СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ


RU (11) 2305662 (13) C1

(51) МПК
C02F 3/12 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 17.10.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2007.09.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 2006102607/15 
(22) Дата подачи заявки: 2006.01.31 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2006.01.31 
(45) Опубликовано: 2007.09.10 
(56) Аналоги изобретения: RU 2229815 C1, 20.05.2004. SU 819069 A1, 07.04.1981. SU 1191429 A2, 15.11.1985. RU 2057085 C1, 27.03.1996. RU 2060967 C1, 27.05.1996. RU 2162062 С1, 20.01.2001. RU 2201405 C1, 27.03.2003. RU 2220112 C1, 27.12.2003. 
(72) Имя изобретателя: Бобылев Юрий Олегович (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Бобылев Юрий Олегович (RU) 
(98) Адрес для переписки: 115569, Москва, ул. Шипиловская, 5, кв.182, О.И. Брик 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение может быть использовано при очистке сточных вод в коттеджах, приусадебных домах, гостиничных комплексах, школах, поселках, спортивных клубах, на предприятиях общественного питания. Устройство содержит корпус 1 с герметичной крышкой, в котором размещены содержащий активный ил уравнивающий резервуар 3, снабженный патрубком 2 подвода сточных вод, аварийным датчиком, аэраторами-мешалками 4. Уравнивающий резервуар 3 сообщается с активационным резервуаром 7 посредством переливного патрубка 5, расположенного в придонной зоне разделительной стенки 6. В активационном резервуаре 7 размещены мелкопузырчатые аэраторы 8, трубчатый колодец 9 с главным насосом 12 и внутренним аэратором 11, крупнопузырчатым аэратором 20 внешнего обдува. Стенки трубчатого колодца 9 в средней зоне выполнены с перфорацией 14, охвачены снаружи обечайкой 18, выполненной в виде цилиндра, нижний торец которого расположен в раструбе 15, меньшее основание которого герметично закреплено на наружной стенке трубчатого колодца 9. Устройство также включает аэротенк 21, снабженный мелкопузырчатым аэратором 8, рециркуляционным насосом 22 ила и циркуляционным насосом 25 частично очищенной воды. С аэротенком 21 сообщается вторичный отстойник 27, снабженный успокоителем поступающей очищенной воды, выходным фильтром 32, отводным патрубком 33 чистой воды, аэратором-разбивателем 34 биопленки, насосом-удалителем 35 биопленки. Насос-удалитель 35 биопленки выполнен в виде трубопровода J-образной формы, один торец которого расположен ниже зоны выходного фильтра 32, а второй - выше. Устройство также содержит камеру 24 стабилизации ила, снабженную успокоителем ила и аэраторами-мешалками 4, расположенными в придонной ее части. Эта камера взаимосвязана с уравнивающим резервуаром 3 посредством переливного трубопровода 41. Кроме того, устройство снабжено блоком управления 42, компрессором 43, распределителями 45, 47 и 48, соответственно, турбофазы, первой и второй фаз. Распределители 45, 47 и 48 связаны воздуховодами с аэраторами и насосами. Изобретение позволяет повторно использовать очищенные сточные воды, уменьшить энергозатраты, упростить конструкцию устройства, повысить его надежность, снизить трудоемкость при его изготовлении, эксплуатации и очистке. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 5 ил. 



ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к саморегулирующимся системам, включающим способ и устройство для глубокой биологической очистки бытовых сточных вод активным илом во взвешенном состоянии, используемым как в отдельно стоящих коттеджах, приусадебных домах, так в гостиничных комплексах, школах, спортивных клубах, поселках, предприятиях общественного питания и т.д.
При биологической очистке сточных вод используется активный ил, представляющий собой смесь различных бактерий и мелких микроорганизмов, но при этом активационный процесс возможен только при непрерывном наличии кислорода воздуха с различной степенью насыщения, что обеспечивает непрерывное взаимодействие сточных вод с илом во взвешенном его состоянии и, следовательно, процесс окисления.
Известны патенты России по кл. С02 3/02, №819069, 1987, «Устройство для очистки сточных вод» и №2057085, 1994 г., «Компактная установка для очистки сточных вод», в которых имеется камеры аэрации, двухъярусные отстойники, илосборники, пневматические аэраторы, патрубки подачи сточных вод, перетекания очищаемой воды из одной камеры в другую и отвода очищенной воды. Однако данные устройства являются сложными по конструктивному выполнению, что затрудняет их изготовление и эффективное использование при периодическом неравномерном поступлении сточных вод.
