Способ биологической очистки бытовых сточных вод (варианты) и устройство для его осуществления (варианты)

Патент 2233247

Авторы

Классы МПК

C02F3/12 - процессы активированного отстоя

Реферат

Изобретение относится к биологической очистке бытовых сточных вод, например, отдельно стоящих зданий и коттеджей. Техническим результатом является повышение эффективности очистки, обеспечение возможности длительной автономной работы очистной установки и существенное повышение глубины и степени очистки бытовых сточных вод, достигаемое без увеличения энергопотребления на очистку. Устройства биологической очистки бытовых сточных вод включают резервуар, разделенный перегородками на приемную камеру, аэротенк с установленным в нем аэратором и вторичный отстойник с переливным отверстием, эрлифты перекачки смеси указанных вод и активного ила и сборный колодец. Аэротенк снабжен дополнительным эрлифтом, уровни всасывания эрлифтов аэротенка по его высоте разные. Выход эрлифта с нижним уровнем всасывания подсоединен к расположенному на входе во вторичный отстойник съемному фильтровальному сборнику ила, а эрлифта с верхним уровнем всасывания – непосредственно к объему вторичного отстойника. В сборном колодце установлен эрлифт перекачки воды с примесью активного ила в приемную камеру, в которой дополнительно установлен аэратор. Во втором варианте аэротенк выполнен в виде отстойника и сообщен с приемной камерой посредством эжекторной щели в перегородке на высоте от дна резервуара не более Ѕ ее высоты и придонной щели между перегородкой и дном резервуара. Способы биологической очистки бытовых сточных вод включают подачу указанных вод в указанные устройства для очистки бытовых сточных вод и вывод очищенной воды через сток, перекачку смеси из зоны накопления активного ила в указанный фильтровальный сборник ила, а из зоны осветленной воды – в объем вторичного отстойника, из которого очищенную воду направляют самотеком в сборный колодец с выводом ее через сток из резервуара, осадок активного ила эрлифтом из сборного колодца периодически перекачивают в приемную камеру. Причем при повышении уровня указанных вод в приемной камере осуществляют подачу сжатого воздуха в аэратор-интенсификатор, аэратор аэротенка и эрлифт перекачки из зоны осветленной воды, а при понижении указанного уровня осуществляют подачу сжатого воздуха в аэратор приемной камеры и эрлифты перекачки из зоны накопления активного ила и перекачки из сборного колодца. В способе по второму варианту в приемной камере осуществляют интенсивное перемешивание, создавая аэратором-интенсификатором циркуляционный контур, в который через эжекторную щель эжектируют активный ил из зоны осветленной воды, через придонную щель обеспечивают поступление свежего активного ила из приемной камеры в аэротенк, обеспечивая в нем образование расширенного стабильного слоя взвешенного фильтра из активного ила, обновляемого за счет поступления свежего активного ила с нижних слоев. Изобретение развито в зависимых пунктах. 4 c. и 17 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к биологической очистке бытовых стоков и может быть использовано для очистки бытовых стоков из отдельно стоящих зданий и коттеджей.

Известны установки для очистки стоков, содержащие аэротенки-отстойники, с зонами аэрации и отстаивания, разделенные наклонными технологическими перегородками.

В этих установках подача иловой смеси в зону отстаивания аэротенков осуществляется сверху, а циркуляционный ил отводится через отдельные щели снизу, см. SU № 471309, кл. С 02 С 1/02, 1972; патент Великобритании № 1397118, С 1С, 1975.

Недостатком этих аэротенков-отстойников является неполное использование объема их зон отстаивания, а также невозможность стабильного поддержания определенного слоя взвешенного фильтра, необходимого для очистки, что снижает эффективность и степень очистки стоков.

Наиболее близким аналогом к заявленному устройству по первому варианту является устройство для биологической очистки бытовых сточных вод, включающее резервуар, разделенный перегородками на приемную камеру, аэротенк с установленным в нем аэратором и вторичный отстойник с переливным отверстием, эрлифт перекачки смеси указанных вод и активного ила из приемной камеры в аэротенк и эрлифт перекачки указанной смеси из аэротенка, датчики максимального и минимального уровня указанной смеси в резервуаре, соединенные со средством управления работой эжекторов и аэратора (см. патент РФ № 2162062, С 02 F 3/00, 3/12, 20.01.2001).

