Установка для очистки воды

Установка для очистки воды

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советски к

Социалистические

Республик

OllHCAHME

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >947081 (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 15.12.80 (21) 3217646/29-26 с присоединением заявки Ле (23) Приоритет

Опубликовано 30.07,82. Бюллетень № 28 (51)М. Кл.

С 02 F 3/00

3Ьсударотиеиюй комитет

CCCP ае делам изобретений н открытий (53) УДК 628.356 (088.8) Лата опубликования описания .02.08.82

Н. А. Луценко, В. С. Кулик, Н. И. Резник и Г. Д. Бердышев (72) Авторы изобретения

Киевский ордена Ленина государственный униве тетим. Т. Г. Шевченко

» (2I ) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ

1 ,Изобретение относится к обработке и очистке природных и сточных вод, касается установок и аппаратов для очистки и доачистки воды биологическими способами и может найти применение в рыбоводстве с

5 целью очистки и доочистки воды, используемой для массового культивирования водных организмов, а также в биологических очистных сооружениях для очистки и доочистки сточных вод, сбрасываемых в природные -водоемы.

Известна установка для очистки воды, содержащая корпус с днищем и установленными в корпусе рядами прямоугольного сечения секциями биологических фильтров.

В секциях биологических фильтров размещена фильтрующая загрузка, а под фильтрующей загрузкой расположены перфорированные распределительные трубы, соедн-Зо ненные с узлом подачи исходной жидкости и дополнительным фильтром, размешенным между корпусом бнофильтра и сборным

pe3epsyapo (1) .

Однако указанная установка для очистки воды несовершенна по конструкции, характеризуется малой производительностью очистки воды и неприменима для этих це1 лей в промышленных биологических очистных сооружениях.

Известна также установка для очистки воды, состоящая из корпуса с коническим днищем, выполненным разделенным посредством вертикально расположенных и недоходящих концами до днища продольных перегородок на вертикальный канал и от секи осветленной воды. Между продольными перегородками в вертикальном канале расположены рядами секции биологических фильтров, выполненные в виде прямоугольных в плане емкостей с фильтруюшей загрузкой и перфорированными трубами. Перфорированные трубы выполнены соединенными.c узлом подачи воды на очистку, а камеры осветленной воды посредством водосточных лотков и трубопроводов с вентилями сообщены с дополнительными фильтрами, расположенными каскадно с боковых сторон корпуса f,? J .

Известная установка обеспечивает очистку воды с повышенным содержанием в ней взвешенных веществ, однако она не

Обеспечивает очистку воды от легколетучих соединений и трудноокиспяемых оргатптческих соединений.

Пель изобретения - повышение степени очистки путем обеспечения очистки воды тр от пегколетучих, а также трудноокисляемых органических соединений.

Поставленная цель достигается тем, что установка для очистки воды, содержащая вертикальный канал и секции биопо-т гическцх фипьтротз, вьптопнециые B вттде прям оуголbf(bI; Б плане емкостеЙ с фильтрующей загрузкой и перфорированными распределительными 1рубамтт, сиабжепе ристтопожет(ттт,тмтт под фильтру>сшей запру:з-. кой трубчатыми еэраторами, Основание вертпкельног0 капала ocíàùàíî решеткой, а сам канал снабжен поперечно расположенными с зазорами вертикальными перегородками, которые иоддерживак>тся снизу решеткой, между корпусом и дополнительным фильтром расположен пленочный бпол(згическпй (1(испптепь, сцабжеплый водосбор ым р(зорвуерэм с накпоннт.тм дттттттте(,1, а т(ед тз досборттьIM роз(рвуаро„1 расположе--, ны с уклоном друг над другом водосточттые перегородки с бортами, Образующими вентипяштоппьте щели, причем первая сверху водосто птая перегородка плепо (ного биологического окислителя выполнена сооб35

IIIeEIIioEI c вертикальным каналом корпуса посредством водосточного лотка, а водосборпый резервуар биологического окислителя каналом сообщен с допоптпггельным фильтром, канал образован перпендикуляр/я ло расттот(О>т(ештотт к цаклоннотту дтпттцу 110регородкой II боковой стенкой дополнительного фильтра, выполненной по высоте ниже второй его боковои стенки, кроме того, дополнительный фильтр оснащен щепевым

p$ дтттщем дпя культивироваттття водной растительности, расположенным сверху его фильтрутощей загрузки.

На фиг. 1 изображена установка для очистки воды в прямоугольной проекции, 50 план; на фиг, 2-корпус установки, аксонометрия; на фиг. 3-установка дпя очистки воды, вид сбоку; на фиг. 4 - фрагмент конструкции пленочного биологического скислителя, аксонометрия; на фиг. 5установка в поперечном разрезе и с по5 яснецием функциональной схемы.

