Способ биологической очистки бытовых сточных вод и установка для его осуществления

Номер патента: 13671

Опубликовано: 30.06.2010

Авторы: Дремов Олег Владимирович, Бушев Дмитрий Станиславович

Есть еще 1 страница.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ биологической очистки бытовых сточных вод, включающий циклическую обработку сточной воды активным илом в ждущем и активных режимах очистки в установке биологической очистки (УБО), содержащей отсеки в виде приемной камеры, камеры-аэротенка и камеры-отстойника ила, отличающийся тем, что повышенные и залповые притоки очищают путем их смешивания с илом в приемной камере, откуда полученную водно-иловую смесь одновременно перекачивают в иловую камеру и камеру-аэротенк, из которой водно-иловую смесь также подают в иловую камеру, в которой создают аэрированную насыщенную водно-иловую смесь, состоящую из молодого и отмершего ила, используемую в качестве абсорбента и питательной среды для аэробных микроорганизмов, причем эту смесь подают в камеру флотации, которой дополнительно оборудуют УБО, где осуществляют частичное отделение ила от водно-иловой смеси с рециркуляцией в иловую камеру водно-иловой смеси, обогащенной илом, и подачей осветленной воды на доочистку в камеру-аэротенк, где во вторичном отстойнике ее окончательно очищают и подают на выпуск из УБО.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для увеличения времени обработки стоков в камере-отстойнике ила стоки подают на вход в приемный лабиринт с аэрируемым зигзагообразным каналом, выполненным в виде одной или нескольких перегородок с перетоками между ними, при этом водно-иловую смесь из камеры флотации подают на другой вход в приемный лабиринт.

3. Установка для биологической очистки бытовых сточных вод (УБО), содержащая резервуар, разделенный перегородками на технологические отсеки-камеры, включающие приемную камеру, камеру-аэротенк, камеру-отстойник ила, а также систему аэрации с аэраторами, эрлифтами и датчиками уровня стоков в приемной камере, соединенных с блоком управления работы установки, отличающаяся тем, что установка дополнительно снабжена камерой флотации, снабженной эрлифтом отвода обогащенной илом водно-иловой смеси и эрлифтом отвода осветленной воды, при этом камера отстойник выполнена в виде буферной емкости для приема и обработки повышенных и залповых притоков сточных вод и оборудована лабиринтным каналом с аэраторами, расположенным на входах в этот канал, при этом выход выбросных линий эрлифтов для перекачки ила из приемной камеры и камеры-аэротенка расположен на одном из входов в лабиринтный канал, а выход линии отвода эрлифта для отвода обогащенной илом водно-иловой смеси из камеры флотации расположен на другом входе в лабиринтный канал, причем выход линии отвода эрлифта для откачки осветленной воды из камеры флотации расположен в камере-аэротенке.

4. Установка по п.3, отличающаяся тем, что отстойник содержит корпус в виде усеченной пирамиды с открытыми большим и меньшим основаниями и наклонными стенками, на которых закреплены патрубок успокоителя и Z-образный слив для отвода очищенной воды, а также U-образный эрлифт, установленный с внешней стороны отстойника, выполненный в виде жироуловителя, всасывающий патрубок которого снабжен коленообразным входом в объем отстойника, при этом указанный коленообразный вход расположен в верхней части отстойника в зоне накопления в нем водно-жиросодержащей смеси, при этом в патрубке успокоителя размещен трубопровод со штуцером для подключения к напорной линии подачи воздуха и продувочным штуцером, установленным в нижней части успокоителя, при этом выходная часть продувочного штуцера размещена на внешней поверхности успокоителя со стороны, диаметрально противоположной размещению коленообразного входа U-образного эрлифта, а вход в Z-образный слив для отвода очищенной воды снабжен фильтром и расположен внутри отстойника, выше входа в жироуловитель.

5. Установка по п.4, отличающаяся тем, что выход жироуловителя расположен в камере-аэротенке.

6. Установка по п.3, отличающаяся тем, что эрлифт для перекачки иловой смеси из приемной камеры в иловую камеру оснащен трубчатым фильтром для грубой очистки стоков, содержащим трубчатый частично перфорированный корпус со средством для очистки перфорационных отверстий, при этом всасывающий патрубок эрлифта размещен в корпусе, нижний срез которого выполнен глухим с заглушкой, при этом перфорация расположена на корпусе фильтра в виде пояса с шириной, составляющей не менее 0,19L, нижний край которого расположен от нижнего среза корпуса на расстоянии, составляющем не менее 0,19L, где L - длина корпуса, при этом средство очистки фильтра выполнено в виде по крайней мере одного трубопровода, закрепленного на поверхности корпуса, причем трубопровод снабжен штуцерами для подключения к линии подачи воздуха и подачи воздуха в полость корпуса, при этом штуцер для подачи воздуха в полость корпуса расположен ниже пояса перфорации со стороны расположения всасывающего патрубка эрлифта.

7. Установка по п.6, отличающаяся тем, что штуцер подачи воздуха в полость перфорированного корпуса расположен ниже нижнего среза всасывающего патрубка эрлифта.

