Спосіб доочистки стічної води

Корисна модель стосується галузі оброблення стічної води з використанням занурених фільтрів та може бути застосована в таких галузях, як біологічна очистка побутових стічних вод, які надходять від житлових та суспільних будинків та інших окремо стоячих об'єктів, а також біологічна очистка стічних вод від невеликих виробництв, розташованих у місцях, де відсутня централізована система каналізації. Заявнику відомо багато способів доочистки стічної води, серед яких найближчим за суттєвими ознаками та технічним результатом є наступний. Відомий спосіб доочистки стічної води, в якому здійснюють періодичну аерацію, перемішування, проходження через біофільтр та відстоювання стічної води. Біофільтр має гранульовану фільтруючу загрузку, поверхня якої покрита бактеріальною плівкою. Подачу стічної води здійснюють на верхню кромку біофільтру з наступним її проходженням через загрузку біофільтра. При цьому безперервно здійснюють аерацію біофільтра по всій площі його поперечного перерізу. Після проходження води через загрузку біофільтра здійснюють її рециркуляцію на верхню кромку біофільтра. Очищену воду відводять з біофільтру шляхом її витіснення з нижньої частини ємності, де встановлено біофільтр, одночасно з подачею нової стічної води [патент RU №2058942, опубл.27.04.1992р., МПК: C02F3/00]. Недоліком відомого способу є подача стічної води на верхню кромку біофільтру, що призводить до часткового змиву бактеріальної плівки на поверхні біофільтру та його частинах, що знижує надійність роботи пристрою, а також призводить до необхідності використання додаткових спеціальних засобів для утворення рециркуляційного контуру води, яка пройшла через біофільтр. Використання в якості біофільтру гранульованої фільтруючої загрузки не дозволяє при видаленні очищеної води витісненням виконувати тонкошарове відстоювання, яке підвищує рівень очистки води. Безперервна аерація загрузки біофільтра підвищує енерговитрати на процес очищення. Аерація загрузки біофільтра по всій площині його поперечного перерізу також ускладнює реалізацію рециркуляційного контуру води та призводить до застосування спеціальних засобів для видалення води. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалити спосіб доочистки стічної води, який повинен забезпечувати одночасне проходження біологічного доочищення стічної води під дією мікроорганізмів та тонкошарового відстоювання мулового осаду. Поставлена задача досягається тим, що в способі доочистки стічної води, який включає періодичну аерацію, перемішування, проходження через біофільтр та відстоювання стічної води, згідно з запропонованим рішенням, аерацію води здійснюють під нижньою частиною зануреного в воду біофільтра, в площі, яка менше площі горизонтального перерізу біофільтра, з подальшою подачею води по нахиленим відносно горизонту каналам біофільтру, при цьому попередньо очищену воду подають під нижню частину біофільтру після аерації, перемішування, відстоювання та видалення надлишкового мулу з одночасним витісненням відстояної води вгору по нахиленим каналам біофільтру та наступним її видаленням. Між сукупністю суттєвих ознак способу доочистки стічної води, що заявляється, і технічним результатом, що досягається, існує наступний причинно-наслідковий зв'язок. Проходження процесів біологічної фільтрації та тонкошарового відстоювання нової стічної води або вже попередньо очищеної води дозволяє досягти більш високого рівня очистки води, який необхідний, наприклад, для використання в господарстві, в порівнянні з рівнем очистки води, який може бути досягнутий, наприклад, за допомогою тільки аерації та перемішування. Виконання цих процесів одночасно за місцем проходження дозволяє зменшити енерговитрати, які потрібні на здійснення очищення певної кількості стічної води до визначеного рівня очистки, а також зменшити капіталовкладення на здійснення способу очистки стічної води. Доочистку води здійснюють за допомогою створення висхідних потоків води з одночасною їх аерацією та циркуляцією через нахилені відносно горизонту канали біофільтру, який розміщено в ємності. Ці обставини забезпечують періодичний багаторазовий контакт води з поверхнею каналів біофільтру та, відповідно, з зосередженими на цій поверхні мікроорганізмами, що призводить до очищення води від залишків органічних сполук. Здійсненням аерації води в площі, яка менше площі горизонтального перерізу біофільтру, забезпечують утворення в біофільтрі двох зон, різних за хімічними процесами, що в них проходять. В об'ємі, обмеженому площею, де здійснюють аерацію води, проходить процес нітрифікації, після чого вода поступає в зону «кисневого голодування» за межами об'єму, обмеженому площею аерації води. В цій зоні проходить процес денітрифікації. Подачею води під нижню частину біофільтру здійснюють витіснення попередньо відстояної води новою стічною водою. При проходженні витісненої води каналами біофільтру відбувається тонкошарове відстоювання частинок мулового осаду, тобто налипання частинок мулу, які не осіли в процесі відстоювання на стінки біофільтру, з подальшим опусканням осадженого мулу по нахиленим стінкам каналів біофільтру під силою власної ваги та подальшою його видаленням. Подача нової стічної води після аерації, перемішування, відстоювання та видалення надлишкового мулу дозволяє отримати воду вищого рівня очистки на виході при її видаленні. Сутність способу доочистки стічної води пояснюється кресленням, на якому представлено схему здійснення запропонованого способу. Схема містить наступні позначення: 1 - подача нової стічної води; 2 - подача води по каналам біофільтру; 3 - видалення води; 4 - біофільтр; 5 - канали біофільтру; 6 - засоби аерації; N - зона, в якій переважно протікає процес нітрифікації; D - зона, в якій переважно протікає процес денітрифікації; S - площа поперечного перерізу біофільтру; S1 - площа, в якій здійснюють аерацію води. Спосіб доочистки стічної води здійснюють наступним чином. Здійснюють подачу стічної води під нижню частину коміркового біофільтра 4. Потім за допомогою засобів аерації 6 здійснюють аерацію води під нижньою частиною коміркового біофільтра 4 в площі S1 та подачу води по каналах 5 біофільтра вгору. При цьому вода циркулює по каналах 5 вгору в об'ємі, обмеженому площею S1 та по каналам 5 вниз за межами об'єму, обмеженого площею S1. Після припинення аерації здійснюють відстоювання води з наступним видаленням осадженого надлишкового мулу. Після чого знову здійснюють подачу нової стічної води під нижню частину коміркового біофільтра 4. При цьому новою порцією води витісняють доочищену та відстояну воду вгору по каналам 5 і таким чином здійснюють видалення доочищеної води одночасно з тонкошаровим відстоюванням. Заявлений спосіб доочистки стічної води дозволяє отримати заданий рівень очищення стічної води або підвищити рівень очистки попередньо очищеної стічної води при одночасному зниженні енерговитрат в процесі очистки та зниженні капіталовкладень, потрібних на здійснення процесу доочистки стічної води.