговым логотипом.
1. Установка для глубокой биологической очистки бытовой и промышленной сточной воды, содержащая корпус с уравнительной и активационной камерами, систему аэрации со средствами для аэрации и перекачки воды и ила, подключенных к компрессорам, соединенных с блоком управления с возможностью включений подачи сжатого воздуха в систему аэрации в не менее чем двух последовательно чередующихся циклах процесса очистки, цикла обработки сточной воды с рециркуляцией активного ила и вывода очищенной воды из установки и цикла активной очистки воды, отличающаяся тем, что установка дополнительно снабжена камерой стабилизации активного ила и камерой доочистки с фильтром и активным средством для очистки фильтра с отводом загрязнений, а также средствами для ввода и вывода очищенной воды, при этом система аэрации выполнена в виде двух аэрационных подсистем с соответствующими группами средств для перекачки и аэрации, каждая из которых предназначена для работы только в одном из упомянутых циклов очистки сточной воды и подключена к соответствующему компрессору, при этом компрессор одной из аэрационной подсистемы, подключен к блоку управления с возможностью включений его в работу только в циклах активной очистки воды, а компрессор другой аэрационной подсистемы подключен к блоку управления с возможностью включений его в работу только в циклах обработки сточной воды с рециркуляцией активного ила и выводом очищенной воды из установки, при этом корпус установки выполнен из листового полимерного материала.
2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что фильтр выполнен, по крайней мере двухслойным с нижним песчаным слоем, расположенным на несущей сетке и верхним гравийным слоем, при этом в пространстве между дном камеры доочистки и несущей сеткой расположено активное средство очистки фильтра, выполненное в виде распределительного патрубка, подключенного к системе аэрации через пульсатор давления.
3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что средство для отвода загрязнений из камеры доочистки выполнено в виде эрлифта с выкидной линией подключенной к уравнительной камере.
4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что оба компрессора подсистем аэрации подключены к аварийному распределителю с обеспечением возможности переключений подачи воздуха в одну или другую группу средств для перекачки и аэрации системы аэрации от одного компрессора, при выходе из строя другого компрессора, при этом аварийный распределитель выполнен в виде электровентиля.
5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве полимерного материала использован полиэтилен или винипласт или другие подобные материалы.