Известно техническое решение по патенту России №2060967, кл. С02F 3/02, 1995 г. «Способ глубокой биохимической очистки сточных вод и установка для его осуществления», в котором согласно способу производят подачу исходных сточных вод, первичное отстаивание сточных вод, аэрацию, вторичное отстаивание иловой смеси, озонирование, рециркуляцию ила и выпуск очищенной воды. Установка по этому источнику информации состоит из первичного отстойника, аэротенка с аэратором, вторичного отстойника, трубопроводов подачи сточной воды, удаления осадка, рециркуляции активного ила, выпуска очищенной воды, а также озонирования в первичном отстойнике, дополнительным отстойником, сообщенным с первичным отстойником, емкостью очищенной воды, и трубопроводами для осадка и активного ила, соединяющего нижние части всех отстойников. Однако данное техническое решение как в части способа, так и в части устройства очень сложно и загромождено излишними трубопроводами, а озонаторы установлены в неэффективных местах емкостей.
Известен модельный ряд установок под общим названием «ЮБАС», защищенные патентами РФ №№2201405, 2220112, 2228915 «Способ очистки сточных вод и устройство для его осуществления». Это полностью автоматизированные системы различного уровня сложности. Все эти технические решения содержат накопительный уравнивающий резервуар, где производится предварительная аэробно-аноксидная биологическая очистка аэробным активным илом и происходит процесс ферментативного разложения органических загрязнений. Далее предварительно очищенная вода с илом поступает в аэротенк-активационный резервуар, где происходит окончательное разрушение органического загрязнения, после чего вода поступает в отстойник. Отстоявшийся ил накапливается внизу отстойника, а вода, пройдя ряд очисток через пористые фильтры, выводится из установок.
Наиболее близким техническим решением из вышеперечисленных является «Способ очистки сточных вод и устройство для его осуществления» по патенту РФ №2228915, кл. С02F 3/02, 2003 г., которое включает уравнивающий резервуар, активационный резервуар, отстойник, камеру стабилизации ила, систему трубопроводов и насосов, обеспечивающих перетекание воды или принудительную ее перекачку, и блок управления. Данное устройство и способ по очистке сточных вод предусматривает более тщательную фильтрацию воды после отстойника, но в активационный резервуар поступает вода из уравнивающего резервуара с не вполне разложившимися органическими загрязнениями, что осложняет работу активационного резервуара и отстойника. Устройство осложнено большим количеством камер с пористым фильтром, что осложняет его изготовление и эксплуатацию.
Технической задачей настоящего изобретения является создание саморегулирующейся системы, включающей способ и компактную установку, обеспечивающие достижение технического результата, заключающегося в получении высококачественных очищенных сточных вод, пригодных к повторному использованию, снижение энергозатрат при интенсификации очистки, заключающегося в организации рациональной схемы процесса ферментативного разложения органических загрязнений с накоплением свободного углерода, а также процесса нитрификации, денитрификации и дефосфотации на всех стадиях очистки сточных вод, тем самым облегчается работа очистки в каждом последующем резервуаре, а значит, повышается результативная степень очистки сточных вод, а также упрощение конструкции, что повышает эксплуатационную надежность работы устройства и снижение трудоемкости как при ее изготовлении, так и при ее эксплуатации.
