устройство для очистки сточных вод

Формула изобретения

Устройство для очистки сточных вод, содержащее аэротенк с аэраторами, трубопроводы подачи стоков на обработку и отвода очищенных стоков, вторичные отстойники, размещенные в верхней части аэротенка и выполненные в виде желобов с продольной щелью и сливными желобами, вертикальные стабилизационные трубы, расположенные под аэротенком и имеющие длину не менее половины рабочей глубины аэротенка, аэрационную камеру, подсасывающую трубу, укрепленную внизу аэрационной камеры, и не доходящий до дна аэротенка аэратор, размещенный внутри аэрационной камеры, внешнюю камеру, охватывающую аэрационную опускную трубу с воронкой на конце, присоединенную к низу нижней камеры, а также отражатель, установленный на подсасывающей трубе ниже воронки, при этом трубопровод подачи стоков на обработку связан с аэрационной камерой, отличающееся тем, что трубопровод подачи стоков на обработку подключен к гибкому трубопроводу из двух ответвлений, на обоих концах которых установлены суживающиеся насадки с криволинейными винтообразными канавками на их внутренней поверхности, на внутренней поверхности опускной трубы предусмотрены турбулизаторы в виде криволинейных спиралевидных кондукторов, на кромке желобов размещены ловушки иловых частиц, представляющих собой канавки из пружинистой спирали, внутри которых установлены пластины формой в виде ласточкина хвоста.

Описание изобретения к патенту

Известно устройство для биологической очистки сточных вод (см. а. с. СССР 1063790, МКИ С 02 F 3/02. Бюл. 48, 1983), содержащее аэротенк с аэраторами, трубопроводы подачи стоков на обработку и отвода очищенных стоков, вторичные отстойники, размещенные в верхней части аэротенка и выполненные в виде желобов с продольной щелью и сливными желобами, вертикальные стабилизационные трубы, расположенные под аэротенком и имеющие длину не менее половины рабочей глубины аэротенка.

Недостатками данного устройства являются значительные энергетические затраты на движение обрабатываемых стоков и невысокое качество их очистки из-за влияния пристенного эффекта.

Известно устройство для очистки сточных вод (см. а. с. СССР 1390184, МКИ С 02 F 3/02. Бюл. 15, 1988), содержащее аэротенк с аэраторами, трубопроводы подачи стоков на обработку и отвода очищенных стоков, вторичные отстойники, размещенные в верхней части аэротенка и выполненные в виде желобов с продольной щелью и сливными желобами, вертикальные стабилизационные трубы, расположенные под аэротенком и имеющие длину не менее половины рабочей глубины аэротенка, аэрационную камеру, подсасывающую трубу, укрепленную внизу аэрационной камеры и не доходящую до дна аэротенка, аэратор, размещенный внутри аэрационной камеры, внешнюю камеру, охватывающую аэрационную, опускную трубу с воронкой на конце, присоединенную к низу нижней камеры, а также отражатель, установленный на подсасывающей трубе ниже воронки, при этом трубопровод подачи стоков на обработку связан с аэрационной камерой.

Недостатками данного устройства являются недостаточно высокое качество очистки сточных вод из-за неполного смешения кислорода воздуха и активного ила с обрабатываемыми стоками и значительные энергозатраты из-за большой их плотности.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является снижение энергозатрат и повышение качества очистки сточных вод путем подключения трубопровода подачи стоков на обработку к гибкому трубопроводу, расположенному под слоем воды в аэротенке, образующему полукольцо из двух ответвлений, на обоих концах которых установлены суживающиеся насадки с криволинейными винтообразными канавками на их внутренней поверхности, на внутренней поверхности опускной трубы предусмотрены турбулизаторы в виде криволинейных спиралевидных кондукторов, на кромке желобов размещены ловушки иловых частиц, представляющие собой канавки из пружинистой спирали, внутри которых установлены пластины формой в виде "ласточкина хвоста".

Технический результат достигается тем, что устройство для очистки сточных вод, содержащее аэротенк с аэраторами, трубопроводы подачи стоков на обработку и отвода очищенных стоков, вторичные отстойники, размещенные в верхней части аэротенка и выполненные в виде желобов с продольной щелью и сливными желобами, вертикальные стабилизационные трубы, расположенные под аэротенком и имеющие длину не менее половины рабочей глубины аэротенка, аэрационную камеру, подсасывающую трубу, укрепленную внизу аэрационной камеры и не доходящую до дна аэротенка, аэратор, размещенный внутри аэрационной камеры, внешнюю камеру, охватывающую аэрациоиную, опускную трубу с воронкой на конце, присоединенную к низу нижней камеры, а также отражатель, установленный на подсасывающей трубе ниже воронки, при этом трубопровод подачи стоков на обработку связан с аэрационной камерой, имеет трубопровод подачи стоков на обработку, подключенный к гибкому трубопроводу, расположенному под слоем воды в аэротенке, образующему полукольцо из двух ответвлений, на обоих концах которых установлены суживающиеся насадки с криволинейными винтообразными канавками на их внутренней поверхности, на внутренней поверхности опускной трубы предусмотрены трубулизаторы в виде криволинейных спиралевидных кондукторов, на кромке желобов размещены ловушки иловых частиц, представляющие собой канавки из пружинистой спирали, внутри которых установлены пластины формой в виде "ласточкина хвоста".

На фиг. 1 изображен общий вид устройства для очистки сточных вод, на фиг. 2 - вид сверху, на фиг. 3 - развертка внутренней поверхности суживающихся насадок с криволинейными винтообразными канавками, а на фиг. 4 - ловушка иловых частиц.