Наиболее близким аналогом к заявленному способу по первому варианту является cпособ биологической очистки бытовых сточных вод, включающий подачу указанных вод в устройство для очистки бытовых сточных вод и вывод очищенной воды через сток (см. указанный выше патент РФ № 2162062).

Наиболее близким аналогом к заявленному устройству по второму варианту является устройство для биологической очистки бытовых сточных вод, включающее резервуар, разделенный перегородками на приемную камеру, аэротенк с установленным в нем аэратором и вторичный отстойник с переливным отверстием, эрлифт перекачки смеси указанных вод и активного ила из аэротенка (см. указанный выше патент РФ № 2162062).

Наиболее близким аналогом к заявленному способу по второму варианту является способ биологической очистки бытовых сточных вод, включающий подачу указанных вод в устройство для очистки бытовых сточных вод и вывод очищенной воды через сток (см. указанный выше патент РФ № 2162062).

Недостатком наиболее близкого аналога является невысокая степень очистки стоков, особенно в интенсивном режиме работы при повышенных расходах, что обусловлено с одной стороны - низкой эффективностью средств для перемешивания стоков с активным илом, а с другой - низкой эффективностью насыщения стоков кислородом. Кроме того, при работе установки происходит постоянное накопление ила во вторичном отстойнике, который необходимо постоянно откачивать насосом рециркуляции в аэротенк, что приводит через непродолжительное время к резкому снижению степени очистки из переполнения установки илом.

Задачей, решаемой изобретением, является повышение эффективности очистки обрабатываемых стоков за счет обеспечения возможности удаления избыточного ила, создания условий образования стабильного слоя взвешенного фильтра и эффективного улавливания остаточно ила из очищенных стоков.

Задача решается тем, что в устройстве для биологической очистки бытовых сточных вод по первому варианту, включающем резервуар, разделенный перегородками на приемную камеру, аэротенк с установленным в нем аэратором и вторичный отстойник с переливным отверстием, эрлифт перекачки смеси указанных вод и активного ила из приемной камеры в аэротенк и эрлифт перекачки указанной смеси из аэротенка, датчики максимального и минимального уровня указанной смеси в резервуаре, соединенные со средством управления работой эрлифтов и аэратора, аэротенк снабжен дополнительным эрлифтом, уровни всасывания эрлифтов разные по высоте аэротенка, причем уровень всасывания одного эрлифта расположен в зоне осветленной воды – на высоте не более ¹/₂ высоты перегородки, а другого - в зоне накопления активного ила – у дна резервуара, выход эрлифта с нижним уровнем всасывания подсоединен к расположенному на входе во вторичный отстойник съемному фильтровальному сборнику ила, а эрлифта с верхним уровнем всасывания – непосредственно к объему вторичного отстойника, дополнительно резервуар снабжен сообщенным со вторичным отстойником через его переливное отверстие сборным колодцем с установленным в нем эрлифтом перекачки воды с примесью активного ила в приемную камеру, в которой дополнительно установлен аэратор, и всасывающая часть указанного эрлифта защищена фильтром грубой очистки, снабженным средством его очистки в виде установленного снаружи фильтра с примыканием к его поверхности аэратора-интенсификатора.

Выходы всех эрлифтов снабжены успокоительными трубами.

Пульсатор давления установлен на нагнетательной линии компрессора.

Аэрирующие части каждого из аэраторов приемной камеры и аэротенка выполнены в виде пористой вибрационной камеры, соединенной с пульсатором давления.

На водоподъемном патрубке одного из эрлифтов закреплены постоянные магниты в виде наборов магнитов на ленточной основе, обернутых вокруг указанного патрубка с поочередной противоположной ориентацией магнитных полей в смежных наборах.

Указанным эрлифтом может являться является эрлифт сборного колодца.

Число витков указанной ленточной основы на указанном патрубке в каждом последующем по ходу перекачиваемой жидкости наборе превышает число витков предыдущего набора.