Поставленный результат достигается тем, что в способе очистки сточных вод характеризующемся тем, что предварительно задают продолжительность двух чередующихся фаз работы устройства, подают воздух из распределителя турбо фазы в постоянно работающие главный насос и внутренний аэратор трубчатого колодца, в первой фазе подают воздух в распределитель первой фазы, откуда его распределяют в мелкопузырчатый аэратор аэротенка, аэраторы-мешалки камеры стабилизации ила, внешний аэратор трубчатого колодца, сточные воды подают порционно через входной патрубок в уравновешивающий резервуар, содержащий активный ил, с последующим перетеканием их в активационный резервуар, также содержащий активный ил, полученную взвесь частично очищенных сточных вод с активным илом поднимают внешним аэратором трубчатого колодца с последующим перетеканием ее в трубчатый колодец и последующей перекачкой ее из придонной зоны трубчатого колодца с помощью главного насоса в аэрируемый аэротенк, откуда вода перетекает во вторичный отстойник по закону сообщающихся сосудов, где ее отстаивают, а после подъема уровня воды во вторичном отстойнике выше среза патрубка выходного фильтра самотеком выводят очищенную воду через выходной фильтр с выходным патрубком за пределы устройства, причем после опускания уровня сточных вод в активационном и уравнивающем резервуарах до рабочего уровня и прекращения поступления взвеси с частично очищенной водой в трубчатый колодец производят откачку содержимого трубчатого колодца и переводят работу главного насоса в холостой режим, в результате чего прекращают отвод очищенной воды за пределы устройства и продолжают процесс автономно во всех емкостях устройства до момента подачи очередной порции сточных вод в уравнивающий резервуар, в результате которой возобновляют работу главного насоса и отвод очищенной воды за пределы устройства в объеме, не превышающем поступившей порции сточных вод, после завершения первой фазы переключают работу устройства на начало второй фазы, прекращают подачу воздуха в распределитель первой фазы и подают воздух в распределитель второй фазы, прекращают аэрацию в аэротенке, отключают аэраторы-мешалки камеры стабилизации или, внешний крупнопузырчатый аэратор трубчатого колодца, включают аэраторы-мешалки в уравнивающем резервуаре, мелкопузырчатый аэратор в активационном резервуаре, подают воздух в рециркуляционный и в циркуляционный насосы вторичного отстойника в аэратор-разбиватель биопленки и насос удалитель биопленки, производят откачку рециркуляционным насосом взвеси частично очищенной воды с излишком ила из придонной части аэротенка в успокоитель камеры стабилизации ила, способствуя перетеканию вытесненной воды с частью поступившей взвеси самотеком сначала в уравнивающий резервуар, а затем - в активационный резервуар, что приводит либо к восстановлению рабочего режима главного насоса из холостого режима, либо к продолжению работы главного насоса в рабочем режиме, производят перекачку воды из трубчатого колодца, при этом главный и рециркуляционный насосы работают встречно, одновременно во второй фазе очищают вторичный отстойник путем включения насоса-удалителя биопленки, циркуляционного насоса вторичного отстойника и аэратора-разбивателя биопленки, причем при отсутствии уровня воды во вторичном отстойнике ниже среза патрубка насоса-удалителя биопленки этот насос переходит в холостой режим, начинают процесс отстаивания ила и выдавливания его в аэротенк циркуляционным насосом вторичного отстойника путем перекачивания осветленной воды из средней зоны аэротенка в успокоитель вторичного отстойника, причем циркуляционный насос вторичного отстойника включают в начале второй фазы, а при подаче большого объема поступающих сточных вод уровень в уравнивающем резервуаре повышается, срабатывает аварийный датчик, устройство принудительно переводят в первую фазу работы и обнуляют таймер первой фазы.
Поставленный результат достигается тем, что во второй фазе производительность рециркуляционного насоса перекачки ила из аэротенка в камеру стабилизации ила выбирают больше, чем производительность главного насоса, и нижний уровень воды во вторичном отстойнике и аэротенке фиксируют при равенстве производительностей главного и рециркуляционного насосов.
Поставленный результат достигается тем, что в устройстве для очистки сточных вод, включающем корпус с герметичной крышкой, в котором размещены содержащий активный ил уравнивающий резервуар, снабженный входным патрубком подачи сточных вод, аварийным датчиком, аэраторами-мешалками и сообщающийся с активационным резервуаром посредством переливного патрубка, расположенного в придонной зоне разделительной стенки уравнивающего и активационного резервуаров, при этом в активационном резервуаре размещены мелкопузырчатый аэратор, трубчатый колодец с главным насосом и внутренним аэратором, крупнопузырчатый аэратор внешнего обдува трубчатого колодца, причем стенки трубчатого колодца в средней зоне выполнены с перфорацией и охвачены снаружи обечайкой, выполненной в виде цилиндра с нижним тором расположенным в раструбе, меньшее основание которого герметично закреплено на наружной стенке корпуса трубчатого колодца; аэротенк, снабженный мелкопузырчатым аэратором, рециркуляционным насосом ила и циркуляционным насосом частично очищенной воды, сообщающийся с ним вторичный отстойник, снабженный успокоителем поступающей частично очищенной воды, выходным фильтром, выходным патрубком чистой воды, аэратором-разбивателем биопленки, насосом-удалителем биопленки, выполненным в виде трубопровода J-образной формы, один торец которого расположен ниже зоны выходного фильтра, а второй торец - выше зоны выходного фильтра в верхней части аэротенка; камера стабилизации ила, снабженная успокоителем ила и аэраторами-мешалками, расположенными в придонной ее области, при этом камера стабилизации ила взаимосвязана с уравнивающим резервуаром посредством переливного трубопровода, блок управления, компрессор и распределители турбофазы, первой и второй фаз, связанные воздуховодами подачи воздуха в аэраторы и насосы.
