Пристрій керування аерацією періодично зануреного біофільтра

Реферат: Пристрій керування аерацією періодично зануреного біофільтра містить бак дозатор, сифон, спринклерну систему, утримуючу решітку, послідовно з'єднанні частини завантаження, резервуар промивної води, збірно-розподільну систему, сифон відводу промивної води, трубопровід з очищеної води, патрубок, поплавкову камеру, отвір, камеру керування автоматичною промивкою завантаження, отвір випуску води після промивки, резервуар, камеру, регулятор періодичного випускання очищеної води, поплавок, шток. UA 71279 U (54) ПРИСТРІЙ КЕРУВАННЯ АЕРАЦІЄЮ ПЕРІОДИЧНО ЗАНУРЕНОГО БІОФІЛЬТРА UA 71279 U UA 71279 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до пристроїв для очищення стічних вод. Пристрій для біологічної очистки стічних вод містить корпус, завантаження, вузли введення і виведення стічних вод та 3 систему промивки. Корпус заповнений завантаженням, щільність якого менше 1000 кг/м , і перекритий верхньою утримуючою решіткою. Вузол введення стічних вод включає регулюючий резервуар, сифон для забезпечення періодичності подачі води та пристрій, який направлений випускним отвором вгору для її розбризкування. Вузол виведення стічних вод виконаний у вигляді нижньої збірно-розподільної системи, з'єднаної трубопроводом з пристроєм, виконаним у вигляді резервуара, в якому вмонтований клапан, який забезпечує періодичність відведення очищеної води та виконує функцію керування аерацією верхнього прошарку завантаження та механізмом запуску промивки біофільтра. Система регенерації завантаження включає резервуар періодичного накопичення стічної води та сифон, з'єднаний з збірно-розподільною системою, який відводить промивну воду в результаті спрацьовування пристрою його керування. Корисна модель може бути використана для біологічного очищення побутових і близьким до них по складу промислових стічних вод в комунальному господарстві і на підприємствах в різних галузях промисловості при новому будівництві і реконструкції діючих очисних споруд. Відомий пристрій біологічного очищення стічних вод [див. а.с. СССР 865843, МПК 7 С 02 F 3/04, от 23.09.1981]; що містить корпус, завантаження, вузли введення і виведення стічних вод. Недоліком даного пристрою є значні енерговитрати, невисока ефективність використання об'єму біофільтра із-за малого часу контакту стічних вод із завантаженням і відсутність регенерації. Відомі пристрої для біологічного очищення стічних вод [див. а.с. СРСР 1351885, МПК 7 С 02 F 3/04. Бюл. 42, 1987], [див. патент РФ 2213067 МПК7 C02F3/04, C02F3/04, C02F101:00, C02F 103:02, від 27.09.2003], що містять корпус, завантаження, вузли введення і виведення стічних вод, вузол виведення стічних вод виконаний у вигляді сифонової лінії, забезпеченої регулюючою засувкою, з можливістю періодичного спорожнення корпусу і аерування завантаження, вузол введення стічних вод забезпечений аератором, а завантаження виконане 3 з матеріалу щільністю менше 1000 кг/м . Недоліком даних пристроїв є недостатньо висока ефективність очищення стічних вод із-за незначного об'єму повітря, що подається, для аерації стічних вод в процесі керування зниження рівнів води в завантажені за допомогою сифонів та складною системою вакуум-насосів. Пристрій включає поєднання в одній споруді біологічної сорбції й деструкції забруднень з наступним фільтраційним видаленням кінцевих продуктів. Пристрій поєднує в собі послідовні процеси - аеробну біофільтрацію, яка відбувається в верхній частині завантаження та фільтрацію стічної води від відмитої біоплівки через постійно занурену нижню частину шару зернистого завантаження біофільтра. Для досягнення запропонованого способу очистки застосовується зернистий матеріал щільністю менше одиниці, що дає змогу спростити регенерацію завантаження біофільтра-фільтра, яка відбувається короткотривалою імпульсною промивкою зверху вниз водою з промивного резервуара для оновлення фільтраційних властивостей споруди. В роботі запропонованого пристрою виключається можливість застосування традиційної природної аерації через всю товщину біофільтра, тому пропонується впровадити примусове постачання повітря за рахунок циклічного заповнення та опорожнення верхньої частини шару зернистого завантаження. Для цієї реалізації пропонується періодично подавати стічну воду на очистку та конструктивно розмістити перепуск очищеної води через систему