Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11345
.pdf
жидкость удерживается uip i 3 Q жидкость, сбрасываемая или направляемая в выпускной канал.
Описанные операции и методы обработки могут осуществляться и контролироваться автоматическими
поднимающимися и опускающимися водосливами или трубопроводами, расположенными и
приспособленными таким образом, что при 70-кратном увеличении расхода жидкости из очистных
резервуаров или каналов ограничивается или значительно уменьшается, что приводит к удержанию или
накоплению жидкости в очистных резервуарах. При этом водосливы или трубопроводы поднимаются и
опускаются за счет поплавка, плавающего на жидкости, и это опускание и подъем уменьшают или
значительно снижают поток жидкости из каналов или резервуаров, в то время как в другое время может
наблюдаться свободный поток из каналов или резервуаров. В это время, когда скорость притока жидкости
уменьшается и становится относительно небольшой, водослив или трубопровод выходят из строя, и сброс
сточных вод увеличивается.
Когда сброс жидкости из очистных резервуаров или каналов осуществляется или контролируется
автоматическими средствами, может использоваться подвесная цепь с грузом или эквивалентный механизм в
сочетании с плавающим водосливом, так что по мере падения водослив опускается все ниже и ниже в воду
ниже уровня жидкости в водосборнике, в котором он расположен и работает, позволяя увеличить отток. В то
время как при подъеме водослив поднимается несколько быстрее, чем поднимается уровень жидкости в
водосборнике или колодце, и, таким образом, вместо постоянного оттока жидкости из очистных каналов или
резервуаров.
Фактически, отток уменьшается по мере увеличения притока.
Таким образом, в течение значительной части дня (т. е. дня и ночи), в те его периоды, когда наблюдается
высокий приток и концентрация сточных вод, относительно большое количество сточных вод задерживается в
очистных резервуарах (которые, как уже говорилось, достаточно глубокие), и эта часть сточных вод
обрабатывается воздухом или аэрируется все это время, при этом сброс из отстойных резервуаров в это
время либо сравнительно невелик, либо полностью прекращается; и в течение этого периода условия
несколько схожи с условиями, существующими при применении метода очистки «заполнение и слив», с его
известными преимуществами.
В резервуаре, работающем по технологии активного ила и используемом на существующих линиях для
очистки сточных вод методом заполнения и откачки, после периода покоя без аэрации, надосадочная вода
(или очищенные сточные воды) откачивается до заданного уровня, при этом сохраняется от 10% до 25%
объема жидкости в резервуаре, включая осадок. Затем резервуар заполняется свежими сточными водами.
Таким образом, осадок, удерживаемый жидкостью, отводится самотеком в очистных или аэрационных
каналах или резервуарах, а в связи с этим используется отстойник или резервуары, в которых осадок,
удерживаемый жидкостью, отделяется самотеком; в некоторых случаях сточные воды могут впоследствии
подвергаться очистке по технологии активного ила во вторичных очистных резервуарах или каналах или
отводиться непосредственно в место сброса.
Задержка или накопление жидкости происходит в период пикового расхода, то есть когда объем сточных вод,
поступающих из канализационных сетей, максимален, а концентрация сточных вод также максимальна. Этот
период обычно приходится на время с 9:00 до 16:00 при нормальной длине канализационной сети, в то время
как в другое время суток, когда используется метод непрерывной очистки, это происходит в периоды низкого
расхода, когда сточные воды слабые.
В период накопления или скопления сточных вод объем в очистных резервуарах или каналах, в которых они
удерживаются, может в 2, 3 или более раз превышать количество сточных вод в каналах или резервуарах в
другое время с меньшим расходом. Таким образом, если, скажем, глубина жидкости L составляет всего около
3-5 футов в периоды, отличные от пикового расхода, когда объем накапливается или скопляется в очистных
резервуарах или каналах, глубина жидкости может составлять, скажем, 6-15 футов или более. То есть каналы
или резервуары будут иметь именно такую глубину, и во время этого накопления или скопления жидкость
будет аэрироваться путем подачи воздуха в жидкость с помощью воздушных диффузоров или других
известных подходящих методов аэрации жидкостей.
По окончании пикового расхода жидкость из очистных резервуаров перетекает в отстойный резервуар или
резервуары, где осадок отделяется от жидкости и возвращается на очистные сооружения, как описано ниже, а
осветленная жидкость или вода отводится к выпускному отверстию. Таким образом, осадок, отделенный от
жидкости и собранный в отдельных резервуарах для очистки сточных вод, не отделяется и не оседает в
очистных резервуарах или каналах, как это обычно происходит при применении метода «заполнения и
отвода».
В некоторых случаях, перед основной обработкой жидкости, как описано выше, она может быть подвергнута
предварительному отстаиванию и аэрации или обработке в аэрационных и отстойных резервуарах, в которых
осуществляется метод накопления или связывания в указанные периоды, а затем впоследствии может быть
отведена из этой части установки предварительной обработки и подвергнута вторичной аэрации или аэрации
и отстойной обработке, после чего осветленный осадок остается в аэрационном резервуаре как во время
заполнения, так и во время покоя и сброса.
