PL179059B1 - Uklad zasilajacy oczyszczalni scieków PL - Google Patents

Abstract

1. Uklad zasilajacy oczyszczalni scieków pra- cujacej przy uzyciu wysokocisnieniowych strumienie i stanowiacej poziomy zbiornik, podzielony poprzecznymi scianami dzialowymi na umieszczone szeregowo lub równolegle: dwie komory wstepne, komore posrednia i dwie komory koncowe, wzajemnie ze soba polaczone za pomoca otworów znajdujacych sie w dolnej czesci tych scian poprzecznych, przy czym w komorze wstepnej i w komorze koncowej znajduja sie poziome zloza filtracyjne, przez które scieki przeplywaja w kierunku pionowym, natomiast komora posrednia jest zaopatrzona przynajm- niej w dwa ramowe filtry z wymiennymi wkladkami filtracyjnymi, umieszczone równolegle do poprzecznych scian dzialowych, przy czym obydwie komory wstepne sa zaopatrzone w umieszczone w swej górnej czesci rury zasilajace, polaczone za pomoca rur wlotowych z doplywem scieków, znamienny tym, ze wyposazony w osobny dla kazdej komory wstepnej (3 i 4) i polaczony z doplywem (12) scieków uklad rur rozdzielczych (17, 18), ma postac rury rozdzielczej (50), zlozonej przynajmniej z jednej poziomej petli, obejmujacej znaczna czesc górnej powierzchni tej komory, przy czym poszczególne odcinki (54 do 58) tej rury (50) sa zaopatrzone u góry w otwarte czesci (59, 60) swego obwodu. Fig. 3 P L 179059 B 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ zasilający oczyszczalni ścieków pracującej przy użyciu wysokociśnieniowych strumienie i stanowiącej poziomy zbiornik, podzielony poprzecznymi ścianami działowymi na umieszczone szeregowo lub równolegle: dwie komory wstępne, komorę pośrednią i dwie komory końcowe, wzajemnie ze sobą połączone za pomocą otworów znajdujących się w dolnej części tych ścian poprzecznych. Zarówno w komorze wstępnej, jak i w komorze końcowej znajdują się poziome złoża filtracyjne, przez które ścieki przepływają w kierunku pionowym, natomiast komora pośrednia jest zaopatrzona przynajmniej w dwa ramowe filtry z wymiennymi wkładkami filtracyjnymi, umieszczone równolegle do poprzecznych ścian działowych, przy czym obydwie komory wstępne są zaopatrzone w umieszczone w swej górnej części rury zasilające, połączone za pomocą rur wlotowych z dopływem ścieków.

Z opisu polskiego wzoru użytkowego nr PL-Ru 28794 znana jest stacjonarna, basenowa oczyszczalnia ścieków, przeznaczona zwłaszcza do oddzielania znajdujących się w nich zanieczyszczeń mechanicznych, która złożona jest z dwóch, umieszczonych symetrycznie względem siebie, basenów. Każdy z tych basenów jest podzielony poprzecznym progiem na dwie części, z których jedna stanowi komorę piaskownika, a druga komorę osadnika lekkich zawiesin, którą otaczają pionowe filtry żwirowe, zaopatrzone w instalację do przepłukiwania złoża. Układ zasilający oczyszczalni doprowadza ścieki do jej obydwu basenów i jest zaopa179 059 trzony w zawory do regulacji wielkości przepływu oraz ewentualnego zamykania dopływu ścieków do jednego lub drugiego basenu.

Stacjonarna oczyszczalnia basenowa tego typu jest jednakże bardzo kosztowna w budowie, przy czym możliwość oczyszczenia basenów i filtrów wiąże się z koniecznością zamknięcia i wyłączenia z eksploatacji połowy oczyszczalni, co w oczywisty sposób przyczynia się do wzrostu kosztów eksploatacyjnych.