Поставленный результат достигается тем, что корпус устройства выполнен из пластмассы в виде стакана и имеет цилиндрическую или прямоугольную форму, причем стенки стакана выполнены из двух концентрично установленных соосных патрубков, внутреннего и наружного соединенных между собой ребрами жесткости, при этом торцевую зону внутреннего патрубка охватывает переходник со сквозным отверстием, внешняя сторона которого выполнена с прямоугольным фланцем, а полость между внешним и внутренним патрубками заполнена послойно наполнителями, нижние слои - более тяжелым, например бетоном, а верхние - легким и теплосберегающим, например полиуретаном.
На фиг.1 представлено устройство для очистки сточных вод, на фиг.2 - вид сверху устройства для очистки сточных вод при выполнении корпуса цилиндрическим, на фиг.3 - разрез А-А фиг.2, на фиг.4, 5 - вид сверху устройства при выполнении корпуса прямоугольным.
Устройство для очистки сточных вод содержит корпус 1 и герметично закрывающую его крышку (не показано). В корпусе 1 расположено несколько емкостей для последовательного перемещения сточных вод, в результате чего она подвергается обработке. Первоначально сточные воды поступают через входной патрубок 2 подачи сточных вод в уравнивающий резервуар 3. В придонной части уравнивающего резервуара 3 установлены аэраторы - мешалки 4, которые включаются в работу во второй фазе работы устройства и обрабатывают сточные воды поднимающимся воздушным потоком, сохраняя высокую концентрацию ферментов для разложения органических загрязнений. Из уравнивающего резервуара 3 вода самотеком перетекает через переливной патрубок 5, расположенный в придонной зоне разделительной стенки 6, разделяющей уравнивающий 3 и активационный 7 резервуары, поступает в активационный резервуар 7, где вода подвергается последующей обработке. В активационном резервуаре 7 расположен мелкопузырчатый аэратор 8, но их может быть установлено и несколько. Так как мелкопузырчатый аэратор 8 расположен в придонной зоне, то пузырьки воздуха пронизывают весь столб воды, находящейся в резервуаре 7, а мелкопузырчатость обеспечивает более надежное и тщательное растворение кислорода воздуха для использования биомассой при окислении разлагающихся органических загрязнений сточных вод. В активационном резервуаре 7 расположен трубчатый колодец 9 с закрытым дном 10. В трубчатом колодце 9 расположен внутренний аэратор 11, главный насос 12, представляющий собой эрлифт. Стенки 13 трубчатого колодца 9 в средней зоне выполнены с перфорацией 14, ниже которой закреплен раструб 15, меньшее основание которого охватывает и герметично закреплено на стенке 13 трубчатого колодца 9, а большее основание 17 направлено вверх. В уравнивающем резервуаре 3 установлен аварийный датчик 16. Над основанием 17 на трубчатом колодце закреплена цилиндрическая обечайка 18, таким образом, что ее нижний торец входит в раструб 15 с образованием щели 19 между обечайкой 18 и основанием 17. При достижении столба обрабатываемой воды в активационном 7 резервуаре выше щели 19 она по закону сообщающихся сосудов поступает в обечайку, а при дальнейшем ее повышении она самотеком проходит сквозь перфорацию 14 в стенках трубчатого колодца, попадая в него. Снаружи трубчатый колодец 9 обдувается крупнопузырчатым аэратором 20, благодаря чему крупные включения отгоняются от раструба 15, но также происходит перемешивание ила с водой при подаче воды из колодца 9 в аэротенк 21 в первой фазе. Внутри трубчатого колодца вода постоянно подвергается воздействию воздуха посредством внутреннего аэратора 11, а главный насос 12 перекачивает частично очищенную воду из него в аэротенк 21. В аэротенке 21 размещены в придонной