Установка, как правило, состоит из параллельных глубоких каналов или резервуаров, некоторые из которых
могут использоваться для основной аэрации или обработки жидкости, то есть для аэрации смешанной
жидкости сточных вод и осадка, а другие могут использоваться для повторной активации осадка; помимо
этого, могут быть и другие параллельные резервуары, которые могут использоваться попеременно для
аэрации смешанных жидкостей сточных вод и осадка или для аэрации и повторной активации осадка; и
соединяющиеся с этими резервуарами, на их концах могут быть глубокие соединительные каналы. Для
регулирования потока жидкости в параллельные очистные каналы или резервуары и из них могут
использоваться напорные трубопроводы или аналогичные клапаны, а через глубокие соединительные каналы
или резервуары (в которых жидкость может аэрироваться при необходимости) жидкость может подаваться в
очистные каналы или резервуары и выходить из них по мере необходимости при проведении процесса.
Описанные методы очистки и установка обеспечивают относительно высокую гибкость и адаптивность
процесса обработки или очистки, позволяя ему успешно справляться со всеми меняющимися условиями,
такими как суточные и сезонные колебания концентрации и расхода сточных вод, а также промышленных
отходов, содержащих вредные вещества, и с увеличением количества сточных вод в связи с ростом
населения; кроме того, при этом всегда требуется минимальное количество резервуаров и электроэнергии.
Что касается ограниченного оттока из очистных резервуаров в период пикового расхода, то это ограничение
может быть почти полным, или же определенное количество жидкости может постоянно переходить из
очистных резервуаров в отстойники; но в последнем случае равное количество осадка по отношению к
жидкости, переходящей из очистных резервуаров, возвращается из отстойника или резервуаров в
аэрационные резервуары; также в таком случае практически отсутствует сброс или подача жидкости из
отстойника в выпускной коллектор, как и в период аэрации на существующих установках типа «заполнение и
слив».
Что касается случаев, когда предварительное отстаивание происходит одновременно с накоплением или
скоплением жидкости, и фактически в любом случае, сточные воды на пути к очистным сооружениям могут
проходить через фильтрующий и детритовый резервуар или камеру, благодаря чему сточные воды
очищаются от всех крупных частиц или веществ, переносимых ими во взвешенном состоянии. На очистных
сооружениях, описанных ниже, комбинация резервуара или резервуаров для повторной активации осадка или
резервуара или резервуаров для хранения осадка, аэрационного резервуара или резервуаров и отстойного
резервуара или резервуаров представляет собой единый блок; и на практике практически весь осадок может
удерживаться в этом блоке, но он циркулирует через три части блока, и в связи с этим в этом процессе при
наибольшем притоке сточных вод наблюдается наименьший отток, и наоборот, цель и эффект заключаются в
получении максимального количества сточных вод; в резервуарах или каналах, обрабатываемых воздухом во
время интенсивного потока более концентрированных сточных вод, который, как указано в описании обычных
очистных сооружений, происходит примерно с 9:00 до 16:00. Пример очистной установки в соответствии с
данным изобретением схематически показан на прилагаемых чертежах, на которых Рисунок 1 представляет
собой продольный разрез плана, а Рисунок 2 — план, в то время как Рисунок 3 и 4 — разрезы,
иллюстрирующие автоматический поднимающийся и опускающийся водослив и связанные с ним элементы, а
также автоматический механизм удаления осадка соответственно. Рисунок 5 представляет собой продольный
разрез, иллюстрирующий применение изобретения к установке для предварительного отстаивания и
отделения веществ, содержащихся или переносимых в сточных водах. Такая установка применима в случаях,
когда жидкость или сточные воды подвергаются описанной здесь обработке после предварительного
отстаивания путем затопления, или в случаях, когда это необходимо, после этого предварительного
отстаивания. и обработка методом затопления, при которой сточные воды должны отводиться
непосредственно к выпускному отверстию. На рисунке G показан разрез, иллюстрирующий конструкцию
нижней части водослива и камеры, в которой он установлен, а на рисунке 7 — схема, иллюстрирующая
изменяющийся объем потока жидкости в установку и через нее, а также концентрацию жидкости в ней. На
рисунке 8 представлен схематический вид, показывающий способ подключения регулирующего клапана к
системе подачи воздуха в резервуары для повторной активации и аэрации. На рисунке 9 представлен разрез
клапана, показанного на рисунке 8, а на рисунке 10 — поперечное сечение по линии 10-10 рисунка 9 в
направлении стрелки.
На рисунке 11 показана альтернативная установка согласно изобретению; на рисунках 12 и 13 представлены
поперечное сечение и вид спереди средства для регулирования направления потока сточных вод через
установку, показанную на рисунке 11, а на рисунке 14 — сечение модифицированной формы аппарата для
удаления осадка, используемого на данной установке.
