RU37091U1

RU37091U1 - INSTALLATION FOR BIOLOGICAL CLEANING OF HOUSEHOLD AND INDUSTRIAL WASTE

Info

Publication number: RU37091U1
Application number: RU2003137478/20U
Authority: RU
Inventors: Тополь Ян; И.А. Дысенко; Д.С. Бушев; О.В. Дремов
Original assignee: ООО Производственное объединение "Топол-Эко"
Priority date: 2003-12-30
Filing date: 2003-12-30
Publication date: 2004-04-10

Description

„.„.„.„.......,...;v. д 01k 63/04;„.„. „.„ ......., ...; v. d 01k 63/04;

ШШйй ---- Fj04fVl/18SHYY ---- Fj04fVl / 18

Установка для биологической очистки бытовых и промышленных стоков.Installation for biological treatment of domestic and industrial wastewater.

Полезная модель относится к биологической очистке сточных вод с использованием активного ила во взвешенном состоянии, и предназначена для очистки стоков (сточной воды) жилых и промышленных зданий.The utility model relates to the biological treatment of wastewater using activated sludge in suspension, and is intended for the treatment of drains (wastewater) of residential and industrial buildings.

При биологической очистке сточных вод используется активный ил, представляющий собой смесь ч различных бактерий и микроорганизмов, которые извлекают питательные вещества из сточных вод и очищают их. Поддержание жизнедеятельности микроорганизмов осуществляется за счет аэрации стоков.In biological wastewater treatment, activated sludge is used, which is a mixture of various bacteria and microorganisms that extract nutrients from wastewater and purify them. The maintenance of the vital activity of microorganisms is carried out by aeration of effluents.

Известно устройство для биологической очистки сточных вод активных илом, содержащее корпус с размешенными в нем аэротенком с цилиндрической шахтой, осветлителем, отделениями флотации и дегазации, водоподъемные трубы, пневматические аэраторы и воздухонагнетатели, см. SU № 1174385, М.кл. С 02 F 3/02, 1984г.A device for the biological treatment of wastewater by activated sludge, comprising a housing with aeration tank placed in it with a cylindrical shaft, clarifier, flotation and degassing compartments, water pipes, pneumatic aerators and air blowers, see SU No. 1174385, M.cl. S 02 F 3/02, 1984

Однако данное устройство недостаточно эффективно в работе и технически сложно в исполнении.However, this device is not efficient enough and technically difficult to perform.

Известны устройства для биологической очистки сточных вод, содержащие камеры аэрации и отстойники с аэраторами, узлом ввода сточных вод, трубопроводами и насосами для перекачки ила и сточной воды из одной камеры в другую, а также отвода очищенной сточной воды, см. RU № 819069, М.кл. С 02F 3/02, 1978г. и № 2057085, кл. С 02 F 3/02, 1994 г.Known devices for biological wastewater treatment, containing aeration chambers and sumps with aerators, a wastewater injection unit, pipelines and pumps for transferring sludge and wastewater from one chamber to another, as well as for discharging treated wastewater, see RU No. 819069, M .cl. S 02F 3/02, 1978 and No. 2057085, cl. S 02 F 3/02, 1994

Однако, из-за отсутствия, в этих устройствах, камер приема и накопления сточных вод, приводит к выходу их из строя при разовых сбросах большого количества сточных водHowever, due to the absence, in these devices, of reception chambers and accumulation of wastewater, it leads to their failure during single discharge of a large amount of wastewater

Наиболее близким аналогом заявленной полезной модели является установка для биологической очистки сточных вод, содержащее уравнительный резервуар с подводом сточных вод, датчиками уровня и насосом перекачки свежей сточной воды в аэротенк, снабженный аэратором, насосом перекачки ила в уравнительный резервуар и патрубком для отвода воды во вторичный отстойник, который оборудован насосом откачки ила в аэротенк и выпуском очищенной сточной воды, см, патент RU № 2162062, М.кл. С 02F 3/00, 1995г.The closest analogue of the claimed utility model is a plant for biological wastewater treatment, containing a surge tank with a wastewater supply, level sensors and a pump for pumping fresh wastewater into the aeration tank, equipped with an aerator, a pump for transferring sludge to a surge tank and a pipe for draining water into the secondary sump , which is equipped with a pump for pumping sludge into the aeration tank and the release of purified wastewater, see patent RU No. 2162062, M.cl. Since 02F 3/00, 1995