8. Установка по п.3, отличающаяся тем, что приемная камера дополнительно подключена к байпасному сбросному трубопроводу.

9. Камера флотации УБО, содержащая корпус со средствами отвода водно-иловой смеси, обогащенной илом, и водно-иловой смеси с малым содержанием ила, а также смеситель, подключенный к линии подачи сжатого воздуха, отличающаяся тем, что средства для отвода водно-иловой смеси, обогащенной илом, и водно-иловой смеси с малым содержанием ила выполнены в виде эрлифтов, при этом камера флотации снабжена отбойным козырьком, размещенным над входной придонной щелью, посредством которой камера флотации сообщена с иловой камерой УБО, причем всасывающие срезы эрлифтов для откачки водно-иловой смеси, обогащенной илом, и водно-иловой смеси с малым содержанием ила расположены соответственно над и под упомянутым козырьком, при этом смеситель выполнен в виде аэратора, расположенного под упомянутым козырьком у днища камеры, напротив входной щели.

10. Камера флотации по п.9, отличающаяся тем, что отбойный козырек выполнен фасонным с треугольной в плане формой сечения.

Рисунок 1


Текст

Смотреть все

013671 Изобретение относится к биологической очистке сточных вод с использованием активного ила во взвешенном состоянии и предназначено для очистки сточной воды (стоков) жилых зданий. Известен способ очистки стоков и устройство для его реализации, содержащее аэротенк, цилиндрическую шахту, осветлитель, систему аэрации с компрессором, см. SU1174385, М.кл. С 02F 3/02, 1984 г. Этот способ и устройство характеризуются повышенным энергопотреблением и низкой эффективностью. Известен аналогичный способ и устройство для биологической очистки сточных вод, содержащее камеру аэрации с аэраторами, двухъярусный отстойник ила, ввод стоков, трубопроводы для перекачки сточной воды между камерами и узел отвода очищенной воды, см. RU819069, М.кл. С 02F 3/02,1978 г. и 2057085, кл. С 02F 3/02, 1994 г. Недостатком этого аналога является то, что при повышенных или залповых сбросах объемов стоков не обеспечивается их очистка, а также отсутствует защита от уноса ила с потоком этих сбросов. Наиболее близким аналогом, принятым за прототип изобретения (в части способа и установки), является способ биологической очистки сточных вод и установка для его осуществления по патентуRU2201405, М.кл. С 02F 3/02, 2002 г. Согласно этому способу при биологической очистке сточных вод осуществляют подачу сточной воды в уравнительный резервуар установки биологической очистки (УБО) и ведут обработку сточной воды активным илом последовательно в уравнительном и активационном резервуарах с рециркуляцией и улавливанием отработанного ила в илосборнике, обработанную илом сточную воду подают в очистную камеру, где фильтруют в насыпном фильтре из зернистого материала с выводом очищенной сточной воды из очистного устройства, при этом очистку воды осуществляют циклически с паузами между циклами. УБО для осуществления этого способа содержит уравнительный резервуар с патрубком ввода стоков, аэратором и датчиком уровня; активационный резервуар оборудован аэратором, датчиком уровня,насосом рециркуляции ила, кроме того, имеется камера-отстойник ила, подключенная посредством переливного трубопровода к очистной камере с фильтром, оборудованным очистным средством и насосом для откачки очищенной сточной воды; камера-отстойник ила (или стабилизации ила) оборудована аэратором и сообщена с уравнительным резервуаром посредством переливного трубопровода. УБО снабжена также блоком управления, подключенным к аэраторам, насосам и датчикам уровня. Недостатком этого способа и УБО является неэффективность при повышенных притоках и залповых сбросах стоков, что обусловлено неравномерной нагрузкой на биофильтр (активный ил) с возможным его уносом и потерей очистительной способности установки на длительный срок, необходимый для восстановления ила. При этом УБО имеет сложную и громоздкую конструкцию, энергоемка и ненадежна в работе из-за быстрого заиливания фильтра, снабженного неэффективным средством очистки. Однако основным недостатком прототипа является необходимость в фильтре, который существенно усложняет конструкцию и эксплуатацию УБО. В части камеры флотации из уровня техники известен флотатор, выполненный в виде емкости, содержащей средства подачи водно-иловой смеси и отвода очищенной воды, а также бункеры для сбора циркулирующего и избыточного ила. Верхние кромки стенок емкости размещены выше уровня водноиловой смеси. Емкость также снабжена ленточными транспортером со скребками, а каждый из бункеров снабжен илодробителем и трубопроводом подачи транспортирующей жидкости, см. SU1763391, С 02F 3/12, 1992 г. Для обеспечения работы флотатора в его емкости необходимо поддерживать вакуум, что значительно усложняет конструкцию флотатора и повышает энергопотребление при эксплуатации. В качестве ближайшего аналога, выбранного за прототип, является флотатор, содержащий корпус со средством подвода водно-иловой смеси, а