Накопительный резервуар устройства для очистки сточных вод

Накопительный резервуар устройства для очистки сточных вод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к биологической активационной очистке бытовых сточных вод активным илом во взвешенном состоянии в отдельно стоящих небольших домах, коттеджах, приусадебных домах.

Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению является техническое решение «Способ очистки сточных вод и устройство для его осуществления», в котором накопительный резервуар с угловым биофильтром выполнен в виде перфорированного вертикального цилиндра, в нижней наружной зоне которого установлен крупнопузырчатый аэратор, а внутри него размещены отводящая трубка и внутренний аэратор, корпус резервуара снабжен приемным патрубком сточных вод, придонным аэратором и насосом для откачивания ила (см. патент РФ №2220112, С02F 3/02, 2003 г.). Известное устройство не всегда эффективно справляется с отделением крупной фракции и предварительной очисткой сточных вод, т.к. перфорация вертикального цилиндра забивается отходами и биофильтр перестает работать, а возможности активного ила в накопительном резервуаре слабо используются из-за недостатка площади его контакта с пузырьками воздуха.

Настоящее изобретение направлено на решение технической задачи повышения эффективности очистки сточных вод в накопительном резервуаре за счет увеличения площади контакта активного ила с пузырьками воздуха и оптимизации режима образования воздушных пузырьков, исключения засорения перфорации вертикального цилиндра и его отводящей трубы.

Решение поставленной технической задачи достигается тем, что в накопительном резервуаре устройства для очистки сточных вод содержащем угловой биофильтр, выполненный в виде перфорированного вертикального цилиндра, в нижней наружной зоне которого размещен крупнопузырчатый аэратор, а в внутри него размещены отводящая труба и внутренний аэратор, корпус резервуара снабжен приемным патрубком сточных вод, в накопительном резервуаре размещены придонный аэратор и насос для откачивания ила, вертикальный цилиндр в нижней внутренней зоне снабжен дисковой заглушкой, разделяющей вертикальный цилиндр на верхний и нижний отсеки, при этом в стенке нижнего отсека цилиндра выполнены отверстия, а выходной конец крупнопузырчатого аэратора расположен в нижнем отсеке вертикального цилиндра, а внутренний аэратор соединен с отводящей трубой с образованием эрлифта, при этом они расположены в верхнем отсеке вертикального цилиндра, снабженного дополнительным крупнопузырчатым аэратором, расположенным внутри вертикального цилиндра, а нижний конец дополнительного крупнопузырчатого аэратора скошен под углом 45 градусов и расположен непосредственно над дисковой заглушкой, а верхний конец крупнопузырчатого аэратора снабжен тройником с датчиком давления, при этом угловой биофильтр снабжен биологической загрузкой, расположенной в зоне перфорации верхнего отсека вертикального цилиндра. Длина l₁ вертикального цилиндра в 5 раз больше расстояния l₂ от нижнего обреза вертикального цилиндра до конца перфорации, при этом длина l₃ участка, на котором выполнена перфорация, не менее чем в 3,5 раза меньше длины l₁ цилиндра и выбирается из условия загрузки накопительного резервуара сточными водами, так чтобы перфорация всегда была погружена в жидкость. Биологическая загрузка может быть расположена либо снаружи вертикального цилиндра, либо внутри вертикального цилиндра. Биологическая загрузка выполнена в виде цилиндрических щеток с ворсовой поверхностью. Придонный резервуар расположен либо по диагонали резервуара, либо параллельно одной из сторон резервуара.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 изображен накопительный резервуар с угловым биофильтром устройства для очистки сточных вод, вид сверху. На фиг.2 - угловой биофильтр, разрез А-А на фиг.1.

Накопительный резервуар устройства для очистки сточных вод содержит угловой биофильтр 1 размещенный в корпус 2 с приемным патрубком 3 сточных вод, придонный аэратор 4, установленный по диагонали резервуара, и насос 5 для откачивания ила. Угловой биофильтр 1 выполнен в виде перфорированного вертикального цилиндра 6 с перфорацией 7, с противоположной стороны которой к цилиндру примыкает крупнопузырчатый аэратор 9. Вертикальный цилиндр 6 расположен в одном из углов корпуса 2 и снабжен в нижней внутренней зоне дисковой заглушкой 10, разделяющей вертикальный цилиндр 6 на верхний и нижний отсеки 11 и 12. В полости верхнего отсека 11 вертикального цилиндра 6 расположены отводящая труба 13 и внутренний аэратор 14. Внутренний аэратор 14 в нижней зоне 15 соединен с отводящей трубой 13 с образованием эрлифта.