Рисунок 15 представляет собой графическое изображение i 30 411,425. Водослив 15 имеет раструб, как
показано на рисунке, который закреплен на верхнем конце трубы 16, которая входит в неподвижную трубу 17,
закрепленную на дне скважины 11, и приспособлена для перемещения вверх и вниз в ней. Труба 17 ведет к
каналу 18, образованному стенками 12 и торцевой стенкой водослива 12', и из этого канала 18 очищенная
жидкость поступает в распределительные входы отстойных резервуаров 13 по трубам 15 19 и через
устройства распределения жидкости, которые могут быть хорошо известного типа «Клиффорд» на
внутреннем конце.
Осветленная жидкость отводится из резервуаров 13 (80) по каналам 21 в отводные каналы известным
способом.
Осадок со дна отстойника по трубам 22 поступает в скважину 23, а оттуда по другим трубам 24 из этой
скважины к насосам 25 в насосной скважине 26, которые по трубе 27 выталкивают осадок обратно в канал 28
в верхней части параллельной 90-й очистной системы, обслуживающей резервуары 4-8, и таким образом
осадок возвращается в систему.
В некоторых случаях может быть целесообразно отводить излишки осадка из очистных сооружений. Для этой
цели удобно организовать отвод осадка из резервуара 23, трубы возврата осадка 27 или канала возврата
осадка 28.
Осадок из отстойных резервуаров 13 проходит из каждой трубы 22 через вертикально регулируемый
выпускной патрубок 29, расположенный в колодце 23, от которого трубы 24 ведут к насосам 25.
Каждая труба 229 имеет отдельный выпускной патрубок 105 29, регулируемый по высоте и расположенный в
колодце 23, причем чем выше расположены эти патрубки 29, тем выше будет концентрация осадка.
Как показано на чертежах, имеется три шламовых насоса 26, и когда работает только один, весь шлам
проходит через эти форсунки 29 в скважину 23; однако при определенных обстоятельствах, то есть когда
большое количество шлама необходимо вернуть в очистные резервуары, могут работать два или более
насоса 25; и в этих обстоятельствах, чтобы обеспечить больший отвод шлама из отстойных резервуаров, на
концах труб 22 установлены клапаны 31, которые в открытом состоянии обеспечивают более свободный поток
шлама из отстойных резервуаров, и эти клапаны 31 приспособлены для автоматического управления
пневматическим цилиндром 32, поршнем и соединительными элементами, как описано ниже.
Количество шламовых насосов (25, которые запускаются в работу) регулируется уровнем скопившейся
жидкости на очистных сооружениях, а именно поплавковыми или ковшовыми устройствами любого размера, а
также условиями притока и оттока сточных вод на альтернативных очистных сооружениях, показанных на
рисунках 11-14.
Обращаясь теперь к чертежам, и в частности к рисункам 1 и 2, следует отметить, что данная компоновка
установки подходит для случаев, когда значительная часть сточных вод, поступающих на установку, должна
перекачиваться в очистные резервуары для обеспечения необходимого напора и расхода; в других случаях,
когда это возможно, поток в установку и через нее может осуществляться самотеком, при условии, что
уровень грунта, на котором построена установка, позволяет это воспроизвести.
Подобный случай проиллюстрирован на рисунке 5, где уровень земли обозначен пунктирной и штриховой
линиями.
На рисунках 1 и 2 изображена установка, включающая множество продольных резервуаров или каналов,
обозначенных цифрами от 1 до 8, расположенных параллельно друг другу, имеющих на противоположных
концах соединительные каналы 9 и 10, сообщающиеся, как описано далее, с различными продольными
каналами или резервуарами от 1 до 8.
Из продольных каналов с 1 по 8 некоторые из этих каналов или резервуаров могут использоваться для
аэрации смешанных жидкостей, т. е. сточных вод и осадка, например, каналы 1, 2 и 3 могут использоваться
для аэрации смешанных жидкостей, состоящих из сточных вод и осадка, а другие, такие как 4, 5 и 6, могут
использоваться попеременно для обработки или аэрации смешанных жидкостей, или для реактивации осадка,
или просто для хранения жидкостей, причем цель использования в данный момент зависит от обстоятельств,
требований и условий в любой конкретный момент времени, тогда как другие, то есть два резервуара 7 и 8,
предположительно, используются для реактивации осадка.
Этот осадок после повторной активации протекает через отверстия в торцевой стенке резервуаров повторной
активации в соединительный канал 9 и смешивается с неочищенными сточными водами или жидкостью,
поступающей в этот канал 9 из канализации, и оттуда смешанная жидкость протекает через отверстия в дне
торцевых стенок двух или более резервуаров аэрации или очистки, с противоположного конца которых через
соответствующие проходы или отверстия она попадает в канал смешанной жидкости 10, откуда она поступает
в колодец 11 между перегородками 12, образующими внутренние стенки отстойников осадка 13.
Внутри скважины 11 расположен поплавок 14 и водослив 15, а также сам водослив 15, головка которого
соединена с поплавком таким образом, что по мере подъема и опускания поплавка в соответствии с
подъемом и опусканием уровня жидкости в скважине 11, водослив 15 будет подниматься и опускаться.
