RU2299863C2 - Установка для биологической очистки сточных вод - Google Patents
Установка для биологической очистки сточных вод Download PDFInfo
- Publication number
- RU2299863C2 RU2299863C2 RU2005123692/15A RU2005123692A RU2299863C2 RU 2299863 C2 RU2299863 C2 RU 2299863C2 RU 2005123692/15 A RU2005123692/15 A RU 2005123692/15A RU 2005123692 A RU2005123692 A RU 2005123692A RU 2299863 C2 RU2299863 C2 RU 2299863C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chamber
- biofilter
- sections
- installation according
- hydraulically
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
Abstract
Установка может быть использована в сельском и коммунальном хозяйствах. Установка содержит резервуар (1), системы подвода (2) исходной сточной воды (2), отвода (3) очищенной сточной воды. Резервуар (1) выполнен частично открытым с гидравлически сообщенными между собой, закрытыми приемной камерой, камерой - метатенком, осветлительной камерой (6), камерой биофильтра (7) с не менее чем двумя гидравлически сообщенными между собой секциями. Между секциями установлена разделительная продольная перегородка (10) со сливной полкой (11), выполненной в ее верхней части. Камера биофильтра (7) снабжена горловиной, сообщенной с атмосферой. Биофильтр размещен в обеих секциях камеры (7). Одна из секций биофильтра выполнена входной и гидравлически сообщена с камерой-метатенком. Другая секция 33 биофильтра выполнена выходной и гидравлически сообщена с осветлительной камерой (6). Технический результат - создание компактной и простой в изготовлении и обслуживании моноблочной установки очистки сточных вод и доведение качества стоков до требований, предусмотренных санитарными правилами и нормами охраны поверхностных вод от загрязнений. 8 з.п. ф-лы, 6 ил.
Description
Изобретение относится к биологической очистке сточных вод от взвешенных и растворенных органических веществ с применением микрофлоры и может быть использовано в сельском и коммунальном хозяйствах при очистке бытовых сточных вод.
Биологический метод очистки сточных вод применяется для очистки производственных и бытовых сточных вод от органических и неорганических загрязнителей. Данный процесс основан на способности некоторых микроорганизмов использовать загрязняющие сточные воды вещества для питания в процессе своей жизнедеятельности.
Основной процесс, протекающий при биологической очистке сточных вод, - биологическое окисление. Этот процесс осуществляется биоценозом, состоящим из множества различных бактерий, простейших водорослей, грибов и др., связанных между собой в единый комплекс сложными взаимоотношениями (метабиоза, симбиоза и антагонизма). Очистка сточных вод биологическим методом проводится в аэробных и в анаэробных условиях. При очистке в анаэробных условиях сообщество микроорганизмов представлено одними бактериями. При очистке в аэробных условиях в сообществе микроорганизмов развиваются простейшие.
Известен естественный метод биологической очистки сточных вод в биологических прудах, представляющих собой искусственные водоемы с глубиной, обычно не превышающей 1 м. Эти сооружения используются также и для глубокой очистки (доочистки) сточных вод, прошедших биологическую обработку. В окислительных процессах, протекающих в биологических прудах, существенную роль играет водная растительность, которая способствует снижению концентрации биогенных элементов и регулирует кислородный режим водоема, см. Кривошеин Д.А. и др. «Инженерная защита поверхностных вод от промышленных стоков», Учебн. пособие, М., Высшая школа, 2003 г. 241-248.
Недостатком указанных сооружений является низкая окислительная способность, сезонность работы, потребность в больших территориях и др.
Наиболее близким аналогом, принятым за прототип изобретения, является установка для биологической очистки сточных вод, включающая резервуар, системы подвода исходной воды, отвода очищенной воды и биофильтр в виде сетеобразной загрузки, см. RU №1731739, М. Кл. С02F 3/00, 1989 г.
При работе этой установки сточная вода омывает биофильтр в виде неподвижного материала загрузки, например сетки с наросшей на ней пленкой слизистых обрастании, состоящей из бактерий, грибов, дрожжей и других организмов.
Недостатком этого аналога является невысокая степень очистки, обусловленная сравнительно малой удельной рабочей поверхностью и, соответственно, малой скоростью массообмена.
Технической задачей, решаемой изобретением, является увеличение степени очистки за счет повышения удельной рабочей поверхности для заселения микроорганизмов и улучшения массообмена.