Задача также решается тем, что в первом варианте способа биологической очистки бытовых сточных вод, включающем подачу указанных вод в устройство для очистки бытовых сточных вод и вывод очищенной воды через сток, при использовании устройства по первому варианту осуществляют указанную перекачку из аэротенка из зоны накопления активного ила в указанный фильтровальный сборник ила, а из зоны осветленной воды – в объем вторичного отстойника, из которого очищенную воду направляют самотеком в сборный колодец с выводом ее через сток из резервуара, осадок активного ила эрлифтом из сборного колодца периодически перекачивают в приемную камеру, где осуществляют перемешивание этого осадка за счет создания локальных циркуляций при барботаже сжатого воздуха из аэратора-интенсификатора, при повышении уровня указанных вод в приемной камере осуществляют подачу сжатого воздуха в аэратор-интенсификатор, аэратор аэротенка и эрлифт перекачки из зоны осветленной воды, а при понижении указанного уровня осуществляют подачу сжатого воздуха в аэратор приемной камеры и эрлифты перекачки из зоны накопления активного ила и перекачки из сборного колодца.

Подачу воздуха в аэраторы осуществляют в пульсирующем режиме.

При очистке указанных вод их дополнительно обрабатывают магнитным полем.

Задача также решается тем, что в устройстве для биологической очистки бытовых сточных вод по второму варианту, включающем резервуар, разделенный перегородками на приемную камеру, аэротенк с установленным в нем аэратором и вторичный отстойник с переливным отверстием, эрлифт перекачки смеси указанных вод и активного ила из аэротенка, аэротенк выполнен в виде отстойника, сообщенного с приемной камерой посредством расположенной в перегородке на высоте от дна резервуара не более ¹/₂ ее высоты эжекторной щели с установленным над ней направляющим экраном и придонной щели между перегородкой и дном резервуара, и снабжен дополнительным эрлифтом, уровень всасывания одного эрлифта расположен в зоне накопления активного ила – на высоте не более ¹/₄ высоты перегородки, а другого - в зоне осветленной воды – на высоте не менее ¹/₂ высоты перегородки, выход эрлифта с нижним уровнем всасывания подсоединен к установленному на входе во вторичный отстойник съемному фильтровальному сборнику ила, а эрлифта с верхним уровнем всасывания непосредственно к объему вторичного отстойника, дополнительно резервуар снабжен сообщенным со вторичным отстойником через его переливное отверстие сборным колодцем с установленным в нем эрлифтом перекачки воды с примесью ила в приемную камеру, где установлен аэратор, аэрирующая часть которого выполнена в виде подвижного активатора.

Выходы всех эрлифтов снабжены успокоительными трубами.

Пульсатор давления установлен на нагнетательной линии компрессора.

Подвижный активатор аэратора приемной камеры выполнен в виде реактивной газовой турбинки.

Указанным эрлифтом может являться эрлифт сборного колодца.

Задача решается тем, что в способе биологической очистки бытовых сточных вод по второму варианту, включающем подачу указанных вод в устройство для очистки бытовых сточных вод и вывод очищенной воды через сток, при использовании устройства осуществляют в приемной камере интенсивное перемешивание, создавая аэратором-интенсификатором циркуляционный контур, в который через указанную эжекторную щель эжектируют активный ил из зоны осветленной воды, через указанную придонную щель обеспечивают поступление свежего активного ила из приемной камеры в аэротенк, обеспечивая в нем образование расширенного стабильного слоя взвешенного фильтра из активного ила, обновляемого за счет указанного поступления свежего активного ила с нижних слоев, осуществляют указанную перекачку из аэротенка из зоны накопления активного ила в указанный фильтровальный сборник ила, а из зоны осветленной воды – в объем вторичного отстойника, из которого очищенную воду направляют самотеком в сборный колодец с выводом ее через сток из резервуара, осадок активного ила эрлифтом из сборного колодца периодически перекачивают в приемную камеру, где осуществляют перемешивание этого осадка за счет создания локальных циркуляций при барботаже сжатого воздуха из аэратора-интенсификатора, при повышении уровня указанных вод в приемной камере осуществляют подачу сжатого воздуха в аэратор-интенсификатор, аэратор аэротенка и эрлифт перекачки из зоны осветленной воды, а при понижении указанного уровня осуществляют подачу сжатого воздуха в аэратор приемной камеры и эрлифты перекачки из зоны накопления активного ила и перекачки из сборного колодца.

Активатор аэратора выполнен в виде реактивной газовой турбинки.

Подачу воздуха в аэратор осуществляют в пульсирующем режиме

При очистке стоков их дополнительно обрабатывают магнитным полем.

