[1]Полезная модель относится к области коммунального хозяйства и используется для доочистки промышленных и бытовых сточных вод, прошедших механическую и биологическую очистку от остаточных токсичных органических загрязнителей посредством их биодеградации с помощью биомассы.
[2]Из существующего уровня техники известны многочисленные установки для очистки сточных вод, выполненные в виде цилиндрических башенных биореакторов и использующие многоступенчатую обработку с использованием как прикрепленной, так и находящейся во взвешенном состоянии микрофлоры. Так, в частности, известен башенный биореактор для биологического удаления из сточных вод органических веществ, соединений азота и фосфора (Патент РФ 2019526, МПК C02F 3/12, 1994 г.).
[3]Недостатком этой установки является сложность ее конструктивного оформления и, как следствие, сложность в ее обслуживании.
[4]Известна установка для глубокой очистки сточных вод, содержащая цилиндрический корпус с расположенными в нем коаксиально камерами аэробной и анаэробной обработки и кольцевым отстойником с коническим днищем и иловыми щелями, узлы подачи сточных вод, аэрации, рециркуляции активного ила и отвода очищенной воды. Установка снабжена также камерой смешения с устройством для ввода реагента (Патент РФ 2162446, МПК C02F 3/12; 3/30, 2001 г.)
[5]Недостатками этой установки являются ее сложное конструктивное оформление, использование во всех зонах анаэробной, аноксичной и аэробной обработки одного и того же активного ила, последовательно проходящего все эти зоны с потоком подвергаемых обработке сточных вод (быстрая смена условий пребывания микрофлоры негативно отражается на ее работоспособности), а также использование только свободноплавающей микрофлоры, которая более, чем иммобилизованная (прикрепленная), подвержена влиянию таких негативных факторов, как колебание температур, расхода и качества сточных вод, подаваемых на очистку. Кроме того, в работе установки используют реагент, что связано с дополнительными затратами.
[6]Известен также многоступенчатый аэротенк-вытеснитель, содержащий открытый резервуар коридорного типа, разделенный поперечными перегородками на камеры, трубу для впуска исходной воды и трубу для выпуска обработанной воды, фильтрующие блоки с волокнистой насадкой для удерживания микроорганизмов и взвешенных веществ, аэраторы, размещенные в каждой камере под фильтрующими блоками и у противоположных стенок резервуара в отсеках аэрации (А.с. СССР 1463721, А1, МПК4 C02F 3/02 // Бюл. 9. - 07.03.1989 г.).
[7]Недостатками известного устройства являются высокая материалоемкость конструкции фильтрующих блоков и сложность эксплуатации, поскольку для выполнения ремонтных работ фильтрующих блоков необходимо полностью выключить из работы сооружение, освободить его от воды, работать операторам внутри резервуара в антисанитарных условиях с тяжелыми и громоздкими фильтрующими блоками.
[8]Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является блок доочистки сточных вод, состоящий из резервуара, корпус которого выполнен в виде емкости, содержащей успокоительную и отстойную зону, зону с полимерной загрузкой, в которой установлены съемные кассеты с указанной полимерной загрузкой, причем в качестве полимерной загрузки используют волокнисто-пористый нетканый материал из синтетических волокон, также в зоне с полимерной загрузкой установлены трубчатые пневмоаэраторы с мелкопузырчатой системой аэрации, а на дне под съемными кассетами с полимерной загрузкой установлены трубчатые пневмоаэраторы с крупнопузырчатой системой аэрации (Патент РФ на полезную модель №92658, МПК C02F 3/30, опубл. 27.03.2010 г.).
[9]Несмотря на то, что указанные трубчатые пневмоаэраторы выполнены в виде упрощенной формоустойчивой конструкции срок эксплуатации их является недостаточно длительным, а производительность его работы со временем снижается. Причиной этого является засорение рабочих органов частицами мусора, который засасывается в процессе перерывов работы аэратора, что является причиной неравномерности распределения воздуха внутри трубчатого пневмоаэратора и, следовательно, в объеме воды. Это обстоятельство порождает необходимость частой очистки или частой замены аэратора и налагает определенные ограничения на сферу его применения.
[10]Технический результат полезной модели заключается в повышении эффективность аэрации, надежности эксплуатации и увеличении срока службы трубчатых пневмоаэраторов, освобождая их от необходимости частой очистки или частой замены указанных аэраторов.
[11]Указанный технический результат достигается тем, что блок доочистки сточных вод состоит из резервуара, корпус которого выполнен в виде емкости, содержащей успокоительную и отстойную зону, зону с полимерной загрузкой, в которой установлены съемные кассеты с указанной полимерной загрузкой, причем в качестве полимерной загрузки используют волокнисто-пористый нетканый материал из синтетических волокон, при этом в зоне с полимерной загрузкой по всей длине установлена модульная мелкопузырчатая система аэрации с мембранными трубчатыми пневмоаэраторами.