поплавкової камери на фіксованій висоті споруди для досягнення коливання різниці рівня води. Достатній час абсорбції кисню біоплівкою, іммобілізованою на завантаженні, регулюється кількістю циклів та висотою заповнення завантаження повітрям і навпаки. Задля досягнення безперервних якісних умов аерації в верхніх прошарках споруди запропоновано систему керування автоматичної промивки за рахунок поплавкової камери, розташованої на трубопроводі очищеної води. Технічною задачею, на рішення якого направлена пропонована корисна модель, є підвищення ступеня біологічного очищення стічних вод за рахунок установки на вузлі виведення стічних вод пристрою, виконаного у вигляді резервуара, в якому вмонтований клапан, який забезпечує періодичність відведення очищеної води та виконує функцію керування аерацією верхнього прошарку завантаження та механізмом запуску промивки біофільтра. Технічний результат: видалення з води біогенних елементів, підвищення стабільності процесу очистки води, зниження трудомісткості керування механізмом аерації біологічної споруди, зменшення об'ємів споруд, відмовою від забудови відстійників для видалення надлишкової біоплівки та збільшення ефекту її видалення за рахунок процесів фільтрування через поєднання в одній споруді механізмів властивих біофільтрам та фільтрам. 1 UA 71279 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Технічний результат досягається за рахунок того, що в пристрої біофільтрації стічних вод через шар зернистого завантаження з використанням іммобілізованих мікроорганізмів передбачені наступні істотні відмінності: пристрій для розподілення вхідної води на споруду виконаний у вигляді конусного відбивача встановленого паралельно утримуючій решітці завантаження в центрі споруди; завантаження фільтра виконано з крупногранульованої частки, яка розташовується у верхніх прошарках споруди, що періодично занурюється, і дрібногранульованої в зануреній частині споруди; трубопровід для відведення очищеної води та трубопроводу відведення промивної води розташовані усередині споруди; збірно-розподільна система очищеної води розміщена в корпусі біофільтра та з'єднана одночасно з трубопроводом очищеної води та трубопроводом сифона промивної води; система керування аерацією виконана у вигляді клапана, вмонтованого на трубопроводі очищеної води, виконує одночасно функції управління періодичного занурення верхнього прошарку завантаження та вмикання автоматичної системи регенерації завантаження. Сукупність, що заявляється, істотних ознак дозволяє отримати новий, вищий результат, що виражається в забезпеченні глибшого очищення стічних вод, особливо у видаленні із стічних вод біогенних елементів за відсутності витрачання реагентів, без додавання додаткових об'ємів споруд, місткостей. Осади стічних вод, що виділяються, не мають ні фекального запаху, ні запаху гниття, містять в 2-3 рази більшу кількість фосфору, що збільшує їх якість як органомінерального добрива. Пристрій пояснюється технологічною схемою очищення стічних вод на очисній станції населеного пункту (див. креслення). Схема включає в себе бак - дозатор 15, сифон 16 та спринклерну систему 17; утримуючу решітку 2 та дві послідовно з'єднані частини завантаження 12, які поєднанні в одній споруді 14; резервуар промивної води 19; збірно-розподільну систему 13 та приєднаний до неї сифон відводу промивної води 18 та трубопровід з очищеної води 11, на якому розташовується патрубок 1 для наповнення поплавкової камери 5 через отвір 8, та камери керування автоматичною промивкою завантаження 4, в якій є отвір випуску води після проходження промивки 3; резервуар 7, в якому розміщується камера 5 регулювання періодичного випускання очищеної води з отворами випуску води в ній 10, та резервний 2; поплавок 6 зі штоком 9. Пристрій для біологічного очищення стічних вод працює таким чином. Стічна вода, що очищається, надходить в бак - дозатор 15 та через сифон 16, завдяки якому, періодично подається на спринклерну систему 17 та розбризкується на розподільчу утримуючу решітку 2. Стічна вода через розподільчу утримуючу решітку 2 проходить через верхні прошарки крупногранульованої частки завантаження 12, що періодично занурюється, створюючи аеробні умови для процесів сорбції й деструкції забруднень, потім потрапляє в занурену частину споруди 14 з дрібногранульованої частки завантаження, де відбувається наступне фільтраційне