Основным преимуществом предложенного изобретения является повышение глубины и степени очистки стоков, достигаемое без увеличения энергопотребления на очистку.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где:

на фиг.1 показан общий вид очистного блока установки (горизонтальная развертка продольного разреза);

на фиг.2 - структурная схема в плане;

на фиг.3 - общий вид очистного блока установки - вариант выполнения (горизонтальная развертка продольного разреза);

на фиг.4 - продольный разрез общего вида пульсатора;

на фиг.5 и 6 - общий вид магнитов с вариантом их закрепления;

на фиг.7а и 7б - фрагменты продольных разрезов общих видов вариантов выполнения газовых реактивных турбинок.

Примеры осуществления предложенных способов раскрываются при описании работы вариантов предложенных устройств.

Устройство для биологической очистки бытовых стоков (см. фиг.1, 2) состоит из резервуара 1, разделенного перегородками на приемную камеру 2, аэротенк 3, отстойник 4 и сборный колодец 5, сообщенный через переливное отверстие 6 с отстойником 4. Приемная камера 2 оборудована эрлифтом 7, всасывающая часть которого защищена фильтром 8 грубой очистки, аэраторами 9а и 10. Для интенсификации перемешивания стоков с илом, а также предотвращения засорения фильтра 8 аэратор 10 снабжен барботером в виде колпака 11 с перфорационными отверстиями, расположенными у его выходного среза, при этом колпак 11 установлен с примыканием к наружной поверхности фильтра 8. Аэротенк 3 оснащен аэратором 9б и двумя эрлифтами 12 и 13, уровни всасывания которых расположены на разной высоте. Уровень всасывания эрлифта 12 расположен у дна аэротенка на высоте, составляющей не менее ¹/₄ высоты перегородки, а уровень всасывания эрлифта 13 расположен на высоте, составляющей не более ¹/₂ высоты перегородки. Выкидной трубопровод эрлифта 12 соединен со съемным сборником ила в виде фильтровального мешка 14, расположенного на входе в отстойник 4, а выходной трубопровод эрлифта 13 соединен с отстойником 4. Сборный колодец 5 оснащен эрлифтом 15, выходной трубопровод которого соединен с входной камерой 2. На выходном трубопроводе эрлифта 15 могут быть смонтированы магнитные элементы в виде наборов 16 постоянных магнитов 17 в герметичных, например пластиковых, капсулах, закрепленных на ленточной основе 18 (см. фиг.5, 6), которые обернуты вокруг трубопровода и закреплены на нем. При монтаже наборов их устанавливают с поочередной ориентацией магнитных полей параллельно и/или перпендикулярно направлению перекачиваемого потока стоков в смежных наборах. Число витков ленты 18 с набором магнитов 17 на трубопроводе в каждом последующем по ходу перекачиваемой жидкости наборе превышает число витков предыдущего набора.

Аэраторы 9а и 9е могут быть выполнены активными, с аэрирующей частью в виде газовой реактивной турбинки 19. Кроме того, в этом варианте выполнения аэрирующие части всех аэраторов в приемной камере 2 и аэротенке 3 могут быть выполнены в виде пористых вибрационных камер 20, соединенных с пульсатором давления 21, установленным на нагнетательной линии компрессора (условно не показан). Вибрации камер 20 вследствие пульсирующего вдувании воздуха позволяют снизить размер генерируемых ими пузырьков воздуха, что интенсифицирует протекание биологических процессов.

На фиг.4 показан пульсатор золотникового типа с автоколебательным режимом работы. Однако могут быть применены и другие, например сильфонные, пульсаторы давления.

