Пристрій доочистки стічної води

Корисна модель відноситься до галузі біологічної очистки стічної води та може бути використана для очистки стічних вод, які надходять від житлових та суспільних будинків та інших окремо стоячих об'єктів, а також стічних вод від невеликих виробництв, розташованих у місцях, де відсутня централізована система каналізації. Заявнику відомо багато пристроїв доочистки стічної води, серед яких найближчим за суттєвими ознаками та технічним результатом є наступний. Відомий пристрій для здійснення способу біологічної очистки стічних вод, що прийнято за прототип, який включає ємність, засіб подачі води, засіб видалення води, засіб видалення надлишкового мулу та біофільтр. Подачу води здійснюють на верхню кромку біофільтру з наступним її проходженням через біофільтр. Як біофільтр використано гранульовану фільтруючу загрузку. Рециркуляцію мулової суміші в пристрої здійснюють за допомогою ерліфта, підключеного до пристрою напірної аерації. Засіб видалення води виконаний у вигляді центрального вертикального колектору, який з'єднує дно ємності пристрою з вертикальною трубою вище біофільтру [патент RU №2058942, опубл. 27.04.1992р., МПК: C02F3/00]. Недоліком цього прототипу є наявність спеціальних засобів для рециркуляції мулової суміші в ємності пристрою. При цьому подача води в ємність на верхню кромку біофільтру призводить до часткового змиву бактеріальної плівки на поверхні біофільтру та його частинах, що знижує надійність роботи пристрою. Також збір очищеної води для видалення в донній частини ємності знижує якість води на виході з пристрою. Використання в якості біофільтру гранульованої фільтруючої загрузки не дозволяє при видаленні очищеної води витісненням виконувати тонкошарове відстоювання, яке покращує якість очищеної води. Причому використання центрального вертикального колектору для видалення води ускладнює конструкцію пристрою. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалити пристрій 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 пристрій доочистки стічної води, який включає ємність, засіб подачі води, засіб видалення води, засіб видалення надлишкового мулу та біофільтр, згідно з запропонованим технічним рішенням, додатково містить засоби аерації, розташовані під біофільтром в зоні, площа якої менше площі поперечного перерізу біофільтра, комірки біофільтра мають вигляд каналів, розташованих під кутом до горизонту, а верхній край біофільтра розташовано нижче мінімально припустимого рівня води в ємності пристрою доочистки стічної води, при цьому виливний отвір засобу подачі води розташований під нижнім краєм біофільтру. Між сукупністю суттєвих ознак пристрою доочистки стічної води, що заявляється, і технічним результатом, що досягається, існує наступний причинно-наслідковий зв'язок. За допомогою процесів біологічної фільтрації та тонкошарового відстоювання попередньо очищеної стічної води досягається більш висока ступінь очистки, яка необхідна для отримання води, придатної для господарчих потреб, в порівнянні з рівнем очистки води з використанням процесів аерації та перемішування. Очищення води здійснюють за допомогою створення в ємності 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, обмеженого площею аерації води. В цій зоні проходить процес денітрифікації. Розташування верхнього краю біофільтра нижче мінімально припустимого рівня води в ємності дозволяє здійснювати циркуляцію води з зони, де переважає процес нітрифікації, в зону, де переважає процес денітрифікації. Подачею води під нижню частину біофільтру здійснюють витіснення попередньо відстояної води новою водою. При проходженні відстояної 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 відкачкою їх з пристрою доочистки стічної води за допомогою засобу для відкачки надлишкового мулу. Можливе виконання засобу видалення води у вигляді зливного отвору, розташованого у верхній частині ємності, спрощує конструкцію пристрою та підвищує його надійність. Для пояснення суті корисної моделі нижче наведено приклад конкретного виконання пристрою доочистки стічної води. Приклад ілюструється кресленням, на якому схематично показано зазначений пристрій. Креслення, що пояснює корисну модель, а також наведений приклад конкретного виконання пристрою доочистки стічної води ніяким чином не обмежують обсяг домагань, викладений у формулі, а тільки пояснюють суть корисної моделі. На Фіг. представлено загальний вид пристрою доочистки стічної води. Пристрій доочистки стічної води містить ємність 1 та розташовані в ній засіб подачі води 2, засіб для видалення води 3, засоби аерації 4, засіб для видалення надлишкового мулу 5 та комірковий біофільтр 6. Комірковий біофільтр 6 містить канали 7, верхній край 8 та нижній край 9. Канали 7 розташовані під кутом а до горизонту. Верхній край 8 розташований нижче мінімально припустимого рівня води Ні в ємності 1. Засоби аерації 4 розташовані під нижнім краєм 9 в площі S1, яка менше ніж площа S поперечного перерізу біофільтру 6. Виливний отвір 10 засобу подачі води 2 розташовано під нижнім краєм 9. Засобом для видалення води 3 є зливний отвір, розташований у верхній частині ємності 1. Пристрій доочистки стічної води використовують наступним чином. У ємність 1 здійснюють подачу води за допомогою засобу подачі води 2. Подача води відбувається через виливний отвір 10 під нижню частину 9 коміркового біофільтра 6. Потім в ємності 1 за допомогою засобів аерації 4 здійснюють аерацію води під нижньою частиною 9 біофільтра 6 в площині S1 та подачу води по каналам 7 вгору. При цьому вода в ємності 1 циркулює по каналам 7 вгору в площині S1 та по каналам 7 вниз за межами площини S1. Після припинення аерації в ємності 1 здійснюють відстоювання води з наступним видаленням осадженого надлишкового мулу за допомогою засобу видалення надлишкового мулу 5. Після чого здійснюють наступну подачу води в ємність 1 через виливний отвір 10. При цьому новою порцією води витісняють доочищену та відстояну в ємності 1 воду вгору по каналам 7 коміркового біофільтру 6 та далі через зливний отвір засобу видалення води 3 здійснюють видалення води з пристрою доочистки стічної води. Заявлений пристрій 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.