УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД


RU (11) 2006488 (13) C1

(51) 5 C02F3/12 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - прекратил действие 

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

(21) Заявка: 5024745/26 
(22) Дата подачи заявки: 1992.01.28 
(45) Опубликовано: 1994.01.30 
(71) Заявитель(и): Михайленко Александр Иванович; Ремизов Борис Иванович; Гончаров Николай Васильевич 
(72) Автор(ы): Михайленко Александр Иванович; Ремизов Борис Иванович; Гончаров Николай Васильевич 
(73) Патентообладатель(и): Михайленко Александр Иванович; Ремизов Борис Иванович; Гончаров Николай Васильевич 

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД 

Использование: очистка хозяйственно-бытовых, животноводческих и др. стоков с последующим использованием воды в рыбосовхозах, оборотном водоснабжении и орошаемом земледелии. Сущность изобретения: установка включает аэротенк с расположенной в его нижней части камерой сбора активного ила, насосную станцию с приемной камерой сточных вод, вакуум-баком, фекальными насосами с запорной арматурой, системой трубопроводов. Установка снабжена подающей трубой, присоединенной через задвижку к напорному коллектору насосной станции, а также вертикальными трубами различной высоты с эжекторами. Днище аэротенка выполнено под углом к горизонту, а под ним установлена питающая труба, изогнутая по периметру аэротенка и имеющая по длине отверстия для подачи стоков. К трубопроводу, соединяющему верхнюю часть аэротенка с баком-успокоителем отстойника, присоединен рециркуляционный трубопровод с задвижкой и струйным аэратором в конце его. В верхней части этого трубопровода и на выходном трубопроводе из отстойника установлены участки прозрачной трубы с селективными датчиками по наиболее характерным загрязняющим веществам. Установка имеет блок управления задвижкой, дозаторами и таймерами, а также датчики температуры воды и уровня отложений ила в отстойнике и дозаторы подачи щелочи в приемную камеру с датчиками температуры и рН-метрами. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к водоснабжению, а именно к очистке воды и канализационных стоков в башенных аэротенках, и может быть применено при очистке хозяйственно-бытовых, животноводческих и др. стоков с последующим использованием очищенной воды в рыбосовхозах, оборотном водоснабжении и орошаемом земледелии.

Известна установка для очистки воды и канализационных стоков с аэрацией в нисходящем потоке, включающая вертикально расположенный корпус с перегородкой, не доходящей до основания корпуса и разделяющей корпус на камеры аэрации, сбора активного ила и отстаивания, узлы подвода стоков, снабженные питающим трубопроводом и аэраторами, вертикально установленными в верхней части камеры аэрации, отводящий трубопровод с выходным концом в верхней части камеры отстаивания [1] .

Известная установка не позволяет эффективно производить очистку сточных вод из-за низкой степени перемешивания в аэротенке и невозможности осуществлять регенерацию микробиологического фильтра от минерализованного ила.

Цель изобретения - повышение степени очистки сточных вод и производительности установки.

Это достигается тем, что установка дополнительно содержит подающую трубу, присоединенную через задвижку к напорному коллектору насосной станции, к верхней части которой подсоединены эжекторы, установленные вертикально в направляющих трубах и имеющие разную длину, в нижней части аэротенка под днищем, которое выполнено под углом к плоскости основания аэротенка, установлена питающая труба, изогнутая по периметру аэротенка и имеющая по длине отверстия для слива стоков, а к трубопроводу, соединяющему верхнюю часть аэротенка с баком-успокоителем отстойника, присоединен рециркуляционный трубопровод с задвижкой и струйным аэратором в конце его, причем в верхней части трубопровода установлен участок прозрачной трубы с источником света и фотодатчиком, выход которого соединен с соответствующим входом устройства управления, аналогичный участок прозрачной трубы с источником света и фотодатчиком и расположен на трубопроводе подачи очищенной воды из отстойника, на котором также имеются селективные датчики по наиболее характерным загрязняющим веществам, выходы которых также соединены с соответствующими входами устройства управления, включающего блок управления задвижкой, дозаторами и таймерами, а в насосной станции установлены дозаторы подачи щелочи в приемную камеру, где установлены датчики температуры и рН-метры.

Все перечисленные признаки являются взаимосвязанными благодаря их совместному воздействию на гидравлические режимы аэротенка и обеспечивают следующие эффекты:

эффективное аэрирование всех слоев воды по всей высоте аэротенка за счет подачи воздуха в трубы, имеющие разную высоту;

активное перемешивание ила за счет подачи сточных вод по периметру аэротенка;

повышение степени очистки сточных вод за счет регулирования подачи щелочи в приемную камеру;

денитрификация стоков за счет ограничения подачи воздуха в верхнюю часть аэротенка.

На чертеже представлен продольный разрез установки для очистки стоков.

