RU29053U1 - Установка для очистки сточных вод - Google Patents

Description

-Установка для очистки сточных вод Полезная модель относится к очистке сточных, оборотных и природных вод и может быть использована в городских и промышленных очистных сооружениях, в том числе для отделения от воды активного ила и биопленок в системах биологической очистки. Известно устройство для биологической очистки сточных вод, содержащее цилиндрический корпус с конической донной частью, выполненной в виде отстойника для сбора прошедшей очистку воды, размещенную в корпусе гранулированную фильтрующую загрузку, поверхность которой покрыта бактериальной пленкой, устройство подачи исходной сточной воды в верхнюю часть фильтра, устройство непрерывной аэрапии загрузки воздухом, устройство отвода очищенной сточной воды из донной части корпуса и размещенное в корпусе устройство рециркуляции для возврата смеси осадка и очищенной воды из донной части в свободную верхнюю часть корпуса над фильтрующей загрузкой (патент РФ№2058942, МПК CO2F3/00,1996г.). Недостатком известного устройства является низкое качество очистки, в частности от взвеще1шых веществ. Известна установка для глубокой биологической очистки сточных вод, содержащая два сообщенных между собой биофильтра, каждый из которых выполнен в виде резервуара с загрузкой и опорной решеткой, систему подачи воды и воздуха и трубопровод отвода очищенной воды. МПК C02F3/06 ; О при этом биофильтры снабжены установленными в верхних их частях сборными лотками очищенной воды, загрузка биофильтров выполнена из полимерного материала с плотностью меньше плотности воды, опорная решетка расположена над загрузкой и снабжена размешенным над ней удерживающим неподвижным слоем из кускового материала (гравия, щебня) с убывающей снизу вверх крупностью частиц, а система подачи исходной воды и воздуха установлена в нижней части резервуаров под плавающей загрузкой (патент РФ №2021216, МПК C03F 3/04, 3/20, 1994г.). Недостатком известного устройства является низкая эффективность фильтрационной очистки в слое из кускового материала и невозможность его полной отмывки от задержанных взвешенных частиц при промывке сверху вниз в силу отсутствия возможности расширения этого слоя. Известен осветлитель воды, содержащий цилиндрический корпус, трубопроводы для подачи исходной воды и воздуха, кольцевой лоток для сбора осветленной воды, ближнюю и дальнюю по направлению движения воды перегородки, шламосборный лоток, расположенный между ними, устройства для удаления флотошлама и осадка, при этом между ближней по направлению движения воды перегородкой и корпусом дополнительно размещены погружные вертикально расположенные тонкослойные модули, дальняя по направлению движения воды перегородка расположена выше модулей, трубопроводы рабочей жидкости и исходной воды соединены между собой, а осветлитель снабжен дополнительным пшамосборным лотком, расположенным до первой перегородки по направлению движения воды (патент РФ №2027681, МПК C02F 3/06, 1995г.). Недостатком известного устройства является низкая эффективность очистьси от взвешенных веществ. Известна установка для обработки сточных вод, включающая горизонтальный отстойник, разделенный поперечной перегородкой на камеры реакции и сбора осветленной воды, при этом в камере реакции установлены водоворотные смесители, а в поперечной перегородке выполнены проемы, в которых установлены фильтрующие элементы и шиберные задвижки, отделяющие проемы от камер реакции и сбора осветленной воды (патент РФ №2038325, МПК C02F 1/52, 1995г. прототип). Недостатком известного устройства является сложность конструкции и необходимость периодической замены фильтрующих элементов по мере исчерпания их грязеемкости, что необоснованно усложняет эксплуатацию установки и повышает затраты. Задачей создания предлагаемой полезной модели является расширение арсенала технических средств, предназначе1шых для глубокой очистки от взвешенных и эмульгированньгх: веществ сточных, оборотных и природных вод, а также повыщение эффективности очистки и упрощение конструкции устройства. Сущность полезной модели заключается в следующем. Установка для очистки сточных вод содержит резервуар с расположенными в нем отстойником и фильтром, средства подачи исходной сточной воды на вход отстойника, устройство для сбора и отвода очищенной воды, размещенное в верхней части отстойника, систему подачи воздуха и устройство для удаления осадка. Фильтр выполнен с плавающей 31агрузкой, размещен горизонтально непосредственно в верхней проточной зоне отстойника, примыкающей к устройству для сбора очищенной воды, и ограничен с двух сторон вертикальными стенками, образующие над загрузкой фильтра полость, сообщенную с устройством для сбора и отвода очищенной воды. Над слоем загрузки установлено устройство для периодического отвода

(,

грязной промывной воды, а система подачи воздуха содержит аэрирующее устройство, размещепное под загрузкой и подключенное через воздуховод к газодувке, установленной с возможностью периодического включения.