зоне мелкопузырчатый аэратор 8, рециркуляционный насос 22 для перекачки ила в успокоитель 23 камеры 24 стабилизации ила, а также циркуляционный насос 25 вторичного отстойника для перекачки воды в успокоитель 26 вторичного отстойника 27. Вторичный отстойник 27 выполнен в виде конуса, меньшее основание которого обращено вниз, при этом в стенке 28 у нижнего меньшего основания 29 выполнена горловина 30, а основание 29 в зоне горловины 30 снабжено козырьком 31. Во вторичном отстойнике 27 очищенная вода отстаивается, ил оседает на основание 29, а благодаря наличию горловины 30 и циркуляционного насоса 25 вторичного отстойника во второй фазе выдавливается из вторичного отстойника 27 и осаждается в аэротенке 21. Вторичный отстойник 27 снабжен выходным фильтром 32 с выходным патрубком 33 для отвода полностью очищенной воды, аэратором-разбивателем 34 биопленки, а также насосом удалителем биопленки 35, выполненным J-образной формы с разновысокими коленами, при этом открытый торец 36 низкого колена 37 расположен во вторичном отстойнике 27 на уровне немного ниже среза выходного фильтра 32, а торец 38 высокого колена 39, снабженного насосом-поддувом 40 воздуха, расположен над аэротенком 21. Камера 24 стабилизации ила снабжена аэраторами-мешалками 4 и соединена с уравнивающим резервуаром 3 переливным трубопроводом 41, обеспечивающим перемещение самотеком воды, вытесненной при поступлении в камеру 24 смеси ила с водой из аэротенка 21. Рециркуляционный насос 22, перекачивающий излишки ил в успокоитель 23 камеры 24 стабилизации ила, устанавливается чуть ниже уровня горловины 30, а циркуляционный насос 25 вторичного отстойника для перекачки воды в успокоитель 26 вторичного отстойника 27 устанавливают на уровне перфорации 14 трубчатого колодца 9. В корпусе 1 установлен блок управления 42, компрессор 43, соединенный воздуховодом 44, с распределителем 45 турбофазы и с переключающим распределительным клапаном 46, обеспечивающим подачу воздуха на распределитель 47, обеспечивающий работу устройства в первой фазе, и распределитель 48, обеспечивающий работу устройства во второй фазе.
Корпус 1 предложенного устройства может быть выполнен как цилиндрическим в виде стакана, см. фиг.2, так и прямоугольным, см. фиг 4, 5, в виде стакана стенки которого выполнены из двух концентрично установленных соосных патрубков внутреннего 49 и наружного 50, соединенных между собой ребрами жесткости 51, весь корпус выполнен из полипропилена, при этом торцевую зону, т.е. горловину внутреннего патрубка 49 охватывает переходник 52, выполненный со сквозным отверстием, а внешняя сторона которого выполнена с прямоугольным фланцем 53, который входит в прямоугольную крышку, обеспечивая надежное герметичное закрывание корпуса 1. При установке корпуса по месту его постоянного нахождения в землю стенки стакана служат опалубкой, а пространство 54 между внутренним 49 и наружным 50 патрубками заполняются комбинированным наполнителем. Так нижняя часть заполняется тяжелым бетоном 55 для прочности и утяжеления, а верхняя часть более легким пенополиуретаном 56 для теплоизоляции. Так как вторичный отстойник 27 выполнен конусным и расположен по центру корпуса, а уравнивающий, активационный резервуары, аэротенк и камера стабилизации ила расположены по периферии вторичного отстойника «вкруговую», то стенки, разделяющие все емкости, выполняют функцию дополнительных ребер жесткости, а в соединении со вторичным отстойником образуют единую жесткую каркасную конструкцию.
Предложенный согласно изобретению способ, обеспечивающий саморегулирование работы устройства, осуществляется следующим образом посредством предложенного устройства для очистки сточных вод.