видалення кінцевих продуктів розпаду органічної частини стічних вод та надлишкової біоплівки. Біологічно очищена стічна вода відводиться через збірно-розподільчу систему 13 за допомогою трубопроводу 11, який надходить в резервуар 7, в якому розташована камера регулювання періодичного випускання очищеної води 5, яка виконує одночасно функції управління періодичного занурення верхнього прошарку завантаження та вмикання автоматичної системи регенерації завантаження. В період, коли клапан 6 закритий, в споруді 14 вода набирається і через патрубок 8 перетікає в камеру 5, що змушує підняти поплавок 6 зі штоком 9 і розпочати випуск води зі споруди 14. Одночасно з випуском води зі споруди 14 вода через отвір 10 витікає з камери 5 і клапан 6 закриває вихід води з трубопроводу 11. Розмір отвору 10 виконується таким чином, щоб час спорожнення води з камері 5 співпадав з часом зниження рівня води у верхньому шарі фільтраційного завантаження. Задля досягнення якісної роботи аеробної зони та своєчасної імпульсної промивки завантаження камера 5, яка виконує одночасно функції управління періодичного занурення верхнього прошарку завантаження, запускає автоматичну систему регенерації завантаження. Це відбувається завдяки патрубку 1, за допомогою якого наповнюється камера 4 в момент збільшення опору фільтраційного шару. В момент наповнення водою камери 4 відбувається збільшення ваги поплавка 6, який притискає штоком 9 отвір випуску очищеної води 11, тим самим регулює заповнення верхнього резервуара 19 та запуск сифонної лінії 18, за допомогою якої відбувається імпульсна короткотривала промивка завантаження. 2 UA 71279 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 20 25 30 35 1. Пристрій керування аерацією періодично зануреного біофільтра, що включає корпус, заповнений плаваючим завантаженням і перекритий верхньою утримуючою решіткою, трубопровід подачі початкової води, пристрій для її розбризкування, пристрій для керування аерацією з'єднаного з трубопроводом відведення очищеної води, нижньої збірно-розподільної системи і трубопроводу відведення промивної води, який відрізняється тим, що він містить одночасно з трубопроводом подачі початкової води верхню розподільну систему, виконану у вигляді розподільчої камери і вмонтованої в ній труби з сифоном, котра забезпечує періодичну подачу стічної води на спринклерну систему, яка направлена випускним отвором вгору, і розміщений біля корпуса біофільтра пристрій для автоматичного керування періодичного занурення завантаження задля створення умов аерації, виконаний у вигляді резервуара, в якому вмонтований клапан на випускному трубопроводі очищеної води, фільтр з плаваючим завантаженням, розташований між верхньою розподільною решіткою і нижньою збірнорозподільною системою, при цьому корпус фільтра виконаний у вигляді циліндра, з'єднаного по зовнішньому периметру з двома різними за своїми розмірами резервуарами, в яких вмонтовані пристрої, призначені для подачі та випуску вхідної та вихідної води. 2. Пристрій керування аерацією періодично зануреного біофільтра за п. 1, який відрізняється тим, що розбризкуючий пристрій виконаний у вигляді конусного відбивача, встановленого паралельно утримуючій решітці завантаження в центрі споруди. 3. Пристрій керування аерацією періодично зануреного біофільтра за п. 1, який відрізняється тим, що завантаження фільтра виконано з крупногранульованої частки, яка розташовується у верхніх прошарках споруди, що періодично занурюється, і дрібногранульованої в зануреній частині споруди. 4. Пристрій керування аерацією періодично зануреного біофільтра за будь-яким з пп. 1 і 3, який відрізняється тим, що трубопровід для відведення очищеної води та трубопроводу відведення промивної води розташовано усередині споруди. 5. Пристрій керування аерацією періодично зануреного біофільтра за п. 1, який відрізняється тим, що нижня збірно-розподільна система розміщена в корпусі біофільтра. 6. Пристрій керування аерацією періодично зануреного біофільтра за п. 1, який відрізняється тим, що система керування аерацією виконана у вигляді клапана, вмонтованого на трубопроводі очищеної води, виконує одночасно функції управління періодичного занурення верхнього прошарку завантаження та вмикання автоматичної системи регенерації завантаження. 3 UA 71279 U Комп’ютерна верстка Л. Купенко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4