41-1,425 -14 1 1,4425 известных подходящих типов могут) использоваться для подачи жидкости во время
застоя в соединении с этим уровнем, который включает соединительный трубопровод 9 и оттуда в
электрические выключатели, управляющие электрическими очистными резервуарами; и эти насосы могут
использовать электродвигатели для работы насосов, чтобы они могли быть введены в действие по мере
необходимости в соответствии с положением поплавков, и выведены из строя поплавком 710. Выключатели
будут управляться таким образом, чтобы запускать устройства 42 любого известного подходящего типа, один
или несколько насосных двигателей, и когда жидкость в этих поплавках выключателей или контейнерах будет
работать в соответствии с тем, как поднимается и опускается камера 38; и в случае, если насосы приводятся в
действие электрически, эти поплавковые устройства работают 75:
цилиндры 329; и когда сжатый воздух подается в электрические выключатели, которые переключают масло и
отключают ток, поступающий в цилиндры и отключающийся от них, цилиндры перемещаются и, таким
образом, открывают двигатели.
Клапаны 31 и обеспечивают свободный поток шлама в скважину 23 из труб. Эти поплавки или аналогичное
поплавковое устройство могут использоваться для управления переключателями 80 22. Закрытие каждого
клапана 31, соединенного с электродвигателями насосов шлама 25, осуществляется с помощью утяжеленного
рычага 33, как описано выше.
Когда поплавок срабатывает, переключатель задерживает подъем поплавка в направлении,
противоположном описанному выше. Каждый раз, когда подается сжатый воздух в цилиндр 32, происходит
задержка подъема поплавка в противоположном направлении от описанного выше. Для этой цели шток 34
имеет клапан 31 на нижнем конце и усиленную головку 43. Работа поплавка 14 вверх, и по мере того, как
поплавок 14 поднимается, благодаря опусканию и водосливу 19, соединенному с ним, увеличивая поток
сточных вод на очистные сооружения, 25 осуществляется за счет подъема и падения жидкости, которая будет
контактировать с рыхлым грузом 90 в очистных резервуарах или каналах, а также за счет устройства с
утяжеленной цепью, показанного на рисунке 3, а именно, когда жидкость в резервуаре поднимается Поплавок
14, благодаря которому глубина увеличивается во время застоя, поднимает поплавок 14 над водосливом 15, и
это не позволяет части цепи 34 уменьшиться, так что отток жидкости 95, постоянные балансировочные грузы
35, находятся в отстойных резервуарах и падают, а другая часть резервуаров остается неподвижной в
течение всего времени, пока жидкость не выводится.
Если приток жидкости 1 в скважину 11 увеличивается, вес, стремящийся его поднять, продолжает
увеличиваться, и поплавок 14 поднимает его более или менее из воды, вес 44 и в конечном итоге этот вес 00,
что приводит к тому, что устье водослива 15 соприкасается с дном, и, следовательно, уменьшает напор
жидкости над ним, и, следовательно, происходит подъем поплавка, который уменьшается; в то время как это
совпадает с введением в действие i 06, когда происходит противоположное действие, и с включением
дополнительного насоса возврата осадка.
Уровень жидкости в резервуарах падает, и в случае дальнейшего поступления жидкости вес цепи 34
воздействует на скважину 11, как при штормах, и поплавок проходит через подвесной стержень 34 X, достигая
водослива 12 X. Сила M прижимает поплавок к воде, и избыток жидкости переливается через край водослива
12 и попадает в канал 18, позволяя большему количеству жидкости вытекать из отстойных резервуаров 13.
резервуары по мере уменьшения объема сточных вод. Что касается устройства с цепным приводом,
показанного на рисунках 1 и 4, 35, показанного на рисунке 3, то это может быть применено, если
предполагается, что изобретение состоит из взаимосвязанных полых оболочек или звеньев, которые
заполнены, скажем, свинцовой дробью до необходимой степени, каналов для застоя, то есть для увеличения
объема жидкости в резервуарах над нижним уровнем воды W L, который может быть достигнут. Из рисунка 3
видно, что цепь может легко проходить через шкивы 46 под действием силы тяжести сточных вод, которые
поддерживают цепь и поплавок, и опускаться на очистные сооружения по канализации 37, что является
механизмом водоотвода.
CO de Ubonchr в скважину 38, из которой в показанном случае цепь 34 представляет собой 129 самотечный
поток жидкости, также приспособленный для ручного управления, соединяющий камеру 9 трубой 39, которая,
а именно одно из цепных колес 4G, может проходить через камеру 40, в которой расположены, скажем,
электрические или ручные рукоятки 47. Червячные патрубки или пневматические насосы 41 для силовых
насосов расположены таким образом, что червяк 411, 425 может быть введен в эксплуатацию по мере
необходимости, а в другое время будет выведен из строя. После этого цепное опорное колесо может
свободно вращаться, так что плавающий водослив автоматически поднимается и опускается, не будучи
ограниченным ручным механизмом.
Нижняя часть скважины 11, а также трубопроводы и связанные с ними части показаны на рисунке 6, где видно,
что скважина снабжается жидкостью из соединительного трубопровода 10, при этом жидкость поступает в
скважину по трубе 50; а жидкость из водослива 15 поступает в канал 18 через наружный конец трубы 17, как
показано на рисунке.