Аэротенк содержит корпус 1 башенного типа с входящей в него по вертикальной оси подающей трубой 2, к верхней части которой подсоединены эжекторы 3 для подсасывания воздуха, установленные на свободной подвеске в направляющих трубах 4 разной высоты, что позволяет выпускать воздух на разной высоте аэротенка. Нижняя часть корпуса 1 является камерой 5 сбора активного ила, в которой формируется микробиологический фильтр для очистки стоков. Днище 6 аэротенка выполнено под углом ( 45о) к вертикальной оси, в нижней части аэротенка подсоединен илопровод 7, имеющий электрофицированные задвижки 8 и 9 и связанный с камерой 10 предварительной аэрации - приемной камерой насосной станции 11, куда также подаются и стоки из внешней канализации (не показано). В насосной станции размещены приемный патрубок 12, вакуум-бак 13, фекальные насосы 14 с запорной арматурой и подающий трубопровод 15, который через электрофицированные задвижки 16 и 17 соединен соответственно с подающей трубой 2 и питающим трубопроводом 18, соединенным с камерой 5 сбора активного ила и выполненным в виде трубы, изогнутой по периметру аэротенка и имеющей отверстия 19 для слива стоков соответственно по числу направляющих труб 4.

В верхней части корпуса 1 расположен лоток 20, который соединен трубопроводом 21 через прозрачный участок трубы с источником света и фотодатчиком 22, с баком-успокоителем 23 отстойника 24 и через электрофицированную задвижку 25 с аэратором 26.

Отстойник 24 соединен трубопроводом 27 с прозрачным участком трубы с источником света и фотодатчиком 28, а также участком установки селективных электродов с фотодатчиком 29 через задвижку 30 с источником очищенной воды, а через задвижку 31 - с аэратором 26. Кроме того, отстойник 24 соединен трубопроводом 32 через задвижку 33 с илопровом 7, а через задвижку 34 - с площадками сбора шлама и минерализованного ила. В отстойнике 24 установлены датчики 35 и 36 температуры воды и уровня отложившегося ила соответственно. Выходы этих датчиков, а также фотодатчиков 22, 28 и 29 соединены с устройством 37 управления, представляющим собой цифровой многофункциональный регулятор типа Протар-101 или ЛТК-133, входы которого соединены с выходами датчиков 22, 28, 29, 35, 36, 38 и рН-метра 39, а соответствующие выходы - с входами задвижек 8, 9, 30, 31, 33, 34 первый и второй вход дозатора 40 соединен с отдельным выходом устройства управления, соответствующие входы которого соединены с выходом рН-метра и выходом датчиков 35 и 38. В насосной станции также размещены датчик 38 температуры и рН-метр 39 стоков в приемной камере, дозаторы 40 подачи щелочи в камеру 10. Башенный аэротенк устанавливается на монолитный фундамент 41.

Управление задвижками 16 и 17 осуществляется через первый и второй таймеры, установленные на выходе устройства управления.

Установка для очистки сточных вод с аэрацией в нисходящем потоке работает следующим образом.

Канализационные стоки поступают в камеру 10 предварительной аэрации насосной станции 11. Через всасывающий патрубок 12, вакуум-бак 13, фекальные насосы 14 подают стоки в трубопровод 15 и через открытую задвижку 17, отверстие 19 питающего трубопровода 18 - в камеру 5 сбора активного ила. Ударяясь о наклонное днище 6, стоки интенсивно перемешиваются с активным илом, заполняя аэротенк. Через установленное на первом таймере время 1 устройство 37 управления вырабатывает сигнал закрытия задвижек 17 и открытия задвижки 16, что позволяет стокам (без остановки насосов 14) поступать по трубе 2 через эжекторы 3 в направляющие трубы 4, засасывая при этом воздух и обогащая кислородом стоки. Поскольку длина труб 4 различна, то аэрируемый газожидкостный столб достигает, не размываясь, различных створов аэротенка, что способствует более высокой концентрации растворенного кислорода в иловой смеси. Через заданное время 2 срабатывает второй таймер, и устройство управления отключает задвижку 16 и открывает задвижку 18, включая в работу первый таймер. Значения 1 и 2 времени работы первого и второго таймеров подбираются, исходя из требований к качеству очистки стоков.

Поданные снизу и сверху стоки заполняют аэротенк, интенсивно перемешиваясь и очищаясь за счет активного ила и окисления кислородом воздуха, достигают лотка и попадают в трубопровод 21. Очищенные стоки, протекая через прозрачный участок трубы, вызывают срабатывание задвижки 25 (если вода недостаточно очищена), и водоиловая смесь подается через аэратор 26 в камеру 10 предварительной аэрации, откуда вновь подается в аэротенк, как описывалось ранее. Таким образом, трубопровод 21 и задвижка 25 образует первый контур рециркуляции иловой смеси в установке. Частично, даже при открытой задвижке 25, очищенная смесь попадает в бак-успокоитель 23, где гасится скорость движения воды, и через него - в отстойник 24, где частицы активного ила осаждаются, а очищенная вода через трубопровод 27, прозрачные участки и устройства селективных датчиков 29 подается либо в резервуар сбора очищенных вод через задвижку 30 (если она открыта), либо через открытую задвижку 31 и аэратор 26 в камеру 10. Таким образом, образуется вторичный контур рециркуляции иловой смеси. Использование предлагаемых контуров рециркуляции позволяет более полно использовать имеющиеся емкости и площади аэротенка и всех его вспомогательных устройств. Кроме того, полностью используется потенциальная энергия очищенной воды для интенсивной работы струйного аэратора, в который вода подается с верхних частей аэротенка и отстойника.