При выборе типоразмера устройства всегда заранее знают, на какой объем сточных вод оно должно быть рассчитано. Исходя из предполагаемого состава сточных вод, задают продолжительности двух чередующихся фаз работы устройства последовательно чередующимися первой и второй фазами. Загрязненные сточные воды через входной патрубок 2 подвода сточных вод корпуса 1 порционно поступают в уравнивающий резервуар 3, в котором начинается процесс обработки сточных вод активным илом, благодаря подаче воздуха во вторую фазу работы устройства через аэраторы-мешалки 4. Сточные воды последовательно самотеком перетекают, как в сообщающихся сосудах, из уравнивающего резервуара 3 в активационный резервуар 7 через переливной патрубок 5. Активационный резервуар 7 является активационной емкостью, так как вода подвергается мелкопузырчатой аэрации во второй фазе, создаваемой мелкопузырчатым аэратором 8. Из резервуара 7 вода самотеком перетекает в трубчатый колодец 9, где она также аэрируется и главным насосом перекачивается в аэротенк 21, где вода подвергается мелкопузырчатой аэрации, включаемой в первую фазу работы устройства. В трубчатый колодец постоянно подают воздух в непрерывно работающий главный насос и внутренний аэратор трубчатого колодца с распределителя турбофазы. Из аэротенка 21 вода самотеком по закону сообщающихся сосудов поступает в нижнюю часть вторичного отстойника 27, где уровень постепенно поднимается и, достигнув выходного фильтра 32, отводится через выходной патрубок 33 для использования в хозяйственных нуждах. После прекращения поступления воды в трубчатый колодец вода полностью откачивается, что приводит к переходу работы главного насоса в холостой режим, в результате чего прекращают отвод очищенной воды за пределы установки и продолжают процесс очистки воды автономно во всех емкостях до момента поступления очередной порции сточных вод в уравнивающий резервуар через входной патрубок или до начала работы рециркуляционного насоса во второй фазе, в результате этих поступлений возобновляют работу главного насоса и отвод очищенной воды за пределы установки в объеме не более поступившей порции сточных вод. По истечению первой фазы прекращают подачу воздуха в распределитель первой фазы, включается вторая фаза, т.е. воздух подают в распределитель второй фазы. В это время отключают аэрацию в аэротенке, отключают аэраторы мешалки камеры стабилизации ила и крупнопузырчатый аэратор внешнего обдува трубчатого колодца. Во второй фазе включают аэраторы-мешалки в уравнивающем резервуаре и мелкопузырчатый аэратор в активационном резервуаре, подают воздух в рециркуляционный насос, в циркуляционный насос вторичного отстойника, аэратор-разбиватель биопленки и насос, удалитель биопленки, производят откачку рециркуляционным насосом взвеси воды с излишками ила с придонной части аэротенка в успокоитель камеры стабилизации ила. Все это способствует поднятию уровня воды в ней и способствует перетеканию самотеком вытесненной воды в уравнивающий резервуар по переливному трубопроводу 41, а затем через переливной патрубок 5 самотеком в активационный резервуар, и при достижении воды щели 19 и выше нее вода поступит в трубчатый колодец, что приведет к восстановлению рабочего режима главного насоса, т.е. главный насос будет перекачивать воду из трубчатого колодца. В этот момент два насоса-эрлифта, главный и рециркуляционный, будут работать встречно, причем первоначально производительность рециркуляционного насоса немного больше производительности главного насоса, но благодаря изменению уровней в аэротенке и активационном резервуаре производительность главного насоса растет, а рециркуляционного падает, это ведет к уменьшению скоростей изменения уровней и стабилизации их на определенной отметке, где производительность этих двух насосов становится одинаковой. При этом одновременно включается насос удалитель биопленки, аэратор-разбиватель биопленки, т.е. происходит очищение вторичного отстойника, это приводит к заполнению вторичного отстойника активным илом из придонной области аэротенка по закону сообщающихся сосудов и активации процессов денитрификации во вторичном отстойнике. Этот процесс заканчивается при снижении уровня вторичного отстойника ниже всасывающего торца 36 насоса удалителя биопленки и он переходит в холостой режим, начинается отстаивание ила и выдавливание его в аэротенк циркуляционным насосом 25 вторичного отстойника, ранее не оказывающего значимого влияния на процессы устройства. Циркуляционный насос перекачивает осветленную воду из средней зоны аэротенка в успокоитель вторичного отстойника и из него на донную выходную зону вторичного отстойника, выдавливая оседающий ил, так как конец успокоителя находится в нижней зоне вторичного отстойника, где осаждается ил и очищает вторичный отстойник от него. Во второй фазе главный и рециркуляционный насосы включены встречно. Соотношение их производительностей позволяет определить нижний уровень аэротенка, при котором производительности двух насосов равны, т.