Устройство для уменьшения выноса взвешенных веществ из вторичных отстойников биологических очистных станций

 

Изобретение относится к устройствам для интенсификации работы сооружений биологической очистки сточных вод и может быть использовано в коммунальном хозяйстве или на станциях биологической очистки сточных вод промышленных предприятий. Устройство для уменьшения выноса взвешенных веществ из вторичных отстойников биологических очистных сооружений включает каркасы с навитыми на них ершами и систему трубопроводов для аэрации сточных вод, размещенных в емкостном сооружении. Каркасы с навитыми на них ершами состоят из, по меньшей мере, двух вертикальных двойных завес, параллельно расположенных к водосливному лотку на пути движения к нему осветляемой жидкости. Барботеры размещены между двойными завесами, обеспечивая эрлифтную циркуляцию жидкости внутри каркасов, и снизу ограждены горизонтальной завесой, примыкающей к лотку и удаленной двойной завесе. Технический результат: размещение устройства, позволяющего гарантированно уменьшать вынос взвешенных веществ из вторичного отстойника с осветляемой сточной жидкостью. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к устройствам для интенсификации работы сооружений биологической очистки сточных вод и может быть использовано в коммунальном хозяйстве или на станциях биологической очистки сточных вод промышленных предприятий.

Известно использование отстойников различных модификаций (вертикальных, горизонтальных, радикальных, тонкослойных) для отделения взвешенных веществ активного ила сооружений биологической очистки сточных вод [1]. Во всех конструкциях вторичных отстойников при нарушении технологического режима очистки или конструктивных недостатках действующих сооружений наблюдается вынос взвешенных веществ активного ила, что существенно ухудшает параметры качества очищенных сточных вод, так как на взвесях адсорбировано много различных примесей сточных вод.

Известно использование дополнительных лотков сбора осветленной воды, снижающих гидравлическую нагрузку на водосливную кромку и обеспечивающих уменьшение выноса взвешенных веществ с очищенной водой [2]. К сожалению дополнительные лотки не гарантируют в большинстве случаев существенного снижения выноса взвешенных веществ.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является использование биореакторов очистки сточных вод [3] с ершовой насадкой. Недостатком этого устройства является его громоздкость и невозможность размещения внутри вторичных отстойников, необходимость строительства достаточно дорогостоящего емкостного сооружения.

Задача изобретения - в пределах объема вторичного отстойника разместить устройство, позволяющее гарантированно уменьшать вынос взвешенных веществ из вторичного отстойника с осветляемой сточной жидкостью.

Достигается поставленная задача выполнением устройства, включающего каркасы с навитыми на них ершами, систему трубопроводов для аэрации сточных вод, размещенных в емкостном сооружении, отличающееся тем, что каркасы с навитыми на них ершами состоят из по меньшей мере двух вертикальных двойных завес, параллельно расположенных к водосливному лотку на пути движения к нему осветляемой жидкости, а барботеры размещены между двойными завесами, обеспечивая эрлифтную циркуляцию жидкости внутри каркасов и снизу барботеры ограждены горизонтальной завесой, примыкающей к лотку и удаленной двойной завесе. Ерши выполнены из полимерных волокон лавсана или капрона с не менее чем 30% по весу долей супертонких волокон диаметром 15 мкм. Барботеры сообщены посредством патрубков с магистральным воздуховодом, располагающимся по периметру вторичного отстойника за пределами его резервуара, а каркасы навешиваются с помощью захватов на водосливном лотке. Шаг ершей в завесах равен диаметру ершей, а в двойных завесах ерши смещены на 0,5 диаметра ерша.

На фиг.1, 2, 3 приведено изображение устройства и приспособлений для его закрепления на водосборном лотке.

Комплекс вторичного отстойника включает резервуар 1 с водосборным лотком 2, фермой 3, имеющий опорное колесо 4, вращающей по дну резервуара 1 илосос 5 через тяжи 6, само устройство для уменьшения выноса взвешенных веществ содержит арматурный каркас 7 с ершами 8 на водосборном лотке 2, барботеры 10, сообщенные с воздуховодом 11, располагаемым за пределами резервуара 1, с помощью патрубков 12 и скрепленные с каркасом 7.

Каркас 7 с ершами 8 формирует две вертикальных двойных завесы 13 и одну горизонтальную завесу 14. Устройство работает следующим образом. Осветляемая сточная жидкость, освободившись от основной массы взвешенных, движется к водосборному лотку 2 резервуара 1 вторичного отстойника (фиг.1). Волна взмучивания, поднимаемая илососом 5, перемещаемым по днищу резервуара 1 фермой 3, имеющей опорное колесо 4, через тяжи 6, создает поток взвешенных веществ, увлекающийся к водосборному лотку 2 с осветленной водой. Кроме того, наблюдается нагон взвешенных веществ ветром от центра резервуара 1, где происходит выход иловой смеси из дюкера подвода к отстойнику иловой смеси.

