УСТАНОВКА ДЛЯ БИОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД Российский патент 1996 года по МПК C02F3/04 

Изобретение относится к аэробной обработке хозяйственно-бытовых и производственных сточных вод, содержащих органические вещества, в частности к очистке биоценозом активного ила аэротенка.

Известна установка для очистки сточных вод иммобилизованными микроорганизмами, содержащая корпус прямоугольного сечения с днищем, вертикальные перегородки, загрузку в виде кассет из инертного материала, систему аэрации с магистралью сжатого газа и циркуляционные насосы, причем вертикальные перегородки образуют с днищем корпуса зазор и делят внутренний объем корпуса на центральную и две боковые камеры, загрузка расположена в нижней части центральной камеры, а система аэрации в боковых камерах и выполнена в виде диспергаторов, состоящих из двух осесимметрично расположенных, вложенных друг в друга конфузоров, внутренние конфузоры соединены с магистралью сжатого газа, а внешние конфузоры заключены в вертикальные короба прямоугольного сечения и соединены трубопроводами с циркуляционными насосами, всасывающие патрубки которых соединены трубопроводами с верхней частью центральной камеры, причем отношение ширины короба к ширине боковой камеры составляет b_к/b=0,3-0,4, а отношение высоты короба к высоте корпуса установки Н_к/Н_корп=0,5-0,8 [1]
Основной недостаток данной установки заключается в использовании в качестве загрузки инертного материала, являющегося носителем иммобилизованных микроорганизмов.

Известно также применение активных носителей иммобилизованной микрофлоры, в частности пылеобразного природного цеолитизированного туфа, находящегося в аэротенке во взвешенном состоянии [2]
Применение цеолитизированного туфа позволяет повысить степень очистки сточных вод за счет использования его катионообменных свойств. На поверхности и в микропорах цеолитизированного туфа адсорбируются катионы некоторых простых органических веществ и биогенных элементов (в частности, аммонийный азот), которые в дальнейшем служат дополнительным источником питания для прикрепленных к цеолитизированному туфу микроорганизмов, увеличивая их биомассу и повышая таким образом эффективность очистки.

Недостатком известного технического решения является потеря цеолитизированного туфа вследствие его отвода вместе с избыточным активным илом, удаляемым из аэротенка, что влечет за собой необходимость постоянно добавлять в аэротенк новые порции носителя. В результате повышения концентрации активного ила в аэротенке за счет интенсивного прироста гидробионтов количество уносимого активного ила резко возрастает, увеличиваются капитальные и эксплуатационные затраты на его отделение от очищенной воды вследствие необходимости увеличения объема вторичного отстойника и повышения расхода электроэнергии на откачивание избытка активного ила.

Целью изобретения является повышение глубины и скорости биохимической очистки сточных вод, содержащих органические вещества, с одновременным устранением потерь материала активного носителя и сокращением капитальных и эксплуатационных затрат.

Цель достигается тем, что в установке для биохимической очистки сточных вод, включающей корпус прямоугольного поперечного сечения с днищем, загрузку в виде кассеты и биоценоз активного ила, а также систему аэрации с магистралью сжатого газа, насосы и патрубки соответственно для подачи неочищенных сточных вод и отвода очищенных сточных вод, эта кассета выполнена в виде щитов из инертного материала с нанесенным на них с двух сторон слоем дробленого цеолитизированного туфа.

Кроме того, кассета выполняется в виде щитов, спрессованных из дробленого цеолитизированного туфа.

Кроме того, кассета выполняется в виде щитов монолитного цеолитизированного туфа.

Кроме того, кассета выполняется в виде ячеек с перфорированными стенками, заполненных дробленым цеолитизированным туфом.

Анализ существенных признаков предложенного объекта в их новой взаимосвязи показал, что их совокупность обеспечивает объекту новое качество, выражающееся в повышении глубины и скорости биохимической очистки сточных вод, содержащих органические вещества, с одновременным устранением потерь минерала активного носителя и сокращением капитальных и эксплуатационных затрат.

На фиг. 1 показана предлагаемая установка для биохимической очистки сточных вод, продольный разрез; на фиг. 2 то же, вид сверху; на фиг. 3 кассеты, поперечный разрез.