также средствами отвода обогащенной илом водно-иловой смеси и отвода осветленной воды, а также диспергатор, подключенный к линии подачи сжатого воздуха,смеситель, водораспределитель, сборные лотки и средства аэрации, а также камеры осветления с плавающей загрузкой и сборником уплотненного ила, см RU8351, C02F 1/5, 1998 г. Этот флотатор не применяется вследствие сложности конструкции и неэффективности при работе. Задачей, решаемой заявленным изобретением, является обеспечение сохранения работоспособности УБО в условиях неравномерных притоков, а также эффективной и качественной очистки сточной воды со снижением издержек при строительстве и эксплуатации УБО подобного типа, а также упрощения конструкции УБО. Решение указанной задачи (в части способа) осуществлено за счет того, что способ биологической очистки бытовой и промышленной сточной воды, включающий циклическую обработку сточной воды активным илом в ждущем и активных режимах очистки в УБО, содержащей отсеки в виде приемной камеры, камеры-аэротенка и камеры-отстойника ила, согласно изобретению повышенные и залповые притоки очищают путем смешивания с илом в приемной камере, откуда полученную водно-иловую смесь одновременно перекачивают в иловую камеру и камеру-аэротенк, из которой водно-иловую смесь также подают в иловую камеру, в которой создают аэрированную насыщенную водно-иловую смесь, состоящую из молодого и отмершего ила, используемую в качестве абсорбента и питательной среды для аэроб-1 013671 ных микроорганизмов, причем эту смесь подают в камеру флотации, которой дополнительно оборудуют УБО, где осуществляют частичное отделение ила от водно-иловой смеси с рециркуляцией в иловую камеру водно-иловой смеси, обогащенной илом, и подачей осветленной воды на доочистку в камеруаэротенк, где во вторичном отстойнике ее окончательно очищают и подают на выпуск из УБО. В вариантах осуществления способа для увеличения времени обработки водно-иловой смеси в камере-отстойнике ила, их подают на вход в приемный лабиринт с аэрируемым зигзагообразным каналом, выполненным в виде одной или нескольких перегородок с перетоками между ними, при этом водно-иловую смесь из камеры флотации подают на другой вход в приемный лабиринт. В части установки решение указанной задачи осуществлено тем, что установка для биологической очистки бытовых сточных вод (УБО), содержащая резервуар, разделенный перегородками на технологические отсеки-камеры, включающие приемную камеру, камеру-аэротенк, камеру-отстойник ила, а также систему аэрации с аэраторами, эрлифтами и датчиками уровня стоков в приемной камере, соединенных с блоком управления работы установки, согласно изобретению дополнительно снабжена камерой флотации, снабженной эрлифтом отвода обогащенной илом водно-иловой смеси и эрлифтом отвода осветленной воды, при этом камера-отстойник ила выполнена в виде буферной емкости для приема и обработки повышенных и залповых притоков сточных вод и оборудована лабиринтным каналом с аэраторами, расположенным на входах в этот канал, при этом выходы выбросных линий эрлифтов для перекачки ила из приемной камеры и камеры-аэротенка расположены на одном из входов в лабиринтный канал, а выход линии отвода эрлифта для отвода обогащенной илом водно-иловой смеси из камеры флотации расположен на другом входе в лабиринтный канал, причем выход линии отвода эрлифта для откачки осветленной воды из камеры флотации расположен в камере-аэротенке. В вариантах выполнения УБО отстойник содержит корпус в виде усеченной пирамиды с открытыми большим и меньшим основаниями и наклонными стенками, на которых закреплен патрубок успокоителя и U-образный эрлифт, установленный с внешней стороны отстойника, выполненный в виде жироуловителя, всасывающий патрубок которого снабжен коленообразным входом в объем отстойника, при этом указанный коленообразный вход расположен в верхней части отстойника в зоне накопления в нем водно-жиросодержащей смеси. В патрубке успокоителя размещен трубопровод со штуцером для подключения к напорной линии подачи воздуха и продувочным штуцером, установленным в нижней части успокоителя, при этом выходная часть продувочного штуцера размещена на внешней поверхности успокоителя со стороны, диаметрально противоположной размещению коленообразного входа U-образного эрлифта, а вход в Z-образный слив для отвода очищенной воды снабжен фильтром и расположен внутри отстойника, ниже входа в жироуловитель; выход жироуловителя расположен в камере-аэротенке; эрлифт для перекачки иловой смеси из приемной камеры в иловую камеру оснащен трубчатым фильтром для грубой очистки стоков, содержащим трубчатый частично перфорированный корпус со средством для очистки перфорационных отверстий, при этом всасывающий патрубок эрлифта размещен в корпусе, нижний срез которого выполнен глухим с заглушкой, при этом перфорация расположена на корпусе фильтра в виде пояса с шириной, составляющей не менее 0,19L, нижний край которого расположен от нижнего среза корпуса