На этом рисунке показан запорный клапан 51, соединенный с отверстием, сообщающимся между скважиной
11 и каналом, так что эти две камеры 220 могут быть изолированы друг от друга или соединены друг с другом
по мере необходимости.
Следует отметить, что жидкость в каналах 9 и 10 может насыщаться кислородом путем установки воздушных
диффузоров или подобных устройств в нижней части этих каналов и подачи в них воздуха.
На рисунке 5 показан случай, когда верхний уровень воды на очистных сооружениях ниже уровня подающих
сточных вод, при этом уровень земли обозначен сгустком и пунктирной линией. Данное очистное сооружение
иллюстрирует случай, когда сточные воды подвергаются предварительному осаждению и застою.
Может быть один или несколько аэрационных или очистных резервуаров, аналогичных резервуарам или
каналам 1–S, описанным со ссылкой на рисунки 1–2, а также канал для очистки 10; очищенные или
аэрированные сточные воды поступают в предварительный отстойник или резервуары 13 через входное
устройство Клиффорда 20.
Нижняя часть отстойника или жидкость в нем будет относительно спокойной, и осадок и другие отделенные и
осевшие вещества будут отводиться по трубе 22 к шламовым насосам, в то время как жидкость в верхней
части этих резервуаров 13, которая в них скапливается, поступает в водосливное устройство с поплавковым
приводом в скважине 11 через канал 52, регулируемый водоводом 53, и поступает в соединительный канал
10x, откуда она поступает в скважину 11 по трубе 50. Сточные воды из этой системы предварительного
отстаивания, показанной на рисунке 5, по трубе 54 поступают либо непосредственно в выпускной патрубок,
например, в стояк, либо на установку вторичной очистки, подобную описанной выше.
Водосливное устройство в скважине 11 регулирует отток воды из этой установки, показанной на рисунке 5,
аналогично тому, как это было сделано в уже описанном случае.
Описанная со ссылкой на рисунок 5 система очистки может использоваться в качестве дополнения к
существующей установке активного ила, которая не приспособлена для накопления жидкости, как описано
здесь, при этом в данном случае накопление происходит в этой установке; и эта установка и данная система
очистки могут использоваться перед обычной существующей установкой, так что сбрасываемая из нее
жидкость будет поступать в дополнительную очистную станцию.
Перед подачей жидкости в установку (через 75 ч) она может пройти через фильтр и отсек для детрита, а
затем в приемный резервуар 55 и далее в сообщающийся канал 10.
На практике резервуары или каналы для обработки или аэрации, изображенные на рисунке, относятся к типу
непрерывного потока, тогда как результаты, получаемые при образовании луж, ближе к результатам,
достигаемым методом «заполнения и опорожнения», при котором требуется лишь около половины мощности,
потребляемой в процессе непрерывного потока; а требуемая вместимость резервуаров составляет лишь
около половины вместимости системы непрерывного потока.
Также благодаря этому изобретению, на каждый галлон.
Степень очистки сточных вод, поступающих в аэрационные или очистные резервуары или каналы,
определяется более или менее пропорционально концентрации или примесям жидкости и требуемому
стандарту очистки, который зависит от (1) продолжительности обработки, (2) объема и концентрации
используемого активного ила и (3) степени контакта между обрабатываемыми сточными водами и воздухом,
используемым для аэрации.
В большинстве случаев наибольшую трудность, которую необходимо преодолеть для достижения
равномерной очистки сточных вод, представляет собой колебание объема потока. В некоторых случаях, в
сухую погоду, это колебание составляет от 1/1 от среднего значения, 1 0/2 до 4 раз больше среднего
значения, или в соотношении 1 к 64; и даже в больших городах и на равнинной местности существует разница
между дневным и ночным потоком, и накопление или застой воды, а также аэрация застоявшейся жидкости
выгодны во всех случаях.
Изобретение обеспечивает усовершенствование процесса очистки сточных вод методом активного ила,
благодаря чему достигается повышенная гибкость и адаптивность установки, позволяющая ей
удовлетворительно справляться с поступающими к ней сточными водами в любое время и при любых
изменяющихся условиях, например, от часа к часу в сутки. Иными словами, благодаря конструкции и
расположению резервуаров и установки, описанных в настоящем документе, объем используемых
резервуаров может изменяться путем ввода в эксплуатацию большего или меньшего количества резервуаров
и накопления жидкости.
в них или в их частях; и некоторые из таких резервуаров могут быть изолированы или исключены из состава
путем заполнения их чистой водой либо из отстойных резервуаров, либо из других источников, и таким
образом они могут быть немедленно введены в эксплуатацию по мере необходимости.
На рисунке 7 показана диаграмма, иллюстрирующая объем потока из канализации в очистные сооружения,
концентрацию сточных вод в течение дня и объем сточных вод, сбрасываемых из очистных резервуаров.
Сплошная линия представляет изменяющийся объем потока в очистные сооружения, пунктирная и штриховая
линии — изменяющуюся концентрацию сточных вод, а точечная линия — изменение объема сброса сточных
вод из очистных резервуаров или каналов; при этом штриховые линии показывают время суток с полуночи до
полуночи.