Предлагаемая установка для очистки воды представляет собой прямоугольной

81 ф (в (тлене) формы агрегат (фиг. 1), содер-жащий корпус 1 (фиг. 1 и 2), который состоит из продольных 2 и торцовых 3 стенок. Снизу корпус 1 снабжен днищем 4, образованным ттаклонттьтми стенками (фиг. 5) .

В продольном направлении корпус 1 риздепетт вертикально расположенными недоходяшими нижними концами до днища 4 двумя перегородками 5 и 6 на отсеки 7 и 8 и вертикальный канал 9.

В отсеках 7 и 8 расположены секции биологических фильтров 10. Каждый из таких фильтров 10 представляет собой прямоугольную в плане емкость, выполненную закрепленной на торцовых стенках

3 с Образованием зазоров между собой и с тецкам и 2 и перегородками 5 и 6.

На дне секций биологических фильтров

10 расположены перфорированные распределительные трубы 11, соединенные посредством трубопроводов с вентилями 12 с нагнетатепьным патрубком насоса 13 подачи воды. Кроме того, на дне емкостей секций биологических фильтров 10 расположены трубчатые аэраторы 14, соединенные посредством трубопроводов с вентилями 15 с воздуходувкой 16.

Внутри емкостей фильтров 10 располо>ксна фильтруюшая загрузка 17 (фиг. 5), являющаяся обычной для биолоигческих фильтров. Ниж>тяя часть вертикального канала 9 оснащена решеткой 18. Внутри канала 9 вертикально установлены с зазорами между собой поперечные перегородки 19, упттратощттеся нпжтптми концами в решетку 18.

Вертикальный канал 9 с торцовых сторон снабжен водосливными окнами 20, представптттотттимтт собой квадратные вырезы в торцовых стенках 3 (фиг. 2 и 5). Посредством этих окон вертикальный канал 9 сообщен с водосточным лотком 21. т1тттттце 4 корпуса 1 оснащено перфорированным трубопроводом 22, который сообщен посредством трубопровода с вентилем 23 с всасывающим патрубком насоса 13.

Верхние концы торцовых стенок водосточного лотка 21 имеют одну и ту же высоту, что и торцовые стенки 3. Продольная стенка лотка 2 1 выполнена по высоте ниже высоты продольных стенок 2, а также ниже верхней кромки водосливных окон 20, что необходимб для обеспечения ,равномерного слива воды.

Вертикальный канал 9 корпуса 1 посредством водосливных окон 20 и водосточного лотка 21 сообщен с пленочным биологическим окислителем 24 (фиг. 1, 3 и 5), который изображен на фиг. 4.

5 9470

Пленочный биологический окислитель 24 имеет обшую с корпусом 1 боковую стенку 2 и состоит из расположенных друг над другом наклонных перегородок 25 и

26. Торцовые концы перегородок 25 и

26 выполнены укрепленными в боковой стенке, имеюшей вентиляционные окна 27.

Наклонные перегородки 26 имеют продольные борта 28 и расположены между наклонными перегородками 25 с образо- 1ф ванием зазоров 29 и вентиляционных щелей между продольными бортами 28.

Кроме того, наклонные перегородки 26 .укреплены посредством бортов 28 на опорной раме 30 (фиг. 4). Боковая сторона первой сверху наклонной перегородки 25 соединена с боковой частью основания водосточного лотка 2 1.

Снизу пленочный биологический окислитель 24 имеет водосборный резервуар

31, имеюший наклонное днище 32 и вторую боковую стенку 33. Таким образом, пленочный биологический окислитель 24 представляет собой вертикальную колонку из наклонных перегородок, конец сточной 25 поверхности перегородки 25 отделен посредством зазора 29 от начала сточной поверхности перегородки 26, а конец сточной поверхности перегородки 26 отделен посредством зазора от начала сточ- Зо ной поверхности нижележащей перегородки 25.

В углублении водосборного резервуара

3 1, образованном наклонным днишем 32 и стенкой 33, расположен перфорированный трубопровод 34, сообщенный посредством трубопровода с вентилем 35 с всасывающим патрубком насоса 13 подачи воды.

Предлагаемая установка оснашена до- 4 полнительным фильтром 36 очистки воды, образованным продольными стенками 33 и 37, имеющим торцовые стенки и днише, на котором расположен перфорированный трубопровод 38, сообшенный посредством вентиля 39 с коллектором отвода очищенной воды. фильтр 36 снабжен крупнозернистой фильтруюшей загрузкой 40, сверху которой расположено шелевое днище 41 для

50 культивирования водной растительности.