на расстоянии, составляющем не менее 0,19L, где L - длина корпуса, при этом средство очистки фильтра выполнено в виде по крайней мере одного трубопровода, закрепленного на поверхности корпуса, причем трубопровод снабжен штуцерами для подключения к линии подачи воздуха и подачи воздуха в полость корпуса, при этом штуцер для подачи воздуха в полость корпуса расположен ниже пояса перфорации со стороны расположения всасывающего патрубка эрлифта; штуцер подачи воздуха в полость перфорированного корпуса расположен ниже нижнего среза всасывающего патрубка эрлифта; приемная камера дополнительно подключена к байпасному сбросному трубопроводу. В части камеры флотации УБО решение указанной задачи осуществлено за счет того, что камера флотации УБО, содержащая корпус со средствами подвода и отвода водно-иловой смеси, обогащенной илом и осветленной воды, а также смеситель, подключенный к линии подачи сжатого воздуха, согласно изобретению средства для отвода водно-иловой смеси, обогащенной илом, и осветленной воды выполнены в виде эрлифтов, при этом камера флотации снабжена отбойным козырьком, размещенным над входной придонной щелью, посредством которой камера флотации сообщена с иловой камерой УБО, причем всасывающие срезы эрлифтов для откачки осветленной воды и водно-иловой смеси, обогащенной илом,расположены соответственно над и под упомянутым козырьком, при этом смеситель выполнен в виде аэратора, расположенного под упомянутым козырьком у днища камеры, напротив входной щели. В варианте выполнения отбойный козырек выполнен фасонным с треугольной в плане формой сечения. Техническим эффектом от использования предложенного изобретения является обеспечение надежной работы УБО в условиях неравномерных, в том числе аварийных залповых притоков сточной воды, а также упрощение конструкции и существенное снижение издержек при изготовлении и эксплуатации УБО. Изобретение иллюстрируется чертежами. На фиг. 1 показан общий вид (в плане) предложенной установки; на фиг. 2 - то же, сечение А-А фиг. 1; на фиг. 3 - общий вид (продольный разрез флотационной камеры);-2 013671 на фиг. 4 - вид С на фиг. 3; на фиг. 5 - вид спереди на вторичный отстойник; на фиг. 6 - вид сбоку на вторичный отстойник; на фиг. 7 - общий вид трубчатого фильтра. Предложенный способ поясняется на основе описания работы УБО. УБО содержит камеры (отсеки) 1-4, из которых камера 1 является приемной (усреднительной) камерой; камера 2 - иловая камера (сборник ила); камера 3 - флотационная камера; камера 4 -аэротенк с вторичным отстойником 5. Камера 1 оборудована входным патрубком 6 для ввода сточной воды, камера 4 оборудована патрубком 7 для вывода очищенной воды. УБО оборудована также аэрационной системой в виде компрессоров (условно не показаны), подключенных к аэраторам 8 а, 8 б, 8 в, 8 г, 8 д, 8 ж и эрлифтам 9 а, 9 б, 9 в, 9 г,9 д, 9 е, 9 ж и 9 з. В разделительной перегородке между камерами 2 и 3, см. фиг. 4, выполнено придонное щелевое отверстие 10 для перепуска водно-иловой смеси из камеры 2 в камеру 3. Ниже патрубка 6 (камеры 1) расположен патрубок 11 для сброса аварийных притоков в байпасный трубопровод 12. Камера 1 оборудована также поплавковыми датчиками уровня 13 и 14, которые могут располагаться на уровнях a,b, c, d и подключены к блоку управления (условно не показан) для автоматического переключения режимов работы УБО в зависимости от положений уровня стоков в камере 1, относительно установленных уровней а, b, с, d. В камере 2 установлены продольные перегородки 15 а и 15 б, образующие лабиринтный канал для протекания сточной воды, при этом на входах в этот канал установлены аэраторы 8 г и 8 д. Целесообразно, чтобы корпус вторичного отстойника 5 был выполнен в виде прямоугольной усеченной пирамиды, состоящей из соединенных между собой наклонных стенок, выполненных из полимерных трапециевидных пластин, при этом упомянутая пирамида выполнена с открытыми большим и меньшим основаниями; в рабочем положении меньшее основание расположено снизу. С внешней стороны корпуса закреплен жироуловитель в виде U-образного эрлифта 16, всасывающий вход которого расположен внутри отстойника и выполнен в виде коленообразного штуцера 17, установленного в стенке отстойника в его верхней части. Внутри отстойника 5 установлен успокоитель 18, снабженный воздушным трубопроводом 19 с продувочным штуцером 20 (см. фиг. 6), расположенным в нижней части успокоителя с выходом на его внешнюю поверхность. Целесообразно, чтобы штуцер 20 был расположен диаметрально противоположно всасывающему входу эрлифта 16. На стенке корпуса УБО закреплен Z образный выпуск 21 чистой воды из вторичного отстойника 5. Целесообразно, чтобы эрлифт 9 а был оборудован трубчатым фильтром, см. фиг. 7, содержащим трубчатый корпус 22 в виде перфорированной трубы с перфорациями 23 в виде, например, круглых отверстий, при этом нижний срез перфорированной трубы должен быть выполнен глухим и закрыт заглушкой 24. Перфорация расположена на корпусе