Недостатком этой установки является сравнительно вьюокие энергозатраты на очистку, что обусловлено необходимостью в постоянной перекачке сточной воды из аэротенка в уравнительный резервуар для поддержания в уравнительном резервуаре минимального уровня стоков при недостаточном поступлении в установку сточных вод. Кроме того, из-за отсутствия предварительного отстойника, не решена проблема удаления грубых нечистот (туалетной бумаги и т.п.), при разложении которых создается источникThe disadvantage of this installation is the relatively high cost of cleaning, due to the need for continuous pumping of wastewater from the aeration tank to the equalization tank to maintain a minimum level of wastewater in the equalization tank with insufficient wastewater entering the installation. In addition, due to the lack of a preliminary sump, the problem of removing coarse sewage (toilet paper, etc.) has not been resolved, the decomposition of which creates a source

J/7/9 / 7 VJ / 7/9/7 V

( / /U(/ / U

неприятного запаха. При этом, осажденный на дне уравнительного резервуара ил не стабилизирован и относится к категории первичных илов, что по классификации отходов представляет собой отходы особенно опасные.bad smell. At the same time, the sludge deposited at the bottom of the surge tank is not stabilized and belongs to the category of primary sludge, which, according to the classification of waste, is a particularly hazardous waste.

Технической задачей, решаемой заявленной полезной моделью, является снижение издержек приThe technical problem solved by the claimed utility model is to reduce costs when

изготовлении и эксплуатации установки с обеспечением высокого качества очистки стоков и безопасностиmanufacturing and operation of the plant with high quality sewage treatment and safety

отходов, которые в виде стабилизированного ила могут использоваться в качестве ценного органическогоwaste, which in the form of stabilized sludge can be used as a valuable organic

удобрения. Кроме того, полезная модель направлена на решение задачи по повышению стабильности стоков, особенно в условиях их неравномерного притока.fertilizers. In addition, the utility model is aimed at solving the problem of improving the stability of effluents, especially in conditions of their uneven inflow.

Решение указанной задачи осуществлено за счет того, что установка для биологической очистки бытовых и промышленных стоков, содержащая уравнительный и активационный резервуары, отстойник, узлы ввода и вывода сточной воды, датчики уровня, компрессоры, насосы и аэраторы, согласно полезной модели, уравнительный резервуар выполнен в виде камеры грубой очистки сточной воды с распределительной камерой, подключенной посредством переливных патрубков с злектроклапанами, по крайней мере, к двум активационным резервуарам, при этом каждый активационный резервуар оборудован мешалкой, иловым насосом, датчиком уровня сточной воды и ила, насосом подачи очищенной сточной воды в приемную камеру с выпускным элетроклапаном или насосом, причем каждый активационный резервуар подключен к соответствующему отстойнику, снабженному аварийным переливом в распределительную камеру, оборудованную переливом в аварийный резервуар, который оборудован насосом перекачки стоков в распределительную камеру, при этом установка дополнительно снабжена программируемым блоком управления электроклапанами и распределительн 1м узлом, подключенным к двум системами аэрации, каждая из которых образована компрессором, мешалками, аэраторами и насосами обоих активационных резервуаров, причем программируемый блок управления, подключен к системам аэрации и электроклапанам с возможностью автоматического управления их включениями/выключениями в соответствии с заданной программой и возможностью изменения запрограммированного режима работы установки по сигналам датчиков уровня при изменениях интенсивности притока сточной воды. В варианте выполнения, распределительная камера подключена к байпасной линии аварийного сброса стоков посредством электроклапана.The solution to this problem was carried out due to the fact that the installation for biological treatment of domestic and industrial effluents, containing equalization and activation tanks, a sump, wastewater inlet and outlet units, level sensors, compressors, pumps and aerators, according to a utility model, the equalization tank is made in in the form of a rough wastewater treatment chamber with a distribution chamber connected by means of overflow pipes with solenoid valves to at least two activation tanks, with each activator The inlet tank is equipped with a stirrer, sludge pump, wastewater and sludge level sensor, a pump for supplying treated wastewater to a receiving chamber with an electric outlet valve or pump, each activation tank being connected to a corresponding sump equipped with an emergency overflow to a distribution chamber equipped with an overflow to the emergency tank , which is equipped with a pump for pumping wastewater into the distribution chamber, while the installation is additionally equipped with a programmable control unit for the solenoid valve and a distribution unit with a 1m unit connected to two aeration systems, each of which is formed by a compressor, mixers, aerators and pumps of both activation tanks, the programmable control unit being connected to aeration systems and electrovalves with the ability to automatically control their on / off in accordance with a given program and the ability to change the programmed mode of operation of the installation according to the signals of the level sensors with changes in the intensity of the influx of wastewater. In an embodiment, the distribution chamber is connected to the bypass emergency discharge line through an electrovalve.

