RU84838U1 - INSTALLATION OF BIOLOGICAL CLEANING OF DOMESTIC SEWERAGE WASTE - Google Patents

Abstract

Полезная модель касается биологической очистки бытовых канализационных стоков с использованием активного ила и предназначена для использования в отдельно стоящих коттеджах, приусадебных домах, а также в гостиничных комплексах, школах, спортивных клубах, поселках, предприятиях общественного питания и т.д.The utility model relates to the biological treatment of domestic sewage using activated sludge and is intended for use in detached cottages, homesteads, as well as in hotel complexes, schools, sports clubs, towns, catering establishments, etc.

Техническим результатом и задачей, для решения которой предназначена предлагаемая полезная модель, является разработка и создание установки для биологической очистки бытовых канализационных стоков, обладающей несложной в изготовлении и компактной конструкцией, высоким сроком эксплуатации и являющейся экологически безопасной, обеспечивающей высокое качество очистки.The technical result and the task for which the proposed utility model is intended is the development and creation of a biological sewage treatment plant for household sewage, which is simple to manufacture and compact in design, has a long service life and is environmentally friendly, ensuring high quality cleaning.

Повышение надежности и долговечности работы при минимальном аппаратном вмешательстве в естественные процессы биоценоза.Improving the reliability and durability with minimal hardware intervention in the natural processes of biocenosis.

Простота изготовления и удобство обслуживания.Ease of manufacture and ease of maintenance.

Максимальная устойчивость к аварийным ситуациям.Maximum resilience to emergency situations.

Обеспечение высокого качества очистки, расширение технологических возможностей путем очистки с непрерывным протеканием сточных вод по кругу. Повышение КПД установки.Ensuring high quality cleaning, expanding technological capabilities by cleaning with continuous flow of wastewater in a circle. Improving the efficiency of the installation.

Установка содержит технологические отсеки, в том числе уравнительный отсек с подводом сточных вод, активационные отсеки и вторичный отстойник, а также аэрлифты и аэраторы.The installation contains technological compartments, including a leveling compartment with a wastewater supply, activation compartments and a secondary sump, as well as airlifts and aerators.

Отсеки соединены отверстиями для циркуляции самотеком суспензии и пены, уравнительный отсек оборудован устройствами для улавливания песка и гибких крупных предметов, вторичный отстойник содержит перегородку для удаления пузырьков воздуха и жира, и аэрлифт для перекачки частично минерализованного осадка с илом в отсек минерализации активного ила, содержащий мусоросборник и переливное отверстие в уравнительный отсек.The compartments are connected by openings for gravity circulation of slurry and foam, the equalization compartment is equipped with devices for trapping sand and flexible large objects, the secondary sump contains a baffle to remove air and fat bubbles, and the airlift for pumping partially mineralized sludge with sludge to the activated sludge mineralization compartment containing a waste bin and overflow hole in equalization compartment.

Аэраторы выполнены в виде линейных конструкций с креплениями подводящих воздуховодов на стенках отсеков.Aerators are made in the form of linear structures with fastenings of the inlet ducts on the walls of the compartments.

При необходимости монтируют отсек доочистки.If necessary, mount the aftertreatment compartment.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о возможности использования полезной модели в том виде, как оно охарактеризовано в формуле полезной модели с помощью вышеописанных в заявке известных и предлагаемых средств. Следовательно, заявленная установка соответствует требованию «промышленно применимо по действующему законодательству». По предлагаемой установке разработана конструкторская и технологическая документация.Thus, the above information indicates the possibility of using the utility model in the form described in the utility model formula using the known and proposed tools described in the application. Therefore, the claimed installation meets the requirement of "industrially applicable under applicable law." The proposed installation has developed design and technological documentation.

Изготовлен и испытан опытный образец. Испытания дали положительный результат по очистке сточных вод до 98%. Пунктов патентной формулы 5, фиг.9. A prototype is manufactured and tested. Tests gave a positive result for wastewater treatment up to 98%. Claims of Patent Claim 5; FIG. 9.

Description

Полезная модель касается биологической очистки бытовых канализационных стоков с использованием активного ила и предназначена для использования в отдельно стоящих коттеджах, приусадебных домах, а также в гостиничных комплексах, школах, спортивных клубах, поселках, предприятиях общественного питания и т.д.The utility model relates to the biological treatment of domestic sewage using activated sludge and is intended for use in detached cottages, homesteads, as well as in hotel complexes, schools, sports clubs, towns, catering establishments, etc.

Современное состояние техникиThe current state of technology

При биологической очистке сточных вод используется активный ил, который представляет собой смесь различных микроорганизмов. Этому илу необходимы для жизни питательные вещества, содержащиеся в сточных водах, он очищает сточные воды посредством потребления питательных веществ. Активационный процесс возможен лишь при окислении органических веществ кислородом воздуха, которое, как правило, осуществляется посредством нагнетания воздуха в активационный резервуар.In biological wastewater treatment, activated sludge is used, which is a mixture of various microorganisms. This sludge needs the nutrients contained in the wastewater to live, it purifies the wastewater through the consumption of nutrients. The activation process is possible only with the oxidation of organic substances by atmospheric oxygen, which, as a rule, is carried out by injecting air into the activation tank.

Для очистки сточных вод используются как микроорганизмы, плотно приставшие к основанию различных систем биофильтров и биореакторов, которые смачиваются сточными водами, так и активационные системы с илом во взвешенном состоянии, где хлопья ила перемешиваются со сточной водой и воздухом.For the treatment of wastewater, microorganisms are used, which adhere tightly to the base of various systems of biofilters and bioreactors that are wetted by wastewater, and activation systems with suspended sludge, where the sludge flakes are mixed with wastewater and air.

Известные до сих пор активационные очистительные установки сточных вод с илом во взвешенном состоянии можно разделить на системы с непрерывным протеканием сточных вод через активационные резервуары и на системы с прерывистым протеканием.Suspended activation wastewater treatment plants with suspended sludge can be divided into systems with continuous flow of wastewater through activation tanks and into intermittent flow systems.

