Пристрій для біологічної очистки стічних вод

Пристрій для біологічної очистки стічних вод, який містить послідовно з'єднані трубопроводами з 3 удосконалення конструкції та збільшення ступіней очистки. Зважаючи на особливу специфіку очистки малих кількостей стічних вод в умовах високої нерівномірності гідравлічних і органічних навантажень, змін складу і властивостей стічних вод, в основу винаходу покладено завдання створити пристрій для біологічної очистки стічних вод, який би забезпечував високу якість очищеної води, безперебійну роботу пристрою при невеликих капіталовкладеннях і енерговитратах. Поставлене завдання вирішується вдосконаленням пристрою-прототипу. Біологічне очищення стічних вод може мати три стадії: анаеробну, аеробну та фільтрування. На закріпленому тонковолокнистому фільтрувальному завантаженні іммобілізація мікроорганізмів дає змогу використовувати анаеробні процеси на початкових етапах очищення, які економічні аеробних процесів і екологічно чистіші, тому вдосконаленням пристрою-прототипу є поява на першому етапі очищення біофільтра з волокнистим завантаженням типу «Вія», де відбуваються анаеробні процеси. На другому етапі біофільтр з волокнистим завантаженням типу «Вія», де відбуваються аеробні процеси тому, що до даного фільтру від компресора постійно подається кисень. На третьому етапі контактно-освітлювальний фільтр, де відбуваються як біологічні процеси так і освітлення води через шар завантаження з пінопластових кульок. Відмінними ознаками пристрою, що заявляється, є: наявність анаеробного біореактора, збільшення в двічі об’єму волокнистого завантаження типу «Вія» в анаеробному і аеробному біореакторах, використання пінопластових кульок в якості завантаження контактно-освітлювального фільтру, конструкція контактно-освітлювального фільтру для покращення ефективності промивки удосконалена наявністю напірної ємності 42 та повітророзподільної системи 16, використання пристрою для біологічного очищення стічної води. Пристрій для біологічного очищення стічних вод, що заявляється, складається з елементів: 1 трубопровід подачі початкової води; 2 - ємність постійного рівня; 3 - трубопровід подачі води в анаеробний біореактор; 4 - анаеробний біореактор; 5 - трубопровід подачі води в аеробний біореактор; 6 - аеробний біореактор; 7 - трубопровід подачі води в контактно-освітлювальний фільтр (КОФ); 8 - контактно-освітлювальний фільтр (КОФ); 9 - трубопровід відведення очищеної води; 10 поплавковий пристрій для включення і відключення подачі води в ємність при відповідно мінімальному і максимальному рівнях; 11 - трубопровід для спорожнення ємності; 12 - трубопровід відведення промивної води і осаду з анаеробного біофільтру; 13 - газовіддільник; 14 - волокнисте завантаження з капронових ниток типу «Вія»; 15 - трубопровід подача повітря від компресора; 16 - повітророзподільна система; 17 - трубопровід відведення промивної води і осаду з аеробного біофільтру; 18 сітка утримує завантаження при роботі фільтру; 19 - сітка утримує завантаження при промивці фільтру; 20 - завантаження-пінопластові кульки; 21 трубопровід відведення промивної води і осаду з 87641 4 КОФ; 22-23 - ревізії; 24 - подача повітря від компресора при промивці;. 25 - трубопровід подачі води на промивку: 26¸40 - вентиля: 41 ємністю для збору очищеної води, 42 напірна ємність. Корпус ємності постійного рівня 2 виготовлен з пластмаси, місткістю 150 літрів. Ємність обладнана поплавковим пристроєм, який контролює максимальний і мінімальний рівень води, включаючи і вимикаючи відповідно насос, падаючий стічну воду в ємність, що запобігає переливанню або повному спорожненню ємності, отже, на установку безперервно поступає витрата води, відрегульована вентилем № 28. Корпуси біореакторів 4 і 6 виготовлені з пластмасової труби діаметром 200 мм і завдовжки 4 м. У них на відстані 1 м від верху труби встановлено волокнисте завантаження 14, прикріплене внизу і вгорі до колосникових решіток. Волокнисте завантаження типу «ВІЯ» складається з капронових ниток завдовжки 2 м. Корпус КОФ виготовлений з металу і скла заввишки 2 м, прямокутної форми в плані із сторонами прямокутника 150 мм і 300 мм. Завантаження КОФ - пінопластові кульки. Анаеробний і аеробний біореакгори, а також КОФ обладнані контрольними п'єзометрами і кранами для відбору проб води. Дана установка проста в конструкції і не вимагає особливих зусиль при експлуатації. Матеріал, використаний як завантаження фільтрів, не міняє своїх властивостей під впливом стічних вод. В процесі роботи установки, вентиль № 28 регулює подачу води, вентиль № 31 регулює подачу кисню від компресора, вентиль № 27 відкритий для випуску газу, вентиля № 26, 29, 30, 34, 36 повністю відкриті, всі