Устройство для очистки сточных вод содержит аэротенк 1, вторичные отстойники 2, трубопровод 3 для подачи стоков на обработку, продольную щель 4 для впуска сточных вод во вторичные отстойники 2, сливные желоба 5, трубопровод 6 для отвода очищенных стоков, трубопровод 7 для удаления избыточного ила, аэраторы 8, стабилизационные трубы 9, имеющие длину не менее половины рабочей глубины аэротенков 1, подсасывающую трубу 10, опускную трубу 2, отражатель 12, расположенный на подсасывающей трубе 10, аэрационную 13 и внешнюю 14 камеры, площадки 15 для аэраторов 8, воронку 16. Трубопровод 3 для подачи стоков на обработку подключен к гибкому трубопроводу 17, расположенному под слоем воды в аэротенке 1, образующему полукольцо из двух ответвлений 18 и 19, на обоих концах которых установлены суживащиеся насадки 20 с криволинейными винтообразными канавками 21 на их внутренней поверхности. На внутренней поверхности опускной трубы 2 предусмотрены турбулизаторы 22 в виде криволинейных спиралевидных кондукторов, а на кромке сливных желобов 5 размещены ловушки 23 иловых частиц, представляющие собой канавки из пружинистой спирали 24, внутри которых установлены пластины 25 формой в виде "ласточкина хвоста".

Устройство для очистки сточных вод работает следующим образом.

Исходные сточные воды поступают в аэрационную камеру 13 по трубопроводу 3 для подачи стоков на обработку, который подключен к гибкому трубопроводу 17, расположенному под слоем воды в аэротенке 1, образующему полукольцо из двух ответвлений 18 и 19, на обоих концах которых установлены суживающиеся насадки 20, которые оказываются тангенциально направленными навстречу друг другу в верхней части аэрационной камеры 13. При прохождении сточных вод через суживающиеся насадки 20 происходит их закрутка в криволинейных винтообразных канавках 21 и они, приобретая центробежные и вибрационные силы, выбрасываются из суживающихся насадок 20 и сталкиваются под слоем воды, интенсивно смешиваясь с водой в аэротенке 1. Кроме того, выбрасываемые потоки сточных вод из суживающихся насадок 20 сталкиваются также и с потоком поднимающейся жидкости по подсасывающей трубе 10 и вся эта перемешанная масса жидкости увлекается вниз по внешней камере 14, в которой она приобретает хаотическое движение под действием турбулизаторов 22 в виде криволинейных спиралевидных кондукторов, расположенных на внутренней поверхности опускной трубы 12. Действие закрутки потока жидкости и хаотическое движение ее приводит к интенсивному насыщению обрабатываемых сточных вод с кислородом воздуха и активным илом. Установленный в аэрационной камере 13 аэратор 8 осуществляет флотацию жидкости, обеспечивает подъем ила со дна аэротенка 1 за счет навигационных свойств по подсасывающей трубе 10, а также смешение с одновременной аэрацией ила и сток исходных сточных вод и поднятие уровня жидкости в аэрационной камере 13 выше уровня воды в аэротенке 1. Благодаря этому происходит перелив смеси ила и поступающих сточных вод во внешнюю камеру 14 и ввод смеси ила в аэротенк 1 по опускной трубe 2 через зазор между воронкой 16 и отражателем 12 аэратора 8, расположенного в аэротенке 1, насыщают сточные воды кислородом воздуха и обеспечивают подсос иловой смеси вверх через стабилиционные трубы 9 из более низких слоев сточных вид и окисление органических соединений, то есть происходит биолигичecкая очистка сточных вод.

Через продольные щели 4 иловая смесь поступает во вторичные отстойники 2. В них происходит осаждение активного ила, образованного при аэрации обрабатываемых сточных вод за счет paзделений твердой и жидкой фазы под действием гравитационных и гидродинамических сил. При этом жидкая часть потока движется вверх, а твердые частицы падают вниз и вce это происходит в противотоке. Для исключения их перемешивания, приводящего к снижению качества обрабатываемых сточных вод, предусмотрены ловушки 23 иловых частиц, представляющие собой канавки из пружинистой спирали 24, внутри которых установлены пластины 25 формой в виде "ласточкина хвоста". Причем ловушки 23 выполнены закручиванием спирали таким образом, что они обеспечивают перемещение иловых частиц в них в противоположные стороны во вторичных отстойниках 2 и выход их происходит в периферийной зоне аэротенка 1 и опускание вниз. Осветленный сток собирается сливными желобами 5 и отводится из аэротенка 1 по трубопроводу 6 отвода очищенных стоков на дальнейшую переработку. Избыточный ил периодически после предварительного выключения аэраторов 8 выпускается на обезвоживание.

Предлагаемое изобретение обеспечивает устранение насосной станции для подачи активного ила из вторичных отстойников, что, естественно, снижает энергозатраты. Закрутка потока, создание условий, обеспечивающих подъем уровня воды из-за малой ее плотности и приводящих к снижению гидравлического сопротивления под воздействием криволинейных винтообразных канавок на внутренней поверхности суживающихся насадок, турбулизаторов, установленных на внутренней поверхности внешней камеры, приводит к интенсивному перемешиванию ила, кислорода из воздуха с обрабатываемыми сточными водами во всем объеме аэротенка и к окислению органических соединений аэробными бактериями, наличие ловушки иловых частиц исключает перемешивание жидкой и твердой масс во вторичных отстойниках. Все это повышает качество очистки сточных вод.

Оригинальность предложенного технического решения заключается в использовании эффекта закрутки потока очищаемых сточных вод для интенсификации процесса перемешивания путем создания глубоко эмульгированной эмульсии, имеющей меньшую плотность, чем плотность поступающих на очистку сточных вод. Исключение противотока иловых частиц и жидкой фазы, создание условий интенсивного перемешивания компонентов в аэротенке снижают энергозатраты и повышают качество очистки сточных вод.