В непрерывной системе очистки сточные воды после грубой предварительной очистки вводятся в активационный резервуар и после необходимого, по технологии периода для очистки, отводятся вместе с активным илом в отдельный вторичный отстойник. В отстойнике происходит осаждение ила, а очищенная вода отводится в выпускное отверстие.In a continuous treatment system, the waste water after a rough preliminary treatment is introduced into the activation tank and, after the necessary period for treatment, according to the technology, is discharged together with activated sludge into a separate secondary sump. Sludge is deposited in the sump, and purified water is discharged into the outlet.

В системе с прерывистым протеканием сточные воды после грубой предварительной очистки подаются в активационный резервуар либо немедленно, либо перекачиваются из уравнительного резервуара. После очистки вод активационный процесс прерывается, то есть останавливается подача воздуха и перемешивание воды в активационном резервуаре, а после осаждения ила очищенная вода перекачивается или стекает в выпуск. Затем снова наполняется активационный резервуар, и описанный цикл повторяется.In a system with intermittent leakage, wastewater after a rough preliminary treatment is supplied to the activation tank either immediately or is pumped from the surge tank. After water treatment, the activation process is interrupted, that is, the air supply and water mixing in the activation tank are stopped, and after the sedimentation of sludge, the purified water is pumped or flows into the outlet. Then, the activation tank is refilled, and the described cycle is repeated.

Известно устройство для очистки сточных вод активным илом, содержащее корпус с аэротенком, цилиндрической шахтой, осветлителем, отделениями флотации и дегазации, водоподъемные трубы, аэраторы и компрессоры, см. SU №1174385, М. кл. С 02 F 3/02, 1984 г.Это устройство сложно по конструкции и неэффективно при эксплуатации.A device for wastewater treatment with activated sludge is known, comprising a housing with an aeration tank, a cylindrical shaft, clarifier, flotation and degassing compartments, water pipes, aerators and compressors, see SU No. 1174385, M. cl. Since 02 F 3/02, 1984 This device is complex in design and inefficient in operation.

Известна также установка для очистки сточных вод, содержащая технологическую емкость - корпус с технологическими отсеками и установленным в них оборудованием, включая датчики уровня, систему аэрации с пятью компрессорами, насосами и аэраторами, подключенную к блоку управления, с возможностью обеспечения прямого и обратного циклов очистки сточной воды, см., RU №2162062, М. кл. С02F 3/00, 95 г.Недостатками этой установки является сложность и ненадежность конструкции, а также отсутствие защиты от аварийных переливов при залповых сбросах стоков или выходе из строя оборудования.A wastewater treatment plant is also known, containing a technological tank - a housing with technological compartments and equipment installed in them, including level sensors, an aeration system with five compressors, pumps and aerators, connected to the control unit, with the possibility of providing direct and reverse sewage treatment cycles water, see, RU No. 2162062, M. cl. С02F 3/00, 95 g. The disadvantages of this installation are the complexity and unreliability of the design, as well as the lack of protection against emergency overflows during volley discharge of sewage or equipment failure.

Наиболее близким аналогом, принятым за прототип заявленной полезной модели, является установка для биологической очистки бытовых канализационных стоков, содержащая технологические камеры, включая уравнительную и активационную камеры, датчики уровня, систему аэрации прямого и обратного циклов очистки с, не менее чем, двумя компрессорами, подключенных к насосам и аэраторам расположенных в технологических камерах, которая подключена к блоку управления, с возможностью обеспечения прямого и обратного циклов очистки канализационных стоков, см., RU №37089, С 02F3/00, 30.12.03 г.The closest analogue adopted for the prototype of the claimed utility model is an installation for biological treatment of domestic sewage containing technological chambers, including equalization and activation chambers, level sensors, aeration system for direct and reverse cleaning cycles with at least two compressors connected to pumps and aerators located in technological chambers, which is connected to the control unit, with the possibility of providing direct and reverse cycles of cleaning sewage c, see RU No. 37089, C 02F3 / 00, 12.30.03.

Основными недостатками вышеуказанных установок аналогов и прототипа препятствующих достижению технического результата создаваемого заявляемой полезной моделью являются следующее.The main disadvantages of the above installations analogues and prototype that impede the achievement of the technical result created by the claimed utility model are as follows.

Сложная, дорогостоящая система контроля и управления технологическим процессом очистки, включающая в себя электронные контроллеры, электрические насосы, электрические датчики, электрические запорные устройства, предохраняющие электроустройства и значительное количество электрокабелей и электроразъемов внутри очистной установки;A complex, expensive system for monitoring and controlling the technological process of cleaning, including electronic controllers, electric pumps, electric sensors, electric shut-off devices that protect electrical devices and a significant number of electrical cables and electrical connectors inside the treatment plant;

Уязвимость любого электрооборудования к исключительно высокой коррозионной способности активного ила и выделяющихся в ходе очистки газов по отношению к металлам. Электроконтакты, особенно из медных сплавов, внутри очистных установок корродируют и теряют работоспособность в кратчайшие сроки.Vulnerability of any electrical equipment to the extremely high corrosivity of activated sludge and gases released during the cleaning process with respect to metals. Electrical contacts, especially from copper alloys, corrode inside the treatment plants and lose their functionality in the shortest possible time.

Выход из строя хотя бы одного из электроустройств способен вызвать аварийную ситуацию.Failure of at least one of the electrical devices can cause an emergency.

Для обслуживания установок и поддержания их в работоспособном состоянии требуются высококвалифицированные специалисты.Highly qualified specialists are required to service the plants and maintain them in working condition.

