установка очистки сточных вод

Формула изобретения

Установка очистки сточных вод, содержащая емкость, в которой размещены первичный отстойник, аэротенк с носителем прикрепленной микрофлоры и системой аэрации, вторичный отстойник, систему рециркуляции активного ила, системы удаления очищенной воды и илового осадка, причем носитель прикрепленной микрофлоры выполнен в виде параллельных штор из тканевого или пленочного материала, к нижней части которых прикреплены фиксирующие натяжные грузы, верхней своей частью шторы закреплены к подвижной раме, которая через блоки тросами соединена с уравновешивающими грузами, а между вторичным отстойником и системой удаления очищенной воды установлен источник ультрафиолетового излучения, отличающаяся тем, что аэротенк установки разделен по ходу движения сточных вод перегородками по меньшей мере на две части, оснащен по меньшей мере двумя подвижными рамами с носителями прикрепленной микрофлоры, уравновешивающие грузы выполнены в виде полых колпаков, установленных в кессонах с очищенной водой, установка дополнительно содержит самоочищающуюся решетку, расположенную в верхней части емкости перед первичным отстойником, воздушный ресивер, который через воздухораспределители соединен раздельно с системами аэрации и уравновешивающими грузами каждой подвижной рамы, а сами воздухораспределители оснащены дополнительными выпускными патрубками с клапанами.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике очистки сточных вод и может быть использовано в установках биологической очистки сточных вод.

Известна установка очистки сточных вод, содержащая емкость с установленными в ней биофильтрами из дисков, закрепленных на горизонтальных валах с электроприводами вращения /1/.

Недостатками известной установки очистки сточных вод являются достаточно значительные эксплуатационных расходы (на привод биодисков), ограниченная вращающимися узлами надежность работы и большая стоимость.

Известна установка очистки сточных вод, содержащая емкость, в которой размещены первичный отстойник, аэротек с носителем прикрепленной микрофлоры и системой аэрации, механизированную решетку и систему перемещения илового осадка с приводными рычажными механизмами, вторичный отстойник, системы удаления очищенной воды и илового осадка, причем носитель прикрепленной микрофлоры выполнен в виде параллельных штор из тканевого или пленочного материала, к нижней части которых прикреплены фиксирующие натяжные грузы, верхней своей частью шторы закреплены к подвижной раме, которая через блоки тросами соединена с уравновешивающими грузами, а между вторичным отстойником и системой удаления очищенной воды установлен источник ультрафиолетового излучения /2/.

Недостатком известной установки очистки сточных вод является недостаточный уровень надежности ее работы вследствие наличия приводных рычажных механизмов для очистки решетки и перемещения илового осадка.

Целью изобретения является повышение эффективности и надежности работы установки при упрощении и удешевлении ее конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что в установке очистки сточных вод, содержащей емкость, в которой размещены первичный отстойник, аэротенк с носителем прикрепленной микрофлоры и системой аэрации, вторичный отстойник, системы удаления очищенной воды и илового осадка, причем носитель прикрепленной микрофлоры выполнен в виде параллельных штор из тканевого или пленочного материала, к нижней части которых прикреплены фиксирующие натяжные грузы, верхней своей частью шторы закреплены к подвижной раме, которая через блоки тросами соединена с уравновешивающими грузами, а между вторичным отстойником и системой удаления очищенной воды установлен источник ультрафиолетового излучения, аэротенк установки снабжен системой рециркуляции активного ила, разделен по ходу движения сточных вод перегородками, по меньшей мере, на две части, оснащен, по меньшей мере, двумя подвижными рамами с носителями прикрепленной микрофлоры, уравновешивающие грузы выполнены в виде полых колпаков, установленных в кессонах с очищенной водой, установка дополнительно содержит самоочищающуюся решетку, расположенную в верхней части емкости перед первичным отстойником, воздушный рессивер, который через воздухораспределители соединен с системами аэрации и уравновешивающими грузами каждой подвижной рамы, а сами воздухораспределители оснащены дополнительными выпускными патрубками с клапанами.