Z niemieckiego opisu patentowego nr DE 4031339 znana jest przenośna oczyszczalnia ścieków, wyposażona w układ zasilający z zespołem wysokociśnieniowych strumienie. Oczyszczalnia ta złożona jest z poziomego zbiornika, podzielonego poprzecznymi ścianami na komorę wstępną, komorę pośrednią i komorę końcową, przy czym wszystkie te komory są wzajemnie połączone za pomocą otworów znajdujących się w dolnej części ścianek poprzecznych. W komorze wstępnej i w komorze końcowej znajdują się poziome złoża filtracyjne, przez które ścieki przepływają w kierunku pionowym, natomiast komora pośrednia jest zaopatrzona przynajmniej w dwa ramowe filtry, umieszczone w określonym, w określonym odstępie, równolegle do ścian poprzecznych, przy czym wkłady filtracyjne są w tych filtrach osadzone w sposób wyjmowalny, umożliwiający ich oczyszczanie. Oczyszczalnia ta, mająca charakter przewoźny, umożliwia skuteczne oczyszczanie ścieków kanalizacyjnych, spełniając wszystkie wymagania stawiane oczyszczonym ściekom, natomiast jej wadą jest niska sprawność oczyszczania w komorach wstępnych, związana z zasilaniem ich za pomocą przewodów bezpośrednio wprowadzonych do tych komór jak również konieczność zatrzymywania eksploatacji oczyszczalni w przypadku, gdy poziome wkłady filtracyjne w komorach wstępnych i w komorach końcowych ulegną zatkaniu.

Celem wynalazku jest opracowanie układu zasilającego oczyszczalni podobnego typu, który zapewni intensywne oczyszczanie ścieków już w komorze wstępnej, zaopatrzonej w tym celu w specjalny układ rur rozdzielczych, a ponadto umożliwi ciągłą eksploatację oczyszczalni, bez przestojów.

Cel ten został zrealizowany w układzie zasilającym oczyszczalni ścieków według wynalazku, który charakteryzuje się tym, że wyposażony w osobny dla każdej komory wstępnej i połączony z dopływem ścieków układ rur rozdzielczych ma postać rury rozdzielczej, złożonej przynajmniej z jednej poziomej pętli, obejmującej znaczną część górnej powierzchni tej komory, przy czym poszczególne odcinki tej rury są zaopatrzone u góry w otwarte części swego obwodu, przy czym te otwarte od góry podłużne części odcinków rury mają postać szczelin równoległych do osi odcinka rury, zaś poszczególne stykające się ze sobą odcinki są obrócone dookoła osi podłużnej tak, że ich szczeliny są przestawione względem siebie.

Układ zasilający oczyszczalni ścieków według wynalazku ma ponadto korzystnie komory wstępne połączone na wejściu z dwiema umieszczonymi równolegle względem siebie, komorami deflokulacyjnymi i zaopatrzone w pompy do transportu przerobionych przedwstępnie ścieków oraz korzystnie w mieszadła i w zespół napowietrzający ze źródłem sprężonego powietrza.

W korzystnym rozwiązaniu układu zasilającego oczyszczalni według wynalazku komory deflokulacyjne są utworzone w oddzielnych zbiornikach, połączonych przewodami z komorami wstępnymi.

Układ zasilający oczyszczalni ścieków według wynalazku charakteryzuje się prostą konstrukcją, wysoką sprawnością, oczyszczania ścieków w komorach wstępnych i możliwością łatwego dostosowania oczyszczalni do pracy w różnych warunkach eksploatacyjnych, a w szczególności do różnorodnych wymagań dotyczących oczyszczonych ścieków. Oczyszczalnia wyposażona w ten układ zasilający nadaje się do transportu, jednakże może również pracować jako urządzenie stacjonarne. Dzięki zastosowaniu przynajmniej dwóch, osobno zasilanych w ścieki za pomocą specjalnych układów rur rozdzielczych, komór oczyszczania wstępnego, jak i dwóch zaopatrzonych w niezależne odprowadzenia komór końcowych, możliwe jest przez wyłączenie poszczególnych komór, oczyszczenie złóż filtracyjnych, zwłaszcza filtrów poziomych stosowanych w tych komorach, bez konieczności zatrzymywania procesu oczyszczania. Ponadto dzięki możliwości wyłączania lub równoczesnego włączania wszystkich komór wstępnych i końcowych uzyskuje się, w zależności od potrzeb, możliwość zwiększenia wydajności oczyszczania, zwłaszcza w przypadku krótkotrwałych przeciążeń oczyszczalni.

179 059

Możliwość zastosowania w układzie zasilającym oczyszczalni dodatkowych komór deflokulacyjnych, połączonych przewodami z komorami wstępnymi, umożliwia dodatkową, przedwstępną przeróbkę ścieków za pomocą flokulatora, a tym samym usunięcie ze ścieków takich składników jak węglowodory lub metale ciężkie i dalsze zwiększenie sprawności wstępnego oczyszczania ścieków.

Zastosowanie zbiornika rezerwowego, dołączonego do sieci świeżej wody, umożliwia wykorzystanie oczyszczonych ścieków do zasilania wysokociśnieniowych strumienie stosowanych w procesie oczyszczania.