[12]Предпочтительно в зоне с полимерной загрузкой установлены струенаправляющие щиты в виде тонкослойного модуля.
[13]Предпочтительно успокоительная и отстойная зона содержит струенаправляющие щиты в виде тонкослойного модуля.
[14]На фиг. 1 представлен блок доочистки, продольный разрез;
[15]на фиг. 2 - блок доочистки, вид сверху;
[16]на фиг. 3 - разрез по А-А на фиг. 1;
[17]на фиг. 4 - разрез по В-В на фиг. 2.
[18]Блок доочистки представляет собой емкость 1, содержащей зону с полимерной загрузкой С, а также успокоительную и отстойную зону D.
[19]Емкость 1 включает патрубок входной 2, распределительный лоток 3 U-образного сечения, кронштейн крепления 4 распределительного лотка 3, расположенные в зоне С, съемные кассеты 6 с полимерной загрузкой, также расположенные в зоне С, струенаправляющие щиты 7, 8, 9, 10, 11, 12, эрлифты 13, 14, 15, 16, 17 сбора осадка, модульная мелкопузырчатая система аэрации 18 с мембранными трубчатыми пневмоаэраторами 5, эрлифт 19 сбора плавающих веществ.
[20]В зоне D расположен сборный лоток 20 с двухсторонним зубчатым водосливом, кронштейн 21 крепления сборного лотка, камера сборная 22, патрубок выходной 23.
[21]Емкость 1 содержит также кронштейн 24 крепления воздуховода и трубопровода активного ила, механизм подъема 25, трубопровод 26 активного ила, воздуховод 27.
[22]Модульная мелкопузырчатая система аэрации 18 выполнена с мембранными трубчатыми пневмоаэраторами 5 по всей длине зоны с полимерной нагрузкой С. Указанные трубчатые пневмоаэраторы выполнены методом пневмоэкструзии из волокон термопластичного полимерного материала, сплавленных между собой в местах контакта и содержат кольцевую эластичную мембрану с перфорированными участками, выполненную из эластичного полимерного материала.
[23]При подаче воздуха через воздуховод 27 в полый цилиндр перфорированного трубчатого аэратора 5 обеспечивается равномерное заполнение внутренней полости аэратора, далее воздух выходит на поверхность аэратора и поступает на перфорированные участки кольцевой эластичной мембраны, щели которых открываются, и воздух в виде пузырьков диспергируется в водно-иловую смесь, перемешивая ее и насыщая кислородом для жизнедеятельности бактерий. При прекращении подачи воздуха щели мембраны закрываются, предотвращая попадание воды в трубы и засорение аэрационных отверстий. При этом достигается эффект наибольшего перемешивания и равномерной аэрации по всей поверхности зоны. Площадное расположение мелкопузырчатой системы аэрации обеспечивает требуемый уровень переноса кислорода и тем самым сокращает необходимые расходы воздуха на эффективную биологическую доочистку стоков.
[24]Блок доочистки сточных вод работает следующим образом. Сточные воды поступают в распределительный лоток 3 приема сточных вод, расположенный в зоне с полимерной загрузкой С. Струенаправляющие щиты 7, 8, 9 далее направляют очищаемую жидкость через съемные кассеты 6 с полимерной загрузкой, которые предназначены для наращивания биомассы и фильтрации очищенных сточных вод. Полимерная загрузка выполнена в виде волокнисто-пористого нетканого материала из синтетических волокон, соединенных между собой когезионными спайками в местах контакта. В зоне полимерной загрузки С адсорбируются коллоидные и растворимые вещества. Органическая часть загрязнений, задержанная биологической пленкой, подвергается биохимическому окислению при помощи аэробных и анаэробных микроорганизмов, находящихся на поверхности загрузки. Для жизнедеятельности бактерий в зоне с полимерной загрузкой С установлена модульная мелкопузырчатая система аэрации 18 с мембранными трубчатыми пневмоаэраторами 5.
[25]Для успокоения и окончательного осаждения взвешенных веществ в блоке доочистки имеются успокоительная и отстойная зоны D со струенаправляющими щитами 10, 11, 12.
[26]Сбор очищенных стоков производится сборным лотком 20 с двухсторонним зубчатым водосливом, в котором предусмотрена камера сборная 22 для сбора очищенных сточных вод. Осадок и активный ил откачивается эрлифтами 13, 14, 15, 16, 17 сбора осадка, отводится и перераспределяется в нужную зону очистных сооружений или на иловые площадки. Возможность упрощенной замены съемных кассет 6 с полимерной загрузкой блока доочистки сточных вод в процессе эксплуатации позволяет расширить область использования очистки как сточных, так и природных вод в периоды поступления различных примесей в исходной воде.
[27]Предлагаемое техническое решение позволяет повысить эффективность аэрации, надежность эксплуатации и увеличить срок службы аэраторов, освобождая их от необходимости частой очистки или частой замены аэраторов.