в виде пояса с шириной L1, составляющей не менее 0,19L, для обеспечения минимального гидравлического сопротивления фильтра. Нижнее окончание пояса перфорации расположено от нижнего среза корпуса на расстоянии L2, составляющем не менее 0,19L, где L - длина корпуса, что гарантирует от попадания загрязнений во всасывающий вход эрлифта. В трубчатом корпусе 22 установлен эрлифт 9 а, снаружи трубчатого корпуса 22 закреплен трубопровод 25 (в виде гибкого шланга подключенного к напорной линии подачи воздуха, условно не показана) с продувочным коленообразным штуцером 26, проходящем сквозь стенку трубчатого корпуса 22, и выходным отверстием, расположенным во внутренней полости трубчатого фильтра. Целесообразно, чтобы эрлифт 9 а был расположен у стенки трубчатого корпуса 22, при этом выходное отверстие штуцера 26 должно быть расположено под нижним срезом эрлифта, обусловлено тем, что загрязнения, проникшие через перфорационные отверстия, флотируются воздушными пузырьками в верхнюю часть фильтра, вследствие чего нижний срез эрлифта 9 а должен быть расположен ниже нижнего края пояса перфорации и выше выходного отверстия штуцера 26. При очистке сточной воды с переменным расходом расчет коммуникаций и сооружений обычно выполняется с учетом максимального притока, вследствие чего целесообразно, чтобы объем камеры 2 составлял не менее 1/3 суммарного объема камер 1, 3-4, что обеспечивает усреднение по составу поступающих стоков и стабилизацию условий их очистки в УБО. Соответственно и производительность вышеупомянутых эрлифтов (а также их количества и диаметры трубопроводов) должна выбираться из условия обеспечения бесперебойной работы УБО в условиях максимальных притоков. Так как эрлифты 9 а и 9 г предназначены для перекачки насыщенной водно-иловой смеси, входные нижние срезы их патрубков должны быть расположены выше входных нижних срезов патрубков эрлифтов 9 б, 9 в, 9 д. В камере флотации 3 над входной щелью 10 расположен отбойный козырек 27, выполненный фасонным с треугольной в плане формой. Над отбойным козырьком 27 расположен всасывающий вход эрлифта 9 ж для откачки осветленной воды. Ниже козырька 27, у днища камеры 3, расположен всасывающий вход эрлифта 9 з для откачки водно-иловой смеси, обогащенной илом. Напротив входной щели 10 расположен аэратор-смеситель 8 ж. Эрлифты 9 ж и 9 з подключены соответственно к напорным линиям 28 и 29 подачи сжатого воздуха. Камера 4, снабженная выходным патрубком 7, подключенным с одной стороны к Zобразному сливу 21, а с другой - через смеситель 30 к байпасному трубопроводу 12. Для обеззараживания очищенной воды и повышения качества очистки смеситель 30 может быть оборудован ультрафиолетовым излучателем (условно не показан). Для регулирования количества ила в УБО целесообразно, что-3 013671 бы УБО была оснащена датчиком вязкости ила 31, размещенным в камере 3, с периодическими включениями эрлифта 9 в для откачки избыточного ила в илоприемник (условно не показан) по сигналу этого датчика. Также целесообразно, чтобы камера 1 была оборудована датчиком 32 поступления стоков для автоматической установки временной задержки перевода УБО в режим сохранения жизнедеятельности активного ила в периоды отсутствия или редкого поступления свежих стоков. В этих случаях, в блоке управления автоматически задается временная задержка, которая (по сигналу датчика 32) отсчитывается от времени последнего поступления стоков. В стенке корпуса между камерами 1 и 2 установлен переливной патрубок 33, а на входе в Z-образный слив для отвода очищенной воды установлен фильтр 34. Корпус УБО, перегородки, отстойник, успокоитель, эрлифты, патрубки аэраторов и флотатор выполнены из полимерного материала. В качестве полимерного материала могут быть использованы полиэтилен,или полипропилен, или винипласт, или другие подобные материалы. УБО работает следующим образом. При длительном отсутствии поступления стоков и опускания уровня стоков в камере 1 до заранее установленного минимального уровня (а), т.е. оба поплавка 13 и 14 датчиков уровня опущены, сохранение жизнедеятельности ила обеспечивается за счет автоматического перехода УБО в режим ожидания(этот обратный режим условно назван первым режимом) с периодической (по замкнутому контуру) перекачкой водно-иловой смеси из камеры 1 в камеры 2, 4 и обратно в камеру 1 в течение всего периода отсутствия стоков с автоматическим периодическими включениями аэратора 8 б и эрлифтов 9 д, 9 с, 9 е, 9 ж с продувкой трубчатого фильтра 22, при этом в слив жидкость не поступает. Первый режим работы УБО обеспечивается за счет заранее установленной временной задержки (которая задается в блоке управления условно не показан). Если уровень жидкости в камере 2 поднимается до уровня расположения переливного патрубка 33, то излишняя жидкость сливается из камеры 2 в камеру 1 по этому патрубку. При притоках, объем которых не поднимает уровень стоков в камере 1 выше установленного уровня (b), в УБО включается эрлифты 9 а, 9 г; аэраторы 8 а, 8 б, 8 ж и продувка фильтра 22 (этот режим условно назван вторым). Во втором режиме очищенная вода поступает на слив в патрубок 7. Как только уровень жидкости в камере 1 опустится до уровня (а), УБО переходит в первый режим. При притоках, объем которых поднимает уровень стоков в камере 1 до установленного уровня (d),т.е. оба поплавка 13 и 14 датчиков уровня подняты, первый режим работы накладывается на второй режим, при этом в УБО включается аэраторы 8 а-ж и эрлифты 9 а-з, 16, кроме эрлифта 9 е и эрлифта 9 в, который включается по сигналу датчика 31 (этот режим работы условно назван третьим). Следует отметить, что водно-иловая смесь, поступающая через придонную щель 10 из камеры 2 в камеру 3, перемешивается и аэрируется аэратором-смесителем 8 ж, при этом за счет отбойного козырька 27 водно-иловая смесь движется по направлению от щели. За счет формы козырька канал, по которому движется водно-иловая смесь, непрерывно расширяется, что приводит к падению ее скорости и осаждению крупных частиц ила в области нижнего среза эрлифта 9 з, при этом осветленная вода, содержащая мелкие иловые частицы с поднимающимися воздушными пузырьками, поступает в область, расположенную над козырьком 27 и перекачивается эрлифтом 9 ж. При работе эрлифта 9 ж осветленная вода поступает в камеру 4 и смешивается с содержимым этой камеры, откуда перекачивается эрлифтом 9 г в успокоитель 18 вторичного отстойника 15, где происходит ускоренная седиментация ила (см. ниже) с образованием осветленного слоя воды, который сливается через Z-образный выпуск 21 (вследствие повышения уровня воды в камере 4 выше уровня установки входного штуцера Z-образного слива) и поступает на выпуск из УБО через выходной патрубок 7. При работе эрлифтов 9 б и 9 д водно-иловая смесь перекачивается на вход лабиринтного канала в камере 2 (в районе расположения аэратора 8 д). Этим достигается интенсивное перемешивание стоков со стабилизированным илом, находящимся в камере 2, и активным илом из камеры 4. При этом за счет протяженности лабиринтного канала и размещения выходов эрлифтов 9 б и 9 д над аэрируемым входным участком этого канала увеличивается протяженность пути перекачиваемой водно-иловой смеси из камер 1 и 4 в камеру 2 и, соответственно, увеличивается время контакта стоков с илом до поступления в камеру 3, куда она поступает в виде насыщенной водно-иловой смеси через щелевое отверстие 10 в перегородке между камерами 2 и 3. При работе эрлифта 9 з водно-иловая смесь перекачивается на другой вход лабиринтного канала в камере 2 (в районе расположения аэратора 8 г), что способствует перемешиванию активного и стабилизированного ила и увеличивает время контакта стоков с илом до поступления в камеру 3. При аварийных залповых притоках, объем которых повышает уровень стоков в камере 1 до установленного уровня - (f), т.е. уровня установки сливного патрубка 11, часть стоков сливается через этот патрубок в байпасный трубопровод 12, при этом на выходе из этого трубопровода стоки перемешиваются в смесителе 30 с очищенной водой и разбавляются, частично очищаясь за счет снижения концентрации загрязнений. При необходимости смеситель 30 может быть оборудован ультрафиолетовым излучателем (условно не показан) для обеззараживания очищенной сточной воды. В режиме слива части стоков в байпасный трубопровод 12 другая часть стоков поступает в камеры 2, 3, 4 и УБО работает, как выше описано в третьем режиме. Таким образом, камера 2 функционально является буферной камерой с обеспечением приема и очистки залпового сброса объем которого, поднимает уровень стоков в камере 1 до-4 013671 уровней c-f. При поступлении осветленной воды внутрь отстойника 15 через патрубок успокоителя 18, за счет коагуляции (см. ниже) происходит ускоренная седиментация ила из иловой смеси, при этом седиментированный ил уходит из вторичного отстойника 15 через его открытое нижнее основание. Очищенная от ила вода в виде осветленного слоя образующегося в отстойнике, сливается через Z-образный слив 21 и подается в выходной патрубок 7 на выпуск из УБО. В процессе очистки стоков скапливающаяся в отстойнике 15 жировая смесь плавает на поверхности жидкости в отстойнике 15 и периодически отсасывается эрлифтом 16 с подачей в камеру 4 на дальнейшее окисление и разложение, при этом за счет продувки успокоителя 18 жировая смесь подгоняется к всасывающему входу эрлифта 16. За счет размещения эрлифта 16 с наружной стороны отстойника увеличен его полезный объем. При перекачке водноиловой смеси эрлифтом 9 а, она частично фильтруется трубчатым фильтром 22, которым оснащен этот эрлифт. Подача воздуха на продувку трубчатого фильтра 22 через штуцер 20 обеспечивает бесперебойную работу этого эрлифта с частичной фильтрацией жидкости, которую перекачивает указанный эрлифт. При этом за счет того, что нижний срез всасывающего патрубка указанного эрлифта расположен ниже нижних отверстий перфораций 23, при входе очищаемой жидкости внутрь