Приблизившись к устройству для уменьшения выноса взвешенных веществ, поток осветленной сточной жидкости попадает в зону влияния барботера 10, эрлифтным эффектом, создающим движение сточной жидкости. В результате ускорения, создаваемого пузырьками воздуха, выходящими из барботера 10, осветляемая жидкость при движении через закрепленные на арматурном каркасе 7 ерши 8, наводит на полимерных волокнах положительный потенциал протекания, который и обеспечивает захват и удерживание волокнами отрицательно заряженных частиц активного ила или биологической пленки. Ерши 8 на арматурном каркасе 7 зафиксированы в пространстве перед водосливным лотком 2 с помощью захватов 9, подвод воздуха к барботерам 10 осуществляется непрерывно посредством патрубков 12 от магистрального воздуховода 11, расположенного по контуру вокруг резервуара 1 отстойника (фиг.2). Патрубки 12 и барботеры являются дополнительным к захватам 9 элементом крепления каркасов 7 на водосливном лотке 2. Каркасы 7 с ершами 8 формируют две вертикальных двойных завесы 13 и одну горизонтальную завесу 14, ограждающих барботер 10 и располагающихся на пути осветляемой жидкости к водосливному лотку 2.

Величина ξ - потенциала протекания у волокон полимерных ершей (капроновых или лавсановых) зависит (фиг.4 (1 - полиэфирное волокно, 2 - полиамидное волокно)) от скорости смывания водой волокон V. В обычном режиме эксплуатации вторичных отстойников гидравлическая нагрузка на 1 м длины сборного водослива не должна превышать 8-10 л/с м или 25-36 м³/ч м, что соответствует скорости подхода осветляемой воды к водосливной кромке не более 20 м/ч и только уже в непосредственной близости к водосливу 0,1-0,2 м скорость подхода воды возрастает. Поэтому, если ерши будут размещены на растоянии хотя бы 0,5 м от водосливного лотка 2, потенциал протекания на волокнах не будет превышать +5-10 мв. Этот потенциал не гарантирует прочное удерживание взвешенных веществ активного ила, имеющих величину ξ - потенциала -25-30 мв. Циркуляцией же воды в прилотковом пространстве вследствие эрлифтного эффекта работы барбатеров 10 достигается скорость движения воды через волокнистую насадку ершей 8 более 200 м/ч, что обеспечивает наведение потенциала протекания до 50 мв. Такая величина потенциала протекания гарантирует удерживание хлопьев активного ила на волокнах ершей 8.

Выполнение каркасов 7 с ершами 8 в виде двух вертикальных двойных завес 13 (фиг.3), ограждающих с двух сторон барботеры 10 аэрации, обусловлено необходимостью создать в объеме жидкости между двумя параллельно расположенными к водосливному лотку 2 двойными завесами 13 циркуляционный поток, обеспечивающий омывание волокон со скоростями более 50-100 м/ч для наведения у волокон положительного потенциала желательной величины.

Выполнение завес 13 двойными объясняется тем, что с внешней стороны (от центра радиального отстойника к завесе 13) могут подходить шапки всплывшего комом активного ила и первый ряд ершей 8 их задержит чисто механически. А второй внутренний ряд служит адсорбером для взвешенных веществ, попавших в циркуляционный поток жидкости от барботеров 10.

Двойная завеса 13, ближняя к водосливному лотку 2, предусмотрена для получения гарантии задержания взвесей при выходе осветляемой жидкости на водослив лотка.

Устройство горизонтальной завесы 14 обусловлено необходимостью равномерного распределения потока жидкости к барботером 10, исключения сосредоточенных струй, подтягивающих ил с придонной области от илососов.

Источники информации, принятые во внимание при составлении описания к предполагаемому изобретению.

1. СниП 2.04.03. - 85. Канализация. Наружные сети и сооружения. - М.: Стройиздат, 1985, 72 с.

2. Отведение и очистка сточных вод Санкт-Петербурга. Кол. авторов. С.Петербург: Стройиздат СПб, 1999, с.327.

3. А.свид. СССР №1463721. Многоступенчатый аэротенк - вытеснитель. Куликов Н.И. и др. C 02 F 3/02/ 07/03/1989/.

Формула изобретения

1. Устройство для уменьшения выноса взвешенных веществ из вторичных отстойников биологических очистных сооружений, включающее каркасы с навитыми на них ершами, систему трубопроводов для аэрации сточных вод, размещенных в емкостном сооружении, отличающееся тем, что каркасы с навитыми на них ершами состоят из по меньшей мере двух вертикальных двойных завес, параллельно расположенных к водосливному лотку на пути движения к нему осветляемой жидкости, а барботеры размещены между двойными завесами, обеспечивая эрлифтную циркуляцию жидкости внутри каркасов, и снизу барботеры ограждены горизонтальной завесой, примыкающей к лотку и удаленной двойной завесе.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ерши выполнены из полимерных волокон лавсана или капрона с не менее чем 30% по весу долей супертонких волокон диаметром 15 мкм.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что барботеры сообщены посредством патрубков с магистральным воздуховодом, располагающимся по периметру вторичного отстойника за пределами его резервуара, а каркасы навешиваются с помощью захватов на водосливном лотке.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что шаг ершей в завесах равен диаметру ершей, а в двойных завесах ерши смещены на 0,5 диаметра ерша.

РИСУНКИ