СПОСОБ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД Российский патент 1998 года по МПК C02F3/02 

Изобретение относится к области биологической очистки городских и производственных сточных вод с использованием активного ила.

Известен способ биологической очистки сточных вод М.Д.Паниш и др., а.с. N 833577, кл. C 02 F 3/26, с приоритетом от 23.07.79 г., опубликованный в БИ N 20, 1981 г.

Способ включает первичное отстаивание, аэрирование в присутствии циркулирующего активного ила, вторичное отстаивание с разделением очищенной воды и активного ила и гравитационное уплотнение избыточного активного ила. Перед уплотнением избыточный активный ил насыщают кислородом. Насыщение кислородом производят в течение 10 минут под давлением 1,6 атм. в напорном баке, в который вводится чистый кислород. После 9-часового гравитационного уплотнения избыточного активного ила иловую воду отводят за пределы сооружений на обработку совместно с другими осадками. Недостатками известного способа очистки сточных вод являются значительные затраты электроэнергии на аэрацию в аэротенках и недостаточное качество очистки, происходящей по традиционной схеме.

Наиболее близким к заявленному является "Способ биологической очистки сточных вод" авторов В.Н.Журова и др., патент РФ N 2060965, МПК кл. C 02 F 3/02, с приоритетом от 03.06.93 г. , опубликованный в БИ N 15, 1996 г., включающий первичное отстаивание, обработку активным илом в аэротенках, вторичное отстаивание и возврат активного ила в аэротенки. После обработки сточных вод в аэротенках производят разделение иловой смеси на две ступени, причем в первой ступени ведут отделение основной массы ила в течение 40 - 45 минут с возвратом из нее циркуляционного активного ила в аэротенк, а во второй ступени ведут осветление очищенной воды от взвеси в течение 75 - 80 минут. Избыточный активный ил удаляют из второй ступени отстаивания.

Недостатками способа по прототипу являются большие затраты электроэнергии на аэрацию стоков в аэротенках и низкое качество очистки.

При создании данного изобретения решалась задача повышения эффективности способа биологической очистки сточных вод.

Достигаемый технический результат при решении данной задачи - это снижение затрат электроэнергии на аэрацию стоков, повышение качества очистки и сокращение времени на восстановление нормальной работы сооружения в случае резкого увеличения токсичности стоков.

Указанный технический результат достигается тем, что по сравнению с известным способом биологической очистки сточных вод, включающим первичное остаивание, обработку активным илом в аэротенках, вторичное отстаивание и возврат циркуляционного активного ила в аэротенки, новым является то, что возвратный циркуляционный активный ил после вторичного отстаивания перед обработкой в аэротенках предварительно регенерируют кислородсодержащей смесью погружением в него аэратора непосредственно в поток ила в магистрали или в камеру циркуляционного активного ила с возможностью управления временем пребывания кислорода в иловой смеси. В результате предварительной регенерации циркуляционного активного ила повышается его метаболическая активность и резко сокращается массовый расход воздуха на аэрацию в аэротенках, что приводит к значительному сокращению электроэнергии, а также позволяет быстро восстанавливать нормальную работу сооружений в случае резкого увеличения токсичности стоков. Предварительную регенерацию можно осуществить либо в магистрали, т.е. в трубопроводе циркуляции потока активного ила, либо в камере циркуляционного активного ила.

В первом случае аэратор погружают в поток активного циркуляционного ила, располагая, например, гибкий трубчатый аэратор в магистрали после вторичного отстаивания до камеры активного циркуляционного ила или после камеры до подачи возвратного активного ила в аэротенки. Во втором случае аэрирование производят погружением аэратора в камеру циркуляционного активного ила. Режим регенерации ила зависит от выбранной цели. И в первом, и во втором случаях осуществляют регулирование временем пребывания кислорода в иловой смеси, что приводит к гибкому управлению эффективностью работы аэротенков в различных производственных ситуациях. Управление временем пребывания кислорода в иловой смеси осуществляется, например, выбором длины гибкого трубчатого аэратора.