Что касается подачи рассеянного воздуха к жидкости в резервуаре, можно предположить, что пунктирная
часть, обозначенная цифрой 56 везде, где она встречается на чертежах, представляет собой воздушные
диффузоры.
Что касается подачи сжатого воздуха в различные резервуары или каналы, то может использоваться ряд
компрессоров, соединенных воздуховодами, имеющими соответствующие регулирующие клапаны, с
помощью которых воздух в различных количествах может подаваться в диффузоры в различных резервуарах
или каналах по мере необходимости.
Подъем и падение уровня жидкости в аэрационных резервуарах, а также тот факт, что уровень в резервуарах
для повторной активации остается постоянным, поскольку выход из этих резервуаров осуществляется путем
перелива, используются для поддержания объема воздуха, подаваемого в аэрационные резервуары,
практически постоянным, несмотря на колебания противодавления, вызванные изменением напора жидкости
в аэрационных резервуарах. На рисунках 8-10 показан подходящий клапан, который использует колебания
напора в аэрационных резервуарах и постоянство напора в резервуарах для повторной активации для
поддержания равномерной подачи воздуха в аэрационные резервуары.
В целом, этот клапан, обозначенный цифрой 60, по своему действию является дроссельным клапаном, то
есть для экономии воздуха он служит для регулирования подачи воздуха от компрессоров TFE в аэрационные
резервуары, когда уровень загрязненной жидкости в резервуарах сравнительно низок, и, кроме того, когда
уровень жидкости в аэрационных резервуарах повышается, дроссельный клапан открывается, чтобы
поддерживать постоянный объем воздуха, подаваемого в аэрационные резервуары. Следует понимать, что
без такого клапана объем воздуха, поступающего в жидкость в аэрационных резервуарах, будет иметь
тенденцию к уменьшению по мере повышения уровня жидкости и, соответственно, увеличения сопротивления
потоку воздуха, и наоборот, когда уровень жидкости падает.
Клапан 60 подробно показан на рисунках 9 и 10 и включает в себя вход (1) из компрессора или комипрессоров
и выход (32) в воздуховоды аэрационных резервуаров. Воздух, поступающий (70) через выход (61), проходит
в камеру 63, а оттуда к выходу (62) через Т-образные отверстия (63a) в стенке камеры и отверстие (64) в
клапанном элементе (65), который может перемещаться относительно камеры (6375i) благодаря тому, что
установлен на резьбовом шпинделе (66), перемещающемся в продольно прорезной втулке (67), которая
соединена с маховиком (68) и может вращаться вместе с ним.
Для предварительной регулировки клапана 80, элемент 65, вращение маховика 65 через штифт 69 вызовет
вращение шпинделя 6 (поскольку элемент клапана 65 навинчен на шпиндель 66 и удерживается от вращения
с помощью упора 85.
Винт 65 входит в зацепление с пазом 6g5. Следует отметить, что клапанный элемент вынужден
перемещаться вертикально относительно резьбового шпинделя 66t и при этом изменяет относительное
положение порта 64 на клапанном элементе 65 и портов 6R" на внутренней стенке камеры 63. Эта операция
обеспечивает предварительную регулировку давления воздуха, подаваемого в аэрационные резервуары 95A.
Регулировка давления подаваемого воздуха в соответствии с уровнем или напором жидкости в аэрационных
резервуарах осуществляется с помощью шпинделя 66, соединенного с двухсторонним поршнем i O,
скользящим образом установленным в нижней части корпуса клапана 60.
Воздуховоды 71 и 72, поступающие соответственно из аэрационных и реактивационных резервуаров, открыты
с обеих сторон поршня 70, и, следовательно, поршень 70 будет перемещаться в камере 73 в соответствии с
разницей давлений в трубах 71 и 72, которая изменяется в зависимости от уровня жидкости в аэрационных
резервуарах. В своем движении поршень 70 заставляет шпиндель 66 перемещаться аксиально относительно
отверстия в камере 3 и, следовательно, вызывать изменение давления воздуха, подаваемого в аэрационные
резервуары, благодаря чему объем такого воздуха поддерживается постоянным. Движение поршня 70 вверх,
т.е. когда давление в аэрационных резервуарах уменьшается из-за падения уровня жидкости, отстает от ряда
грузов 74, которые соединены с поршнем 70 через шпиндель 75. Эти грузы таковы. Было установлено, что по
мере подъема поршня, как показано на рисунке 9, грузы 125 последовательно поднимаются плечами 76 на
элементе 77, который навинчен на шпиндель 75.
Следует отметить, что отверстие в клапане имеет коническую форму, так что по мере подъема клапана через
отверстие 9, расположенное таким образом, что по мере увеличения или уменьшения потока неочищенных
сточных вод из канализации в канале 9, уровень сточных вод в камере 80 будет соответственно повышаться
или понижаться, что приводит в действие поплавок, и этот поплавок функционально соединен с рядом
элементов или частей установки, регулирующих поток жидкости, которые должны быть введены в
эксплуатацию. Конструкция этого поплавка такая же, как у поплавка 75-42, показанного на рисунке 1, и,
конечно же, поплавок может быть установлен в любом из нескольких положений, так что он становится
работоспособным для управления механизмами, описанными ниже, как только достигается пиковый расход.