В варианте выполнения, см. фиг.3, резервуар 1 снабжен четырьмя функционально различными камерами - приемной камерой 1, аэротенком в виде отстойника 3, вторичным отстойником 4 и сборным колодцем 5, сообщенным через переливное отверстие 6 со вторичным отстойником 4. Приемная камера 1 снабжена аэратором 22 с аэрирующей частью, выполненной в виде подвижного активатора - реактивной газовой турбинки 19. Также, как и в первом варианте, подача воздуха в аэратор 22 может быть осуществлена в пульсирующем режиме. Аэротенк-отстойник 3 сообщен с приемной камерой 1 посредством поперечной эжекторной щели 23 в перегородке, отделяющей отстойник 3 от приемной камеры 2. Вдоль эжекторной щели 23 по всей ее длине установлен направляющий экран 24. Эжекторная щель 23 расположена от дна резервуара на высоте, составляющей не более ¹/₂ высоты перегородки. Это обусловлено тем, что при большей высоте расположения щели она выходит за пределы расположения активного ила в зоне осветления стоков. При существенно меньшей высоте щель выходит за пределы зоны осветления стоков. Кроме того, аэротенк-отстойник 3 сообщен с приемной камерой 2 посредством придонной щели 25 между перегородкой и дном резервуара 1. В аэротенке-отстойнике 3 установлены два эрлифта 12 и 13. Уровень всасывания эрлифта 12 расположен на высоте от дна резервуара, составляющей не менее ¹/₂ высоты перегородки, а эрлифта 13 - на глубине от дна, составляющей не более ¹/₄ высоты перегородки, причем выход эрлифта 12 подсоединен к съемному фильтровальному сборнику (мешку) ила, установленному на входе во вторичный отстойник, а выход эрлифта 13 соединен со вторичным отстойником 4, который сообщен со сборным колодцем 5 посредством переливного отверстия 6, при этом сборный колодец 5 оборудован эрлифтом 15. Высота уровня всасывания эрлифта 12 обусловлена глубиной расположения зоны осветления стоков с активным илом в аэротенке-отстойнике 3. При меньшей или большей глубине расположения всасывающего среза эрлифта он будет располагаться или выше, или ниже зоны расположения активного ила в осветленном слое стоков. Высота уровня всасывания эрлифта 13 обусловлена необходимостью надежного удаления илового осадка со дна резервуара. При большей высоте расположения среза осадок удаляется неполностью; при меньшей высоте - происходит засорение всасывающего патрубка эрлифта.

Целесообразно, чтобы в обоих вариантах выполнения устройства выходы всех эрлифтов были оборудованы успокоительными трубами.

Работа первого варианта предложенного устройства осуществляется следующим образом. Стоки (до 3,0 м³/сутки), например, из индивидуальных сельских и пригородных домов с количеством постоянно проживающих до 5 человек подаются в резервуар 1, выполненный в виде компактного моноблока, представляющего собой прямоугольную, заглубляемую в землю емкость, разделенную на 5 неравных по объему функциональных отсеков. В приемной камере 2 очищаемые стоки смешивается с активным илом и аэрируются аэраторами 9 и 10 с накоплением до заданного уровня. В процессе аэрации стоки насыщаются воздухом, при этом крупные сгустки загрязнений разрушаются и частично растворяются, а активный ил очищает стоки (активный ил представляет собой смесь различных бактерий и мелких микроорганизмов, питающихся органическими и другими веществами, содержащимися в стоках. В результате их деятельности происходит связывание органических загрязнений с частичным окислением аммонийных соединений). Из приемной камеры 2 смесь активного ила с частично очищенными стоками перекачивается эрлифтом 7 через фильтр грубой очистки 8 в аэротенк 3. При истечении воздуха из барботера 11 в нем генерируются колебания, которые передаются на фильтр грубой очистки 8, предотвращая его загрязнение (этот эффект усиливается при импульсной подаче воздуха). Вследствие того, что перфорационные отверстия барботера 11 выполнены у его выходного среза, в колпаке барботера всегда имеется запас воздуха, поэтому вытеснение жидкости из колпака барботера приводит к образованию укрупненных воздушных пузырей. Прохождение таких пузырей через толщу стоков ускоряет разрушение слипшихся загрязнений и приводит к возникновению локальных циркуляций, интенсифицирующих взаимодействие очищаемой стоков с активным илом.

В аэротенке 3 смесь стоков с активным илом дополнительно аэрируют и частично отстаивают, при этом часть отработавшего ила оседает на дно, а другая - активная часть образует взвешенный фильтр с образованием осветленной зоны. Осевший ил откачивается эрлифтом 12 в съемный сборник - фильтровальный мешок 14, расположенный на входе в отстойник 4. Очищенные стоки из осветленной зоны аэротенка 3 перекачиваются эрлифтом 13 в отстойник 4, в котором осуществляется процесс денитрификации, т.е. в поступающей из аэротенка смеси стоков с илом устанавливаются необходимые для протекания этого процесса безкислородные, анаэробные условия. В результате этого в отстойнике 4 активность ила резко падает, при этом он выпадает в осадок, который по наклонной перегородке перемещается к днищу резервуара, далее засасывается эрлифтом 12 и попадает в съемный фильтровальный мешок 14. Из отстойника 4 очищенные стоки через переливное отверстие 6 поступают в сборный колодец 5 и далее в сток.

