[1]Полезная модель относится к области коммунального хозяйства и используется для биологической очистки сточных вод активным илом в контактном режиме городских и близких к ним по составу производственных сточных вод малых и средних объемов с высокой неравномерностью поступления загрязнений.
[2]Известно техническое решение (Патент РФ 1834858, МПК C02F 3/02, опубл. 15.08.1993.) - устройство для очистки сточной жидкости, содержащее первичный отстойник, аэротенк, вторичный отстойник с тонкослойными модулями и эрлифтами возвратного ила, распределительные и сборные лотки и воздухоподающие трубы, а также первичный отстойник, который снабжен разделяющими его на три камеры вертикальными перегородками, не доходящими до дна, при этом в центральной камере установлены распределительный лоток и под ним тонкослойные модули, крайние камеры снабжены блоками с загрузкой, под которыми расположены воздухоподающие трубы, водосборные лотки соединены с одной стороны с аэротенком, а с другой стороны с эрлифтами, которые соединены с распределительным лотком центральной камеры.
[3]Недостатком данного технического решения является необходимость использования дополнительных объемов для организации усреднения сточных вод, невозможность проведения процессов биохимического окисления.
[4]Известно устройство для биологической очистки сточных вод (А.с. 1798325, МПК C02F 3/00, опубл. 28.02.93.), содержащее резервуар, разделенный на коридоры, аэраторы, трубопроводы подачи сточных вод, воздуха, активного ила, трубопроводы отвода иловой смеси и водосливы, также оно снабжено установленной вдоль продольной оси резервуара камерой биосорбции с продольно размещенным в ее нижней части аэратором с приспособлениями подачи избыточного ила и отвода иловой смеси, перегородками из нетканого материала, жестко и консольно прикрепленными к боковым стенкам камеры по углом 20-70° и в шахматном порядке, а также с дополнительными перегородками из нетканого материала, жестко и консольно прикрепленными к основным перегородкам, при этом перегородки установлены на расстоянии друг от друга и свободным концом не доходят до соседних перегородок и боковых стенок камеры.
[5]Недостатками данного устройства являются сложность конструкции и недостаточное качество очистки сточных вод.
[6]Известны многочисленные компактные установки биологической очистки сточных вод, содержащие корпус с патрубками подачи сточных вод на очистку и отвода очищенной воды, разделенный перегородками на технологические емкости с эрлифтами, аэраторами (Патент РФ 2201405, МПК C02F 3/02, 2003 г., патент РФ 2220112, МПК C02F 3/02, 2003 г.)
[7]Известна также установка для биологической очистки сточных вод, содержащая корпус с патрубками подачи сточных вод на очистку и отвода очищенной воды, разделенный перегородками на приемную камеру с аэратором и двумя датчиками уровня, снабженную перфорированной перегородкой с образованием камеры предварительной аэрации с установленным в ней аэратором, аэротенк с установленным в нем аэратором, илоотстойник и вторичный отстойник, совмещенные в одной камере и отделенные один от другого наклонной, не доходящей до дна перегородкой, с образованием камеры вторичного отстойника, снабженной накопительным резервуаром очищенной воды и насосом откачки очищенной воды, выход которого соединен с патрубком отвода очищенной воды (Патент РФ на полезную модель 70244, МПК C02F 3/00, опубл. 2008 г.)
[8]Недостатками известной установки являются недостаточная степень очистки сточных вод, а также конструктивная сложность установки.
[9]Наиболее близким является блок биологической очистки сточных вод по патенту на РФ на ПМ №92657, МПК C02F 3/02, опубл. 23.03.2010 г., который состоит из резервуара с аэротенком-вытеснителем проточного типа, разделенного вертикальными перегородками на секции, снабженного системой пневматической аэрации постоянного действия, а также сообщенные между собой зоны денитрификации и нитрификации, причем в зоне денитрификации установлена крупнопузырчатая система аэрации, а в зоне нитрификации - мелкопузырчатая система аэрации.
[10]Недостатком данного технического решения является низкая степень диспергирования потока воздуха для равномерного распределения его по объему емкости и перемешивания стоков.
[11]Технический результат заключается в повышении регулирования степени очистки сточных вод путем диспергирования потока воздуха для равномерного распределения и перемешивания стоков и насыщения иловой смеси кислородом воздуха для окисления органических загрязнений.
[12]Указанный технический результат достигается тем, что блок биологической очистки сточных вод содержит резервуар с патрубками подачи сточных вод на очистку и отвода очищенной воды, который состоит из последовательно соединенных аэротенка-смесителя и аэротенка с продленной аэрацией, оборудованных полимерной загрузкой, а также сообщенные между собой зоны денитрификации и нитрификации, при этом включает систему регенерации полимерной загрузки, расположенную в зоне нитрификации, оборудованную мембранными трубчатыми пневмоаэраторами с мелкопузырчатой системой аэрации с возможностью равномерного насыщения кислородом иловой смеси.
[13]Блок отличается также тем, что в зоне денитрификации установлены мембранные трубчатые пневмоаэраторы с крупнопузырчатой системой аэрации.
[14]Система регенерации полимерной загрузки в зоне нитрификации с мембранными трубчатыми пневмоаэраторами позволяет более тонко и равномерно насыщать кислородом иловую смесь.
