СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД Российский патент 1998 года по МПК C02F3/00 

Изобретение относится к технологии очистки городских сточных вод и может быть использовано при подготовке воды для сброса ее в водоем. Известны способы очистки бытовых сточных вод, заключающиеся в процеживании, отстаивании и биологическом окислении органических примесей, причем для интенсификации условий отстаивания и окисления биогенных элементов эти процессы могут совмещаться в одном сооружении (например аэротенке-отстойнике), что позволяет сократить время обработки сточных вод и, соответственно, общий объем сооружений. Кроме того, дополнение сооружения зоной вторичного отстаивания позволяет избежать неудовлетворительных гидродинамических условий движения иловой смеси, имеющих место в обычных вторичных отстойниках, что также улучшает и упрощает процесс очистки. Рекомендуемая доза подаваемого активного ила для вод средней мутности находится в пределах от 100 до 400 мг/л [1,2]. Недостатком способа является малая степень взаимодействия при гидравлическом смешении частиц активного ила или биопленки с веществами, взвешенными в сточной воде, а также разрушение уже образовавшихся хлопьев в зонах повышенной турбулентности.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ, согласно которому избыточный активный ил или часть биологической пленки по напорному трубопроводу подводится к приемной камере сточных вод, причем при подаче происходит закручивание потока ила с образованием вакуумной полости в центральной его части в которую засасывается атмосферный воздух. Насыщенный кислородом воздуха активный ил поступает в сточную воду в пределах приемной камеры, где смешивается со сточной водой. Поскольку поступающие в первичные отстойники загрязнения имеют ярко выраженную хлопьевидную структуру, указанный способ интенсифицирует гравитационную коагуляцию и позволяет добиться более высокой степени удаления взвешенных веществ, а содержащиеся в активном иле микроорганизмы осуществляют частичное окисление растворенных органических примесей до сооружений биологической очистки [3]. Однако и в данном сооружении сорбционные свойства активного ила используются не полностью.

В основу изобретения поставлена задача повышения степени очистки за счет применения медленного флокуляционного перемешивания и использования добавок активного ила в качестве возможных центров хлопьеобразования. Под флокуляционным перемешиванием понимается термин, обозначающий создание турбулентных микропульсаций такого рода, при которых аттракционные силы межмолекулярного взаимодействия частиц при столкновениях преобладают над силами отталкивания [4].

Для решения задачи предложен следующий метод очистки сточных вод: существующие методы механической и биохимической очистки городских сточных вод дополняются тем, что в сточные воды перед подачей на осветление вводят избыточный активный ил, отбираемый из сооружений биологической очистки. Доза ила определяется по концентрации взвешенных веществ в сточных водах из приблизительного соотношения: на каждые 3 мг взвешенных загрязнений подается 1 мг активного ила (по сухому веществу).

Полученную смесь подвергают медленному направленному (флокуляционному) перемешиванию с градиентом скорости 60-90 с^-1 продолжительностью 300-600 с. Указанный градиент скорости может достигаться как за счет механического перемешивания лопастной мешалкой, так и тангенциальным впуском воды в сооружения.

При использовании данного способа во время обработки сточной жидкости на полупромышленной установке в сточную воду мутностью 120- 150 мг/л, отобранную перед сооружениями отстаивания, добавлялся активный ил в количестве 40-50 мг (по сухому веществу) на литр (что составляло 300-400 мл избыточного активного ила на 1 л стоков). В результате флокуляционного перемешивания образовавшейся смеси с градиентом скорости 60 с^-1 продолжительностью 300 с эффективность удаления взвеси при отстаивании в течение 90 мин составляла 70-72%. Отстаивание без флокуляционного перемешивания, но с той же дозой активного ила давало эффект 60-63%, а отстаивание сточной жидкости без каких-либо видов обработки давало эффект 48-50%. Помимо этого упрощается задача по удалению и утилизации избыточного активного ила за счет уплотнения части его в сооружениях первичного отстаивания вместе с сырым осадком.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Постников И.С. Очистка сточных вод в аэротенках-отстойниках. Изд. МКХ РСФСР, 1969.

2. Яковлев С.В., Карелин Я.А., Жуков А.И., Колобанов С.К. Канализация. Учебник для вузов. М.: Стройиздат, 1976, с. 261.

3. Журавлев В.Д. и др. Установка для биокоагуляции сточных вод без биокоагулятора. Экспресс-информация МЖКХ, серия Водоснабжение и канализация, вып. 10(21), ЦБНТИ Минжилкомхоза РСФСР, 1988.

4. Пантелят Г. С. Системы водоснабжения металлургических производств, исключающие сброс отработанных вод в водоемы: Автореф. дис. ... докт. техн. наук. Харьков, 1985, с. 49.

Использование: очистка городских сточных вод, содержащих органические (белковые вещества, углеводы, жиры, масла, нефтепродукты, синтетические поверхностно-активные вещества) и минеральные (глина, песок, окалина, сажа, различные соли) загрязнения. Сущность изобретения: сточные воды при подаче на сооружения первичного отстаивания подвергают медленному направленному флокуляционному перемешиванию с активным илом, взятым в количестве 35-70 мг/л при градиенте скорости 60-90 с^-1 в течение 300-600 с. Использование данного способа очистки позволяет повысить эффективность отстаивания на 15-20% при снижении капитальных затрат на сооружение.

Способ очистки сточных вод, включающий подачу в сточные воды активного ила и последующее отстаивание, отличающийся тем, что сточные воды подвергают медленному направленному (флокуляционному) перемешиванию с активным илом, взятом в количестве 35 - 70 мг/л при градиенте скорости 60 - 90 с^-1 в течение 300 - 600 с.