При повышении уровня стоков в приемной камере 2 по сигналу от датчиков уровня управляющее устройство (условно не показано), включает подачу сжатого воздуха в аэратор-интенсификатор 10, эрлифт 7, аэратор 9б и эрлифт 13. Это приводит к понижению уровня жидкости в приемной камере 2 и активизации процесса очистки стоков. При снижении уровня стоков в приемной камере управляющее устройство по сигналу от датчиков включает подачу воздуха в аэратор 9а, эрлифт 12 откачки ила с нижнего уровня аэротенка и эрлифт 15 перекачки очищенных стоков из сборного колодца 5 в приемную камеру 2. Это обеспечивает поддержание жизнеспособности ила и удаление из цикла очистки отработавшего стабилизированного, т.е. отмершего ила.

Работа второго варианта предложенного устройства осуществляется следующим образом. Поступающие в приемную камеру 2 стоки вовлекаются в вихревую циркуляцию в объеме этой камеры, которая возбуждается активатором аэратора 22 в виде реактивной газовой турбинки 19. Предпочтительно, чтобы слив стоков был расположен диаметрально противоположно относительно турбинки 19, что усиливает циркуляцию за счет кинетической энергии струи стоков. За счет вращения турбинки 19 генерируемые ею воздушные пузырьки имеют малые размеры и вначале своего движения распределяются по сметаемой турбинкой 19 площади. Это расширяет зону действия пузырьков и повышает интенсивность биологического массообмена. За счет асимметричного относительно вертикальной оси приемной камеры подъема пузырьков воздуха и асимметричного слива в нее стоков в объеме камеры 2 развивается вихревой циркуляционный контур, в который из зоны осветления отстойника 3 через щель 23 эжектируется ил, при этом через щель 25 в отстойник 3 поступает свежий активный ил. За счет этого в отстойнике 3 образуется расширенная стабильная зона осветленных стоков с активным илом, который постоянно обновляется за счет поступления активного ила из камеры 1. Накапливающийся в придонной области отстойника 3 ил откачивается эрлифтом 12 в съемный фильтр-мешок 14, а смесь осветленных стоков с активным илом перекачивается эрлифтом 13 во вторичный отстойник 4. Целесообразно, чтобы всасывающий срез эрлифта 12 был расположен за донной перегородкой 26 для предотвращения байпасного засасывания в него ила из области расположения донной щели 25.

Во вторичном отстойнике 4 аналогично первому варианту протекает процесс денитрификации стоков, при этом стабилизированный ил перемещается к всасывающему срезу эрлифта 12 и удаляется в фильтровый мешок 14. Из вторичного отстойника 4 очищенные стоки самотеком поступают в сборный колодец, при этом процесс ее денитрификации хотя и замедляется, но (в зависимости от расхода стоков) может продолжаться с тенденцией к затуханию. Незначительное количество образующегося ила оседает на дно и перекачивается эрлифтом 15 (при технологическом цикле) в приемную камеру 2.

В этом варианте аэратор-интенсификатор 22 работает в постоянном режиме, причем при повышении уровня стоков в приемной камере 2 управляющее устройство по сигналу от датчиков уровня включает подачу сжатого воздуха в эрлифт 13. При понижении уровня стоков в приемной камере 2 подача воздуха осуществляется в эрлифты 12 и 15. Это также, как и в первом варианте, обеспечивает поддержание жизнеспособности ила с удалением из цикла очистки стабилизированного ила и исключения за счет этого возникновения гнилостных процессов.

В обоих вариантах осуществления изобретения для интенсификации процесса очистки используется магнитная обработка стоков. Следует отметить, что влияние магнитного поля на жидкость является широко известным фактом. Известно, например, снижение образования накипи вследствие магнитной обработки жидкости. В частности, при обработке жидкостей магнитным полем снижается их коэффициент поверхностного натяжения, и повышается растворение в них газов, что широко используется, например, для улучшения работы распылительных форсунок.