На чертеже условно изображен продольный разрез установки очистки сточных вод.

Установка очистки сточных вод содержит самоочищающуюся решетку 1, емкость 2, в которой размещены первичный отстойник 3, аэротенк 4 с носителем 5 прикрепленной микрофлоры и системой аэрации 6, вторичный отстойник 7, систему 8 рециркуляции активного ила, систему 9 удаления очищенной воды, систему 10 удаления илового осадка из вторичного отстойника 7 в первичный отстойник 3 и систему 11 удаления илового осадка из первичного отстойника.

Аэротенк 4 снабжен, по меньшей мере, двумя подвижными рамами 13, к которым закреплены носители 5 прикрепленной микрофлоры, выполненные в виде параллельных штор 12 из тканевого или пленочного материала и к нижней части которых прикреплены фиксирующие натяжные грузы 14. Подвижные рамы 13 подвешены на тросах 15, которые через блоки 16 соединены с уравновешивающими грузами 17, выполненными в виде полых колпаков, установленных в кессоны 18 с очищенной водой.

Аэротенк 4 разделен по ходу движения сточных вод перегородками 19, по меньшей мере, на две части.

Самоочищающаяся решетка 1 установлена в верхней части емкости 2 на входе сточных вод в установку перед первичным отстойником 3 и представляет собой свободновращающийся барабан, предназначенный для механической очистки сточных вод от твердых примесей.

Установка очистки сточных вод дополнительно содержит воздушный ресивер 20, который через воздухораспределители 21 соединен раздельно с системами аэрации 6 и уравновешивающими грузами 17 каждой подвижной рамы 13.

Воздухораспределители 21 дополнительно содержат патрубки 22 с клапанами для выпуска из уравновешивающих грузов 17.

В установке очистки сточных вод между вторичным отстойником 7 и системой 9 удаления очищенной воды установлен источник 23 ультрафиолетового излучения.

Система 8 рециркуляции активного ила содержит заборный коллектор 24, установленный над бункером вторичного отстойника 7 и подключенный к заборному патрубку насоса 25, напорный патрубок которого подключен к выпускному коллектору 26, установленному на входе сточных вод в аэротенк 4. Рециркуляция активного ила обеспечивает поддержание его рабочей концентрации в аэротенке.

Система 10 удаления илового осадка соединяет накопительный бункер вторичного отстойника 7 через насос 27 с первичным отстойником 3.

Система 11 соединяет накопительный бункер первичного отстойника 3 через насос 28 с установкой сушки и обеззараживания илового осадка (на чертеже не показана).

К ресиверу 20 подключена турбовоздуходувка 29.

Установка очистки сточных вод работает следующим образом.

Сточные воды через самоочищающуюся решетку 1 поступают в первичный отстойник 3, где осаждаются песок и другие твердые включения, и далее поступают в емкость 2 аэротенка 4. После биологической очистки из аэротенка 4 сточные воды поступают во вторичный отстойник 7, где из потока в накопительный бункер осаждается иловый осадок, а очищенная вода поступает в систему 9, откуда удаляется в водоем или на повторное использование.

В аэротенке 4 биологическая очистка сточных вод осуществляется прикрепленной на шторах 12 микрофлорой. Перенос биомассы на пленку осуществляется при погружении штор 12 в емкость 2 аэротенка 4, а потребление микрофлорой в пленке кислорода осуществляется при поднятии штор 12 в верхнее положение. При погружении штор 12 осуществляется дополнительное (к системам аэрации 6) насыщение водяного объема аэротенка 4 кислородом, что обеспечивает протекание процессов очистки в объеме воды свободноплавающей микрофлорой при меньших энергозатратах на подачу воздуха для аэрации в систему 6.

Механизм периодического погружения штор 12 в водяную ванну аэротенка 4 осуществляется следующим образом.

В исходном положении носители прикрепленной микрофлоры 5 всех частей аэротенка 4 находятся в верхнем положении под действием уравновешивающих грузов 17, которые располагаются в нижней части внутренних объемов кессонов 18. Турбовоздуходувка 29 включена, ресивер 20 находится под рабочим давлением и воздух через воздухораспределители 21 поступает в системы аэрации 6 всех частей (ступени очистки) аэротенка 4.

