СПОСОБ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД Российский патент 1995 года по МПК C02F3/24 

Изобретение относится к способам очистки сточных вод и может быть использовано в различных отраслях промышленности.

Известен способ биологической очистки сточных вод, включающий образование биологически активной пленки и последующее мембранное разделение чистой воды от водного концентрата.

Недостатком этого способа очистки является низкая эффективность биологически активного слоя, который образуется на поверхности мембраны, которая периодически загрязняется, что снижает производительность очистки воды.

Цель изобретения устранение отмеченных недостатков.

На чертеже представлена схема установки для осуществления способа.

Установка состоит из трубчатого ультрафильтрационного аппарата 1, насоса 2 для подачи на ультрафильтрат очищаемой воды из биореактора 3, представляющего собой емкость, разделенную перегородкой с переливным порогом 4 на камеру смешения 5 и камеру 6 отбора смеси и имеющую решетку 7.

Установка имеет также технологические линии 8 для круговой циркуляции, линии 9 для подачи исходной сточной воды и плавающего инертного гранулированного материала 10 и иловые площадки 11.

Установка для осуществления предлагаемого способа работает следующим образом.

В камеру 5 смешения биореактора 3 вводят очищаемую сточную воду и гранулированный материал 10, количество которого должно обеспечить заполнение биореактора не более на 75% его объема.

На поверхности гранул культивируется биологическая пленка, образуемая колониями микроорганизмов. Необходимый для биохимического процесса кислород воздуха поступает к носителю за счет естественной вентиляции при переливе через порог 4 из камеры смешения в камеру 6 отбора смеси. Поскольку плотность гранулированного материала выше плотности воды, то его частицы стремятся к поверхности воды над перегородкой, которая образует аэрационный сифон 12, где происходит интенсивное насыщение пленки кислородом, т.е. происходит биохимическое окисление загрязнений, сорбированных на поверхности, покрытой биопленкой гранул.

Из камеры 6 очищаемая вода насосом 2 подается на ультрафильтрат 1, при этом скорость отбора очищаемой воды устанавливается таким образом, чтобы она была выше скорости всплывания гранул загрузки. Скорость всплывания определяется по известной формуле
V₁ где q ускорение силы тяжести, м²/с;
d диаметр частиц гранулированного материала, м;
η вязкость очищаемой воды, Н с/м²;
ρ₀ и ρ₁ плотности жидкости и частиц гранулированного материала соответственно, кг/м².

Скорость отбора V₂ определяется по производительности насоса и объема биореактора.

При выполнении условия V₂ > V₁ на трубчатый ультрафильтр будет поступать смесь очищаемой воды и гранулированного материала, на котором осуществляют разделение очищаемой воды на чистую воду и водный концентрат.

Поскольку диаметр трубок ультрафильтра больше, чем диаметр гранул, последние легко проходят через него и вместе с водным концентратом вновь поступают в камеру 5 смешения, в которой всплывают в аэрационную зону, обогащаются кислородом и вновь вовлекаются в процесс очистки.

Осадок водного концентрата уплотняется и периодически удаляют на иловые площадки 11 для обезвоживания и утилизации.

П р и м е р. На имеющемся промышленном объекте необходимо очистить сточные воды в количестве Q 25 м³/сут.

В биореактор 3 с микроорганизмами вводят инертный гранулированный материал, количество которого определяют следующим образом. При объеме аэротенка с аэрационным сифоном 12=10 м³ количество гранулированного материала составит Vm ˙ W 0,5х10 5,0 см³, где m процент заполнения аэротенка; W его объем, м³.

Заполнив реактор гранулами и очищаемой воды, осуществляют биохимическую очистку и затем с помощью насоса подают на трубчатый ультрафильтрационный аппарат производительность которого для указанного количества очищаемой воды должна составлять Q S q t 0,55x125x241,65 м³/сут, где q удельная водопроницаемость при 0,2 МПа равна 125;
S площадь трубок аппарата ≈ 0,55 м².

Для очистки 25 м³/сут воды необходимо n 25/1,65 15 трубчатых ультрафильтров типа, например, БТУ-05/2.

По сравнению с прототипом степень очистки сточных вод повышается за счет увеличения окислительной мощности в 4-5 раз.

Сущность изобретения: способ биологической очистки сточных вод заключается в том, что образуют биологически активную пленку в емкости, разделенной перегородкой с переливным порогом на камеру смещения и камеру отбора смеси путем подачи в камеру смешения сточной воды и плавающего гранулированного материала и перелива смеси через порог, затем очищаемую воду отводят на мембранное разделение со скоростью, превышающей скорость всплывания гранулированного материала. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. СПОСОБ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД, включающий образование биологически активной пленки и последующее мембранное разделение чистой воды и водного концентрата, отличающийся тем, что для образования биологически активной пленки используют емкость, разделенную перегородкой с переливным порогом на камеру смешения и камеру отбора смеси, в камеру смешения подают сточную воду и гранулированный материал с плотностью меньшей, чем плотность сточной воды, полученную смесь насыщают кислородом воздуха путем перелива через перегородку в камеру отбора, из которой отбор смеси на мембранное разделение осуществляют со скоростью выше, чем скорость вспыливания гранулированного материала. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для мембранного разделения используют трубчатый ультрафильтрационный аппарат с диаметром трубок большим, чем диаметр частиц гранулированного материала.