В стенке нижнего отсека 12 цилиндра 6 выполнены дополнительные отверстия 16. Выходной конец 17 крупнопузырчатого аэратора 9 проходит через отверстие 8 в стенке в полость нижнего отсека 12 вертикального цилиндра 6. В полости верхнего отсека 11 вертикального цилиндра 6 расположен дополнительный крупнопузырчатый аэратор 18, выполненный в виде вертикальной трубки, а его выходной нижний конец 19 скошен под углом 45 градусов и расположен непосредственно над дисковой заглушкой 10. Внутренний аэратор 14, отводящая труба 13 и дополнительный крупнопузырчатый аэратор 18 представляют собой примыкающие друг к другу трубки. Верхний конец крупнопузырчатого аэратора 18 снабжен тройником 20 с датчиком давления 21. Угловой биофильтр 1 снабжен биологической загрузкой 22, расположенной в зоне перфорации 7 вертикального цилиндра 6. Биологическая загрузка 22 расположена либо снаружи вертикального цилиндра 6 либо внутри вертикального цилиндра 6. Биологическая загрузка 22 выполнена в виде цилиндрических щеток с ворсовой поверхностью.

Длина l₁ от верхнего обреза 23 до нижнего обреза 24 цилиндра 6 в 5 раз больше расстояния l₂ от нижнего обреза 24 вертикального цилиндра 6 до конца перфорации 7, при этом длина l₃ участка, на котором выполнена перфорация 7, не менее чем в 3,5 раза меньше длины l₁ цилиндра 6 и выбирается из условия загрузки накопительного резервуара сточными водами, так чтобы перфорация всегда была погружена в жидкость.

Накопительный резервуар с угловым биофильтром устройства для очистки сточных вод работает следующим образом.

Сточные воды, поступающие в корпус 1 накопительного резервуара через приемный патрубок 3 сточных вод, содержат крупные и мелкие фракции отходов. В накопительном резервуаре начинается предварительная обработка сточных вод активным илом по всему объему корпуса 2 благодаря наличию придонного аэратора 4, который может быть установлен по диагонали, вспенивающего активный ил, выносящего его в верхние слои и перемешивающего с остальной жидкостью. Этот процесс особенно активизируется в слое жидкости, примыкающем к угловому биофильтру 1, и во внутренней полости самого биофильтра 1. Воздушный поток подается в полость нижнего отсека 12 крупнопузырчатым аэратором 9 через выходной конец 17. Крупные пузырьки воздуха, выходящие через отверстия 16 нижнего отсека 12, вспенивает жидкость и способствует разбиванию крупных фракций отходов, отгоняя неразбитые фракции от вертикального цилиндра 6, чтобы они не попали через перфорацию 7 во внутрь цилиндра.