Решение указанной задачи обеспечено тем, что установка для биологической очистки сточных вод, включающая резервуар, системы подвода исходной сточной воды, отвода очищенной сточной воды и биофильтр, согласно изобретению, резервуар выполнен частично открытым с гидравлически сообщенными между собой, закрытыми приемной камерой, камерой - метатенком и осветлительной камерой, а также камерой биофильтра с не менее чем двумя гидравлически сообщенными между собой секциями, между которыми установлена разделительная продольная перегородка со сливной полкой, выполненной в ее верхней части, при этом камера биофильтра снабжена горловиной, сообщенной с атмосферой, а биофильтр размещен в обеих секциях этой камеры, одна из секций которого выполнена входной и гидравлически сообщена с камерой - метатенком, а другая выполнена выходной и гидравлически сообщена с осветлительной камерой.
В предпочтительных вариантах выполнения высота горловины камеры биофильтра выполнена из условия расположения ее входного среза над поверхностью грунта при заглубленном в грунт резервуаре; горловина камеры биофильтра оборудована паронепроницаемой крышкой; приемная камера, камера - метатенк, камера биофильтра и осветлительная камера гидравлически сообщены между собой за счет перфорированных участков, выполненных в нижних частях стенок между смежными камерами; перфорированный участок стенки между смежными камерой - метатенком и камерой биофильтра выполнен в виде вертикальных щелей с шириной не менее 20 мм и высотой до 0,5 м; загрузка биофильтра выполнена в виде каркасных блоков из прямоугольных пластиковых рамок с полимерной сеткой, скрепленных между собой в параллелепипед, при этом внутри параллелепипеда, в плоскостях, перпендикулярных его продольной оси и вдоль этой оси с шагом не менее 15 мм, закреплены поперечные сетки; величина ячеек полимерной сетки составляет не более 10 мм · 10 мм; в ячейках полимерной сетки закреплены пучки полимерных волокон, длина пучков которых составляет не более шага закрепления поперечных сеток в каркасных блоках; загрузка биофильтра выполнена из объемного материала, например гравия, керамзита или шлака с крупностью фракций 15-80 мм, размещенного в контейнерах с проницаемыми стенками, соединенных в гирлянды.
Техническим результатом от использования предложенного изобретения является обеспечение создания компактной и простой в изготовлении и обслуживании моноблочной установки очистки бытовых сточных вод для обезвреживания стоков хозяйственно-фекального происхождения и доведения их качества до требований, предусмотренных санитарными правилами и нормами охраны поверхностных вод от загрязнения.
Изобретение иллюстрируется чертежами, где:
на фиг.1 и 2 показаны общий вид (продольный разрез) и вид в плане (поперечный разрез) предложенной установки;
на фиг.3 - каркас для сетеобразной загрузки;
на фиг.4, 5 - общий вид и вид в плане блока сетеобразной загрузки;
на фиг.6 - фрагмент камеры биофильтра (продольный разрез).
Установка для биологической очистки сточных вод состоит из частично открытого резервуара 1 с патрубком 2 подвода исходной сточной воды и патрубком 3 отвода очищенной воды. Резервуар 1 выполнен с сообщенными между собой и закрытыми приемной камерой 4, камерой - метатенком 5 и осветлительной камерой 6, а также открытой двухсекционной камерой 7 с секциями 8 и 9 и биофильтрами, размещенными в этих секциях. Секции 8 и 9 выполнены, соответственно, в виде прямого (сверху-вниз) и обратного (снизу-вверх) потоков сточной воды, между которыми установлена разделительная перегородка 10. Биофильтр обратного потока размещен в секции 9 камеры 7 выше биофильтра в секции 8, при этом разделительная перегородка 10 снабжена съемной сливной полкой 11, установленной в ее верней части, с ориентацией слива полки по центру биофильтра в секции 8. Биофильтры в секциях 8 и 9 могут быть выполнены в виде блоков из соединенных между собой в параллелепипед каркасных прямоугольных пластиковых рамок 12 (см. фиг.3 и 4) с закрепленной на них сетеобразной загрузкой в виде полимерной сетки 13, при этом внутри параллелепипеда, в плоскостях, перпендикулярных его продольной оси и вдоль этой оси, с шагом не менее 15 мм закреплены поперечные полимерные сетки 14. Величина ячеек продольных и поперечных сеток составляет не более 10 мм · 10 мм. Поперечные сетки прикреплены узлами к продольным сеткам, как показано на фиг.4. В ячейках продольных и поперечных сеток закреплены пучки 15 полимерных волокон, длина которых должна быть не более шага закрепления поперечных сеток в каркасных блоках. Каждый биофильтр может быть сформирован или