Wynalazek jest uwidoczniony w przykładowym rozwiązaniu konstrukcyjnym na rysunku, na którym: fig. 1 - przedstawia oczyszczalnię, wyposażoną w układ zasilający według wynalazku, złożoną z pięciu komór w układzie szeregowym, w schematycznym widoku z góry; fig. 2 - oczyszczalnię według fig. 1 w schematycznym przekroju podłużnym; fig. 3 - zespół rur rozdzielczych układu zasilającego w ścieki, umieszczonych nad jedną z komór wstępnych - w widoku z góry; fig. 4 - rurę rozdzielczą w przekroju wzdłuż linii A-A na fig. 3, a fig. 5 rurę rozdzielczą w przekroju wzdłuż linii B-B na fig. 3.

Przedstawiona na fig. 1 i 2 oczyszczalnia ścieków, wyposażona w układ zasilający według wynalazku, ma kształt prostopadłościennego zbiornika 1, w którym ściany działowe 2 oddzielają od siebie rozmieszczone w układzie szeregowym: dwie komory wstępne 3,4, komorę pośrednią 5 i dwie komory końcowe 6 i 7. Ściany działowe 2 są zaopatrzone, w pobliżu dna zbiornika, w otwory przepływowe 8 łączące poszczególne, sąsiadujące ze sobą komory.

W komorach wstępnych 3 i 4 i w komorach końcowych 6 i 7 są ponadto umieszczone poziome złoża filtracyjne 9 i 10, przez które ścieki przepływają w kierunku pionowym, natomiast komora pośrednia 5 jest zaopatrzona w dwa ramowe filtry 11, umieszczone z wzajemnym odstępem, równolegle do ścian działowych 2.

Złoża filtracyjne 9 w komorach wstępnych 3 i 4 są wyposażone w siatki, na których zatrzymywane są grubsze cząsteczki oraz w materiał filtracyjny, na przykład watę szklaną, żwir lub temu podobne - zatrzymujący drobniejsze cząsteczki. Po przeniknięciu przez złoża filtracyjne 9 przepływ strumienia cieczy staje się laminarny i ułatwia sedymentację drobnych cząsteczek tworzących zawiesinę.

Ramowe filtry 11 w komorze pośredniej 5 są korzystnie wypełnione materiałami filtracyjnymi, umożliwiającymi oddzielenie węglowodorów i metali ciężkich, natomiast złoża filtracyjne 10 w komorach końcowych 6 i 7 służą do filtracji drobnych cząsteczek, przy czym wypełniający je materiał filtracyjny jest dostosowany do składu ścieków.

Przedstawiony schematycznie na fig. 1 i 2 układ zasilający oczyszczalni ścieków składa się z przewodu dopływowego 12 z dwoma oddzielnymi rurami wlotowymi 13 i 14, zamykanymi za pomocą zaworów 15 i 16. Rury wlotowe 13 i 14 są połączone z przedstawionymi schematycznie układami rozdzielczymi 17 i 18, rozprowadzającymi ścieki nad pozioma powierzchnią umieszczonych szeregowo komór wstępnych 3 i 4. Opisane dalej rozwiązanie konstrukcyjne tych układów rozdzielczych przedstawiają fig. 3 do 5.

W pierwszym stopniu oczyszczania, realizowanym w komorach wstępnych 3, 4 z ich poziomymi złożami filtracyjnymi 9 celowy jest równomierny rozdział dopływu ścieków na całą powierzchnię komory wstępnej, co zrealizowano według wynalazku za pomocą układu rozdzielczego 17 mającego postać rury rozdzielczej 50 (fig. 3 do 5), złożonej z jednej lub wielu poziomych pętli rurowych. Rura 50 przedstawiona przykładowo na fig. 5 ma w widoku z góry postać podwójnej pętli w kształcie ósemki, leżącej w płaszczyźnie poziomej i jest przymocowana do poprzecznej ściany 52 ograniczającej komorę wstępną. 4 oraz połączona za pomocą kołnierza przyłączowego 51 z rurą wlotową 13, połączoną z przewodem dopływowym 12 (fig. 1 i 2). Rura rozdzielcza 50, która spełnia rolę układu rozdzielczego 17, 18 na fig. 1 i 2, składa się z oddzielnych, zespawanych ze sobą, odcinków 54 do 58, zaopatrzonych u góry w przestawione względem siebie otwarte części 59, 60 swego obwodu, obejmujące kąt środkowy większy od 90°. Przez otwarte części 59, 60 odcinków 54 do 58 rury rozdzielczej 50 woda przelewa się w kierunkach oznaczonych strzałkami (fig. 3). W celu zapewnienia równomiernego wypływu wody na całej długości rury rozdzielczej 50, szerokość otwartych części 59, 60 rury zmniejsza się w kierunku przepływu (przykładowo ich szerokość

179 059 na odcinku 56 jest większa niż na odcinku 54 rury rozdzielczej 50). Dzięki temu zostaje zapewniony równomierny rozdział wody na stosunkowo dużej, poziomej powierzchni komory wstępnej.