к. насосы - эрлифты сильно меняют свою производительность при изменении высоты подъема столба жидкости, а рабочий уровень определен не датчиком, а конструкцией трубчатого колодца, и откачать воду из уравнивающего и активационного резервуаров ниже выполненной щели 19 невозможно. В этом действии и заключается саморегулирование процесса работы устройства во второй фазе. Для правильной работы устройства необходимо производительность рециркуляционного насоса на рабочих уровнях выбирать немного большей, чем производительность главного насоса. В первую фазу включают аэраторы камеры стабилизации ила и аэраторы аэротенка, а также крупнопузырчатый аэратор внешнего обдува трубчатого колодца для перемешивания воды с илом в активационном резервуаре и подачи этой смеси в аэротенк, что исключает (а также исключения) попадания крупных включений в трубчатый колодец. Во вторую фазу включают аэраторы уравнивающего резервуара, активационного резервуара, рециркуляционные и циркуляционный насосы ила и воды и насос удалитель и аэратор-разбиватель биопленки для рециркуляции ила и очистки вторичного отстойника. При большом единовременном сбросе сточных вод, что ведет к подъему уровня в уравнивающем резервуаре до аварийного датчика, принудительно переводят работу устройства в первую фазу и обнуляют таймер первой фазы, это приводит к увеличению производительности устройства, так как из-за особенностей работы насосов-эрлифтов, т.е. главного насоса, при большой высоте столба жидкости их производительность значительно повышается. Это происходит очень редко, но если срабатывание аварийного датчика произошло, это ведет к принудительному включению первой фазы и обнулению таймера отсчета первой фазы. Эрлифт - главный насос на этом уровне по экспериментальным данным имеет производительность более чем в три раза большую относительно рабочего уровня, что быстро автоматически снизит уровень ниже аварийного.
Экспериментальные работы по осуществлению способа, проведенные с различным в процентном отношении уровнем загрязнения сточных вод, показали достижение поставленной технической задачи и обеспечение получение чистой воды без взвешенных веществ, годной для использования в хозяйственных нуждах и для последующей очистки и обеззараживания в системах оборотного водоснабжения. Устройство очень хорошо переносит присутствие в сточной воде волос животных, жиров и различного мусора, что ранее являлось причиной отказа многих устройств очистки сточных вод.
Устройство и способ его работы согласно изобретению являются энергосберегающими, а устройство - надежными в работе и простым в изготовлении и обслуживании. Устройства, изготовленные в соответствии с изобретением и работающие по предложенному способу, показали эффективную работу в любых ситуациях по загрузке сточными водами.



ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ очистки сточных вод, характеризующийся тем, что предварительно задают продолжительность двух чередующихся фаз работы устройства, подают воздух из распределителя турбофазы в постоянно работающие главный насос и внутренний аэратор трубчатого колодца, в первой фазе подают воздух в распределитель первой фазы, откуда его распределяют в мелкопузырчатый аэратор аэротенка, аэраторы-мешалки камеры стабилизации ила, крупнопузырчатый аэратор внешнего обдува трубчатого колодца, сточные воды подают порционно через входной патрубок в уравнивающий резервуар, содержащий активный ил, с последующим перетеканием их в активационный резервуар, также содержащий активный ил, полученную взвесь частично очищенных сточных вод с активным илом поднимают крупнопузырчатым аэратором внешнего обдува трубчатого колодца с последующим проходом самотеком ее в трубчатый колодец и последующей перекачкой ее из придонной зоны трубчатого колодца с помощью главного насоса в аэрируемый аэротенк, откуда вода перетекает во вторичный отстойник по закону сообщающихся сосудов, где ее отстаивают, а после подъема уровня воды во вторичном отстойнике выше среза патрубка выходного фильтра самотеком выводят очищенную воду через выходной фильтр с выходным патрубком за пределы устройства, причем после опускания уровня очищенных сточных вод в активационном и уравнивающем резервуарах до рабочего уровня и прекращения поступления взвеси с частично очищенной водой в трубчатый колодец производят откачку содержимого трубчатого колодца и переводят работу главного насоса в холостой режим, в результате чего прекращают отвод очищенной воды за пределы устройства и продолжают процесс автономно во всех емкостях устройства до момента подачи очередной порции сточных вод в уравнивающий резервуар, в результате которой возобновляют работу главного насоса и отвод очищенной воды за пределы устройства в объеме, не превышающем поступившей порции сточных