одним блоком, или несколькими (меньшими по величине) блоками с сетеобразной загрузкой. Камера 4 сообщена с камерой 5 посредством перфорированного участка 16, выполненного в нижней части стенки камеры 5. Секция 9 биофильтра камеры 7 выполнена входной и сообщена посредством перфорированного участка 17, выполненного в ее нижней части, с камерой - метатенком 5, а верхним переливом в виде сливной полки 11, с секцией 8, выполненной выходной и сообщенной с осветлительной камерой 6 посредством перфорированного участка 18, выполненного в ее нижней части. Перфорированный участок стенки между смежными - камеры - метатенка и открытой камеры выполнен в виде вертикальных щелей с шириной не менее 20 мм и высотой от дна резервуара, составляющей до 0,5 м, что исключает возможные засорения осадком и крупными механическими загрязнениями. Резервуар 1 выполнен из расчета заглубления его в грунт, при этом длина горловины 19, сообщенная с атмосферой, выполнена из условия расположения ее верхнего среза над поверхностью грунта. Горловина открытой камеры биофильтра может быть оборудована паронепроницаемой крышкой 20. В варианте выполнения загрузка биофильтра выполнена из объемного материала, например гравия, керамзита или шлака, с крупностью фракций 15-80 мм, размещенного в контейнерах 21 с проницаемыми стенками. Целесообразно, чтобы контейнеры 21 были соединены, по крайней мере, в две гирлянды, например, посредством гибких тяг 22 (см. фиг.6), концы крайних верхних тяг которых были выведены к верхнему срезу горловины 19 для подъема или спуска гирлянд в секции камеры биофильтра. Это значительно упрощает и облегчает монтажно-демонтажные работы по подъему и опусканию биофильтра при очистке реактора. Это же касается и каркасных блоков с сетеобразной загрузкой.
В целом, предложенная установка представляет собой моноблок в виде цельного прямоугольного самонесущего резервуара с горловиной и перегородками, выполненного из листового пластика, например гомогенного полипропилена, с толщиной листов, составляющей 5-20 мм. Гомогенный полипропилен не гниет, имеет длительный (не менее 50 лет) срок службы, легко обрабатывается и имеет вполне достаточные механические характеристики.
Работа установки осуществляется следующим образом.
Обрабатываемая сточная вода по патрубку 2 самотеком поступает в приемную камеру 4, где происходит осаждение из стоков грубых механических примесей. Из камеры 4 сточная вода, самотеком (через отверстия в перфорированном участке 16 в нижней части стенки между камерами 4 и 5) поступает в камеру - метатенк 5, в которой происходит анаэробное разложение, содержащихся в воде, органических веществ. Затем сточная вода через перфорационные отверстия в участке 17 в нижней части перегородки между камерами 5 и 7 поступает в секции 8 и 9 открытой двухсекционной камеры 7, контактируя при этом с биофильтрами. В результате контакта загрузки со сточной водой на ее поверхности образуется биопленка из иммобилизованных микроорганизмов. Высокая физиологическая активность прикрепленных микроорганизмов связана с интенсивной сорбцией на погруженных в сточную воду поверхностях сетеобразной загрузки органических веществ, ферментов, бактерий и особым расположением микроорганизмов на границе раздела фаз, выгодным с точки зрения энергетических затрат бактерий. Все вышеперечисленное приводит к увеличению стойкости прикрепленных микроорганизмов к неблагоприятным условиям среды, пролонгации действия и ускорению их метаболической деятельности. Обрабатываемая жидкость свободно обтекает нити сетки и закрепленные на ней пучки волокон, чем достигается (за счет развитой поверхности взаимодействия) необходимый массообмен между сточной водой и прикрепленными на поверхности сетеобразной загрузки микроорганизмами. При чрезмерном обрастании поверхности сетки и пучков налет отделяется от загрузки под действием гравитации и движения воды, чем обеспечивается саморегенерация сетеобразной загрузки. За счет организации обратного и прямого токов движения сточной воды по биофильтру, а также при переливе через сливную полку 11 перегородки 10, на входе в выходную секцию 8 сточная вода аэрируется в степени, достаточной для протекания биологических окислительных процессов. В целом, при прохождении сточной воды через секции 8 и 9 достигается необходимая (для ее очистки) длительность и степень массообмена. Количество полотнищ сетеобразной загрузки в блоках биофильтра зависит от величины исходных показателей загрязнений сточных вод, гидравлической нагрузки на установку, требуемой величины показателей загрязнений сточных вод на выходе из установки.
