БЛОК БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД Российский патент 2003 года по МПК C02F3/30 C02F3/12 C02F3/30 C02F101/30 C02F103/04 

Изобретение относится к установкам для биологической очистки хозбытовых и близких к ним по составу загрязнений промышленных сточных вод и может быть использовано для очистки сточных вод, концентрированных по органическим загрязнениям, в частности сточных вод спиртзаводов и молокозаводов.

Из существующего уровня техники известны многочисленные установки для биологической очистки сточных вод, выполненные в виде цилиндрических башенных биореакторов и использующие многоступенчатую обработку с использованием как прикрепленной, так и находящейся во взвешенном состоянии микрофлоры.

Так, в частности, известен башенный биореактор для биологического удаления из сточных вод органических веществ, соединений азота и фосфора (Патент РФ 2019526, C 02 F 3/12, 1994 г.).

Недостатком этой установки является сложность ее конструктивного оформления и, как следствие, сложность в ее обслуживании.

Известна также установка для биореагентной очистки сточных вод от органических веществ, соединений азота и фосфора, содержащая цилиндрический корпус с коническим днищем, встроенную коаксиальную камеру аэрации, анаэробную камеру и кольцевой отстойник с коническим днищем и иловыми щелями, узлы подачи сточных вод, воздуха, аэрации, рециркуляции активного ила и отвода очищенной воды (Патент РФ 2162446, C 02 F 3/12, 3/30, 2001 г.).

Недостатком этой установки также является ее сложное конструктивное оформление, использование во всех зонах анаэробной, аноксичной и аэробной обработки одного и того же активного ила, последовательно проходящего все эти зоны с потоком подвергаемых обработке сточных вод (быстрая смена условий пребывания микрофлоры негативно отражается на ее работоспособности), а также использование только свободноплавающей микрофлоры, которая более чем иммобилизованная (прикрепленная) подвержена влиянию таких негативных факторов, как колебание температур, расхода и качества сточных вод, подаваемых на очистку.

Наиболее близкой по технической сущности к предложенному блоку является установка для очистки сточных вод, включающая связанные технологическими трубопроводами по меньшей мере два биореактора первой и второй ступеней очистки, каждый из которых представляет собой блок расположенных в одном объеме аэротенка и отстойника. Блок содержит вертикальный корпус с камерой аэробной обработки с узлом аэрации в придонном пространстве и камерой отстаивания, выполненной в виде цилиндрического кольцевого отстойника с тонкослойными модулями и коническим днищем с накопительными карманами и иловыми щелями, загрузку для иммобилизации микрофлоры, узел подачи сточных вод, узел рециркуляции активного ила, выполненный в виде эрлифта, соединенного с накопительными карманами камеры отстаивания, и узел отвода очищенной воды, выполненный в виде сборных лотков, расположенных в камере отстаивания над тонкослойными модулями (Опубликованная заявка на изобретение РФ 95120514, C 02 F 3/30, опубл. 27.02.1998 г.).

Недостатками этой установки являются невысокая степень очистки от биогенных элементов из-за отсутствия зоны анаэробной обработки, что препятствует процессу денитрификации, а также сложность ее конструктивного оформления и, как следствие, сложность в ее обслуживании.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, состоит в создании компактно-блочных сооружений очистки сточных вод.

Технический результат от использования предложенного блока биологической очистки сточных вод заключается в повышении его производительности за счет увеличения окислительной мощности сооружения, повышении надежности и упрощении его эксплуатации, а также в простоте конструктивного оформления.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что блок биологической очистки сточных вод, содержащий вертикальный корпус с камерой аэробной обработки с узлом аэрации в придонном пространстве и камерой отстаивания, выполненной в виде цилиндрического кольцевого отстойника с тонкослойными модулями и коническим днищем с накопительными карманами и иловыми щелями, загрузку для иммобилизации микрофлоры, узел подачи сточных вод, узел рециркуляции активного ила, выполненный в виде эрлифта, соединенного с накопительными карманами камеры отстаивания, и узел отвода очищенной воды, выполненный в виде сборных лотков, расположенных в камере отстаивания над тонкослойными модулями, снабжен цилиндрической камерой анаэробной обработки с коническим днищем, встроенной коаксиально корпусу и снабженной лотками перелива иловой смеси, расположенными в верхней части, коллектором для отвода илового осадка и аэратором для регенерации загрузки, камера отстаивания расположена снаружи камеры анаэробной обработки, камера аэробной обработки расположена снаружи камеры отстаивания, загрузка для иммобилизации микрофлоры расположена в камерах аэробной и анаэробной обработки, а узел подачи сточных вод выполнен в виде центрального вертикального лотка, расположенного в камере анаэробной обработки, при этом в качестве загрузки для иммобилизации микрофлоры в камере анаэробной обработки используют волокнистые полимерные элементы.

На чертеже изображен общий вид блока.

Блок биологической очистки сточных вод содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с камерой аэробной обработки 2 с загрузкой для иммобилизации микрофлоры 3 и узлом аэрации 4, выполненным в виде воздухораспределительной системы, уложенной в придонном пространстве камеры аэробной обработки 2, цилиндрическую камеру анаэробной обработки 5 с коническим днищем, встроенную коаксиально цилиндрическому корпусу 1 и снабженную лотками перелива иловой смеси 6, расположенными в верхней части камеры анаэробной обработки 5, коллектором для отвода илового осадка 7, загрузкой для иммобилизации микрофлоры 8 и аэратором 9 для регенерации загрузки 8, камеру отстаивания 10 с тонкослойными модулями 11 в верхней части, расположенную снаружи камеры анаэробной обработки 5, выполненную в виде цилиндрического кольцевого отстойника с коническим днищем и иловыми щелями и снабженную накопительными карманами (не показаны), узел подачи сточных вод выполнен в виде центрального вертикального лотка 12, расположенного в камере анаэробной обработки 5, узел рециркуляции активного ила выполнен в виде эрлифта 13, соединенного с накопительными карманами камеры отстаивания 10, а узел отвода очищенной воды выполнен в виде сборных лотков 14, расположенных в верхней части камеры отстаивания 10 выше тонкослойных модулей 11, при этом в качестве загрузки для иммобилизации микрофлоры 8 в камере анаэробной обработки 5 используют волокнистые полимерные элементы - "ерши".