Система целевого распределения сжатого воздуха от компрессоров сложна, имеет разветвленную структуру и тупиковые, непроточные участки. Разветвленность системы распределения воздуха вынуждает использовать для равномерного распределения сжатого воздуха регулировочные устройства и (или) калиброванные точечные диффузоры, уязвимые к забиванию пылью. Тупиковые участки с течением длительной эксплуатации, а особенно быстро при даже незначительных нарушениях герметичности аэрационной системы ниже уровня жидкости, например из-за порыва аэрационных пленок, нарушения сварочных швов, трещин, неплотности прокладок и т.п., заполняются илом и загрязнениями. Для устранения загрязнений требуется демонтаж системы и полная разборка загрязненных аэрационных элементов.The system of target distribution of compressed air from compressors is complex, has a branched structure and dead-end, non-flowing sections. The branching of the air distribution system makes it necessary to use adjusting devices and / or calibrated point diffusers vulnerable to dust clogging for uniform distribution of compressed air. Dead ends during long-term operation, and especially quickly with even minor violations of the tightness of the aeration system below the liquid level, for example, due to a rupture of aeration films, violation of welds, cracks, leaks of gaskets, etc., are filled with sludge and dirt. To eliminate pollution requires the dismantling of the system and the complete disassembly of contaminated aeration elements.

Для восстановления работоспособности оборудования очистных сооружений требуется остановка технологического процесса и замена неисправного оборудования на вновь закупаемое. Для ремонта системы аэрации, кроме того, дополнительно требуется полная остановка подачи стоков и осушение рабочих емкостей. За это время выходит из строя биологическая составляющая очистных сооружений, - равновесная система активного ила в совокупности с распределением поступающих загрязнений, нарушается способность активного ила к очистке стоков. Длительный период остановки аэрации активационных отсеков вызывает гибель биомассы активного ила, сопряженную с выделением вредных, в т.ч. и для электрооборудования, газов и интенсивного трупного запаха.To restore the operability of the equipment of treatment facilities, it is necessary to stop the process and replace the faulty equipment with newly purchased equipment. To repair the aeration system, in addition, a complete shutdown of the effluent supply and drainage of the working tanks is additionally required. During this time, the biological component of the treatment plant fails - the equilibrium system of activated sludge in conjunction with the distribution of incoming pollution, the ability of activated sludge to treat wastewater is impaired. A long period of stopping aeration of activation compartments causes the death of activated sludge biomass, associated with the release of harmful ones, including and for electrical equipment, gases and intense cadaveric odor.

Периодически меняющиеся уровни жидкости в разных камерах часто вызывают значительный перепад уровней жидкости в соседних отсеках, перегородки периодически дополнительно нагружаются, что может привести к нарушению их целостности.Periodically changing fluid levels in different chambers often cause a significant difference in fluid levels in neighboring compartments, partitions are periodically additionally loaded, which can lead to a violation of their integrity.

Незначительное нарушение герметичности соединений перегородок приводит к нарушению технологического процесса.A slight violation of the tightness of the joints of the partitions leads to a violation of the process.

В ходе длительной эксплуатации очистных установок нижние полости отсеков, предусмотренные для активного ила, постепенно заполняются нежелательными осадками: минеральными частицами, не перерабатываемыми мелкими посторонними предметами, остатками первичного ила из канализации, образующимся в ходе биоочистки шлаком, известковыми и жировыми отложениями. Накапливающиеся инертные осадки вытесняют активный ил из рабочих зон, ухудшая работоспособность очистных установок.During the long-term operation of treatment plants, the lower cavity of the compartments provided for activated sludge is gradually filled with unwanted sediments: mineral particles that are not processed by small foreign objects, residues of primary sludge from sewage, slag, lime and fat deposits formed during biological treatment. Accumulating inert sediments displace activated sludge from the working areas, impairing the performance of treatment plants.

Уязвимость работоспособности оборудования установок к гибким синтетическим крупным предметам, широкораспространенным на сегодня в канализационных стоках, таких как капроновые колготки, пластиковые пакеты, синтетические пленки, резиновые изделия, нити, ткани, что легко выводят из строя любой насос, фильтр, аэрлифт, датчик уровня и т.д. и т.п. Как следствие, возникает авария.Vulnerability of the equipment’s operability to flexible large synthetic objects that are widespread today in sewers, such as nylon tights, plastic bags, synthetic films, rubber products, threads, fabrics, which easily disable any pump, filter, airlift, level sensor and etc. etc. As a result, an accident occurs.

Внутри очистных установок не предусмотрено защиты от присутствующих в канализационных стоках камешков, песка, окалины, металлических частиц и мелких предметов.Inside the treatment plants, there is no protection against pebbles, sand, scale, metal particles and small objects present in the sewer.

Техническим результатом и задачей для решения которой предназначена предлагаемая полезная модель является разработка и создание установки для биологической очистки бытовых канализационных стоков, обладающей не сложной в управлении компактной конструкцией, длительным сроком эксплуатации и являющейся экологически безопасной, обеспечивающей высокое качество очистки.The technical result and the problem for which the proposed utility model is intended is the development and creation of a biological treatment plant for domestic sewage, which has a compact structure that is not difficult to manage, a long service life and is environmentally friendly, ensuring high quality cleaning.

Повышение надежности и долговечности работы при минимальном аппаратном вмешательстве в естественные процессы биоценоза активного ила.Improving the reliability and durability with minimal hardware intervention in the natural processes of activated sludge biocenosis.

Простота изготовления и исключительное удобство обслуживания.Ease of manufacture and exceptional ease of maintenance.

Максимальная устойчивость к возникновению аварийных ситуаций.Maximum resistance to emergency situations.

Обеспечение стабильного высокого качества очистки, расширение технологических возможностей путем очистки с непрерывным протеканием загрязнений из отсека в отсек по кругу, что позволяет обойтись без дополнительных стадий и устройств для рециркуляции ила.Ensuring a stable high quality of treatment, expanding technological capabilities by cleaning with the continuous flow of contaminants from compartment to compartment in a circle, which eliminates the need for additional stages and devices for sludge recycling.

Это достигнуто за счет новых технических решений находящихся в причинно - следственной связи с техническим результатом.This has been achieved through new technical solutions that are in a causal relationship with the technical result.