Общая компоновка установки такова, что при расходах сточных вод средней или меньшей концентрации
неочищенные сточные воды, поступающие через входной канал 9, могут проходить через любой из
резервуаров 1–3, предварительно заполненных осадком, поступающим в канал 9 из резервуаров повторной
активации 6–8. Резервуары 4 и 5 предназначены для альтернативного использования в условиях
непрерывного потока в качестве резервуаров повторной активации для возвратного осадка или аэрационных
резервуаров для смешанной жидкости, и эти резервуары могут быть изолированы путем закрытия их входных
и выходных отверстий и заполнения их очищенными сточными водами, которые могут быть добавлены в
сточные воды пиковой концентрации, поступающие в канал 9, для разбавления сточных вод.
Резервуары с 1 по 8 установки, показанной на рисунке 11, могут быть разделены на секцию повторной
активации и секцию аэрации смешанной жидкости. Для этой цели предусмотрена регулируемая перегородка
86, расположенная поперечно в канале 10, и эта перегородка может регулироваться вдоль канала 10, чтобы
изменять количество резервуаров в каждой секции. На установке, изображенной на рисунке 11, перегородка
расположена в канале 10, чтобы разделить резервуары 1, 2, 3, 4, предназначенные для аэрации смешанной
жидкости, от резервуаров 5, 6, 7 и 8, используемых для повторной активации осадка. Такое разделение
установки на секцию аэрации и секцию повторной активации является обычной практикой во время средних
или меньших, чем в среднем, потоков, при этом смешанная жидкость проходит через аэрационные
резервуары 1, 2, 3 и 4 в выходной канал. оттуда в выходную камеру 11, откуда он поступает в резервуары
поселка 20.
В периоды пикового расхода выходное отверстие из очистных резервуаров 1–8 полностью перекрывается, и
все резервуары используются в качестве аэрационных, при этом аэрационная секция установки X25
сообщается с секцией повторной активации посредством работы перегородки 86, как описано ниже.
Поплавок в камере 80, упомянутый ранее, соединен (пневматически) с 130. Площади отверстий уменьшаются
для создания дросселирующего эффекта, и наоборот, когда клапан опускается, площади отверстий
увеличиваются для повышения давления воздуха из компрессоров гребенчатого типа.
В случае использования вспомогательных насосов для перемещения или подъема осадка, поступающего из
отстойников в аэрационные каналы или резервуары, уровень осадка в каналах или резервуарах для
регенерации естественным образом поднимется немного выше уровня жидкости в аэрационных резервуарах
или каналах при самом высоком уровне застоя, так что регенерационный ил будет самотеком поступать в
каналы или резервуары, предназначенные для его приема.
В случае, когда полная очистка сточных вод не требуется, как это происходит на некоторых установках,
используемый осадок будет реактивирован, то есть аэрирован перед подачей в каналы или резервуары для
очистки сточных вод. Однако в случае, когда требуется полная очистка, реактивация осадка обычно не
требуется. Для хранения осадка могут использоваться резервуары, аналогичные во всех отношениях каналам
реактивации, через которые будет проходить осадок, возвращаемый из отстойников, перед смешиванием со
сточными водами, подлежащими очистке.
В периоды пиковых потоков сильных сточных вод, когда происходит застой, и обратный поток имеет больший
объем более разбавленного осадка, этот приток слабого осадка, поступающего с одного конца канала или
каналов, вызовет вытекание более концентрированного осадка с другого конца, чтобы встретиться с сильным
пиковым потоком сточных вод.
В периоды низкого расхода слабых сточных вод возвратный осадок будет более концентрированным, и,
поступая в накопительный резервуар с одного конца, он будет вызывать вытекание осадка из резервуара,
разбавленного во время пиковых расходов, с другого конца, чтобы встретиться со слабым и небольшим
потоком сточных вод.
Таким образом, концентрация осадка в очистном резервуаре будет поддерживаться более или менее
пропорционально концентрации очищаемых сточных вод.
Альтернативный вариант изобретения и способ его осуществления показаны на рисунках 11–14.
Установка, показанная на рисунке 1, в основном сконструирована и расположена аналогично установке,
показанной на рисунках 1–2, но в этом случае, пока сточные воды накапливаются в резервуарах, они
циркулируют в них продольно и горизонтально, и это предпочтительно осуществляется с помощью
пневматического подъемника; -а в случае, показанном на рисунке 11, в связи с входным каналом 9 образован
поплавок, содержащий камеру 80, который сообщается с каналом 9 41-n, 4,2)5 1 T 18 411,425 с клапаном 81,
расположенным поперек входа в поперечный входной канал 9, и когда поплавок поднимается во время
пикового расхода, этот клапан закрывается, так что приток сточных вод 5 направляется к насосам 41, которые
повышают уровень жидкости в очистных резервуарах. Эти насосы автоматически запускаются указанным
поплавком для подъема сточных вод в поперечный входной канал 9 и резервуары 1.0 1–8.