вод, после завершения первой фазы переключают работу устройства на начало второй фазы, прекращают подачу воздуха в распределитель первой фазы и подают воздух в распределитель второй фазы, прекращают аэрацию в аэротенке, отключают аэраторы-мешалки камеры стабилизации ила, крупнопузырчатый аэратор внешнего обдува трубчатого колодца, включают аэраторы-мешалки в уравнивающем резервуаре, мелкопузырчатый аэратор в активационном резервуаре, подают воздух в рециркуляционный и в циркуляционный насосы вторичного отстойника, в аэратор-разбиватель биопленки и в насос-удалитель биопленки, производят откачку рециркуляционным насосом взвеси частично очищенной воды с излишком ила из придонной части аэротенка в успокоитель камеры стабилизации ила, способствуя перетеканию вытесненной воды с частью поступившей взвеси самотеком сначала в уравнивающий резервуар, а затем в активационный резервуар, что приводит либо к восстановлению рабочего режима главного насоса из холостого режима, либо к продолжению работы главного насоса в рабочем режиме, производят перекачку воды из трубчатого колодца, при этом главный и рецуркуляционный насосы работают встречно, одновременно во второй фазе очищают вторичный отстойник путем включения насоса-удалителя биопленки, циркуляционного насоса вторичного отстойника и аэратора-разбивателя биопленки, причем при опускании уровня воды во вторичном отстойнике ниже среза патрубка насоса-удалителя биопленки этот насос переходит в холостой режим, начинают процесс отстаивания ила и выдавливания его в аэротенк циркуляционным насосом вторичного отстойника путем перекачивания осветленной воды из средней зоны аэротенка в успокоитель вторичного отстойника, причем циркуляционный насос вторичного отстойника включают в начале второй фазы, а при подаче большого объема поступающих сточных вод уровень в уравнивающем резервуаре повышается, срабатывает аварийный датчик, устройство принудительно переводят в первую фазу работы и обнуляют таймер первой фазы.
2. Способ по п.1, характеризующийся тем, что производительность рециркуляционного насоса перекачки ила из аэротенка в камеру стабилизации ила в начале второй фазы выбирают больше, чем производительность главного насоса.
3. Способ по п.1, характеризующийся тем, что во время второй фазы нижний уровень воды во вторичном отстойнике и аэротенке фиксируют при равенстве производительностей главного и рециркуляционного насосов.
4. Устройство для очистки сточных вод, включающее корпус с герметичной крышкой, в котором размещены содержащий активный ил уравнивающий резервуар, снабженный входным патрубком сточных вод, аварийным датчиком, аэраторами-мешалками и сообщающийся с активационным резервуаром посредством переливного патрубка, расположенного в придонной зоне разделительной стенки уравнивающего и активационного резервуаров, при этом в активационном резервуаре размещены мелкопузырчатый аэратор, трубчатый колодец с главным насосом и внутренним аэратором, крупнопузырчатый аэратор внешнего обдува трубчатого колодца, причем стенки трубчатого колодца в средней зоне выполнены с перфорацией и охвачены снаружи обечайкой, выполненной в виде цилиндра с нижним торцом, расположенным в раструбе, меньшее основание которого герметично закреплено на наружной стенке корпуса трубчатого колодца, аэротенк, снабженный мелкопузырчатым аэратором, рециркуляционным насосом ила и циркуляционным насосом частично очищенной воды, сообщающийся с ним вторичный отстойник, снабженный успокоителем поступающей частично очищенной воды, выходным фильтром, выходным патрубком чистой воды, аэратором-разбивателем биопленки, насосом-удалителем биопленки, выполненным в виде трубопровода J-образной формы, один торец которого расположен ниже зоны выходного фильтра, а второй торец - выше зоны выходного фильтра в верхней части аэротенка, камеру стабилизации ила, снабженную успокоителем ила и аэраторами-мешалками, расположенными в придонной ее области, при этом камера стабилизации ила взаимосвязана с уравнивающим резервуаром посредством переливного трубопровода, блок управления, компрессор и распределители турбофазы, первой и второй фаз, связанные воздуховодами подачи воздуха в аэраторы и насосы.
5. Устройство по п.4, характеризущееся тем, что корпус выполнен из пластмассы в виде стакана и имеет цилиндрическую или прямоугольную форму, причем стенки стакана выполнены из двух концентрично установленных соосных патрубков, внутреннего и наружного, соединенных между собой ребрами жесткости, при этом торцевую зону внутреннего патрубка охватывает переходник со сквозным отверстием, внешняя сторона которого выполнена с прямоугольным фланцем, а полость между наружным и внутренним патрубками заполнена послойно наполнителями, нижние слои - более тяжелым, например бетоном, а верхние - легким и теплосберегающим, например полиуретаном.





ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru