СПОСОБ ДОСТИЖЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД В СИСТЕМЕ "АЭРОТЕНК - ВТОРИЧНЫЙ ОТСТОЙНИК" С ОДНОВРЕМЕННЫМ УМЕНЬШЕНИЕМ ГАБАРИТОВ ЭТОЙ СИСТЕМЫ Российский патент 2000 года по МПК C02F3/00 

Область техники, к которой относится изобретение: технология очистки сточных вод.

Уровень техники:
При самотечной подаче воды на очистные сооружения сточные воды поступают в аэротенк неравномерно по часам суток, причем амплитуда колебаний притока тем выше, чем ниже суточный расход сточных вод. Коэффициент неравномерности притока бытовых сточных вод (отношение максимально-часового расхода к среднечасовому) согласно СНиПу 2.04.03-85 "Канализация. Наружные сети и сооружения" (стр.3 табл.2) колеблется в больших пределах: от 1,5 до 2,5 и более.

При напорной подаче воды на очистные сооружения также происходят колебания притока сточных вод в аэротенк: от залпового (при включенном насосе) до нулевого (при выключенном).

Во время изменения расхода воды, поступающего на очистные сооружения, меняется скорость потока воды в тех сооружениях, работа которых зависит от гидравлических условий, поэтому невозможно добиться устойчивого эффекта очистки во вторичных отстойниках со взвешенным слоем осадка, а вторичные отстойники горизонтального, вертикального и радиального типа во избежание нарушения рабочего режима приходится увеличивать в 1,5 - 2,5 раза и более по сравнению с объемом, рассчитанным на пропуск среднечасового расхода.

Способ достижения устойчивости технологического процесса очистки на станциях биологической очистки, содержащих в своем составе аэротенки, основан на создании условий, при которых по сооружениям будет проходить постоянный усредненный (среднечасовой) расход вне зависимости от колебаний расхода поступающей воды.

В литературе известен способ усреднения сточных вод в аэротенке ("Очистка производственных сточных вод" Карелин Е.А., Жуков Д.Д., Журов В.Н. , Репин Б.Н., Москва, Стройиздат, 1973 г., стр. 155-156), в котором применяется аэротенк с переменным уровнем жидкости. В нем аэротенк оборудуется дозатором постоянного расхода сифонного или самотечного типа с поплавком и гибким трубопроводом (конструкция предложена к.т.н. Б.Н. Репиным). Но данный способ усреднения расхода имеет существенный недостаток: необходимость перепада уровня во вторичном отстойнике относительно аэротенка, что влечет за собой уменьшение полезного объема отстойника.

Заявленный способ позволяет достигать устойчивости технологических процессов в системе аэротенк - вторичный отстойник, уменьшая при этом потребный общий объем вторичного отстойника в 1,5 - 2,5 раза в зависимости от суточного расхода.

Сущность изобретения
Предлагается применить способ подачи воды из аэротенка во вторичный отстойник с помощью перекачки ее эрлифтом, отрегулированным на среднечасовой расход.

При этом сжатый воздух не только служит для перекачки воды, но и участвует в процессе очистки, так как в эрлифте происходит образование водовоздушной смеси.

В пневматические аэраторы в этом случае можно подавать объем воздуха, уменьшенный на объем, используемый в эрлифте.

Аэротенк выполняет функцию регулятора расхода воды. Его рабочий уровень меняется в пределах ± 30 см от среднего уровня в зависимости от колебаний расхода воды, но это отрицательно не влияет на работу аэротенка. Колебания рабочего уровня воды в аэротенке отрицательно не сказываются и на работе воздуходувных агрегатов.

Таким образом, подавая из аэротенка во вторичный отстойник с помощью эрлифта постоянный среднечасовой расход воды, без каких-либо дополнительных затрат можно добиться устойчивости технологического процесса очистки в системе "аэротенк - вторичный отстойник". Одновременно достигается устойчивость технологических процессов в последующих после аэротенка сооружениях очистки и доочистки. К примеру, обеззараживание воды становится надежным и исключается передозировка хлора в часы минимального притока, придающая канцерогенные свойства очищенной воде.

Кроме того, благодаря подаче из аэротенка во вторичный отстойник с помощью эрлифта постоянного среднечасового расхода воды возникает возможность значительного уменьшения площади зеркала воды вторичного отстойника при неизменном суточном расходе.

Расчетный аргумент к вышеназванному тезису.

Площадь зеркала воды в заявленном варианте
F=Q_ср.час./q_ssa,
Q_ср.час. - среднечасовой расход воды, м³/час,
q_ssa - гидравлическая нагрузка, м³/м²•час.

Площадь зеркала воды в общепринятом варианте
F=Q_ср.час.•K_gen.max/q_ssa,
K_gen.max - коэффициент часовой неравномерности,
K_gen.max=1,5-2,5.

Как видно, площадь зеркала воды в заявленном варианте может быть в 1,5 - 2,5 меньше, чем в общепринятом варианте.

Большое преимущество дает заявленный способ при необходимости увеличить производительность действующих очистных сооружений без капитальных затрат и остановки сооружений на ремонт. Установив эрлифты в аэротенке, можно увеличить производительность системы "аэротенк - вторичный отстойник" в 1,5 - 2,5 в зависимости от суточного расхода воды.

Изобретение относится к технологии очистки сточных вод, в частности к работе системы аэротенк - вторичный отстойник в условиях неравномерного расхода поступающей в аэротенк воды. С целью обеспечения постоянного расхода отводимой из аэротенка воды сточную воду перекачивают из аэротенка во вторичный отстойник с помощью эрлифта, отрегулированного на постоянный среднечасовой расходы воды. Технический результат - достижение устойчивости технологического процесса очистки сточных вод, уменьшение площади зеркала воды во вторичном отстойнике в 1,5-2,5 раза в зависимости от суточного расхода воды, снижение объема воздуха, подаваемого в пневматические аэраторы.

Способ подачи воды из аэротенка во вторичный отстойник в условиях неравномерного поступления сточных вод в аэротенк с обепечением постоянного расхода отводимой из аэротенка воды, отличающийся тем, что воду перекачивают из аэротенка во вторичный отстойник эрлифтом, отрегулированным на постоянный среднечасовой расход воды.