фильтра, скоагулированные(см. ниже) крупные нечистоты задерживаются его перфорационными отверстиями 23, а мелкие загрязнения, проникающие сквозь эти отверстия, флотируются к поверхности жидкости пузырьками воздуха,истекающими из штуцера 20. В процессе исследований неожиданно было установлено, что установка, рассчитанная на очистку стоков от 20 человек, в режиме пиковой нагрузки обрабатывает стоки от 70 чел., при этом даже без фильтрации, очищенные стоки прозрачные и удовлетворяют требованиям ПДК. Также установлено, что количество ила, генерируемого в установке при пиковых нагрузках, снижается в 1,5 раза, что свидетельствует о том, что материал клеток отмершего ила является питательной средой для активного ила. Оставляя открытым вопрос о истинных процессах, протекающих при такой обработке воды, можно предположить, при накапливании стабилизированного ила в иловой камере в нем происходят процессы разложения с метаморфизмом клеток, составляющих ил. При этом с поверхностного слоя клеток микроорганизмов отделяются фибриллярные чехлы, образованные внеклеточными биополимерами, а из содержимого клеток выделяются биофлокулянты. В процессе перемешивания (за счет аэрации) со стоками,поступающими из приемной камеры, концентрация биокоагулянта повышается, что приводит к формированию в сточной жидкости хорошо осаждающихся крупных флокул загрязняющих веществ, которые формируются за счет создания условий адгезии дисперсных коллоидных и мелкодисперсных частиц. Подобный процесс описан, например, в RU2073649, C02F 3/02, 1995 г. Таким образом, при отсутствии или при неравномерных (в пределах установленных уровней) притоках, УБО автоматически переводится в наиболее экономичный - периодический режим работы с циклами очистки сточной воды. Залповые или повышенные притоки обрабатываются с включением режима интенсивной обработки с включением флотационной камеры 3 и временным повышением производительности установки. С понижением уровня иловой смеси в камере 1 до установленного, режим интенсивной обработки отключается и установка переводится в экономичный режим работы. Целесообразно, чтобы УБО была оснащена датчиком вязкости ила 31, размещенным в камере 3, с периодическими включениями эрлифта 9 в для откачки избыточного ила в илоприемник по сигналу этого датчика. Также целесообразно, чтобы камера 1 была дополнительно оборудована датчиком 32 поступления стоков для автоматической установки временной задержки перевода УБО в режим сохранения жизнедеятельности активного ила в периоды отсутствия или редкого поступления свежих стоков. В этих случаях, в блоке управления автоматически задается временная задержка, которая (по сигналу датчика 32) отсчитывается от времени последнего поступления стоков. Таким образом, при любых притоках, в том числе аварийных, предложенная УБО не теряет активный ил и сохраняет работоспособность с обеспечением установленных показателей (ПДК) очистки сточной воды. Как выше было сказано, ускоренная седиментация ила позволяет вообще отказаться от фильтрации жидкости. При этом даже в пиковых режимах работы УБО слой жидкости на уровне входа в слив 21 из вторичного отстойника 15 полностью осветляется, т.е. седиментация ила полностью завершается к моменту слива очищенной воды, что обеспечивает надежную работу УБО в условиях неравномерных, в том числе аварийных залповых притоков сточной воды. Также упрощена конструкция УБО и существенно снижены издержки при изготовлении и эксплуатации УБО. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ биологической очистки бытовых сточных вод, включающий циклическую обработку сточной воды активным илом в ждущем и активных режимах очистки в установке биологической очистки (УБО), содержащей отсеки в виде приемной камеры, камеры-аэротенка и камеры-отстойника ила, отличающийся тем, что повышенные и залповые притоки очищают путем их смешивания с илом в приемной камере, откуда полученную водно-иловую смесь одновременно перекачивают в иловую камеру и камеру-аэротенк, из которой водно-иловую смесь также подают в иловую камеру, в которой создают-5 013671 аэрированную насыщенную водно-иловую смесь, состоящую из молодого и отмершего ила, используемую в качестве абсорбента и питательной среды для аэробных микроорганизмов, причем эту смесь подают в камеру флотации, которой дополнительно оборудуют УБО, где осуществляют частичное отделение ила от водно-иловой смеси с рециркуляцией в иловую камеру водно-иловой смеси, обогащенной илом, и подачей осветленной воды на доочистку в камеру-аэротенк, где во вторичном отстойнике ее окончательно очищают и подают на выпуск из УБО. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для увеличения времени обработки стоков в камереотстойнике ила стоки подают на вход в приемный лабиринт с аэрируемым зигзагообразным каналом,выполненным в виде одной или нескольких перегородок с перетоками между ними, при этом водноиловую смесь из камеры флотации подают на другой вход в приемный лабиринт. 