СПОСОБ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД Российский патент 1995 года по МПК C02F3/06 

Изобретение относится к биологической очистке сточных вод, в частности к способам очистки микрофлорой биопленки, прикрепленной к инертному материалу, помещенному в аэротенк, и может быть использовано для очистки городских и промышленных сточных вод.

Цель изобретения повышение степени очистки за счет удаления растворенных органических и биогенных веществ и удешевление процесса очистки.

В способе биологической очистки сточных вод с иммобилизацией микроорганизмов на носителе элементы носителя принудительно затоплены и выполнены из сетки, наполненной смесью, состоящей из дробленого кускового материала плотностью < 1 г/см³ и крупностью 3-10 см и химически активного кускового материала крупностью 3-10 см, в соотношении, обеспечивающем положительную плавучесть носителя.

На чертеже показана технологическая схема предлагаемого способа очистки сточных вод микрофлорой биопленки, прикрепленной к инертному кусковому дробленому материалу, имеющему плотность < г/см³, смешанному с кусковым химически активным материалом, помещенным в емкость биологической очистки.

Емкость биологической очистки представляет собой открытый резервуар 1, в который помещают сетки 2, наполненные смесью из инертного кускового дробленого материала 3 плотностью < 1 г/см³ с размерами 3-10 см и кускового химически активного материала 4 крупностью 3-10 см, в соотношении, обеспечивающем положительную плавучесть носителя. Сооружение биологической очистки оборудуют трубопроводами, подводящими очищаемую сточную воду 5 и рециркулирующий ил 6 и отводящими иловую смесь 7. При аэробном режиме очистки в емкость биологической очистки подводят воздух по трубопроводу 8 и диспергируют его через устройство 9. Сетки с носителем фиксируют в емкости биологической очистки упорами 10 за счет выталкивающей силы, действующей на затопленный носитель, имеющий положительную плавучесть. Для удержания сеток со смесью дробленого кускового инертного материала плотностью < 1 г/см³ и кускового химически активного материала в фиксированном затопленном состоянии сетки со смесью подводят под упоры 10, установленные в емкости 1. Для установки сеток со смесью материалов емкость заливают водой до уровня, не достигающего упоров 10 на величину, равную высоте сетки, наполненной смесью материалов. Опускают сетки со смесью материалов на воду и на плаву размещают их под упорами 10, затем заполняют водой емкость биологической очистки до рабочего уровня. На всей поверхности носителя образуется биологически активная пленка, которая участвует в процессе. Химически активный материал взаимодействует с загрязняющими веществами сточных вод.

Повышение степени очистки происходит за счет того, что в результате принудительного затопления плавающего носителя осуществляется максимальный контакт микроорганизмов, закрепленных на носителе, с очищенной водой и в результате взаимодействия химически активного материала с загрязняющими веществами сточных вод. Используют размер кусков дробленого материала плотностью < 1 г/см³ и химически активного материала 3-10 см. При размерах < 3 см возможно заиливание межпорового пространства, что приведет к снижению удельной площади поверхности носителя и развитию организмов, питающихся активным илом. При размерах > 10 см происходит нерациональное использование объема емкости биологической очистки и снижается удельная площадь прикрепления микроорганизмов.

Положительная плавучесть элементов достигается за счет того, что смесь кускового дробленого материала плотностью < 1 г/см³ и химически активного материала составляет, исходя из условия соблюдения, соотношение:
, (1) где m₁, m₂ масса материала, имеющего плотность < 1 г/см³, и химически активного материала, соответственно, кг;
ρ₁ ρ₂ ρ_ж плотность соответственно материала, имеющего плотность < 1 г/см³, химически активного материала, жидкости, в которую погружаются сетки.

П р и м е р. Сточную воду с БПК 150 мг/л, концентрацией взвешенных веществ 130 мг/л, содержанием аммония солевого 25 мг/л после первичных отстойников подают в емкость биологической очистки объемом 0,8 м³. В емкости размещают сетку, наполненную смесью кускового материала, состоящего из пенопласта и брусита. Принимают объем сетки 25% от объема емкости биологической очистки или 0,2 м³. Размер кусков пенопласта и кусков брусита 5 см. Плотность пенопласта ρ₁ 0,027 г/см³, плотность брусита ρ₂ 2,4 г/см³.

По формуле (1) определяют соотношение масс пенопласта и брусита в сетке:
> 0,016 или m₁ > 0,016 m₂, V₁ ρ₁ > 0,016 V₂ ρ₂
отсюда V₁ > 0,016 V₂ ρ₂/ ρ₁ V₁ >1,4 V₂, где V₁ объем пенопласта;
V₂ объем брусита в смеси.

Таким образом имеем, что минимальный объем пенопласта должен составлять ≈ 1,5 объема брусита. Принимают объем пенопласта V₁ 2 V₂ и порозность смеси в сетке ε= 0,2. Тогда истинный объем смеси составит
V 0,2 (1- ε ) 0,16 м³ Объем пенопласта составляет 2/3 от истинного объема смеси:
V₁ 2/3 V 0,11 м³ Другая часть смеси приходится на брусит:
V₂ V V₁ 0,05 м³.

Расход сточных вод, подаваемых на очистку, 0,5 м³/ч. Доза ила, находящегося во взвешенном состоянии, 1 г/л. Очистка в условиях прототипа воспроизведена со сточными водами аналогичного состава.

Результаты сравнения предложенного способа с прототипом представлены в таблице.

При применении предложенного способа очистки с использованием микрофлоры биопленки, прикрепленной к дробленому кусковому пенопласту в смеси с дробленым кусковым бруситом, находящейся в затопленном состоянии, достигается более высокое качество очищенной сточной воды от органических, взвешенных веществ, аммония солевого и фосфатов.

Предлагаемый носитель может быть использован в любых способах биологической очистки сточных вод: аэробном, анаэробном и аэробно-анаэробном.

Использование: способ применим при очистке сточных вод в условиях аэробной, анаэробной и аэробно-анаэробной обработки. Сущность изобретения: очистку осуществляют иммобилизованными микроорганизмами на носителе, который принудительно затоплен и выполнен из сетки, наполненной смесью, состоящей из дробленого кускового инертного материала плотностью < 1 г/см³ и крупностью 3-10 см и химически активного кускового материала крупностью 3-10 см в соотношении, обеспечивающем положительную плавучесть носителя. 1 ил., 1 табл.

СПОСОБ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД с иммобилизацией микроорганизмов на носителе, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки и удешевления процесса, носитель принудительно затоплен и выполнен из сетки, наполненной смесью, состоящей из дробленого кускового инертного материала плотностью менее 1 г/см³ и крупностью 3 10 см и химически активного кускового материала крупностью 3 10 см в соотношении, обеспечивающем положительную плавучесть носителя.