Боковая стенка 37 выполнена по высоте выше боковой стенки 33. Перпендикулярно наклонному днишу 32 в водосборном резервуаре 3 1 установлена продольная отбойная перемычка 42, образуюшая

55 совместно с боковой стенкой 37 водосливную шель 43, обеспечивающую подачу воды в фильтр 36. Насос 13 посредством

81 6 трубопровода с вентилем 44 сообшен с источником подачи воды на очистку. Кроме того, насос 13 посредством трубопровода с вентилем 45 сообщен с коллектором сброса осадка.

Установка работает следуюшим образом.

Воду, предназначенную для очистки, из коллектора через открытый вентиль

44 насосом 13 подачи воды подают по трубопроводам с открытыми вентилями 12 в перфорированные распределительные трубы ll секций биологических фильтров 10.

В секциях биологических фильтров 10 вода из распределительйых труб ll равномерно поступает в фильтруюшую загрузку

17, проходит через ее щели и поры, заполняет каждую иэ емкостей фильтров 10 и по мере ее дальнейшего поступления через верхние кромки емкостей секций фильтров

10 и далее через щели, образованные стенками 2 и 3, секциями биологических фильтров 10 и продольными перегородками 5 и

6, самотеком сливается в днище 4, заполняет его, а затем поступает в вертикаль ный канал 9 и, проходя через решетку 18 и через щели между поперечными перегородками 19, через водосливные. окна 20 самотеком поступает в водосточный лоток 21.

П о м ере пос тупления очищаем ой воды в водосточный лоток 21 включают в работу воздуходувку 16 и через открытые вентили 15 по воздухопроводам подают сжатый воздух в трубчатые аэраторы 14, . посредством которых обеспечивают аэрацию очишаемой воды.

После заполнения очишаемой водой водосточного лотка 21 вода равномерным

/ потоком переливается через верхнюю кромку его продольной стенки и стекает вниз по наклонной поверхности верхней перегородки 25, затем проходит сточные поверхности перегородок 26 и 25 и в конечном итоге по сточной поверхности перегородки 26 стекает в водосборный резер.вуар 31.

В водосборном резервуаре перемычка

42 обеспечивает углубленную подачу воды и способствует осаждению взвешенных веществ в углублении наклонного днища

32. Из водосточного резервуара 3 1 осветленная вода через водосточную шель 43, образованную перемычкой 42 и стенкой

ЗЗ, поступает в дополнительный фильтр

36 путем переливания ее через верхнюю кромку стенки 33.

В дополнительном фильтре 36 вода под гидростатическим давлением проходит

7 9470 шалевое днище 14, на котором размещен биоценоз водной растительности (не пока зан), профильтровывается через него и затем проходит фильтруюшую крупнозернистую загрузку 40 и через перфорироваи-5 ный трубопровод 38 при открытом вентиле 39 в очишенном виде самотеком поступает в коллектор отвода очищенной воды.

По мере накопления осад са в- днище 4 t0 и водосборном резервуаре 31 путем перекрытия вентиля 44, вентилей 12 и от крытия вентилей 23 и 35, а также вентиля,45 через перфорированные трубопр>о воды 22 и 34 насосом 13 сбрасывают его в коллектор отвода осадка.

Сушность очистки воды заключается в следующем. В процессе прохождения очишаемой воды через фильтрук>шую загрузку

17 секций биологических фильтров 10 по- >0 . средством биологической пленки, развиваюшейся на загрузке, осуществляется биологическое окисление загрязненной воды и адсорбция загрязнений биоценозом живых организмов биопленки, При этом осу- >5 шествляется удаление легколетучнх соединений воздухом, поступающим из воздуходувки 16 по вохдухопроводам через открытые вентили 15 в трубчатые аэраторы 14.

Кроме того, посредством аэрируемого воз-50 духа вода пасышается кислородом, при этом усиливается рост организмов биологической пленки, интенсифицируются процессы аэробного окисления загрязнений воды и предотвращается заиливание загрязнений фильтруюшей загрузки и усиливается вынос отмерших частиц биологической пленки.

Выносимые потоком воды из секций биологических фильтров 10 отмершие .частицы биологической пленки и взвешенные вещества потоком воды уносятся вниз через щели между секциями биологических фильтров 10 и перегородками 5 и 6, и стенками 2 и 3 и в конечном итоге оседают в днище 4. Частично очищенная и осветленная с удаленными легколетучими веществами вода самотеком через решетку 18 и щели пластинчатых перегородок

19 вертикального канала 9 поднимается вверх и стекает через водосливные окна

20 в водосточный лоток 21.

На вертикально расположенных поперечных перегородках 19 вертикального канала 9 образуется дополнительная биологи55 ческая пленка иэ гетеротрофных микроорганизмов, осушес твляюшая биологическую доочистку воды.

81 8

Таким образом, корпус 1 является основным элементом установки для очистки воды, где происходят удаление легколетучих, веществ .из очишаемой воды посредством аэрации воздухом; биологическая очистка воды посредством биологической пленки и осветление воды путем ее отстаивания.