інші вентиля закриті. Після запуску установки, на капронових нитках типу «ВІЯ» в анаеробному біореакторі 4 і аеробному біореакторі 6 поступово збільшується об'єм біомаси мікроорганізмів, що містяться в стічній воді. При збільшенні об'єму біомаси збільшуватиметься ефект очищення до певного значення. Після того, як ефект очищення досягне максимального значення можна вважати, що установка вже працює в заданому режимі. Установка працює так. Після механічної очистки початкова вода поступає по трубі 1 в ємність постійного рівня 2, звідки вона поступає по трубі 3 в анаеробний біореактор 4 з постійною швидкістю (V = const), величина якої регулюється вентилем 28. У анаеробному біореакторі відбувається процес окислення органічних речовин киснем, який міститься в різних з'єднаннях, тому цей процес протікає поволі і виділенням різних газів і розвитком великого числа анаеробних бактерій, які розмножуються на завантаженні біофільтру і беруть участь в процесі мінералізації органічних речовин. З анаеробного біофільтру 4 по трубі 5 вода перетікає в аеробний біофільтр 6, де відбувається процес аерації стічної води, сорбції з неї забруднень і біохімічного окислення органічних речовин. Крім того аеробний біореактор 6 і напірна ємність 42 виконує також роль повітря-віддільника для запобігання пухирцевої кольматації контактноосвітлювального фільтру 8. З аеробного біореактора 6 по трубі 7 вода поступає в КОФ, де відбува 5 ється стадія доочистки. З КОФ вода збирасться ємністю для збору очищеної води, звідки очищена вода відводиться по трубі 9. Рух води в анаеробному біореакторі 4 організований таким чином, що стічна вода піднімається від низу до верху з постійною швидкістю, проходячи через вертикально розташовані капронові нитки типу «ВІЯ». Очищення аеробне слідує за анаеробною стадією в аеробному біореакторі 6, де рух води організований таким чином, що стічна вода рухається з верху до внизу з постійною швидкістю, проходячи через вертикально розташовані капронові нитки типу «ВІЯ» і назустріч потоку від низу до верху відбувається насичення стічної води киснем. На капронові нитки типу «ВІЯ» в анаеробному біореакторі 4 і аеробному біореакторі 6 прикріплені спеціальні мікроорганізми, що здійснюють біологічне окислення домішок і їх мінералізація з утворенням пластівців, які здатні випадати в осад і затримуватися в контактно-освітлювальному фільтрі. При забрудненні пінопластового завантаження 20, яке забруднюється раніше волокнистого 14 рівень води в аеробному біореакторі змінюється від у1 (після промивки фільтрів) до у2 (перед промивкою) на величину витрат напору, обумовлена: відкладенням забруднень на завантаженнях фільтрів. Рух води в контактному освітлюючий фільтрі організований таким чином, що стічна вода підіймається від низу до верху з постійною швидкістю, проходячи через шари стиснутого в відфільтрованому просторі осаду і плаваючого пінопластового фільтрувального завантаження, де протікають процеси біологічного окислення органічних забруднень, затримання зважених речовин і випадання 87641 6 частини зважених речовин в осад під дією сил гравітації, унаслідок чого відбувається освітлювання і знебарвлення води. Промивка контактно-освітлювального фільтру 8 фільтрів здійснюється вихідною водою, яку подають по трубопроводу 25, відкрив вентиль № 40, 37, закрив вентиля № 28, 29, 30, 36. При цьому фільтрувальне завантаження 20 розширяється, а забруднення і осад скидаються з промивною водою по трубопроводу 21, відкрив вентиль № 33. Ефективність промивки збільшена, в порівнянні з прототипом, завдяки напірної ємності 42, яка збільшує інтенсивність і рівномірність промивки по всій площині завантаження. Також на першому етапі промивки в напівпорожній КОФ подається кисень по трубопроводу 24, через повітророзподільну систем) 16. відкрив вентиль № 35 і відбувається водоповітряне перемішування завантаження, що приводить до скорішого відділення налиплих забруднень від завантаження і зменшення необхідного об'єму промивної води. Промивка аеробного біореактора 4 і аеробного біореактора 6 також здійснюється вихідною водою, яку подають по трубопроводу 25 і 5, відкрив вентиль № 40, 29, 30, 32 39, закрив вентиль № 28, 31, 37. Промивка відбувається і верху до низу і осад та забруднення скидаються з промивною водою по трубопроводах 12, 17 Перед відкриванням вентилів № 32 і 39 біофільтри повністю заповнюють промивною водою.Установка, що заявляється, знайде широке застосування при очищенні господарськопобутових стічних вод очисних станцій малої продуктивності, а очищену воду доцільно використовувати на підприємствах для технічних потреб. 7 Комп’ютерна верстка І. Скворцова 87641 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601