Используя информацию с датчиков 35 температуры стоков в камере 10 и в отстойнике, рН-метра 39 и селективных датчиков 29, устройство 37 управления рассчитывает новый возраст активного ила аэротенка, например, по формуле (1)

= [0,18-0,15(7,2-рН)] exp[0,12(t-15)] , (1) где Т - возраст ила, сут. ; t - температура, оС, необходимого для улучшения очистки за счет его активности, и вырабатывает управляющие воздействия на дозаторы 40, с целью изменить в требуемую сторону показатель рН. Если температура стоков в камере 10 значительно отличается от температуры в отстойнике ("-" зимой, "+" летом), то устройство управления задвижками 25 и 31 рассчитывает режим, близкий к тому, что соответствует расчетной температуре t в уравнении (1).

Кроме того, устройство управления рассчитывает время пребывания стоков ( ) в аппарате по уравнению

= В/(РМ), (2) где В - БПК, г/л,

Р - нагрузка по органическому веществу, кг, БПК/(кг В чис. сут. );

М - В чис. (взвешенные частицы иловой смеси), г/л.

Соответственно по информации с датчика 36 вырабатывается управляющее воздействие на задвижки 8,33, 9 и 34, изменяя концентрацию активного ила в аэротенке. Аналогичные расчеты проводят и при временном прекращении подачи стоков, чтобы продлить жизнеспособность активного ила (возможен и дополнительный трубопровод между задвижками 25, 31 и 16, 17 с использованием высоты аэротенка для циркуляции воды в камеру или подачей насосами по "малому" кольцу на аэратор 26).

При положительном анализе сигналов с датчиков 22, 28 и 29 устройство управления открывает задвижку 30, и очищенная вода подается в устройство ее сбора.

При увеличении уровня осевшего ила за допустимые пределы по сигналу с датчика 36 устройство 37 закрывает задвижки 9 и 8 и открывает задвижки 33 и 34, подавая шлам и минерализованный ил на иловые площадки. Аварийный сброс стоков из аэротенка производится по илопроводу 7 на иловые площадки.

Высота аэротенка рекомендуется не менее 15 м, а диметр в зависимости от количества поступающих стоков. Для более полного растворения кислорода воздуха направляющие трубы выполняются с интервалом по длине не менее 1,8 м.

Конструкция установки обеспечивает высокие значения показателей очищенной воды и значительное повышение производительности при колебаниях расхода исходных стоков. (56) Авторское свидетельство СССР N 1433913, кл. С 02 F 3/12, 1988. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД, содержащая корпус аэротенка башенного типа с расположенной в его нижней части камерой сбора активного ила, насосную станцию с приемной камерой сточных вод, вакуум-баком, фекальными насосами, напорным коллектором и системой трубопроводов с запорной арматурой, отличающаяся тем, что, она снабжена присоединенной через задвижку к напорному коллектору насосной станции подающей трубой и вертикальными направляющими трубами с расположенными в их верхней части эжекторами, нижние концы направляющих труб расположены на неодинаковой высоте над днищем корпуса аэротенка, которое выполнено под углом к плоскости горизонта, установка снабжена питающей трубой, изогнутой по периметру корпуса аэротенка с отверстиями для слива стоков, отстойником с баком-успокоителем, соединительным трубопроводом между верхней частью аэротенка и баком-успокоителем и присоединенным к соединительному трубопроводу рециркуляционным трубопроводом с задвижкой и струйным аэратором на его конце, установка снабжена устройством автоматического управления с блоком управления задвижками, установленными в отстойнике датчиками температуры воды и уровня отложений ила, выходы которых соединены с устройством управления, соединительный трубопровод снабжен участком прозрачной трубы с источником света и фотодатчиком, выход которого соединен с устройством управления, трубопровод подачи очищенной воды из отстойника также снабжен участком прозрачной трубы с источником света и селективными датчиками по характерным загрязняющим веществам, выходы которых соединены с устройством управления, насосная станция снабжена дозаторами подачи щелочи в приемную камеру, а также установленными в последней датчиками температуры и рН-метрами, выходы которых соединены с устройством управления, блок управления задвижками снабжен таймерами для поочередного их включения и выключения и управления подачей стоков в напорный коллектор и подающую трубу.




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