Решение указанной задачи и достижение технического результата осуществлено за счет того, что установка для биологической очистки бытовых канализационных стоков посредством активированного ила во взвешенном состоянии содержащая технологические отсеки в том числе уравнительный (денитрификационный) отсек с подводом сточных вод, активационные отсеки, вторичный отстойник, а также отвод очищенной воды, аэрлифты и аэраторы, согласно полезной модели уравнительный отсек оборудован устройством для задержания песка выполненного в виде закрепленной сплошной вставки, образующей с соседними перегородками отстойник-призму с горизонтальным переливом на высоте рабочего уровня жидкости и наклонной решетки от горизонтального перелива до противоположной стенки для улавливания крупных гибких предметов.The solution of this problem and the achievement of the technical result was achieved due to the fact that the installation for biological treatment of domestic sewage by means of activated sludge in suspension containing technological compartments including equalization (denitrification) compartment with wastewater supply, activation compartments, secondary sump, and removal of purified water, airlifts and aerators, according to a utility model, the equalization compartment is equipped with a device for the detention of sand made in the form of a lock lennoy solid insert forming with adjacent baffles sump-prism with a horizontal weir at a height level of the working fluid and the inclined lattice from horizontal overflow to the opposite wall to trap large flexible objects.

Вторичный отстойник содержит наклонную перегородку для удаления пузырьков воздуха и жира из стоков, поступающих из активационного отсека, а также содержит отверстие для перетекания жировой пленки в активационный отсек. Наклонная перегородка образует придонное отверстие для перетекания стоков, после удаления пузырьков и жира, во вторую часть вторичного отстойника для отстаивания и слива очищенной воды через выпускной патрубок.The secondary sump contains an inclined baffle for removing air and fat bubbles from drains coming from the activation compartment, and also contains an opening for the transfer of the grease film into the activation compartment. The inclined septum forms a bottom hole for the flow of effluents, after removal of bubbles and fat, into the second part of the secondary sump for sedimentation and discharge of purified water through the outlet pipe.

Отсек минерализации ила содержит навесной мусоросборник в виде съемной сетчатой корзины и переливное отверстие в уравнительный отсек.The sludge mineralization compartment contains a mounted waste bin in the form of a removable mesh basket and an overflow hole in the equalization compartment.

Аэраторы соединены воздуховодами в линейные конструкции не имеющими разветвлений и тупиковых зон проточные для воздуха до последовательно соединенного воздуховодом указанного аэрлифта установленного во вторичном отстойнике.Aerators are connected by air ducts to linear structures without branching and dead-end zones flowing for air to the airlift in series connected by a duct to the airlift installed in the secondary sump.

Отсеки уравнительный, активационные, вторичный отстойник соединены придонными отверстиями в нижних углах перегородок.Equalization, activation compartments, secondary sedimentation tank are connected by bottom holes in the lower corners of the partitions.

Крепление аэрационных элементов выполнено на стенках отсеков за подводящие воздуховоды выше рабочего уровня жидкости с помощью упоров и пластин с пазами.The aeration elements are mounted on the walls of the compartments for the supply air ducts above the working fluid level with the help of stops and plates with grooves.

Внутренний диаметр аэрлифта вторичного отстойника выполнен с возможностью перекачивания пленок и других предметов.The inner diameter of the airlift of the secondary sump is made with the possibility of pumping films and other objects.

Определение прототипа как наиболее близкого аналога позволило выявить совокупность существенных по отношению к техническому результату признаков в заявленном устройстве которые изложены в формуле полезной модели.The definition of the prototype as the closest analogue made it possible to identify a set of features essential in relation to the technical result in the claimed device, which are described in the utility model formula.

Следовательно, заявленная полезная модель соответствует критерию «новизна» по действующему законодательству.Therefore, the claimed utility model meets the criterion of "novelty" under current law.

Результаты поиска показывают, что заявленная полезная модель не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку не выявлено предписываемых этой полезной моделью преобразований, характеризуемых отличительными от прототипа существенными признаками направленными на достижение технического результата.The search results show that the claimed utility model does not follow explicitly from the prior art for the specialist, since the transformations prescribed by this utility model are not identified, characterized by significant features distinctive from the prototype aimed at achieving a technical result.

На фиг.1 - предлагаемая установка в плане, схематично при 5 отсеках.Figure 1 - the proposed installation in plan, schematically with 5 compartments.

На фиг.2 - разрез по Ж-Ж на фиг.1, схематично.Figure 2 is a section along FJ in figure 1, schematically.

На фиг.3 - разрез по З-З на фиг.1, схематично.Figure 3 is a section along the ZZ in figure 1, schematically.

На фиг.4 - вид И на аэратор фиг.1 с видами К, Л, схематично.Figure 4 is a view And on the aerator of figure 1 with views of K, L, schematically.

На фиг.5 - схема движения загрязнений внутри очистной установки, в развернутом виде. Горизонтальной штриховкой показана неравномерность содержания ила в разных отсеках и слоях.Figure 5 - diagram of the movement of contaminants inside the treatment plant, in expanded form. Horizontal shading shows the non-uniformity of the sludge content in different compartments and layers.

На фиг.6 - схема движения загрязнений внутри очистной установки в плане.Figure 6 - diagram of the movement of pollution inside the treatment plant in the plan.

На фиг.7 - пример, установка в плане с дополнительным отсеком доочистки, схематично.Figure 7 is an example, the installation in plan with an additional aftertreatment compartment, schematically.

На фиг.8 - пример, схема движения загрязнений внутри очистной установки с отсеком доочистки в развернутом виде. Горизонтальной штриховкой показана неравномерность содержания ила в разных отсеках и слоях.On Fig - an example, the scheme of the movement of contaminants inside the treatment plant with the aftertreatment compartment in expanded form. Horizontal shading shows the non-uniformity of the sludge content in different compartments and layers.

На фиг.9 - пример, схема движения загрязнений внутри очистной установки с отсеком доочистки в плане.Figure 9 is an example, a diagram of the movement of contaminants inside the treatment plant with the aftertreatment compartment in plan.