Предлагаемая установка для биохимической очистки сточных вод содержит патрубок 1 для подачи неочищенных сточных вод насосом 2 в аэротенк 3, корпус которого имеет прямоугольное поперечное сечение и снабжен наклонным днищем, причем в полости аэротенка в толще воды свободно распределен активный ил 4 и размещены кассеты 5, являющиеся активным стационарным носителем из катионоактивного минерала для иммобилизованных микроорганизмов. В противоположной части аэротенка расположен патрубок 6 для отвода очищенных сточных вод, соединенный с насосом 7. Для нагнетания сжатого газа установлен патрубок 8.

Кассеты выполняются в виде щитов 9 из инертного материала с нанесенным на него с двух сторон слоем дробленого цеолитизированного туфа 10, или в виде щита 11, спрессованного из дробленого цеолитизированного туфа, или из листов 12 монолитного цеолитизированного туфа, или в виде ячеек 13 с перфорированными стенками, заполненных дробленым цеолитизированным туфом 10.

Установка для биохимической очистки сточных вод работает следующим образом.

Через патрубок 1 с помощью насоса 2 неочищенная сточная вода из первичного отстойника (не показан) подается в аэротенк 3, где подвергается одновременной очистке двумя биоценозами, сформированными с одной стороны свободнораспределенным в толще воды активным илом 4, а с другой иммобилизованными на кассетах 5 микроорганизмами, простейшими и другими гидробионтами. Движение воды в аэротенке осуществляется за счет постоянного нагнетания сжатого воздуха (газа) в его полость с помощью патрубка 8. Пройдя обработку, очищенная вода вместе с избытком активного ила через патрубок 6 с помощью насоса 7 отводится из аэротенка.

Стрелкой на фиг. 1 показано направление циркуляции сточной воды в аэротенке.

Испытания известных носителей иммобилизованных микроорганизмов и предлагаемых показали, что в последнем случае эффект очистки сточных вод за один и тот же промежуток времени по БПК₅ и ХПК был выше по сравнению с традиционными техническими решениями (без иммобилизации) на 40-75% а по сравнению с вышеупомянутыми носителями, например из "ершей" из синтетического материала, на 15-25% по концентрации же аммонийного азота на 50-85% в обоих случаях. Максимальная очистка на предлагаемых носителях достигалась на 2-3 ч раньше (в зависимости от начальной концентрации загрязнений), чем при контрольной очистке.

Биохимические процессы окисления органических веществ, протекающие за счет совместной работы иммобилизованных на активном носителе гидробионтов и свободноплавающего биоценоза активного ила, а также сорбционных свойств цеолитизированного туфа ведут к увеличению глубины и скорости очистки, а применение стационарного носителя, изготовленного из катионоактивного минерала, устраняет потери материала носителя, не увеличивая при этом количества выносимого активного ила и затраты на его отделение. Устраняются дополнительные затраты на внесение новых порций носителя, так как активный минерал служит длительное время без замены вследствие микробиологической регенерации (т. е. съема веществ иммобилизованной микрофлорой), протекающей на поверхности и в порах гранул носителя.

Предлагаемая установка позволяет увеличить производительность канализационных очистных сооружений, снизить себестоимость очистки по сравнению с применяемыми техническими решениями, успешно очищать неравномерно поступающие сточные воды переменного состава от органических загрязнений при соответствии очищенной воды нормативным требованиям природоохранительного законодательства.

Использование: аэробная обработка сточных вод для повышения глубины и скорости биохимической очистки сточных вод, содержащих органические вещества, с одновременным устранением потерь материала активного носителя и сокращением капитальных и эксплуатационных затрат. Сущность изобретения: установка включает аэротенк, систему аэрации, а также патрубки для подачи неочищенных сточных вод и отвода очищенных сточных вод, насосы, биоценоз активного ила и загрузку в виде кассеты. Новым является то, что кассета выполнена, как минимум, из одной ячейки, стенки которой образованы перфорированным синтетическим материалом, а между стенками размещен активный носитель, в качестве которого взят слой дробленого цеолитизированного туфа. 4 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. Установка для биохимической очистки сточных вод, содержащая аэротенк с корпусом прямоугольного поперечного сечения, днищем и системой аэрации, патрубки подачи неочищенных сточных вод и отвода очищенных сточных вод, загрузку в виде кассеты, отличающаяся тем, что кассета выполнена из расположенных на расстоянии друг от друга щитов и цеолитизированного туфа. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что щиты выполнены из инертного материала с нанесенным на них с двух сторон слоем дробленого цеолитизированного туфа. 3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что щиты выполнены из спрессованного цеолитизированного туфа. 4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что щиты выполнены из монолитного цеолитизированного туфа. 5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что щиты выполнены из двух перфорированных стенок с размещенным между ними дробленым цеолитизированным туфом.