3. Установка для биологической очистки бытовых сточных вод (УБО), содержащая резервуар, разделенный перегородками на технологические отсеки-камеры, включающие приемную камеру, камеруаэротенк, камеру-отстойник ила, а также систему аэрации с аэраторами, эрлифтами и датчиками уровня стоков в приемной камере, соединенных с блоком управления работы установки, отличающаяся тем, что установка дополнительно снабжена камерой флотации, снабженной эрлифтом отвода обогащенной илом водно-иловой смеси и эрлифтом отвода осветленной воды, при этом камера отстойник выполнена в виде буферной емкости для приема и обработки повышенных и залповых притоков сточных вод и оборудована лабиринтным каналом с аэраторами, расположенным на входах в этот канал, при этом выход выбросных линий эрлифтов для перекачки ила из приемной камеры и камеры-аэротенка расположен на одном из входов в лабиринтный канал, а выход линии отвода эрлифта для отвода обогащенной илом водноиловой смеси из камеры флотации расположен на другом входе в лабиринтный канал, причем выход линии отвода эрлифта для откачки осветленной воды из камеры флотации расположен в камере-аэротенке. 4. Установка по п.3, отличающаяся тем, что отстойник содержит корпус в виде усеченной пирамиды с открытыми большим и меньшим основаниями и наклонными стенками, на которых закреплены патрубок успокоителя и Z-образный слив для отвода очищенной воды, а также U-образный эрлифт, установленный с внешней стороны отстойника, выполненный в виде жироуловителя, всасывающий патрубок которого снабжен коленообразным входом в объем отстойника, при этом указанный коленообразный вход расположен в верхней части отстойника в зоне накопления в нем водно-жиросодержащей смеси,при этом в патрубке успокоителя размещен трубопровод со штуцером для подключения к напорной линии подачи воздуха и продувочным штуцером, установленным в нижней части успокоителя, при этом выходная часть продувочного штуцера размещена на внешней поверхности успокоителя со стороны,диаметрально противоположной размещению коленообразного входа U-образного эрлифта, а вход в Zобразный слив для отвода очищенной воды снабжен фильтром и расположен внутри отстойника, выше входа в жироуловитель. 5. Установка по п.4, отличающаяся тем, что выход жироуловителя расположен в камере-аэротенке. 6. Установка по п.3, отличающаяся тем, что эрлифт для перекачки иловой смеси из приемной камеры в иловую камеру оснащен трубчатым фильтром для грубой очистки стоков, содержащим трубчатый частично перфорированный корпус со средством для очистки перфорационных отверстий, при этом всасывающий патрубок эрлифта размещен в корпусе, нижний срез которого выполнен глухим с заглушкой,при этом перфорация расположена на корпусе фильтра в виде пояса с шириной, составляющей не менее 0,19L, нижний край которого расположен от нижнего среза корпуса на расстоянии, составляющем не менее 0,19L, где L - длина корпуса, при этом средство очистки фильтра выполнено в виде по крайней мере одного трубопровода, закрепленного на поверхности корпуса, причем трубопровод снабжен штуцерами для подключения к линии подачи воздуха и подачи воздуха в полость корпуса, при этом штуцер для подачи воздуха в полость корпуса расположен ниже пояса перфорации со стороны расположения всасывающего патрубка эрлифта. 7. Установка по п.6, отличающаяся тем, что штуцер подачи воздуха в полость перфорированного корпуса расположен ниже нижнего среза всасывающего патрубка эрлифта. 8. Установка по п.3, отличающаяся тем, что приемная камера дополнительно подключена к байпасному сбросному трубопроводу. 9. Камера флотации УБО, содержащая корпус со средствами отвода водно-иловой смеси, обогащенной илом, и водно-иловой смеси с малым содержанием ила, а также смеситель, подключенный к линии подачи сжатого воздуха, отличающаяся тем, что средства для отвода водно-иловой смеси, обогащенной илом, и водно-иловой смеси с малым содержанием ила выполнены в виде эрлифтов, при этом камера флотации снабжена отбойным козырьком, размещенным над входной придонной щелью, посредством которой камера флотации сообщена с иловой камерой УБО, причем всасывающие срезы эрлифтов для откачки водно-иловой смеси, обогащенной илом, и водно-иловой смеси с малым содержанием ила расположены соответственно над и под упомянутым козырьком, при этом смеситель выполнен в виде аэратора, расположенного под упомянутым козырьком у днища камеры, напротив входной щели. 10. Камера флотации по п.9, отличающаяся тем, что отбойный козырек выполнен фасонным с треугольной в плане формой сечения.

МПК / Метки

МПК: C02F 3/18, B03D 1/26

Метки: вод, бытовых, установка, биологической, осуществления, способ, сточных, очистки

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/9-13671-sposob-biologicheskojj-ochistki-bytovyh-stochnyh-vod-i-ustanovka-dlya-ego-osushhestvleniya.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ биологической очистки бытовых сточных вод и установка для его осуществления</a>

Похожие патенты