На чертежах изображен один из возможных вариантов конструктивного решения предложенной установки, где:The drawings depict one of the possible options for a constructive solution of the proposed installation, where:

На фиг. 1 показана блок схема предложенной установки.In FIG. 1 shows a block diagram of the proposed installation.

Установка состоит из активационных резервуаров 1а и 16 с отстойниками для накопления ила, соответственно 2а и 26; распределительного резервуара 3; аварийных резервуаров 4а и 46, которые гидравлически сообщены между собой; ввода стоков 5; отводов очищенных стоков 6а и 66; иловых насосов 7а и 76; переливных патрубков с электрокпапанами 8а и 86, соответственно активационных резервуаров 1а и 16; аварийных переливов 9а и 96, соответственно, отстойников 2а и 26; аварийного перелива 10 из распределительного резервуара 5; насоса 11 аварийного резервуара 4а; аварийного отвода12 из распределительного резервуара 3; аварийного отвода 13 в байпасную линию, подключенную к установке; мешалок 13а и 136; датчиков уровня стоков 14а и 146; блока управления 15 с распределительным камеры пред.варительной очистки 16; аэраторов 17а и 176; компрессоров 18а и 166; насосов для откачки очищенных стоков 19а и 196 в приемные камеры очищенных стоков, соответственно, 20а и 206 на выпуске из которых установлены насосы, соответственно, 21 а и 216 или электороклапана 22а и 226 (в варианте с самотёком очищенных стоков). Таким образом, распределительный резервуар 3 подключен к двум аварийным резервуарам 4а и 46 каждая из параллельных очистных ступенейThe installation consists of activation tanks 1a and 16 with sedimentation tanks for sludge accumulation, respectively 2a and 26; distribution tank 3; emergency tanks 4a and 46, which are hydraulically interconnected; input drains 5; outlets of treated effluents 6a and 66; sludge pumps 7a and 76; overflow pipes with electric valves 8a and 86, respectively activation tanks 1a and 16; emergency overflows 9a and 96, respectively, of sedimentation tanks 2a and 26; emergency overflow 10 from the distribution tank 5; pump 11 emergency tank 4A; emergency tap 12 from distribution tank 3; emergency tap 13 to the bypass line connected to the installation; mixers 13a and 136; level sensors of drains 14a and 146; the control unit 15 with a distribution chamber pre-cleaning 16; aerators 17a and 176; compressors 18a and 166; pumps for pumping the treated effluents 19a and 196 to the receiving chambers of the treated effluents, 20a and 206, respectively, at the outlet of which pumps 21a and 216, or the solenoid valve 22a and 226 are installed (in the version with the gravity of the treated effluents). Thus, the distribution tank 3 is connected to two emergency tanks 4a and 46 each of the parallel treatment stages

Установка для биологической очистки бытовой и промышленной сточной воды может быть выполнена в виде железобетонной емкости с надземным строением.Installation for biological treatment of domestic and industrial wastewater can be made in the form of a reinforced concrete tank with an above-ground structure.

На фиг. 2 показаны также, 23 - минимальный уровень стоков, 24 - максимальный уровень стоков, 25- рабочий уровень, 26 - уровень денитрификации, 27 -верхний уровень илового слоя.In FIG. 2 also shows 23 — the minimum level of effluents, 24 — the maximum level of effluents, 25 — the working level, 26 — the denitrification level, 27 — the upper level of the silt layer.