Установка биологической очистки бытовых канализационных стоков (далее установка) содержит следующие технологические отсеки такие как уравнительный, отсек А с патрубком 1 подвода сточных вод, активационные отсеки Б и В, отсек - вторичный отстойник Г, отсек минерализации ила Д.The biological treatment plant for domestic sewage (hereinafter referred to as the installation) contains the following technological compartments, such as equalization, compartment A with sewage inlet 1, activation compartments B and C, compartment - secondary sedimentation tank G, mineralization compartment D.

В указанных отсеках размещено технологическое оборудование включающее устройство для задержки песка в виде закрепленной сплошной вставки 35 образующей с соседними перегородками отстойник-призму 2 с горизонтальным переливом 34 на высоте рабочего уровня жидкости 20 и наклонной решетки 3 от горизонтального перелива 34 до противоположной стенки для улавливания гибкого крупного мусора 26, установленные в уравнительном отсеке А, аэрлифт 4 для перекачивания ила из вторичного отстойника Г в отсек Д минерализации ила.Technological equipment is included in these compartments, including a device for sand retention in the form of a fixed continuous insert 35 forming a sediment trap-prism 2 with horizontal overflows 34 with a horizontal overflow 34 at the height of the working liquid level 20 and inclined grate 3 from the horizontal overflow 34 to the opposite wall to catch a flexible large garbage 26 installed in equalization compartment A, airlift 4 for pumping sludge from the secondary sump G to compartment D of mineralization of sludge.

Отсек Д снабжен навесной съемной сетчатой корзиной 6 являющейся мусоросборником для сбора неразлагающихся включений и вспомогательным аэрлифтом 5 для периодического обслуживания установки по мере накопления избыточного минерализовавшегося ила. Отсек Д имеет рабочий уровень 21 жидкости и соединен отверстием 7 с уравнительным отсеком А выше рабочего уровня 20 отсека А для переливания насыщенной нитратами и фосфатами воды и регенерированного активного ила из отсека Д в уравнительный отсек А, выполняющий функцию денитрификатора непосредственно для удаления нитратов и фосфатов. В отсеке Д размещен аэратор 12 с воздушным краном 28 на патрубке 14 ввода сжатого воздуха.Compartment D is equipped with a hinged removable mesh basket 6, which is a waste bin for collecting non-decomposable inclusions and an auxiliary airlift 5 for periodic maintenance of the installation as excess mineralized sludge accumulates. Compartment D has an operating level 21 of liquid and is connected by a hole 7 to equalization compartment A above the operating level 20 of compartment A for transfusion of water saturated with nitrates and phosphates and regenerated activated sludge from compartment D to equalization compartment A, which performs the function of a denitrifier directly to remove nitrates and phosphates. In compartment D there is an aerator 12 with an air cock 28 on the nozzle 14 of the compressed air inlet.

Установка оборудована патрубком 8 в отсеке Г для вывода очищенной воды.The installation is equipped with a pipe 8 in compartment Г for the withdrawal of purified water.

Отсеки А, Б, В, Г соединены придонными отверстиями 9, 10, 11 в нижних углах перегородок 15, 16, 17 для свободного перетекания ила. Кроме того перегородки 15 и 16 фиг.5 незначительно выступают выше рабочего уровня 20, что позволяет при пенообразовании в активационных отсеках Б и В, свободно перетекать образующейся пене из отсеков Б и В в отсек А, где пена подвергается биопереработке. И напротив, перегородка 17 выполнена не менее чем на 40 см выше рабочего уровня 20, что не позволяет пене перетечь во вторичный отстойник Г, где расположен патрубок 8 для отвода очищенной воды.Compartments A, B, C, D are connected by bottom openings 9, 10, 11 in the lower corners of the partitions 15, 16, 17 for free flow of sludge. In addition, the partitions 15 and 16 of FIG. 5 slightly protrude above the working level 20, which allows foaming in the activation compartments B and C to freely flow the resulting foam from compartments B and C into compartment A, where the foam is bio-processed. And on the contrary, the partition 17 is made at least 40 cm above the working level 20, which does not allow the foam to flow into the secondary sump G, where the pipe 8 for the removal of purified water is located.

Аэраторы 12 фиг.1 соединены воздуховодом 13 в линейные системы, не имеющих разветвлений и тупиковых зон, и проточных для воздуха до последовательно присоединенного аэрлифта 4 вторичного отстойника Г.Aerators 12 of figure 1 are connected by an air duct 13 to linear systems without branching and dead ends, and flowing for air to airlift 4 of secondary settling tank G.

Аэратор 12 последнего активационного отсека В соединен воздуховодом с аэрлифтом 4.The aerator 12 of the last activation compartment B is connected by an air duct to the airlift 4.

Такое соединение воздуховода 13 с аэрлифтом 4 позволяет продувать аэраторы, а также упростить соединение аэраторов и аэрлифта с воздуходувкой 23. Этим достигнут такой технический результат как упрощение конструкции установки и повышение ее надежности.Such a connection of the duct 13 with the airlift 4 allows you to purge the aerators, as well as to simplify the connection of aerators and airlift with a blower 23. This has achieved such a technical result as simplifying the design of the installation and increasing its reliability.

В существующих аналогах аэраторы и аэролифты каждый самостоятельно соединен своим воздуховодом с воздуходувкой, что осложняет конструкцию приведенных аналогов и прототипа.In existing analogues, aerators and aerial lifts are each independently connected by its own air duct to the blower, which complicates the design of the above analogues and prototype.

Крепление аэраторов 12 осуществлено на стенках отсеков выше рабочего уровня жидкости за подводящие воздуховоды 13 фиг.4 с помощью упоров 24 и пластин 25 с пазами. В системе аэрации полностью исключены точечные распределительные диффузоры, способные забиваться пылью и нарушать проектное распределение сжатого воздуха по оборудованию. Аэраторы 12 не имеют жестких креплений на дне отсеков.The aerators 12 were mounted on the walls of the compartments above the working liquid level for the supplying air ducts 13 of FIG. 4 using the stops 24 and the plates 25 with grooves. In the aeration system, point distribution diffusers that can clog up with dust and disrupt the design distribution of compressed air across the equipment are completely eliminated. Aerators 12 do not have hard mounts at the bottom of the compartments.

Такое крепление аэраторов позволяет производить техническое обслуживание, профилактические и ремонтные работы без остановки технологического процесса и осушения отсеков установки, что позволяет повысить надежность и долговечность установки как технический результат.Such mounting of the aerators allows for maintenance, preventive and repair work without stopping the process and draining the compartments of the installation, which allows to increase the reliability and durability of the installation as a technical result.

Вторичный отстойник Г содержит наклонную перегородку 18 для удаления пузырьков воздуха в атмосферу и жировой пленки с поверхности в активационный отсек через отверстие 37. Перегородкой 18, выполненной наклонной с образованием придонного отверстия 19 достигнут такой технический результат как упрощение конструкции при сохранении функций так, как в аналогах для удаления пузырьков воздуха дополнительно монтируют специальные устройства для удаления пузырьков и дополнительные устройства с воздуховодами для удаления жировой пленки с поверхности вторичного отстойника.Secondary sump G contains an inclined baffle 18 for removing air bubbles into the atmosphere and grease film from the surface into the activation compartment through the opening 37. A baffle 18 made inclined to form a bottom opening 19 has achieved such a technical result as simplifying the design while maintaining functions, as in analogues to remove air bubbles additionally mount special devices for removing bubbles and additional devices with air ducts to remove grease from the surface STI secondary clarifier.

Источником сжатого воздуха в аэрационной системе служит воздуходувка 23, рабочее давление которой соответствует толщине гидравлического слоя. Предпочтение отдается воздуходувкам мембранного типа с рабочим давлением до 0,4 кгс/см2, учитывая их большой ресурс, нетребовательность в техническом обслуживании, малую шумность и высокое энергосбережение.The source of compressed air in the aeration system is a blower 23, the working pressure of which corresponds to the thickness of the hydraulic layer. Membrane blowers with a working pressure of up to 0.4 kgf / cm2 are preferred, given their long service life, low maintenance requirements, low noise and high energy saving.

Воздуходувка расположена вне установки, не подвергается воздействию выделяемых газов. С установкой очистки воздуходувку 23 связывает только воздуховод 13 с патрубком 14. Ни каких электрических и электронных линий в установке очистки сточных вод не монтируется.The blower is located outside the unit and is not exposed to the emitted gases. The blower 23 only connects the air blower 13 to the nozzle 14 to the treatment plant. No electrical and electronic lines are installed in the wastewater treatment plant.

Работу установки осуществляют следующим образом.The operation of the installation is as follows.

Загрязненные стоки через вводной патрубок 1 поступают в уравнительный отсек А, где происходит задержание песка и др. тяжелых частиц отстойником-призмой 2, улавливание и накопление наклонной решеткой случайных гибких крупных предметов: капроновых колготок, пластиковых пакетов, синтетических пленок, нитей, тканей, денитрификация и дефосфатизация потока, поступающего через отверстие 7 из отсека Д минерализации ила т.е. разложение нитратов и фосфатов образующихся в результате разложения органических загрязнений в отсеках Б, В, Г, Д в условиях избытка легко усваиваемых органических питательных веществ и недостатка растворенного кислорода. Этим достигнут такой технический результат как обеспечение высокого качества очистки.Contaminated drains through the inlet 1 enter the equalization compartment A, where sand and other heavy particles are trapped by a prism settler 2, the inclined grating is caught and accumulated by random flexible large objects: nylon tights, plastic bags, synthetic films, threads, fabrics, denitrification and dephosphatization of the stream entering through the opening 7 from the sludge mineralization compartment D i.e. decomposition of nitrates and phosphates generated as a result of decomposition of organic pollutants in compartments B, C, D, D under conditions of excess of easily assimilable organic nutrients and lack of dissolved oxygen. This achieved such a technical result as ensuring high quality cleaning.

Фекальные включения и другая легкоусваиваемая микроорганизмами органика накапливается в верхней части уравнительного отсека, обозначенные на фиг.2, 5 штриховкой повышенной плотности.Fecal inclusions and other organics readily digestible by microorganisms accumulate in the upper part of the equalization compartment, indicated in FIGS. 2, 5 by high-density shading.

Далее, по мере разложения и растворения загрязнения равномерно вместе с водой самотеком через отверстия 9, 10, 11 последовательно поступают в отсеки Б, В, Г. по кругу поз.22 на фиг.5 и фиг.6.Further, as the pollution decomposes and dissolves, evenly with water by gravity through the openings 9, 10, 11, they sequentially enter the compartments B, C, G. in a circle, pos.22 in Fig.5 and Fig.6.

В отсеке Б происходит усвоение большей части органических загрязнений, аммонификация в результате усвоения активным илом белковых загрязнений, отдувка из сточных вод дурнопахнущих, в результате гнилостных процессов в первичном иле, газов.In compartment B, most of the organic pollutants are absorbed, ammonia is absorbed as a result of the absorption of protein pollutants by the activated sludge, and fumes from the wastewater are foul-smelling, as a result of putrefactive processes in the primary silt, of gases.

В отсеке В, являющимся зоной зрелого активного ила происходит доусвоение трудноусваеваемых органических загрязнений, в условиях недостатка растворенной органики и достаточного уровня растворенного кислорода начинается процесс нитрификации.In compartment B, which is a zone of mature activated sludge, the digestion of difficult to digest organic contaminants takes place, in conditions of a lack of dissolved organics and a sufficient level of dissolved oxygen, the nitrification process begins.

Отсек Г является вторичным отстойником. В первой части отсека до наклонной перегородки 19 происходит удаление пузырьков воздуха и жира из воды поступающей из активационного отсека В, во второй части отсека после наклонной перегородки 19 происходит осаждение ила, трудноусваеваемых загрязнений, движущихся по кругу 22 фиг.5, 6, 8, 9, отстаивание очищенной воды и ее вывод через выпускной патрубок 8.Compartment G is a secondary sump. In the first part of the compartment to the inclined partition 19, air and fat bubbles are removed from the water coming from the activation compartment B, in the second part of the compartment after the inclined partition 19, sludge, hard to absorb contaminants are deposited, moving in a circle 22 of FIGS. 5, 6, 8, 9 , sedimentation of purified water and its conclusion through the outlet pipe 8.

Перегородка 18 не позволяет отдельным хлопьям активного ила, всплывающим на поверхность под воздействием поднимающихся воздушных пузырьков попадать в выпускной патрубок 8 очищенной воды. Всплытие пузырьков и легких хлопьев активного ила под их воздействием происходит только в первой части вторичного отстойника Г, до перегородки 18, через образованное перегородкой придонное отверстие 19 смесь ила и воды проходит во вторую часть отсека только после удаления пузырьков. По мере накопления жировая пленка с поверхности поступает через отверстие 37 в отсек В.The partition 18 does not allow individual flocs of activated sludge that float to the surface under the influence of rising air bubbles to enter the outlet pipe 8 of purified water. The flooding of bubbles and light flakes of activated sludge under their influence occurs only in the first part of the secondary sump G, to the septum 18, through the bottom hole formed by the septum 19, the mixture of sludge and water passes into the second part of the compartment only after the bubbles are removed. As it accumulates, the grease film from the surface enters through opening 37 into compartment B.

Из отсека Г в отсек Д частично минерализованный ил перекачивают аэрлифтом 4, выполненным в виде вертикального трубопровода с одним коленом, внутрь которого через воздуховод 13 с воздушным краном 27 подают сжатый воздух. Внутренний диаметр аэрлифта 4 является его отличительной особенностью, т.к. в отличие от аэрлифтов используемых в известных установках, в данном случае в соседних отсеках почти нет перепада уровней, и перекачиваемую жидкость необходимо поднять всего на 4-5 см. Работа аэрлифта сводится к подъему ила со дна на поверхность. Внутренний диаметр аэрлифта 4 в зависимости от мощности установки в пределах 100 мм плюс, минус 50% делает его неуязвимым к забиванию пленками и предметами при работе.Partially mineralized sludge is pumped from compartment G to compartment D by an airlift 4, made in the form of a vertical pipeline with one bend, into which compressed air is fed through duct 13 with an air valve 27. The inner diameter of the airlift 4 is its distinctive feature, because unlike airlifts used in known installations, in this case there are almost no level differences in neighboring compartments, and the pumped liquid needs to be raised by only 4-5 cm. Airlift operation is reduced to raising silt from the bottom to the surface. The inner diameter of the airlift 4, depending on the installation capacity, is within 100 mm plus, minus 50% makes it immune to clogging with films and objects during operation.

В отсеке Д происходит отделение и накопление минерализованного осадка в нижней части отсека, отделение основной части неразлагаемого мусора, такого как синтетические пленки, волокна, фольга, резина, волосы и т.п. в верхней части отсека; для этого отсек Д содержит мусоросборник 6 с ячейками 36 в виде съемной корзины, через которую поток ила подают из отсека Г аэрлифтом 4. По мере заполнения мусором корзину вынимают и очищают вручную.In compartment D, the mineralized sediment is separated and accumulated in the lower part of the compartment, the main part of non-decomposable garbage, such as synthetic films, fibers, foil, rubber, hair, etc., is separated. in the upper part of the compartment; for this, compartment D contains a waste bin 6 with cells 36 in the form of a removable basket through which the sludge stream is fed from compartment D by an air lift 4. As the garbage is full, the basket is removed and cleaned manually.

Кроме того, отсек минерализации ила содержит навесной аэрлифт 5, который не участвует в процессе очистки, но служит при необходимости для удобства обслуживания установки. Для удаления избыточного минерализованного ила из отсека Д один раз в несколько месяцев, при необходимости, поворачивают воздушный кран 29 аэрлифта 5. Размер ячейки 36 корзины 6 выполняют как минимум в 2 раза меньше диаметра аэрлифта 5.In addition, the silt mineralization compartment contains a hinged airlift 5, which is not involved in the cleaning process, but serves, if necessary, for the convenience of servicing the installation. To remove excess mineralized sludge from compartment D, once a few months, if necessary, turn the air valve 29 of the airlift 5. Turn off the size of the cell 36 of the basket 6 at least 2 times less than the diameter of the airlift 5.

Оставшиеся наиболее активный регенерированный ил, вода, содержащая образовавшиеся в отсеках В, Г, Д, нитраты, фосфаты и другие трудноусваеваемые загрязнения самотеком поступают по кругу 22 фиг.5, 6, 8, 9 через переливное отверстие 7 в уравнительный отсек А. Таким образом цикл очистки замыкается. Осуществлено движение загрязнений, воды и ила внутри предлагаемой установки по кругу.The remaining most active regenerated sludge, water, containing nitrates, phosphates and other hard to absorb contaminants formed in compartments B, D, D, and other hard-to-absorb contaminants flow by gravity in a circle 22 of Figures 5, 6, 8, 9 through overflow hole 7 into equalization compartment A. Thus The cleaning cycle closes. The movement of pollution, water and sludge inside the proposed installation in a circle.

Пример выполнения установки с отсеком доочистки Installation example with a post-treatment compartment

При повышенных требованиях к качеству очищенной воды, как правило, при строительстве очистных сооружений большой мощности, к установке дополнительно монтируют отсек доочистки Е - малоаэрируемый биофильтр см. фиг.8, 9 соединенный с отсеком Г переливным отверстием 33, через которое очищенная вода поступает на доочистку биофильтрацией. Доочищенная вода сливается через выпускной патрубок 8 фиг.8, 9.With increased requirements for the quality of treated water, as a rule, during the construction of large-scale treatment plants, an aftertreatment compartment E is additionally mounted for the installation - a low-aerated biofilter, see Fig. 8, 9 connected to compartment D by an overflow hole 33, through which the purified water is supplied for tertiary treatment biofiltration. The purified water is drained through the exhaust pipe 8 of Fig.8, 9.