Благодаря повышенному содержанию кислорода в воздухе при регенерации циркуляционного активного ила резко уменьшается потребность воздуха при аэрации, что позволяет сократить массовый расход воздуха и, следовательно, электроэнергию на аэрацию в аэротенках. Гибкое управление эффективностью работы аэротенков позволяет сократить время на восстановление нормальной работы сооружений (2-3 суток) в случае резкого увеличения токсичности стоков или временной остановки при незапланированных ремонтных работах.

На чертеже представлена схема для реализации заявленного способа.

Способ биологической очистки сточных вод включает отстаивание в первичном отстойнике 1, обработку активным илом в аэротенках 2, вторичное отстаивание во вторичном отстойнике 3 и возврат циркуляционного активного ила в аэротенки 2. Возвратный циркуляционный активный ил после вторичного отстаивания перед обработкой в аэротенках аэрируют кислородсодержащей смесью погружением в него аэратора 4. Аэратор 4 погружают в поток ила непосредственно в магистраль 5 или в камеру 6 циркуляционного активного ила с возможностью управления временем пребывания кислорода в иловой смеси.

На городских очистных сооружениях со средним расходом 1700 м³/час производят очистку городских сточных вод по заявленному способу в следующих режимах.

Режим I. Очистка стоков.

Параметры стоков на входе: БПК₅ 150 мг/л, взвешенные вещества 140 мг/л, содержание кислорода 0,0 мг/л.

В процессе очистки в аэротенках поддерживают дозу циркуляционного активного ила в иловой смеси 3 мг/л, содержание кислорода в зоне регенерации аэротенка 3 мг/л на выходе из аэротенка БПК₅ 2,4 мг/л, содержание кислорода 6 мг/л.

Режим II. Восстановление нормальной работы сооружений после резкого увеличения токсичности стоков.

Параметры стоков на входе: БПК₅ 550 мг/л, доза ила в иловой смеси 0.2 мг/л - происходит вынос ила. Через 48 часов доза ила восстановлена до 3 мг/л, содержание кислорода в зоне регенерации аэоротенка 3,1 мг/л. На выходе из аэротенка БПК₅ 2,6 мг/л, взвешенные вещества 15 мг/л, содержание кислорода 5,6 мг/л.

В исследуемых режимах за счет уменьшения массового расхода воздуха при аэрации стоков в аэротенках экономия электроэнергии составляет 50% от существующего потребления по традиционной схеме.

Таким образом, аэрирование возвратного циркуляционного активного ила кислородсодержащей смесью с регулированием времени пребывания кислорода в иловой смеси до зоны его регенерации в аэротенке, а именно непосредственно в трубопроводе или камере активного ила, позволяет уменьшить затраты электроэнергии на аэрацию стоков в аэротенках по сравнению с прототипом как минимум в 2 раза.

Гибкое управление эффективностью работы аэротенков по заявленному способу значительно повышает качество очистки и определяется БПК₅, равным не более 3 мг/л, а также сокращает время восстановления нормальной работы сооружений после сброса сильнотоксичных стоков до 2 - 3 суток.

Изобретение относится к биологической очистке городских и производственных сточных вод с использованием активного ила. Сточные воды подвергают первичному отстаиванию, обработке активным илом в аэротенках и вторичному отстаиванию. Возвратный циркуляционный активный ил после вторичного отстаивания перед обработкой в аэротенках аэрируют кислородсодержащей смесью погружением в него аэратора непосредственно в поток ила в магистрали или погружением аэратора в камеру циркуляционного активного ила, при этом управляют временем пребывания кислорода в иловой смеси. Технический результат заключается в снижении затрат электроэнергии и повышении качества очистки. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ биологической очистки сточных вод, включающий первичное отстаивание, обработку активным илом в аэротенках, вторичное отстаивание и возврат циркуляционного активного ила в аэротенки, отличающийся тем, что возвратный циркуляционный активный ил после вторичного отстаивания перед обработкой в аэротенках предварительно регенерируют кислородсодержащей смесью погружением в него аэратора с возможностью управления временем пребывания кислорода в иловой смеси. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что предварительную регенерацию возвратного циркуляционного активного ила производят погружением аэратора в поток ила непосредственно в магистрали. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что предварительную регенерацию возвратного циркуляционного активного ила производят погружением аэратора в камеру циркуляционного активного ила.