При переключении в первой части аэротенка 4 режима работы воздухораспределителя 21 подача воздуха в систему 6 аэрации первой степени перекроется и начнется подачи воздуха под колпаки уравновешивающих грузов 17 подвижной рамы 13 этой части аэротенка.

За счет возрастающей выталкивающей (колпаки) силы вес уравновешивающих грузов 17 начнет уменьшаться и они будут равномерно передвигаться в верхнее положение, а носитель 5 прикрепленной микрофлоры первой ступени будет двигаться в нижнее положение, погружая шторы 12 с прикрепленной микрофлорой в сточные воды, при этом фиксирующие натяжные грузы 14 обеспечивают сохранение равных расстояний между шторами 12.

При достижении нижнего положения рама 13 первой ступени одновременно переключит режимы работы воздухораспределителей 21 первой и второй ступеней, за счет чего в первой ступени перекроется подача воздуха под колпаки уравновешивающих грузов 17, откроется подача воздуха в систему 6 аэрации этой ступени и откроется клапан патрубка 22, через который воздух из колпаков уравновешивающих грузов 17 первой ступени будет выходить в атмосферу. Одновременно с этим во второй ступени перекроется подача воздуха в свою систему 6 аэрации и откроется подача воздуха под колпаки своих уравновешивающих грузов 17. В результате указанного переключения носитель 5 прикрепленной микрофлоры в первой ступени будет подниматься в верхнее положение, а второй ступени - будет опускаться в нижнее положение. Рама 13 второй ступени при достижении нижнего положения одновременно переключит режим работы воздухораспределителей 21 второй и третьей ступеней, в результате чего работа установки будет продолжаться аналогичным образом. При достижении в последней ступени нижнего положения рама 13 переключит режимы работы воздухораспределителей 21 своей и первой ступени, что обеспечит непрерывную работу установки в целом.

Отключение подачи воздуха в системы 6 аэрации в момент погружения носителя 5 прикрепленной микрофлоры в водяной объем предотвращает смывание прикрепленной микрофлоры со штор 12.

Разделение водного объема аэротенка 4 перегородками 19 на части (ступени) в сочетании с комплексным использованием прикрепленной и свободноплавающей микрофлоры обеспечивает более глубокую и комплексную очистку сточных вод за счет формирования большего количества разновидностей работающих микроорганизмов, а также делает установку менее чувствительной к перебоям в подаче сточных вод и колебаниям концентрации загрязнений в них.

Наличие воздушного ресивера 20 и воздухораспределителей 21 с патрубками 22 обеспечивает более надежную и экономичную работу установки в целом. Так, например, если в известных наилучших аналогах производительностью 200 м³/сут суммарная мощность электропривода носителей прикрепленной микрофлоры (4 ступени очистки) составляет 1,5 кВт и на подачу воздуха в аэротенк требуется еще 4 кВт, то в предлагаемой установке электропривод турбовоздуходувки 29 мощностью 1,48 кВт обеспечивает передвижение рам с носителями прикрепленной микрофлоры и подачу воздуха в аэротенк (6 ступеней).

Наличие системы 8 рециркуляции активного ила в сочетании к предложенной конструкцией аэротенка 4 позволяет регулировать в более широком диапазоне концентрацию активного ила, что повышает степень очистки сточных вод.

Наличие в воздуходвигателях 21 дополнительных выпускных патрубков 22 с клапанами упрощает конструкцию пневмопривода носителей прикрепленной микрофлоры, что повышает надежность его работы, за счет использование единого шланга как для подачи воздуха под колпаки грузов 17, так и для его удаления.

На выходе из вторичного отстойника 7 в систему 9 очищенная вода обрабатывается ультрафиолетовым излучением, которое уничтожает патогенную флору.

Таким образом, предложенные (комплексно) технические решения повышают эффективность и надежность работы установки очистки сточных вод при одновременном упрощении ее конструкции, снижении стоимости и эксплуатационных затрат.