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

Бытовые и промышленные сточные воды, представляющие собой обычные коммунальные стоки, по трубе 5 поступают в камеру предварительной очистки 16. Отсюда самотёком или посредством насосов (на черт, условно не показаны) сточные воды поступают в распределительный резервуар 3, из которого, через переливные патрубки с электроклапанами За и 86 они поступают в активационные резервуары 1а и 16,Domestic and industrial wastewater, which is a common municipal sewage, is passed through a pipe 5 to the pre-treatment chamber 16. From here, by gravity or by pumps (to hell, not shown), the wastewater enters the distribution tank 3, from which, through overflow pipes with with electro-valves Za and 86 they enter the activation tanks 1a and 16,

время их заполнения зависит от количества притока и контролируется блоком управления 15, уровень стоков контролируется также датчиками 14а и 146. Активационные резервуары 1а и 16 и отстойники - накопители ила 2а и 26 аэрируются за счет включения, соответственно, компрессоров 18а и 186, которые нагнетают воздух в соответствующие аэраторы.their filling time depends on the amount of inflow and is controlled by the control unit 15, the level of effluents is also monitored by sensors 14a and 146. Activation tanks 1a and 16 and sedimentation tanks - silt accumulators 2a and 26 are aerated by switching on, respectively, compressors 18a and 186, which pump air to the appropriate aerators.

В блок управления введены программы управления всеми исполнительными устройствами, включая насосы, компрессоры и электроклапаны. При этом, блок управления, по заданной программе, выдает команды на поочередное заполнение того, или иного активационного резервуара с обработкой сигналов о скорости наполнения данного активационного резервуара для корректировки продолжительности фазыThe control unit includes control programs for all actuators, including pumps, compressors and electrovalves. At the same time, the control unit, according to a given program, issues commands for alternately filling one or another activation tank with processing signals about the filling speed of this activation tank to adjust the phase duration

ОЧИСТКИ в другом активационном резервуаре. Причем, продолжительности фазы очистки в одном из активационных резервуарах корректируется таким образом, чтобы другой активационный резервуар был готов к приему свежих стоков. Это имеет значение для качественной очистки сточных вод как при больших, так и при малых притоках стоков. В случае малых притоков стоков, блок управления наоборот удлиняет длительность фаз очистки до максимальных значений. Например, во время заполнения активационного резервуара 1а, электроклапан 86 закрыт, при этом активационный резервуар 16 аэрируется т.е. находится в фазе очистки стоков. В этой фазе включен компрессор 176 и в аэратор 176 подается воздух. Аэрация в этой фазе может чередоваться с перемешиванием посредством мешалки 136. После фазы очистки в активационномCLEANINGS in another activation tank. Moreover, the duration of the cleaning phase in one of the activation tanks is adjusted so that the other activation tank is ready to receive fresh effluents. This is important for high-quality wastewater treatment both with large and small inflows. In the case of small wastewater inflows, the control unit, on the contrary, extends the duration of the cleaning phases to maximum values. For example, during the filling of the activation tank 1a, the electrovalve 86 is closed, while the activation tank 16 is aerated i.e. is in the wastewater treatment phase. In this phase, compressor 176 is turned on and air is supplied to the aerator 176. Aeration in this phase can be alternated with stirring by means of a stirrer 136. After the cleaning phase in the activation