Резервуар с расположенными в нем отстойником и фильтром может иметь цилиндрическую форму, при этом подача исходной сточной воды осуществляется в центральную зону резервуара, а устройство для сбора и отвода очищенной воды выполнено в виде периферийного кольцевого лотка с приямком, в который заведен отводящий трубопровод, фильтр имеет форму кольца с вертикальными наружной и внутренней стенками, образованными концентрично расположенными в резервуаре цилиндрическими обечайками, установленными на кронштейнах, прикрепленных к стенке отстойника ниже уровня кольцевого лотка, причем в наружной стенке образованы окна, сообщающие полость над загрузкой фильтра с кольцевым лотком, а устройство для периодического отвода грязной промывной воды представляет собой перфорированную сосунную трубу, размещенную радиально над загрузкой с возможностью вращения относительно центра резервуара и сообщенную с центральной зоной отстойника посредством радиального трубопровода и откачивающего насоса.

Аэрирующее устройство в данном варианте исполнения резервуара может быть выполнено в виде горизонтально расположенной перфорированной трубы, установленной радиально под фильтром с возможностью ее вращения относительно центра резервуара вместе с устройством для периодического отвода грязной промывной воды.

Устройство для удалекшя осадка в данном варианте исполнения резервуара может быть выполнено в виде придонных илоскребов или илососов, закрепленных на радиально расположенной ферме, установленной над резервуаром с возможностью вращения относительно его центра, при этом откачивающий насос и газодувка могут быть установлены на ферме и размещены в кожухе с внутренним электрообогревом. Резервуар может иметь прямоугольную в плане форму, при этом подача исходной сточной воды и отвод очищенной воды осуществляется с противоположных сторон резервуара, устройство для сбора и отвода очищенной воды выполнено в виде трубопровода, сообщенного с окном, образованным в вертикальной стенке фильтра, расположенной со стороны отвода очищенной воды, причем фильтр также имеет прямоугольную в плане форму, а устройство для периодического отвода грязной промывной воды из полости над загрузкой фильтра включает систему труб эрлифтов, сообщенных с окнами, образованными в вертикальной стенке фильтра, расположенной со стороны подачи сточной воды. В данном варианте исполнения резервуара грязная промывная вода может откачиваться на вход отстойника или за пределы резервуара. Устройство для удалевия осадка может включать приямки, оборудованные эрлифтами. Аэрирующее устройство может быть выполнено в виде горизонтально расположенных перфорированных труб, размещенных под загрузкой фильтра по всей его площади с интервалом 0,2-0,5 м, с возможностью периодической подачи воздуха на отдельные перфорированные трубы. Слой загрузки фильтра может быть сверху и снизу ограничен сетками. Загрузка выполнена из гранул полиэтилена с нлотностью 910-930 кг/м и размером 2-4 мм. Высота слоя загрузки составляет 0,2-0,5м. Фильтр может быть выполнен из отдельных одинаковых кассет, примыкающих друг к другу боковыми вертикальными стенками. Окна, сообщаюпще полость над загрузкой с устройством для сбора очищенной воды, снабжены запорно-регулрфовочной арматурой, например, поворотными заслонками. W На фиг.1 схематично представлена установка для очистки воды с резервуаром цилиндрической формы в плане; на фиг.2 - разрез АА на фиг.1; на фиг.З - схематично представлена установка с резервуаром прямоугольной формы в плане, на фиг. 4 - вид Б на фиг 3. Установка, как показано на фиг. 1,2, включает цилиндрический резервуар 1 с расположенными в нем водоприемным 2 и водораспределительным 3 стаканами, отстойником 4, кольцевым лотком 5 для сбора очищенной воды и кольцевым фильтром 6. Фильтр 6 содержит плаваюшую загрузку 7, состоящую из гранул полиэтилена. Загрузка размещена между боковыми стенками фильтра 8, 9, образованными двумя вертикальными концентрично расположенными цилиндрическими обечайками 10, 11 которые закреплены на горизонтальных площадках кронщтейнов 12, установленных по периметру отстойника. Снизу и сверху загрузка ограничена сетками 13, 14 соответственно, прикрепленных к обечайкам 10, 11. В обечайке 11 образованы окна 15, сообщающие полость 16 над загрузкой с кольцевым лотком 5 посредством лотков 17 фильтрата. Установка содержит вращающийся ил оскреб (не показан), на верхней ферме 18 которого установлены отсасывающий насос 19 и газодувка 20. Всасывающая полость насоса 19 соединена с сосунной трубой 21, располагаемой в слое воды над фильтром, и имеющей в нижней части ряд отверстий. К газодувке 20 подсоединена перфорированная труба 22, располагаемая под горизонтальными площадками крониггейнов 12. Насос и воздуходувка расположены в. кожухе 23, имеющем внутренний обогрев для поддержания в зимний период эксплуатации температуры внутри кожуха свыще . Установка, как показано на фиг.3,4, включает прямоугольный в плане резервуар 24 с расположенными в нем отстойником 25 и фильтром 26. Отстойник имеет приямки 27, снабженные эрлифтами 28 откачки 4