Остановка работы насосов для перекачки сточных вод и открытие клапана 81 контролируются с помощью
другого аналогичного поплавка, работающего в отдельной камере 83, сообщающейся с аэрационными
резервуарами, так что уровень жидкости в последних определяет положение реверсивного поплавка и,
следовательно, определяет время или условия, при которых клапан 81 на входном канале будет открыт, а
насосы для перекачки сточных вод 41 будут остановлены.
Входной поплавок в камере 80 также приспособлен для того, чтобы поднимать плавающий водослив 14, 15,
регулирующий нормальный выход жидкости из очистных резервуаров, до его наивысшего уровня, где он
остается до повторного слива, так что никакого оттока из очистных резервуаров не происходит, за
исключением того, что может пройти через неподвижный водослив 12.
Как указывалось ранее, в условиях пикового расхода смешанная жидкость циркулирует как через
аэрационный, так и через резервуар для регенерации. Циркуляция смешанной жидкости осуществляется с
помощью пневматического насоса, а сообщение между секцией регенерации и аэрационной секцией
обеспечивается перемещением перегородки 86. Пневматический насос и работа перегородки 86 могут
контролироваться поплавком на входе в камеру. Пневматический насос и регулируемая перегородка X
подробно показаны на рисунках 12 и 13.
Пневматический насос состоит из водоотводного желоба 84, ширина которого равна ширине канала.
10, и имеющий в нижней части входное отверстие 84а для жидкости, причем жидкость поднимается по желобу
с помощью воздуха, подаваемого из диффузора 85, расположенного под входным отверстием 84а.
Перегородка 86, которая в условиях непрерывного потока разделяет очистные резервуары на две секции,
подвижно расположена над выходным отверстием лотка 84, и ее перемещение осуществляется с помощью
вибрационного поршневого и цилиндрического устройства 87, которое ограничивает движение перегородки.
Подача сжатого воздуха к устройству 87 может регулироваться поплавковыми устройствами в поплавковых
камерах 80, 83. В режиме непрерывного потока перегородка 86 находится в положении, показанном на
рисунке 12, так что сообщение между резервуарами повторной активации и аэрационными резервуарами
прерывается. В условиях пикового потока пластина 86 перемещается вправо, так что жидкость может
циркулировать с одной стороны на другую через верхний лоток 84.
Следует отметить, что при наступлении пиковых значений расхода резервуары для повторной активации
заполнены осадком. На установке, показанной на рисунке 11, этот осадок удаляется из резервуаров с
помощью неочищенных сточных вод, поступающих в канал 75 по трубе 94. Эти неочищенные сточные воды
выталкивают концентрированный осадок из резервуаров для повторной активации в канал 9, где он
встречается с пиковым потоком концентрированных сточных вод.
Хотя труба 94 показана для введения 80, предназначенного для удаления неочищенных сточных вод в
качестве средства удаления осадка из резервуаров повторной активации, следует понимать, что смешанная
жидкость, очищенные сточные воды или слабый осадок могут подаваться в конец этих резервуаров 8,
расположенных рядом с поперечным каналом 10, с целью удаления осадка, по трубе, соединенной с той
частью установки, где такие жидкости доступны. Например, слабый осадок (полученный путем отвода осадка
из отстойных резервуаров) может подаваться в поперечный канал 10 через трубу возврата осадка 27. После
пикового расхода осадок, возвращающийся из отстойных резервуаров 95, снова собирается в резервуарах
повторной активации.
В некоторых случаях в течение дня наблюдаются два или более пиковых расхода, и в таком случае поплавок
в камере 80 будет включаться в работу в начале каждого периода пикового расхода, чтобы обеспечить
удержание жидкости на установке, как описано ранее, а в конце каждого периода пикового расхода поплавки
будут включаться, чтобы обеспечить работу установки в режиме непрерывного потока.
Осевший в отстойниках 13 осадок отводится по шламопроводам 22, идущим от основания резервуаров 110 в
камеру подачи шламового насоса 23.
Эти трубы имеют множество выходных отверстий, и данное устройство изображено на рисунке 14, со ссылкой
на который оно будет описано далее. 115 Это устройство для удаления осадка является модификацией
устройства, показанного на рисунке 14, и одинаковые порядковые номера используются там, где в обеих
конструкциях присутствуют аналогичные элементы. 120 Труба для возврата осадка снабжена переливным
отверстием 29, которое используется во время обработки непрерывным гравитационным потоком; Высота
этого выходного отверстия над основанием камеры 23 регулируется 125 для обеспечения требуемой
концентрации осадка. Шланги для осадка 22 также снабжены ответвлением, которое находится на более
низком уровне, чем выход непрерывного потока, и используется в начале операции «заполнение и откачка»,
выше которой осуществляется описанное устройство. Край этого выходного отверстия плавает во входной
камере 80, обеспечивая подъем плавающего водослива, чтобы закрыть выходное отверстие в нижней части
указанных резервуаров после заполнения и откачки из очистных резервуаров, и в то же время будут работать
клапаны, предназначенные для подачи воздуха в камеру 70 через это выходное отверстие. Край этого
Соседние файлы в папке патенты