Кроме того, корпус 1 выполняет также функции вертикального отстойника, характеризующегося оптимальными гидравлическими параметрами.

Частично очищенная и осветленная во- да поступает иэ водосточного лотка 2 1, проходит через перегородки 25 и 26 планктонного биологического окислителя

24 и в виде тонкого слоя контактирует с окружающей воздушной средой и таким образом за счет газеобмена насыщается кислородом воздуха, а также подвергается дополнительной биологической очистке посредством биологической пленки, развивающейся на поверхностях перегородок 25 и 26.

При достаточно освещаемых сточных поверхностях перегородок 25 и 26 в биоценоэах биологической пленки могут развиваться водоросли, которые являются поглотителями минеральных веществ, что способствует улучшению газообмена режима и минерального состава очишаемой воды.

Очишенная вода собирается в водосборном резервуаре 3 1, в углублении днища которого оседают взвешенные вешества, а вода через щель 43 поступает в дополнительный фильтр 36.

Пленочный биологический окислитель

24 в данном случае осуществляет вторую фазу биологической очистки воды. Он является своего рода биологическим фильтром и отстойником и обеспечивает усиленную аэрацию и биологическую очистку воды и ее осветление за счет задержки взвешенных веществ в углублении днища 32.

При поступлении воды в дополнительный фильтр 36 очишаемая воды подвергается окончательной очистке и отводится через трубопровод с открытым вентилем

39 в коллектор очищенной воды. Дополнительный фильтр 36 может работать как в режиме биологического фильтра благодаря биоценозам высших водных растений, так и в режиме обычного самотечного фильтра с крупнозернистой загрузкой.

Специально подобранные водные растения, которые служат в качестве биологи)ческого фильтра, высаживают в шелевом днище 41 обычным для этих целей способом. Высокоэффективная роль высших водных растений в очистке воды общеизвестна.

9 9470

Дополнительный фильтр является третьей ступенью очистки воды. Он обеспечивает окончательную доочистку воды посредством биологической адсорбш и загрязнений биоценозом водных растений, а также фильтра« цией воды через крупнозернистую загрузку 40.

Накопившийся осадок из днища 4 и углубления днища 32 водосборного резервуа-. ра 31 удаляют насосом13 через дырчатыеЙ 10 трубопроводы 22 и 34 при открытых вентилях 23, 35 и 45 и закрытых вентилях

44 и 12. После удаления осадка закрывают вентили 23, 35 и 45 и открывают вентили 44 и 12, включают в работу .насос 13.

Предлагаемая установка для очистки ,воды позволяет очищать воду с повышен ным содержанием в ней взвешенных и легколетучих веществ за счет усиленной аэра- о ции очишаемой воды, а также максимального контакта в биологическом пленочном окислителе очишаемой воды с воздушной средой и сочетания биологических методов очистки воды с процессом осветления и фильтрования. Установка проста по конструкции, надежна в эксплуатации и обеспечивает глубокую очистку воды от загрязнений и пегкопетучих веществ.

Формула изобретения

1. Установка для очистки воды, содержащая корпус с коническим днищем, разделенный вертикальными недоходящими до

35 днища продольными перегородками на центральный вертикальный канал и секции биологических фильтров, выполненные в виде прямоугольных в плане емкостей с фильт40

81 10 рующей загрузкой и расположенными под ней перфорированными распределительными трубами, а также дополнительные фильтры, отличающаяся тем, что, с целью повышения степени очистки воды путем обеспечения очистки ее от легколетучих соединений и трудноокисляемых соединений, она снабжена трубчатыми аэраторами, расположенными под фильтруюшей загрузкой в секциях биологических фильтров, установленными в центральном вертикальном канале вертикальными поперечными перегородками с прикрепленной к их нижним торцам решеткой, а также пленочным биологическим окислителем, размещенным между корпусом и дополни-. тельным фильтром и сообщенным с послед« ним и центральным вертикальным каналом корпуса.

2. Установка по п. 1, о т л и ч а юm а я с я тем, что пленочный биологический окислитель выполнен из водосточных перегородок с бортами, расположенных с уклоном одна над другой, водосточного лотка, смонтированного в начале верхней водосточной перегородки, а также размещенного под водосточными перегородками водосборного резервуара с днищем, наклонным в сторону дополнительного фильтра, и отбойной перемычкой, недохоцяшей до днища резервуара, расположенной перпендикулярно ему.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке % 2826616/29-26, кл. С 02F 3/18, 09.10.79.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке % 2996670/29-26, кп. С 02 Г 3/32, 23. 10.8 1.

947081

Составитепь Л. Суханова

Редактор B. Петраш Техред Т .Фанта Корректор /д. Бокшан

Заказ 55 13/34 Тираж 98 1 Подписное

BHHHHH Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4