осадка. Фильтр содержит плавающую загрузку 29, ограниченную боковыми стенками 30 и горизонтально расположенными сетками 31. В передней боковой стенке фильтра, расположенной со стороны подачи сточной воды в резервуар, имеются окна 32 для отвода грязной промывной воды с помощью эрлифтов 33. В задней боковой стенке фильтра расположено окно 34, через которое очищенная вода отводится из установки по трубопроводу 35, снабженному задвижкой 36. Под нижней сеткой фильтра расположены перфорированные трубы 37, через которые производится аэрация загрузки в период ее промывки. Воздух на эрлифты и перфорированные трубы подается от газодувки 38 через краны 39. Сточная вода поступает в установку через щелевое отверстие 40. Установка для очистки сточных вод работает следующим образом. В варианте исполнения резервуара щшиндрической формы (фиг. 1,2) исходная вода поступает в центральный водоприемный стакан и далее через водораспределительный стакан заполняет весь объем отстойника, в котором происходит отстаивание примесей. Слив воды из отстойника происходит через расположенный по периметру отстойника кольцевой лоток 5, причем перед ним вода проходит через фильтр 6 с плавающей загрузкой. Фильтр работает в режиме безнапорного фильтрования со скоростью до 10 м/час. Загрузочным материалом служат гранулы полиэтилена с плотностью 910-930 кг/м и размером 2-4 мм. Высота слоя загрузки составляет 0,2-0,5 м. Снизу и сверху загрузка ограничена сетками 13, 14, расстояние между которыми обеспечивает необходимое расширение загрузки при ее промывке. В слое воды над фильтром перемещается сосунная труба 21, низ которой располагается на 0,05 м выще верха металлоконструкций, фиксирующих верхнюю сетку фильтра. Через сосунную трубу посредством насоса 19 грязная промывная вода с фильтра отводится в ч

мъ центральный стакан отстойника. Насос, располагаемый на вращающейся ферме отстойника, работает непрерывно, обеспечивая частичную промывку загрузки фильтра с периодом, равным периоду вращения фермы (30-40 мин.). Дополнительная водо-воздушная промывка загрузки осуществляется с использование осветленной воды в качестве промывной, и производится при включении газодувки 20, располагаемой на вращающейся ферме отстойника и подающей воздух под загрузку фильтра через перфорированную трубу 22. Аэрация загрузки с интенсивностью не менее 10 обеспечивает ее расширение и перемешивание, а возникающие эрлифтные потоки промывают загрузку с выносом задержанных в ней частиц в слои воды над загрузкой и под загрузкой. Взвешенные частицы, выносимые в слой воды под загрузкой, оседают в осадочную зону отстойника. Взвешенные и эмульгированные частицы, поступающие в слой воды над загрузкой, отводятся вместе с грязной промывной водой посредством сосунной трубы 21 в центральный стакан отстойника. Газодувка включается на период одного оборота фермы при достижении расчетного уровня воды в отстойнике, который отвечает потерям напора в фильтре и соответствует уровню кромки водослива лотка. Включение газодувки производится периодичесьси, и может осуществляться вручную или автоматически по сигналу от датчика уровня воды в отстойнике. В варианте исполнения резервуара прямоугольной в плане формы (фиг.3,4) исходная вода через щелевое отверстие 40 подается на вход отстойника 25. Осветленная в отстойнике вода постзшает на фильтр 26 и фильтруется через загрузку 29 в направлении снизу вверх. Очищенная вода из полости над загрузкой через окно 34 отводится по трубопроводу ч 35. в режиме очистки задвижка 36 открыта, воздух на перфорированные трубы 37 и эрлифты 33 не подается. В режиме промывки задвижка 36 закрыта, включена подача воздуха на перфорированные трубы 37 и эрлифты 33. Аэрация загрузки приводит ее в псевдожиженное состояние за счет возникающих циркуляционных потоков воды. Накопленные в загрузке взвешенные вещества выносятся в слой воды над загрузкой, откуда откачиваются эрлифтами 33, и в слой воды под загрузкой, откуда оседают в приямки 27 и откачиваются эрлифтами 28. Размещение фильтра с плавающей загрузкой непосредственно в проточной зоне установки позволяет увеличить эффективность очистки от взвещенных и эмульгированных веществ в установке за счет повышения коэффициента использования объема проточной зоны отстойника и усреднения расхода воды через эту зону. Предложенное устройство позволяет увеличить эффективность ; фильтрационной доочистки осветленной воды за счет предотвращения измельчения агрегативно неустойчивых взвесей и эмульсий, которое происходит при транспортировке осветленной воды из сооружения осветления в фильтр при очистке на раздельных сооружениях. Использование предложенного устройства позволяет сократить обпщй объем очистного сооружения, количество трубопроводов и запорно-регулировочной арматуры, упростить схему промывки фильтра, уменьшить объем грязной промывной воды. .,(