Механизм работы биофильтра с загрузкой из объемного материала (гравия, керамзита или шлака) аналогичен работе биофильтра с сетеобразной загрузкой с той лишь разницей, что загрузка из объемного материала не обладает свойством саморегенерации. Кроме того, поверхность массообмена у этой загрузки меньше, чем у сетеобразной, однако объемная загрузка дешевле и менее трудоемка в изготовлении (в сравнении с сетеобразной).
Прошедшая стадию очистки в биофильтре сточная вода поступает (через перфорацию участка 18 в нижней части стенки между камерами 7 и 6) в осветлительную камеру 6, где окончательно отстаивается от взвешенного ила и по патрубку 3 выводится из установки.
Целесообразно, чтобы очистная установка была оборудована аварийной сигнализацией засоров отводящего трубопровода. Кроме того, оборудование горловины 19 камеры биофильтра паронепроницаемой утепленной крышкой 20 позволяет разместить установку вблизи жилых зданий и обеспечить работоспособность в зимний период. В этом варианте выполнения выделение неприятного запаха полностью устранено, т.к. отвод выделяемых газов осуществляется в подводящий канализационный трубопровод. Для вентиляции внутренней канализационной сети над каждым стояком необходимо обустройство вытяжки, выведенное на кровлю жилого здания на высоту не менее 0,3 м.
Таким образом, в установке обеспечивается полное окисление сточных вод аэробно-анаэробной микрофлорой. Применение биофильтра с сетеобразной или объемной загрузкой позволяет достичь степень очистки сточной воды по БПК более 95%, по взвешенным веществам более 93%, по нитратам и фосфатам более 60%, независимо от исходных величин показателей загрязнения сточных вод.
Монтаж установки осуществляется в котлован на утрамбованный подстилающий слой с последующей обсыпкой. В зависимости от конкретных условий, очищенные стоки фильтруются в грунте или отводятся на рельеф после этапа очистки в песчано-гравийном фильтре или УФ-обеззараживателе. Особенностью предложенной установки является простота технологии, экологичность, минимальная стоимость и отсутствие потребности в электроснабжении при благоприятных местных гидрологических условиях. При неблагоприятных гидрологических условиях осветлительная камера 6 выполняет функцию накопителя - отстойника очищенной воды, при этом отведение воды производится принудительно с помощью погружного дренажного насоса в распределительную сеть фильтрационной траншеи (условно не показаны).
Работа установки осуществляется в автоматическом режиме и не требует ежедневного обслуживания. Визуальный контроль правильности работы установки осуществляется не чаще одного раза в две недели при открытой крышке. Удаление ила из установки выполняется приблизительно раз в год, при демонтированных съемной полки 11 и загрузки биофильтра, после чего откачивается содержимое резервуара. Монтаж полки 11 и загрузки биофильтра осуществляется в обратной последовательности. Установка обеспечивает очистку бытовых и производственных биологически очищаемых сточных вод от органических примесей до уровня требования нормативных документов, действующих на территории России.
Claims (9)
1. Установка для биологической очистки сточных вод, включающая резервуар, системы подвода исходной сточной воды, отвода очищенной сточной воды и биофильтр, отличающаяся тем, что резервуар выполнен частично открытым с гидравлически сообщенными между собой, закрытыми приемной камерой, камерой - метатенком и осветлительной камерой, а также камерой биофильтра с не менее чем двумя, гидравлически сообщенными между собой секциями, между которыми установлена разделительная продольная перегородка со сливной полкой, выполненной в ее верхней части, при этом камера биофильтра снабжена горловиной, сообщенной с атмосферой, а биофильтр размещен в обеих секциях этой камеры, одна из секций которого выполнена входной и гидравлически сообщена с камерой - метатенком, а другая - выполнена выходной, и гидравлически сообщена с осветлительной камерой.
2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что высота горловины камеры биофильтра выполнена из условия расположения ее входного среза над поверхностью грунта при заглубленном в грунт резервуаре.
3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что горловина камеры биофильтра оборудована паронепроницаемой крышкой.