резервуаре 16, следует либо фаза осаждения ила, либо фаза постденитрификации. При включении фазы денитрификации (30-150мин.) включается также аэрация на ЗОмин. для ускорения осадки ила. После осаждения ила, очищенная сточная вода откачивается насосом 196 в приемную камеру 206 и далее, за счет насоса 216 (или при открывании электроклапана 226 в варианте с самотечным удалением очищенной сточной воды) она удаляется из установки. Затем, по сигналу датчика, блок управления открывается электроклапан 86 (в это время электроклапан 8а закрывается) и уровень сточной воды в активационном резервуаре 16 повышается до максимального уровня 24 за счет притока сточной воды из распределительного резервуара 3. В случае нормальной загрузки, очищенная сточная вода из активационного резервуара 16 удаляется до минимального уровня 23. В случае малой нагрузки, блок управления переводит активационный резервуар 16 в «спящий режим с периодическим включением компрессора 186 для создания в нем условий окислительной среды. При очистке стоков в каком-либо активационном резервуаре, например, 1а, блок управления периодически поочередно включает компрессор 18а и мешалку 13а для аэрации и перемешивания сточной воды, что повышает эффективность ее денитрификации, при этом блок управления, по заданному алгоритму выдает управляющие сигналы на соответствующие устройства для обеспечения оптимального протекания всех фаз очистки. Если от датчика поступит сигнал о более быстром заполнении активационного резервуара 16 чем это заложено в программе блока управления, то последний автоматически сократит длительность фазы очистки в активационном резервуаре 1а до минимального времени. В случае перегрузки установки, стоки направляются в аварийные ёмкости 4а и 46, из которых они перекачиваются насосом 11 в распределительный резервуар 3 и далее (при открытых переливных патрубках с электроклапанами 8а и 86) они поступают или в активационный резервуар 1а, или в активационный резервуар 16. При полном заполнении аварийных ёмкостей, стоки из камеры предварительной очистки 16 и распределительного резервуара 3 уходят через аварийный отвод12 на сброс в байпасную линию. Избыточный ил из активационных резервуаров 1а и 16 удаляется автоматически после откачки очищенной воды с помощью иловых насосовreservoir 16, follows either the sedimentation phase of the sludge, or the postdenitrification phase. When the denitrification phase is switched on (30-150min.), Aeration on ZOmin is also included. to accelerate sludge sedimentation. After sedimentation of the sludge, the treated wastewater is pumped out by the pump 196 into the receiving chamber 206 and then, due to the pump 216 (or when opening the solenoid valve 226 in the version with gravity removal of the treated wastewater), it is removed from the installation. Then, according to the sensor signal, the control unit opens the solenoid valve 86 (at that time the solenoid valve 8a closes) and the level of wastewater in the activation tank 16 rises to a maximum level of 24 due to the influx of wastewater from the distribution tank 3. In the case of normal loading, the treated wastewater from the activation tank 16 is removed to a minimum level 23. In the case of a small load, the control unit puts the activation tank 16 into "sleep mode with periodic activation of the compressor 186 to create in it Slovenia oxidizing environment. When cleaning wastewater in an activation tank, for example, 1a, the control unit periodically alternately turns on the compressor 18a and the mixer 13a for aeration and mixing of wastewater, which increases the efficiency of its denitrification, while the control unit, according to a given algorithm, gives control signals to the corresponding devices for ensuring optimal flow of all cleaning phases. If the sensor receives a signal about faster filling of the activation tank 16 than is laid down in the control unit program, the latter will automatically reduce the duration of the cleaning phase in the activation tank 1a to a minimum time. In case of overloading the unit, the effluents are sent to emergency tanks 4a and 46, from which they are pumped by pump 11 to the distribution tank 3 and then (with open overflow pipes with solenoid valves 8a and 86), they either enter the activation tank 1a or the activation tank 16 . When the emergency tanks are completely filled, the effluents from the pre-treatment chamber 16 and the distribution tank 3 go through the emergency branch 12 for discharge into the bypass line. Excess sludge from activation tanks 1a and 16 is automatically removed after pumping purified water using sludge pumps

7а и 76, всасывающие уровни которых расположены на высоте расположения верхнего уровня - 27 слоя осажденного ила. Из активационных резервуаров 1а и 16, ил перекачивается иловыми насосами 7а и 76, соответственно в отстойники - накопители ила 2а и 26. Сигналы от датчиков 14а и 146 о высоте уровня откачиваемого слоя ила поступают в блок управления, в который заложено оптимальное время откачки. Во время осаждения избыточного ила в активационных резервуарах происходит и осадка ила в отстойниках 2а и 26, при этом избыточная вода через аварийные переливы 9а и 96 поступает через распределительный резервуар 3 и далее на очистку в активационные резервуары 1а и 16. Вывод очищенной сточной воды производится либо насосами 21а, 216, либо самотеком при открытых электроклапанах 22а и 226. Очищенная7a and 76, the suction levels of which are located at the height of the upper level — 27 layers of precipitated sludge. From activation tanks 1a and 16, sludge is pumped by sludge pumps 7a and 76, respectively, to sludge tanks - sludge collectors 2a and 26. Signals from sensors 14a and 146 about the height of the level of the pumped sludge layer are sent to the control unit, in which the optimal pumping time is set. During the deposition of excess sludge in the activation tanks, sludge is also deposited in the settling tanks 2a and 26, while the excess water through emergency overflows 9a and 96 enters through the distribution tank 3 and then for treatment to the activation tanks 1a and 16. The treated wastewater is discharged either pumps 21a, 216, or by gravity with open solenoid valves 22a and 226. Purified