[15]Размещение в зоне денитрификации мембранных трубчатых пневмоаэраторов с крупнопузырчатой системой аэрации позволяет поддерживать иловую смесь во взвешенном состоянии.
[16]На фиг. 1 представлен блок очистки, продольный разрез;
[17]На фиг. 2 - блок очистки, вид сверху;
[18]На фиг. 3 - разрез по А-А на фиг. 1;
[19]На фиг. 4 - разрез по В-В на фиг. 2.
[20]Блок биологической очистки сточных вод представляет собой резервуар, состоящий из последовательных соединенных технологических зон 1, 2 с полимерной загрузкой, которые снабжены системой пневматической аэрации постоянного действия, а также сообщенными между собой зонами денитрификации С и нитрификации D.
[21]Блок биологической очистки сточных вод содержит входной патрубок 3, распределительный лоток 4 U-образного сечения, кронштейн 5 крепления распределительного лотка 4.
[22]В зоне нитрификации D установлены мембранные трубчатые пневмоаэраторы 6 с мелкопузырчатой системой аэрации. В зоне денитрификации С установлены мембранные трубчатые пневмоаэраторы 7 с крупнопузырчатой системой аэрации.
[23]В зоне нитрификации D расположен вторичный отстойник 8 и илоотстойник 9 с накопительной камерой 10, совмещенные в одной камере и отделенные один от другого наклонной перегородкой 11, а также кассеты с полимерной загрузкой 12.
[24]Кроме того, блок содержит струенаправляющие щиты 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, расположенные в зонах денитрификации С и нитрификации D, илоотделитель 20, эрлифты сбора осадка 21, 22, 23, 24, 25, эрлифт сбора плавающих веществ 26, лоток сборный 27 с двухсторонним зубчатым водосливом, установленный в блоке посредством кронштейна 28 для крепления сборного лотка 27, в лотке имеется сборная камера 29, кронштейн 30 для крепления воздуховода 31 и трубопровода активного ила 32, патрубок выходной 33 (фиг. 3, 4).
[25]Блок включает систему регенерации полимерной загрузки, расположенную в зоне нитрификации, оборудованную мембранными трубчатыми пневмоаэраторами 6, 34 с мелкопузырчатой системой аэрации.
[26]Система регенерации выполнена с мембранными трубчатыми пневмоаэраторами 6 по всей длине зоны нитрификации D с полимерной загрузкой.
[27]Блок биологической очистки сточных вод работает следующим образом. По подающей трубе через входной патрубок 3 сточная вода подается по распределительному лотку 4 в зону денитрификации С. Из вторичного отстойника 8 в зону денитрификации С подается рециркуляционный активный ил, а из зоны нитрификации D нитрифицирующий ил. При этом происходит биологический процесс денитрификации нитритов и нитратов, находящихся в активном иле, которые восстанавливаются до газообразного азота. Процесс денитрификации обеспечивают мембранные трубчатые пневмоаэраторы 7 постоянного действия с крупнопузырчатой системой аэрации, которые поддерживают иловую смесь во взвешенном состоянии.
[28]Мембранные трубчатые пневмоаэраторы 6, 7 соединены с системой воздуховодов, по которым подается воздух. Мембранные трубчатые пневмоаэраторы 6, 7 выполнены с возможностью диспергирования потока воздуха для равномерного распределения и перемешивания стоков по всему объему указанных технологических зон 1, 2.
[29]Далее стоки поступают в зону нитрификации D, где установлены мембранные трубчатые пневмоаэраторы 6 с мелкопузырчатой системой аэрации, посредством которых осуществляется насыщение иловой смеси кислородом воздуха. Кислород воздуха требуется на окисление органических загрязнений и восстановление аммонийного азота до нитритов и нитратов. Иловая смесь из зоны денитрификации С проходит через илоотделитель 20, где частично осветляется, и поступает на следующую ступень очистки в зону нитрификации D.
[30]Струенаправляющие щиты 15, 18, 19 далее направляют очищаемую жидкость через съемные кассеты 12 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 нитрификации D имеется система регенерации полимерной загрузки съемных кассет 12.
[31]Далее стоки проходят через струенаправляющие щиты 16, 17, 11 и поступают во вторичный отстойник 8 и илоотстойник 9, в котором происходит отделение активного ила от биологически очищенных вод. Иловая смесь оседает в накопительной камере 10 илоотстойника 9, откуда забирается эрлифтами 24, 25 и подается снова в зону денитрификации С, а избыточный ил удаляется по патрубку выходному на иловые площадки.
[32]Сбор очищенных стоков происходит сборным лотком 27 с двухсторонним зубчатым водосливом, в котором предусмотрена камера сборная 29 для сбора очищенных сточных вод.
[33]Все мембранные трубчатые аэраторы блока работают в непрерывном режиме. Таким образом, в предложенной установке использован так называемый метод продленной аэрации, что также позволяет повысить степень очистки сточных вод. Кроме того, исключение пауз в аэрации, т.е. периодических переключений аэраторов из рабочего в нерабочий режим и обратно, позволяет повысить надежность и долговечность работы блока. Совмещение илоотделителя и вторичного отстойника в одной камере существенно упрощает конструкцию и эксплуатацию установки, поскольку выгрузку образовавшегося избыточного активного ила необходимо производить реже и только из одной камеры.