Claims (15)

1. Установка для очистки сточных вод, содержащая резервуар с расположенными в нем отстойником и фильтром, средства подачи исходной сточной воды на вход отстойника, устройство для сбора и отвода очищенной воды, размещенное в верхней части отстойника, систему подачи воздуха и устройство для удаления осадка, отличающаяся тем, что фильтр выполнен с плавающей загрузкой, размещен горизонтально непосредственно в верхней проточной зоне отстойника, примыкающей к устройству для сбора очищенной воды, и ограничен с двух сторон вертикальными стенками, образующие над загрузкой фильтра полость, сообщенную с устройством для сбора и отвода очищенной воды, при этом над слоем загрузки установлено устройство для периодического отвода грязной промывной воды, а система подачи воздуха содержит аэрирующее устройство, размещенное под загрузкой и подключенное через воздуховод к газодувке, установленной с возможностью периодического включения.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что резервуар с расположенными в нем отстойником и фильтром имеет цилиндрическую форму, подача исходной сточной воды осуществляется в центральную зону резервуара, при этом устройство для сбора и отвода очищенной воды выполнено в виде периферийного кольцевого лотка с приямком, в который заведен отводящий трубопровод, фильтр имеет форму кольца с вертикальными наружной и внутренней стенками, образованными концентрично расположенными в резервуаре цилиндрическими обечайками, установленными на кронштейнах, прикрепленных к стенке отстойника ниже уровня кольцевого лотка, причем в наружной стенке образованы окна, сообщающие полость над загрузкой фильтра с кольцевым лотком, при этом устройство для периодического отвода грязной промывной воды представляет собой перфорированную сосунную трубу, размещенную радиально над загрузкой с возможностью вращения относительно центра резервуара и сообщенную с центральной зоной отстойника посредством радиального трубопровода и откачивающего насоса.

3. Установка по п.2, отличающаяся тем, что аэрирующее устройство выполнено в виде горизонтально расположенной перфорированной трубы, установленной радиально под фильтром с возможностью ее вращения относительно центра резервуара вместе с устройством для периодического отвода грязной промывной воды.

4. Установка по любому из пп.2 и 3, отличающаяся тем, что устройство для удаления осадка выполнено на радиально расположенной ферме, установленной над резервуаром с возможностью вращения относительно его центра.

5. Установка по п.4, отличающаяся тем, что откачивающий насос и газодувка установлены на ферме.

6. Установка по п.5, отличающаяся тем, что откачивающий насос и газодувка размещены в кожухе с внутренним электрообогревом.

7. Установка по п.1, отличающаяся тем, что резервуар имеет прямоугольную в плане форму, подача исходной сточной воды и отвод очищенной воды осуществляется с противоположных сторон резервуара, при этом устройство для сбора и отвода очищенной воды выполнено в виде трубопровода, сообщенного с окном, образованным в вертикальной стенке фильтра, расположенной со стороны отвода очищенной воды, причем фильтр имеет прямоугольную в плане форму, а устройство для периодического отвода грязной промывной воды из полости над загрузкой фильтра включает систему труб эрлифтов, сообщенных с окнами, образованными в вертикальной стенке фильтра, расположенной со стороны подачи сточной воды.

8. Установка по любому из пп.1, 2 и 7, отличающаяся тем, что аэрирующее устройство выполнено в виде горизонтально расположенных перфорированных труб, размещенных под загрузкой фильтра по всей его площади с интервалом 0,2-0,5 м, с возможностью периодической подачи воздуха на отдельные перфорированные трубы.

9. Установка по любому из пп.7 и 8, отличающаяся тем, что грязная промывная вода откачивается на вход отстойника.

10. Установка по любому из пп.7 и 8, отличающаяся тем, что грязная промывная вода откачивается за пределы резервуара.

11. Установка по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что слой загрузки сверху и снизу ограничен сетками.

12. Установка по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что фильтр выполнен из отдельных одинаковых кассет, примыкающих друг к другу боковыми вертикальными стенками.

13. Установка по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что загрузка выполнена из гранул полиэтилена с плотностью 910-930 кг/м³ и размером 2-4 мм.

14. Установка по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что высота слоя загрузки составляет 0,2-0,5 м.

15. Установка по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что окна, сообщающие полость над загрузкой с устройством для сбора очищенной воды, снабжены запорно-регулировочной арматурой, например поворотными заслонками.