Устройство для биологической очистки сточных вод

 

Изобретение относится к устройствам для очистки сточных вод биохимическим способом. Устройство для биологической очистки сточных вод содержит корпус, загрузку, узлы ввода и вывода сточных вод. Узел вывода сточных вод выполнен в виде сифонной линии, снабженной регулирующей задвижкой, с возможностью периодического опорожнения корпуса и аэрирования загрузки. Узел ввода сточных вод снабжен аэратором. На узле вывода сточных вод расположен вакуум-насос, сообщенный при помощи стояка с атмосферой, на конце которого установлена воронка с внутренними криволинейными винтообразными кондукторами, пусковые устройства вакуум-насоса соединены с пультом управления. Сифонная линия соединена с гибким трубопроводом, уложенным под загрузкой с установкой на нем расширяющихся насадок с внутренними криволинейными спиралевидными направляющими. Аэратор состоит из диффузора, изогнутого конфузора с внутренними криволинейными винтообразными канавками и камеры смешения, соединенной при помощи патрубка с раструбом на его конце. Технический результат: повышение степени биологической очистки сточных вод. 3 ил.

Изобретение относится к устройствам для очистки сточных вод биохимическим способом.

Известно устройство для биологической очистки сточных вод (см. а.с. СССР 865843, МПК 7 C 02 F 3/04, от 23.09.1981), содержащее корпус, загрузку, узлы ввода и вывода сточных вод.

Недостатком данного устройства являются значительные энергозатраты, невысокая эффективность использования объема биофильтра из-за малого времени контакта сточных вод с загрузкой и отсутствие регенерации.

Известно устройство для биологической очистки сточных вод (а.с. СССР 1351885, МПК 7 C 02 F 3/04. Бюл. 42, 1987), содержащее корпус, загрузку, узлы ввода и вывода сточных вод, узел вывода сточных вод выполнен в виде сифонной линии, снабженной регулирующей задвижкой, с возможностью периодического опорожнения корпуса и аэрирования загрузки, узел ввода сточных вод снабжен аэратором, а загрузка выполнена из материала плотностью менее 1000 кг/м³.

Недостатком данного устройства является недостаточно высокая эффективность очистки сточных вод из-за незначительного объема подаваемого воздуха для аэрации сточных вод.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение степени биологической очистки сточных вод за счет установки на узле вывода сточных вод вакуум-насоса, сообщенного при помощи стояка с атмосферой, на конце которого установлена воронка с внутренними криволинейными винтообразными кондукторами, пусковые устройства вакуум-насоса соединены с пультом управления, сифонная линия соединена с гибким трубопроводом, уложенным под загрузкой с установкой на нем расширяющихся насадок с внутренними криволинейными спиралевидными направляющими, аэратор состоит из диффузора, изогнутого кoнфyзopa с внутренними криволинейными винтообразными канавками и камеры смешения, соединенной при помощи патрубка с раструбом на его конце.

Технический результат достигается тем, что устройство для биологической очистки сточных вод, содержащее корпус, загрузку, узлы ввода и вывода сточных вод, узел вывода сточных вод выполнен в виде сифонной линии, снабженной регулирующей задвижкой, с возможностью периодического опорожнения корпуса и аэрирования загрузки, узел ввода сточных вод снабжен аэратором, а загрузка выполнена из материала плотностью менее 1000 кг/м³, имеет на узле вывода сточных вод вакуум-насос, сообщенный при помощи стояка с атмосферой, на конце которого установлена воронка с внутренними криволинейными винтообразными кондукторами, пусковые устройства вакуум-насоса соединены с пультом управления, сифонная линия соединена с гибким трубопроводом, уложенным под загрузкой с установкой на нем расширяющихся насадок с внутренними криволинейными спиралевидными направляющими, аэратор состоит из диффузора, изогнутого конфузора с внутренними криволинейными винтообразными канавками и камеры смешения, соединенной при помощи патрубка с раструбом на его конце.

На фиг.1 изображено устройство для биологической очистки сточных вод, на фиг. 2 - узел вывода сточных вод с сифонной линией и вакуум-насосом, а на фиг.3 - развертка внутренней поверхности расширяющихся насадок с внутренними криволинейными спиралевидными направляющими.

Устройство состоит из входного патрубка 1, снабженного аэратором 2, который установлен над корпусом 3 биофильтра. Корпус 3 биофильтра заполнен загрузкой 4, которая выполнена из материала плотностью менее 1000 кг/м³ и поддерживается дырчатым дном 5. На торце биофильтра смонтирована сифонная линия 6 с регулируемой задвижкой 7 для опорожнения биофильтра. На узле вывода сточных вод установлен вакуум-насос 8 с задвижкой 9 на ответвлении 10. Вакуум-насос 8 соединен со стояком 11 с воронкой 12 с внутренними криволинейными винтообразными кондукторами 13, а также линиями связи 14 и 16 с пультом управления 15. Под загрузкой 4 уложен гибкий трубопровод 17, на котором установлены расширяющиеся насадки 18 с внутренними криволинейными спиралевидными направляющими 19. Аэратор 2 состоит из диффузора 20, изогнутого конфузора 21 с внутренними криволинейными винтообразными канавками 22, а камера смешения 23 его при помощи патрубка 24 с раструбом 25 на его конце соединена с атмосферой.