В предложенном изобретении магнитная обработка стоков основана на известном факте обладания водой парамагнитными свойствами. Поток стоков в выкидном трубопроводе эрлифта 15 пересекает магнитные линии возрастающей напряженности, при этом в воде стоков происходят структурные изменения, которые вследствие парамагнитного эффекта “запоминаются” омагниченными стоками, и при сливе их в приемную камеру 2 омагничивание распространяется на стоки во всех камерах резервуара. При этом каталитически интенсифицируются обменные процессы, происходящие при очистке стоков. Например, за счет повышения содержания кислорода в воде в камере 2 и аэротенке активизируется жизнедеятельность активного ила, причем из резервуара выводятся биологически активные очищенные стоки, пригодные, например, для полива.

Основным преимуществом предложенного изобретения является обеспечение возможности длительной автономной работы очистного блока с повышением глубины и степени очистки стоков без увеличения энергопотребления на очистку.

Использование предложенного изобретения позволяет значительно улучшить экологическую обстановку вокруг отдельно стоящих жилых строений, не подключенных к системе центральной канализации.

Формула изобретения

1. Устройство для биологической очистки бытовых сточных вод, включающее резервуар, разделенный перегородками на приемную камеру, аэротенк с установленным в нем аэратором и вторичный отстойник с переливным отверстием, эрлифт перекачки смеси указанных вод и активного ила из приемной камеры в аэротенк и эрлифт перекачки указанной смеси из аэротенка, датчики максимального и минимального уровня указанной смеси в резервуаре, соединенные со средством управления работой эрлифтов и аэратора, отличающееся тем, что аэротенк снабжен дополнительным эрлифтом, уровни всасывания эрлифтов разные по высоте аэротенка, причем уровень всасывания одного эрлифта расположен в зоне осветленной воды на высоте не более высоты перегородки, а другого - в зоне накопления активного ила у дна резервуара, выход эрлифта с нижним уровнем всасывания подсоединен к расположенному на входе во вторичный отстойник съемному фильтровальному сборнику ила, а эрлифта с верхним уровнем всасывания – непосредственно к объему вторичного отстойника, дополнительно резервуар снабжен сообщенным со вторичным отстойником через его переливное отверстие сборным колодцем с установленным в нем эрлифтом перекачки воды с примесью активного ила в приемную камеру, в которой дополнительно установлен аэратор, и всасывающая часть указанного эрлифта защищена фильтром грубой очистки, снабженным средством его очистки в виде установленного снаружи фильтра с примыканием к его поверхности аэратора-интенсификатора.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выходы всех эрлифтов снабжены успокоительными трубами.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что пульсатор давления установлен на нагнетательной линии компрессора.

4. Устройство по любому из пп.1 и 3, отличающееся тем, что аэрирующие части каждого из аэраторов приемной камеры и аэротенка выполнены в виде пористой вибрационной камеры, соединенной с пульсатором давления.

5. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что на водоподъемном патрубке одного из эрлифтов закреплены постоянные магниты в виде наборов магнитов на ленточной основе, обернутых вокруг указанного патрубка с поочередной противоположной ориентацией магнитных полей в смежных наборах.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что указанным эрлифтом является эрлифт сборного колодца.

7. Устройство по любому из пп.5 и 6, отличающееся тем, что число витков указанной ленточной основы на указанном патрубке в каждом последующем по ходу перекачиваемой жидкости наборе превышает число витков предыдущего набора.

8. Способ биологической очистки бытовых сточных вод, включающий подачу указанных вод в устройство для очистки бытовых сточных вод и вывод очищенной воды через сток, отличающийся тем, что при использовании устройства по п.1 осуществляют указанную перекачку из аэротенка из зоны накопления активного ила в указанный фильтровальный сборник ила, а из зоны осветленной воды – в объем вторичного отстойника, из которого очищенную воду направляют самотеком в сборный колодец с выводом ее через сток из резервуара, осадок активного ила эрлифтом из сборного колодца периодически перекачивают в приемную камеру, где осуществляют перемешивание этого осадка за счет создания локальных циркуляций при барботаже сжатого воздуха из аэратора-интенсификатора, при повышении уровня указанных вод в приемной камере осуществляют подачу сжатого воздуха в аэратор-интенсификатор, аэратор аэротенка и эрлифт перекачки из зоны осветленной воды, а при понижении указанного уровня осуществляют подачу сжатого воздуха в аэратор приемной камеры и эрлифты перекачки из зоны накопления активного ила и перекачки из сборного колодца.