4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что приемная камера, камера - метатенк, камера биофильтра и осветлительная камера гидравлически сообщены между собой за счет перфорированных участков, выполненных в нижних частях стенок между смежными камерами.
5. Установка по п.4, отличающаяся тем, что перфорированный участок стенки между смежными камерой - метатенком и камерой биофильтра выполнен в виде вертикальных щелей с шириной не менее 20 мм и высотой до 0,5 м.
6. Установка по п.1, отличающаяся тем, что загрузка биофильтра выполнена в виде каркасных блоков из прямоугольных пластиковых рамок с полимерной сеткой, скрепленных между собой в параллелепипед, при этом внутри параллелепипеда, в плоскостях, перпендикулярных его продольной оси и вдоль этой оси с шагом не менее 15 мм, закреплены поперечные сетки.
7. Установка по п.6, отличающаяся тем, что величина ячеек полимерной сетки составляет не более 10 мм × 10 мм.
8. Установка по п.6, отличающаяся тем, что в ячейках полимерной сетки закреплены пучки полимерных волокон, длина пучков которых составляет не более шага закрепления поперечных сеток в каркасных блоках.
9. Установка по п.1, отличающаяся тем, что загрузка биофильтра выполнена из объемного материала, например гравия, керамзита или шлака с крупностью фракций 15-80 мм, размещенного в контейнерах с проницаемыми стенками, соединенных в гирлянды.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005123692/15A RU2299863C2 (ru) | 2005-07-26 | 2005-07-26 | Установка для биологической очистки сточных вод |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005123692/15A RU2299863C2 (ru) | 2005-07-26 | 2005-07-26 | Установка для биологической очистки сточных вод |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2299863C2 true RU2299863C2 (ru) | 2007-05-27 |
Family
ID=38310839
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005123692/15A RU2299863C2 (ru) | 2005-07-26 | 2005-07-26 | Установка для биологической очистки сточных вод |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2299863C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013112961A1 (en) * | 2012-01-27 | 2013-08-01 | Aiken Brian L | Fluid treatment system |
-
2005
- 2005-07-26 RU RU2005123692/15A patent/RU2299863C2/ru active IP Right Revival
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013112961A1 (en) * | 2012-01-27 | 2013-08-01 | Aiken Brian L | Fluid treatment system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5337516A (en) | Treatment of polluted water using wetland plants in a floating habitat | |
CN101928096B (zh) | 生态敏感区污水处理方法及*** | |
CN102120677B (zh) | 多级污水处理用生物反应***的制作方法及污水处理方法 | |
CN203768124U (zh) | 一种用于微污染水处理的生态滤池 | |
CN103951064A (zh) | 一种用于微污染水处理的生态滤池 | |
KR100375052B1 (ko) | 인공습지를 이용한 자연정화 촉진방법 및 그 장치 | |
Brissaud | Low technology systems for wastewater treatment: perspectives | |
KR100444972B1 (ko) | 생태공원으로 활용가능한 점.비점 오염원 처리용 다단계셀인공습지 시스템 및 오염원 처리 방법 | |
RU2299863C2 (ru) | Установка для биологической очистки сточных вод | |
KR100479957B1 (ko) | 오·폐수처리장치 | |
CN109879536A (zh) | 一种农村生活污水净化***及净化方法 | |
KR200293086Y1 (ko) | 자연친화형 무동력 하수 처리장치 | |
CN114409199A (zh) | 一种人工湿地净化污水装置及其污水处理方法 | |
KR200425757Y1 (ko) | 하수처리구역용 단독정화조 | |
RU48973U1 (ru) | Установка для биологической очистки сточных вод | |
KR20210074787A (ko) | 정화탱크 | |
KR100242561B1 (ko) | 지렁이를 이용한 오수오니중의 유기물의 감량방법 | |
KR200303060Y1 (ko) | 인위적인 공기공급식 자연친화형 하수 처리장치 | |
JPWO2008111643A1 (ja) | 有機汚水処理装置 | |
KR200251872Y1 (ko) | 인공습지를 이용한 자연정화 장치 | |
CN220745575U (zh) | 用于净化水质的生态塘 | |
RU211889U1 (ru) | Аэрационное устройство очистки сточных вод | |
CN208948967U (zh) | 一种模块化人工湿地集成装置 | |
JP4411187B2 (ja) | 汚水処理装置 | |
KR0155232B1 (ko) | 정화조 배출수의 자연여과장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090727 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20100920 |
|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20120706 |