Zamiast przestawionych części otwartych 59, 60, poszczególne odcinki rury rozdzielczej 50 mogą być zaopatrzone w układ równoległych, podłużnych szczelin o różnym położeniu, odpowiednio nastawianym przez skręcenie odcinka rury wokół osi podłużnej.

Odprowadzanie oczyszczonej wody z komór końcowych 6 i 7 odbywa się przez otwory wylotowe 19 i 20, zamykane zaworami 21 i 22. Do otworów wylotowych 19 i 20 może zostać dołączony nie przedstawiony na rysunku zbiornik rezerwowy lub wyrównawczy z pompą, która zasila oczyszczoną wodą wysokociśnieniowe strumienice.

Dzięki wyposażeniu w opisany wyżej układ zasilający według wynalazku, oczyszczalnia umożliwia skuteczne oczyszczanie ścieków, w sposób ciągły, zwłaszcza w instalacjach czyszczących, wyposażonych w wysokociśnieniowe strumienice. W tym celu ścieki przepompowywane do dopływu l2 są, po otwarciu zaworu 15 i przy zamkniętym zaworze 16, doprowadzane najpierw do układu rozdzielczego 18 pierwszej komory wstępnej 3. Po oczyszczeniu w komorze wstępnej 3, ścieki przepływają następnie do komory pośredniej 5, po czym po odfiltrowaniu przez ramowy filtr 11 - trafiają do komory końcowej 6. Przy otwartym zaworze 21 otworu wylotowego 19 i zamkniętym zaworze 22 otworu wylotowego 20, ścieki są doczyszczane przez złoże filtracyjne 10 w komorze końcowej 6. Przy takiej eksploatacji urządzenia zarówno komora wstępna 4, jak i komora końcowa 7 nie uczestniczą w procesie oczyszczania, dzięki czemu ich złoża filtracyjne mogą być wówczas czyszczone lub wymieniane.

Jeżeli po określonym czasie opór przepływu w komorze wstępnej 3 oraz ewentualnie w komorze końcowej 6 staje się - wskutek postępującego zatykania złoża filtracyjnego - zbyt duży i poziom wody w komorze wstępnej 3 wzrasta powyżej wartości nominalnej, to odpowiedni sygnał zostaje przekazany do zespołu sterującego, który samoczynnie przesterowuje urządzenie, zamykając zawory 15 i 21 i równocześnie otwierając zawory 16 i 22. Wskutek tego zostaje odłączona komora wstępna 3 i komora końcowa 6, a włączona komora wstępna 4 i komora końcowa 7, zaś znajdujące się w komorach 3 i 6 złoża filtracyjne mogą być wówczas poddane oczyszczeniu bez konieczności przestoju urządzenia.

Również czyszczenie lub regeneracja ramowego filtru 11 nie wymaga przestoju urządzenia, bowiem może być włączony do eksploatacji drugi ramowy filtr 11, umożliwiając wyjęcie i wymianę pierwszego.

Jeżeli oczyszczalnia ścieków z układem zasilającym według wynalazku nie jest eksploatowana w sposób ciągły, zaś przerwy na czyszczenie są od siebie wystarczająco oddalone w czasie, to możliwe jest podwyższenie sprawności i wydajności oczyszczania przez połączenie dopływu 12 równocześnie do obydwu układów rur rozdzielczych 18 i 17 obydwu komór wstępnych 3 i 4, jak również równoczesna eksploatacja obydwu komór końcowych 6 i 7 - przez otwarcie obydwu zaworów 21 i 22. Urządzenie według wynalazku może być w ten sposób dostosowane do krótkotrwałych przeciążeń.

Komora końcowa 7 jest ponadto korzystnie wyposażona w zamykany otwór spustowy 23 z filtrem 24, którego złoże filtracyjne jest dostosowane do filtracji drobnych cząstek.

Podczas eksploatacji urządzeń z wysokociśnieniowymi strumienicami woda wypływająca ze strumienie nie zostaje całkowicie odzyskana, bowiem jest częściowo tracona przez parowanie lub tworzenie rozpylonej mgły. Z tego powodu niezbędne jest jej uzupełnienie przez dopływ świeżej wody lub oczyszczonych ścieków.