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что подачу воздуха в аэраторы осуществляют в пульсирующем режиме.

10. Способ по п.8, отличающийся тем, что при очистке указанных вод их дополнительно обрабатывают магнитным полем.

11. Устройство для биологической очистки бытовых сточных вод, включающее резервуар, разделенный перегородками на приемную камеру, аэротенк с установленным в нем аэратором и вторичный отстойник с переливным отверстием, эрлифт перекачки смеси указанных вод и активного ила из аэротенка, датчики максимального и минимального уровней указанной смеси в резервуаре, соединенные со средством управления работой эрлифтов и аэратора, отличающееся тем, что аэротенк выполнен в виде отстойника, сообщенного с приемной камерой посредством расположенной в перегородке на высоте от дна резервуара не более ее высоты эжекторной щели с установленным над ней направляющим экраном и придонной щели между перегородкой и дном резервуара и снабжен дополнительным эрлифтом, уровень всасывания одного эрлифта расположен в зоне накопления активного ила на высоте не более высоты перегородки, а другого - в зоне осветленной воды на высоте не менее высоты перегородки, выход эрлифта с нижним уровнем всасывания подсоединен к установленному на входе во вторичный отстойник съемному фильтровальному сборнику ила, а эрлифта с верхним уровнем всасывания - непосредственно к объему вторичного отстойника, дополнительно резервуар снабжен сообщенным со вторичным отстойником через его переливное отверстие сборным колодцем с установленным в нем эрлифтом перекачки воды с примесью ила в приемную камеру, где установлен аэратор, аэрирующая часть которого выполнена в виде подвижного активатора.

12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что выходы всех эрлифтов снабжены успокоительными трубами.

13. Устройство по любому из пп.11 и 12, отличающееся тем, что пульсатор давления установлен на нагнетательной линии компрессора.

14. Устройство по п.11, отличающееся тем, что подвижный активатор аэратора приемной камеры выполнен в виде реактивной газовой турбинки.

15. Устройство по п.11, отличающееся тем, что на водоподъемном патрубке одного из эрлифтов закреплены постоянные магниты в виде наборов магнитов на ленточной основе, обернутых вокруг указанного патрубка с поочередной противоположной ориентацией магнитных полей в смежных наборах.

16. Устройство по п.15, отличающееся тем, что указанным эрлифтом является эрлифт сборного колодца.

17. Устройство по любому из пп.15 и 16, отличающееся тем, что число витков указанной ленточной основы на указанном патрубке в каждом последующем по ходу перекачиваемой жидкости наборе превышает число витков предыдущего набора.

18. Способ биологической очистки бытовых сточных вод, включающий подачу указанных вод в устройство для очистки бытовых сточных вод и вывод очищенной воды через сток, отличающийся тем, что при использовании устройства по п.11 осуществляют в приемной камере интенсивное перемешивание, создавая аэратором-интенсификатором циркуляционный контур, в который через указанную эжекторную щель эжектируют активный ил из зоны осветленной воды, через указанную придонную щель обеспечивают поступление свежего активного ила из приемной камеры в аэротенк, обеспечивая в нем образование расширенного стабильного слоя взвешенного фильтра из активного ила, обновляемого за счет указанного поступления свежего активного ила с нижних слоев, осуществляют указанную перекачку из аэротенка из зоны накопления активного ила в указанный фильтровальный сборник ила, а из зоны осветленной воды – в объем вторичного отстойника, из которого очищенную воду направляют самотеком в сборный колодец с выводом ее через сток из резервуара, осадок активного ила эрлифтом из сборного колодца периодически перекачивают в приемную камеру, где осуществляют перемешивание этого осадка за счет создания локальных циркуляций при барботаже сжатого воздуха из аэратора-интенсификатора, при повышении уровня указанных вод в приемной камере осуществляют подачу сжатого воздуха в аэратор-интенсификатор, аэратор аэротенка и эрлифт перекачки из зоны осветленной воды, а при понижении указанного уровня осуществляют подачу сжатого воздуха в аэратор приемной камеры и эрлифты перекачки из зоны накопления активного ила и перекачки из сборного колодца.

19. Способ по п.18, отличающийся тем, что активатор аэратора выполнен в виде реактивной газовой турбинки.

20. Способ по п.19, отличающийся тем, что подачу воздуха в аэратор