Биофильтр представляет собой пластиковую емкость наполненную пластиковой инертной загрузкой 30 фиг.8, 9 для закрепления на ее поверхности микроорганизмов активного ила. Загрузка выполнена в виде чередующихся гофрированных и не гофрированных сетчатых пластин с размером ячейки 20-40 мм.The biofilter is a plastic container filled with a plastic inert load 30 of Fig. 8, 9 for fixing activated sludge microorganisms on its surface. Download made in the form of alternating corrugated and non-corrugated mesh plates with a mesh size of 20-40 mm

Перегородка 31 предназначена для создания в отсеке Е отстойниковой зоны для накопления образующегося осадка в ходе доочистки воды. Аэрлифт 32 предназначен для периодического откачивания осадка из отсека Е в отсек Д.The partition 31 is designed to create a settling zone in compartment E for the accumulation of sediment during water purification. Airlift 32 is designed for periodic pumping of sludge from compartment E to compartment D.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о возможности использования полезной модели в том виде, как она охарактеризована в формуле полезной модели с помощью вышеописанных в заявке известных и предлагаемых средств. Следовательно, заявленная установка соответствует требованию «промышленно применимо по действующему законодательству». По предлагаемой установке разработана конструкторская и технологическая документация.Thus, the above information indicates the possibility of using the utility model in the form as it is described in the formula of the utility model using the known and proposed tools described in the application. Therefore, the claimed installation meets the requirement of "industrially applicable under applicable law." The proposed installation has developed design and technological documentation.

Изготовлен и испытан опытный образец. Испытания дали положительный результат по очистке сточных вод до 98%.A prototype is manufactured and tested. Tests gave a positive result for wastewater treatment up to 98%.

Суммарный эффект всех преимуществ предлагаемой установки: непрерывная работа, отсутствие других энергопотребляющих устройств кроме воздуходувки, отсутствие энергозатрат на перекачивание стоков из отсека в отсек, минимальные затраты на техобслуживание, возможность выполнения ремонтных работ без остановки техпроцесса, минимизация в установке узлов требующих периодической замены, позволит при эксплуатации значительно повысить КПД предлагаемой установки по сравнению с аналогами.The total effect of all the advantages of the proposed installation: continuous operation, the absence of other energy-consuming devices other than a blower, the absence of energy costs for pumping wastewater from compartment to compartment, minimal maintenance costs, the ability to perform repair work without stopping the process, minimizing the installation of units requiring periodic replacement, will allow for operation significantly increase the efficiency of the proposed installation in comparison with analogues.

Claims (5)

1. Установка для биологической очистки бытовых канализационных стоков посредством активированного ила во взвешенном состоянии, содержащая технологические отсеки, в том числе уравнительный отсек с подводом сточных вод, активационные отсеки, вторичный отстойник, аэрлифты и отсек минерализации ила, аэраторы и отвод очищенной воды, отличающаяся тем, что уравнительный отсек оборудован устройством для задержания песка, выполненным в виде закрепленной сплошной вставки, образующей с соседними перегородками отстойник-призму с переливом и наклонной решеткой от перелива до противоположной стенки для улавливания крупных гибких предметов, вторичный отстойник содержит наклонную перегородку для удаления пузырьков воздуха и жира из стоков, поступающих из активационного отсека, а также содержит отверстие для перетекания жировой пленки в активационный отсек, наклонная перегородка образует придонное отверстие для перетекания стоков после удаления пузырьков во вторую часть вторичного отстойника для отстаивания и слива очищенной воды через выпускной патрубок очищенной воды, отсек минерализации ила содержит мусоросборник в виде съемной сетчатой корзины и переливное отверстие в уравнительный отсек, при этом указанные аэраторы выполнены в форме линейных конструкций, проточных для воздуха до последовательно соединенного воздуховодом указанного аэрлифта, установленного во вторичном отстойнике, при этом отсеки уравнительный, активационные, вторичный отстойник соединены придонными отверстиями, кроме того, крепление аэраторов выполнено за подводящие воздуховоды на стенках отсеков с помощью упоров и пластин с пазами.1. Installation for biological treatment of domestic sewage by suspended activated sludge containing technological compartments, including equalization compartment with wastewater supply, activation compartments, secondary sump, airlifts and silt mineralization compartment, aerators and treated water discharge, characterized in that the leveling compartment is equipped with a device for trapping sand, made in the form of a fixed continuous insert, forming a sedimentation prism with overflow and with a grating from the overflow to the opposite wall for trapping large flexible objects, the secondary sump contains an inclined baffle for removing air and fat bubbles from drains coming from the activation compartment, and also contains a hole for the grease film to flow into the activation compartment, the inclined baffle forms a bottom hole for flow of effluents after removal of bubbles into the second part of the secondary sump for sedimentation and discharge of purified water through the outlet pipe of purified water, the sludge mineralization contains a garbage collector in the form of a removable mesh basket and an overflow hole in the equalization compartment, while these aerators are made in the form of linear structures flowing for air to the airlift in series connected in the duct installed in the secondary clarifier, while equalization, activation compartments, secondary clarifier connected by bottom holes, in addition, the aerators are mounted behind the supply ducts on the walls of the compartments using stops and plates from the groove mi 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что указанные крепления аэраторов на стенках отсеков за подводящие воздуховоды выполнены выше рабочего уровня жидкости.2. Installation according to claim 1, characterized in that the said mountings of the aerators on the walls of the compartments for the supply ducts are made above the working liquid level. 3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что внутренний диаметр аэрлифта вторичного отстойника выполнен с возможностью перекачивания пленок и предметов.3. Installation according to claim 1, characterized in that the inner diameter of the airlift of the secondary sump is made with the possibility of pumping films and objects. 4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что перелив отстойника-призмы выполнен в уравнительном отсеке горизонтальным на высоте рабочего уровня жидкости.4. The installation according to claim 1, characterized in that the overflow of the sump-prism is made in the equalization compartment horizontal at the height of the working liquid level. 5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что в отсеках уравнительном, активационном, вторичном отстойнике переливные отверстия выполнены в нижних углах перегородок.

5. Installation according to claim 1, characterized in that in the compartments equalizing, activation, secondary clarifier overflow holes are made in the lower corners of the partitions.