Ciągłe oczyszczanie ścieków, bez przestojów eksploatacyjnych na usuwanie kłaczków umożliwia wyposażenie układu zasilającego oczyszczalni w dwie równoległe komory deflokulacyjne połączone z wejściem obydwu komór wstępnych. Komory deflokulacyjne pełnią w ten sposób taką samą rolę jak równolegle dołączane komory wstępne.

Działanie komór deflokulacyjnych jest następujące: po napełnieniu komory deflokulacyjnej, mierzy się wartość pH doprowadzając ją do wartości pożądanej, po czym wprowadza się do ścieków flokulant i miesza z nimi. Po czasie niezbędnym dla przeprowadzenia reakcji tworzą się i sedymentują kłaczki, przy czym przerobione ścieki przepompowuje się do komory wstępnej i poddaje się dalszemu oczyszczaniu w sposób uprzednio opisany.

179 059

Oczyszczalnia ścieków wyposażona w układ zasilający według wynalazku charakteryzuje się możliwością dostosowania jej eksploatacji do różnorodnych warunków pracy i wymagań. Może ona być zarówno transportowana, jak i pracować jako urządzenie stacjonarne. W poszczególnych komorach mogą zostać wprowadzone różne technologie oczyszczania wody i zastosowane różnorodne materiały filtracyjne w celu kolejnego usuwania poszczególnych substancji. Oczyszczona woda może być z powodzeniem używana jako woda technologiczna.

Jakkolwiek korzystne jest, aby poszczególne komory mieściły się we wspólnym zbiorniku, to w koniecznych warunkach mogą być one transportowane i zastosowane w postaci osobnych zbiorników, połączonych ze sobą przewodami rurowymi lub wężami.

Układ zasilający oczyszczalni ścieków według wynalazku nadaje się również do oczyszczania stosowanych w różnorodnych procesach technologicznych, na przykład w myjniach samochodowych. Jeżeli w ściekach jest duża zawartość substancji szkodliwych (na przykład przy czyszczeniu budynków uszkodzonych przez pożar), to przed komorami wstępnymi winien być umieszczony osadnik z komorą flokulacyjną, w której ścieki zostają wstępnie oczyszczone poprzez zmianę wartości pH oraz dodanie flokulantów i środków ułatwiających flokulację.

179 059

Fjg. 5

179 059

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Układ zasilający oczyszczalni ścieków pracującej przy użyciu wysokociśnieniowych strumienie i stanowiącej poziomy zbiornik, podzielony poprzecznymi ścianami działowymi na umieszczone szeregowo lub równolegle: dwie komory wstępne, komorę pośrednią i dwie komory końcowe, wzajemnie ze sobą połączone za pomocą otworów znajdujących się w dolnej części tych ścian poprzecznych, przy czym w komorze wstępnej i w komorze końcowej znajdują się poziome złoża filtracyjne, przez które ścieki przepływają w kierunku pionowym, natojniast komora pośrednia jest zaopatrzona przynajmniej w dwa ramowe filtry z wymiennymi wkładkami filtracyjnymi, umieszczone równolegle do poprzecznych ścian działowych, przy czym obydwie komory wstępne są zaopatrzone w umieszczone w swej górnej części rury zasilające, połączone za pomocą rur wlotowych z dopływem ścieków, znamienny tym, że wyposażony w osobny dla każdej komory wstępnej (3 i 4) i połączony z dopływem (12) ścieków układ rur rozdzielczych (17, 18), ma postać rury rozdzielczej (50), złożonej przynajmniej z jednej poziomej pętli, obejmującej znaczną część górnej powierzchni tej komory, przy czym poszczególne odcinki (54 do 58) tej rury (50) są zaopatrzone u góry w otwarte części (59, 60) swego obwodu.
2. 2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że otwarte, podłużne części odcinków' (54 do 58) rury rozdzielczej (50) mają postać szczelin równoległych do osi rury, przy czym poszczególne, stykające się odcinki (54 do 58) rury (50) są obrócone wokół ich osi podłużnej tak, że ich szczeliny są przestawione względem siebie.
3. 3. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że komory wstępne (3, 4) są połączone na wejściu z dwiema, umieszczonymi równolegle względem siebie, komorami deflokulacyjnymi.
4. 4. Układ według zastrz. 3, znamienny tym, że komory deflokulacyjne są wyposażone w pompy do transportu przerobionych przedwstępnie ścieków oraz w mieszadła i w zespół napowietrzający ze źródłem sprężonego powietrza.
5. 5. Układ według zastrz. 3 albo 4, znamienny tym, że komory deflokulacyjne są utworzone w oddzielnych zbiornikach, połączonych przewodami z komorami wstępnymi (3 i 4).