Устройство для биологической очистки сточных вод работает следующим образом.

Очищаемая сточная жидкость по входному патрубку 1 поступает в корпус 3 биофильтра. При этом исходная жидкость насыщается кислородом воздуха за счет действия аэратора 2, состоящего из диффузора 20, изогнутого конфузора 21 с внутренними криволинейными винтообразными канавками 22 и камеры смешения 23, сообщающейся при помощи патрубка 24 с раструбом 25 на его конце с атмосферой, который засасывает атмосферный воздух, закручивает его в криволинейных винтообразных канавках 22, смешивает с обрабатываемой сточной жидкостью и выбрасывает в виде завихрений на поверхность загрузки 4 биофильтра. При этом исходная жидкость дополнительно обогащается кислородом воздуха. Под действием массы сточной жидкости загрузка 4 всплывает, так как имеет плотность менее 1000 кг/м³. Биопленка, закрепленная на поверхности загрузки 4, входя в контакт со сточной водой, адсорбирует, минерализует загрязнения, при этом загрузка 4 всплывает и это предотвращает ее заиление. Как только уровень жидкости в биофильтре достигает верхнего положения загрузки 4, срабатывает сифонная линия 6 и корпус опорожняется, из него удаляются очищенная сточная вода и отработанная биопленка. Скорость опорожнения биофильтра или продолжительность контакта сточных вод с загрузкой 4 регулируется задвижкой 7 на сифонной линии 6.

В процессе опорожнения биофильтра засасывается атмосферный воздух, а отработанная воздушная масса выбрасывается при заполнении корпуса 3. Количество воздуха, вовлекаемого при опорожнении биофильтра, равняется 1 м³ на 1 м³ очищаемой жидкости. Недостающая часть воздуха вводится за счет действия аэратора 2, состоящего из диффузора 20, изогнутого конфузора 21 с внутренними криволинейными винтообразными канавками 22 и камеры смешения 23, сообщающейся при помощи патрубка 24 с раструбом 25 на его конце с атмосферой.

Объем междонного пространства ниже дырчатого дна 5 используется для сохранения рециркуляционной жидкости. Вакуум-насос 8, установленный на сифонной линии 6 с задвижкой 7, служит для зарядки сифона. После опорожнения корпуса 3 биофильтра вакуум-насос 8 начинает работать как воздуходувка, который имеет ответвление 10 с задвижкой 9, регулируемой от пульта управления 15 по линии связи 16. Вакуум-насос 8, работая как воздуходувка, засасывает атмосферный воздух по стояку 11, на конце которого установлена воронка 12 с внутренними криволинейными винтообразными кондукторами 13, и подает его по сифонной линии 6 при открытой задвижке 7 по гибкому трубопроводу 17, на котором установлены расширяющиеся насадки 16 с внутренними криволинейными спиралевидными направляющими 19, в которых сжатый воздух закручивается, приобретает центробежные силы и выбрасывается в загрузку 4 биофильтра, окисляя органические загрязнения, содержащиеся в обрабатываем мой сточной жидкости. Кроме того, сжатый воздух обогащает кислородом рециркуляционную жидкость. Таким образом, загрузка 4 биофильтра за один цикл трижды обогащается кислородом воздуха, вследствие чего значительно возрастает степень биологической очистки сточных вод, использование объема биофильтра, снижаются эксплуатационные затраты. При необходимости зарядки сифона подается сигнал по линии связи 16 на задвижку 9 на отключение сифонной линии 6 и по линии связи 14 на включение вакуум-насоса 8.

Использование предлагаемого технического решения существенно повышает степень биологической очистки сточных вод за счет многократного интенсивного обогащения очищаемых сточных вод кислородом воздуха с использованием эффекта закрутки и снижает эксплуатационные затраты.

Оригинальность предложенного технического решения заключается в комплексном использовании работы вакуум-насоса как для зарядки сифона, так и в качестве воздуходувки для подачи сжатого воздуха и создания закрутки потока обрабатываемой жидкости и атмосферного воздуха для эффективного их эмульгирования и смешения, приводящих в конечном итоге к повышению степени биологической очистки сточных вод.

Формула изобретения

Устройство для биологической очистки сточных вод, содержащее корпус, загрузку, узлы ввода и вывода сточных вод, узел ввода сточных вод выполнен в виде сифонной линии, снабженной регулирующей задвижкой, с возможностью периодического опорожнения корпуса и аэрирования загрузки, узел ввода сточных вод снабжен аэратором, а загрузка выполнена из материала плотностью менее 1000 кг/м³, отличающееся тем, что на узле вывода сточных вод установлен вакуум-насос, сообщенный при помощи стояка с атмосферой, на конце которого установлена воронка с внутренними криволинейными винтообразными кондукторами, пусковые устройства вакуум-насоса соединены с пультом управления, сифонная линия соединена с гибким трубопроводом, уложенным под загрузкой с установкой на нем расширяющихся насадок с внутренними криволинейными спиралевидными направляющими, аэратор состоит из диффузора, изогнутого конфузора с внутренними криволинейными винтообразными канавками и камеры смешения, соединенной при помощи патрубка с раструбом на его конце.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3