сточная вода может быть полезно использована, например, в декоративных прудах, ручьях, фонтанах, для полива растений и т.д.Wastewater can be useful, for example, in decorative ponds, streams, fountains, for watering plants, etc.

В качестве третьей ступени доочистки может быть использован песчаный фильтр, после фильтрации в котором и обеззараживания, например, хлорированием, сточная вода полностью очищается и обеззараживается и соответствует по характеристикам питьевой воде. Стабилизированный ил, образующийся в отстойниках 2а и 26, удаляется в жидком состоянии посредством фекального транспорта для дальнейшей переработки. Концентрация сухого ила при обычных условиях 2-3 %, т.е. 20-30 кг/м. Ил откачивается через люки (на черт, не показаны) о.тстойников с периодичностью его удаления, не чаще 1раза за 70суток.As a third stage of post-treatment, a sand filter can be used, after filtration in which disinfection, for example, by chlorination, wastewater is completely purified and disinfected and corresponds to the characteristics of drinking water. The stabilized sludge formed in the settling tanks 2a and 26 is removed in the liquid state by means of fecal transport for further processing. The concentration of dry sludge under normal conditions is 2-3%, i.e. 20-30 kg / m. The sludge is pumped out through hatches (to hell, not shown) of ostoynikov with the frequency of its removal, not more often than once for 70 days.

Возможность регулировки режимов работы установки в широких пределах, позволяет оптимизировать ее работу за счет настройки на оптимальный режим очистки, исходя из конкретных условий с минимальными энергозатратами и издержками на очистку, при этом установка надежно работает как при минимальных, так и при максимальных притоках стоков.The ability to adjust the operating modes of the installation over a wide range allows you to optimize its operation by tuning to the optimal cleaning mode, based on specific conditions with minimal energy and cleaning costs, while the installation works reliably with both minimal and maximum inflows.

Предложенную установку выгодно применять для очистки стоков от более чем 300 условных потребителей, а также для очистки промышленных сточных вод. При этом, предусмотрена возможность подключения блока управления к телефонной линии или сотовой мобильной связи для дистанционного управления работой установки.The proposed installation is advantageously used for wastewater treatment from more than 300 conventional consumers, as well as for the treatment of industrial wastewater. At the same time, it is possible to connect the control unit to a telephone line or cellular mobile communication for remote control of the installation.

5 5

Claims

1. Installation for biological treatment of domestic and industrial effluents, containing equalization and activation tanks, a sump, nodes of input and output of wastewater, level sensors, compressors, pumps and aerators, characterized in that the equalization tank is made in the form of a chamber for rough treatment of wastewater with a distribution chamber connected by means of overflow pipes with electrovalves to at least two activation tanks, with each activation tank equipped with a stirrer, a sludge pump, a sensor com of the level of wastewater and sludge, a pump for supplying treated wastewater to a receiving chamber with an exhaust electrovalve or pump, each activation tank being connected to a corresponding sump equipped with an emergency overflow into a distribution chamber equipped with an overflow into an emergency tank that is equipped with a pump for transferring effluents to a distribution the camera, while the installation is additionally equipped with a programmable control unit for electric valves and a distribution unit connected to two systems aeration, each of which is formed by a compressor, mixers, aerators and pumps of both activation tanks, moreover, a programmable control unit is connected to aeration systems and electrovalves with the ability to automatically control their on / off in accordance with a given program and the ability to change the programmed operating mode of the installation by signals level sensors for changes in the intensity of wastewater inflow.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the distribution chamber is connected to the bypass line of the emergency discharge of sewage by means of an electrovalve.