Дополнительный трубчатый крупнопузырчатый аэратор 18 выполняет несколько функций. Он разбивает частички отходов, попавшие во внутреннюю полость верхнего отсека 11 цилиндра 6, крупными пузырьками воздуха, образующимися за счет косого среза на его выходном конце 19. Другой функцией аэратора 18 является разбивание крупных фракций отходов, находящихся снаружи вертикального цилиндра 6. Происходит это за счет прохода воздушных пузырьков через перфорацию 7, которые не только разбивают крупные фракции отходов, но и препятствуют попаданию неразрушенных частиц во внутреннюю полость верхнего отсека 11, отгоняя их от перфорации 7. При этом воздушные пузырьки, прошедшие через перфорацию 7 за пределы цилиндра 6, активизируют процесс воздействия активного ила на отходы задержанные биологической загрузкой 22, на которой зависает активный ил. Перфорация 7 выполнена в нижней зоне верхнего отсека 11 в секторе примерно 45 градусов, обращенном к цилиндрическим щеткам с ворсовой поверхностью биологической загрузки 22. Особенно эффективно взаимодействие воздушных пузырьков, проходящих через перфорацию 7, с активным илом на поверхности ворсинок биологической загрузки 22 в случае, если биологическая загрузка 22 расположена снаружи вертикального цилиндра 6. Если биологическая загрузка 22 расположена внутри цилиндра 6, то взаимодействие активного ила с воздушными пузырьками на поверхности ворсинок биологической загрузки 22 обеспечивается дополнительным аэратором 18. Перфорация 7 выполнена таким образом, чтобы максимально взаимодействовать с активным илом и воздействовать на крупные фракции отходов. Это достигается ее секторным расположением и тем, что длина всего цилиндра l₁, в 5 раз больше расстояния l₂ от нижнего обреза вертикального цилиндра до конца перфорации, а участок вертикального цилиндра, на котором выполнена перфорация всегда должна быть погружена в жидкость сточных вод. Очень важную функцию выполняет эрлифт, образованный взаимодействием воздушного потока, поступающего из внутреннего аэратора 14 в зоне 15 в отводящую трубу 13, с жидкостью, поступающей внутрь отводящей трубы 13 из полости верхнего отсека 11 через нижнюю полость трубы 13. Воздушный поток «подсасывает» жидкость и транспортирует ее по трубе 13. В отводящей трубе 13 одновременно с транспортированием жидкости продолжаются процессы разбивания отходов на мельчайшие частички посредством воздействия на них воздушных пузырьков, образованных в зоне 15, и аэрации активного ила и его взаимодействия с частицами отходов, находящимися в транспортируемом отводящей трубой 13 потоке жидкости. Одна из основных задач, которые последовательно решаются всеми элементами конструкции, обеспечить обработку и разбивание частиц отходов до такой степени, чтобы они при попадании в отводящую трубу 13 не забивали ее, а свободно транспортировались дальше.

Таким образом, заявленное изобретение решает техническую задачу повышения эффективности очистки сточных вод в накопительном резервуаре за счет увеличения площади контакта активного ила с пузырьками воздуха и оптимизации режима образования воздушных пузырьков, исключения засорения отходами перфорации вертикального цилиндра и его отводящей трубы.

1. Накопительный резервуар устройства для очистки сточных вод, содержащий угловой биофильтр, выполненный в виде перфорированного вертикального цилиндра, в нижней наружной зоне которого размещен крупнопузырчатый аэратор, а внутри него размещены отводящая труба и внутренний аэратор, корпус резервуара снабжен приемным патрубком сточных вод, в накопительном резервуаре размещены придонный аэратор и насос для откачивания ила, отличающийся тем, что вертикальный цилиндр в нижней внутренней зоне снабжен дисковой заглушкой, разделяющей вертикальный цилиндр на верхний и нижний отсеки, при этом в стенке нижнего отсека цилиндра выполнены отверстия, а выходной конец крупнопузырчатого аэратора расположен в нижнем отсеке вертикального цилиндра, а внутренний аэратор соединен с отводящей трубой с образованием эрлифта, при этом они расположены в верхнем отсеке вертикального цилиндра, снабженного дополнительным крупнопузырчатым аэратором, расположенным внутри вертикального цилиндра, а нижний конец дополнительного крупнопузырчатого аэратора скошен под углом 45° и расположен непосредственно над дисковой заглушкой, а верхний конец крупнопузырчатого аэратора снабжен тройником с датчиком давления, при этом угловой биофильтр снабжен биологической загрузкой, расположенной в зоне перфорации вертикального цилиндра.

2. Накопительный резервуар устройства для очистки сточных вод по п.1, отличающийся тем, что длина l₁ вертикального цилиндра в 5 раз больше расстояния l₂ от нижнего обреза вертикального цилиндра до конца перфорации, при этом длина l₃ участка, на котором выполнена перфорация, не менее чем в 3,5 раза меньше длины l₁ цилиндра и выбирается из условия загрузки накопительного резервуара сточными водами так, чтобы перфорация всегда была погружена в жидкость.

3. Накопительный резервуар устройства для очистки сточных вод по п.1, отличающийся тем, что биологическая загрузка расположена либо снаружи вертикального цилиндра, либо внутри вертикального цилиндра.

4. Накопительный резервуар устройства для очистки сточных вод по п.1, отличающийся тем, что биологическая загрузка выполнена в виде цилиндрических щеток с ворсовой поверхностью.

5. Накопительный резервуар устройства для очистки сточных вод по п.1, отличающийся тем, что придонный резервуар расположен либо по диагонали резервуара, либо параллельно одной из сторон резервуара.