Блок биологической очистки сточных вод работает следующим образом.

Сточные воды через узел подачи сточных вод, выполненный в виде центрального вертикального лотка 12, подают в нижнюю часть камеры анаэробной обработки 5 и проходят ее снизу вверх. Камера анаэробной обработки 5 отделена от основного пространства вертикального цилиндрического корпуса 1 сплошной цилиндроконической перегородкой и оборудована загрузкой для иммобилизации (прикрепления) микрофлоры 8, в качестве которой используют, например, волокнистые полимерные элементы - "ерши". На загрузке 8 задерживаются взвешенные вещества и коллоидные частицы, при этом развивается анаэробная микрофлора. Для регенерации загрузки 8 путем периодической подачи сжатого воздуха предусмотрены аэраторы 9. Иловая смесь из верхней части камеры анаэробной обработки 5 по лоткам перелива иловой смеси 6 поступает в камеру аэробной обработки 2, в которой движение иловой смеси осуществляется сверху вниз. Иловый осадок собирается в нижней части камеры анаэробной обработки 5 и по коллектору для отвода илового осадка 7 под гидростатическим давлением отводится через илоуплотнители на иловые площадки (не показаны). В камере аэробной обработки 2 расположены загрузка для иммобилизации микрофлоры 3, на которой развивается прикрепленная аэробная микрофлора, и узел аэрации 4, выполненный в виде воздухораспределительной системы, уложенной в придонном пространстве камеры аэробной обработки 2, посредством которой происходит насыщение сточных вод кислородом. Наряду с развитием прикрепленной аэробной микрофлоры в толще жидкости развивается и свободноплавающая микрофлора. Окислительная мощность прикрепленной микрофлоры в 1,5 раза выше, чем свободноплавающей, что учитывают при расчете объемов реакционных зон.

После прохождения камеры аэробной обработки 2 сверху вниз иловая смесь через иловые щели поступает в камеру отстаивания 10, в которой происходит разделение иловой смеси на активный ил, который осаждается на тонкослойных модулях (ламелях)11, и осветленную воду. Осветленные воды собираются лотками 14 узла отвода очищенной воды, расположенными в верхней части камеры отстаивания 10, и отводятся на дальнейшую очистку. Активный ил, осевший на ламелях 11, сползает с них и попадает в накопительные карманы камеры отстаивания 10, откуда забирается эрлифтами 13 узла рециркуляции активного ила и подается в камеру аэробной обработки 2. Избыточный ил из системы выводят.

В блоке биологической очистки сточных вод происходят процессы биологического окисления органических загрязнений, а также окисление аммонийного азота (нитрификация) и восстановление нитратов до свободного азота (денитрификация). Процессы денитрификации проходят во внутренних слоях иммобилизованной микрофлоры в анаэробных условиях.

В предлагаемом блоке за счет использования иммобилизованной микрофлоры увеличивается окислительная мощность сооружений, повышается надежность работы сооружения за счет того, что иммобилизованная микрофлора менее подвержена резкой смене температур, расходов и состава сточных вод, подаваемых на обработку, уменьшается прирост активного ила, что снижает затраты на его дальнейшую обработку. Блок прост в эксплуатации, не требует высокой квалификации эксплуатационного персонала, а его конструктивное оформление не вызывает сложности при монтаже.

Таким образом, предложенное техническое решение позволяет решить задачу создания компактно-блочных сооружений очистки сточных вод простого конструктивного оформления с повышенной производительностью при одновременном повышении надежности и упрощении эксплуатации.

Использование: относится к установкам для биологической очистки хозбытовых и близких к ним по составу загрязнений промышленных сточных вод и может быть использовано для очистки сточных вод, концентрированных по органическим загрязнениям, в частности сточных вод спиртзаводов и молокозаводов. Блок биологической очистки сточных вод, содержащий вертикальный корпус с камерой аэробной обработки с узлом аэрации в придонном пространстве и камерой отстаивания, выполненной в виде кольцевого отстойника с тонкослойными модулями и коническим днищем с накопительными карманами и иловыми щелями, загрузку для иммобилизации микрофлоры, узел подачи сточных вод, узел рециркуляции активного ила, выполненный в виде эрлифта, и узел отвода очищенной воды, выполненный в виде сборных лотков, расположенных в камере отстаивания над тонкослойными модулями, снабжен цилиндрической камерой анаэробной обработки с коническим днищем и лотками перелива иловой смеси, коллектором для отвода илового осадка и аэратором для регенерации загрузки. Загрузка для иммобилизации микрофлоры в камере анаэробной обработки выполнена из волокнистых полимерных элементов. Технический результат: повышение производительности за счет увеличения окислительной мощности сооружения, повышение надежности и упрощение его эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Блок биологической очистки сточных вод, содержащий вертикальный корпус с камерой аэробной обработки с узлом аэрации в придонном пространстве и камерой отстаивания, выполненной в виде цилиндрического кольцевого отстойника с тонкослойными модулями и коническим днищем с накопительными карманами и иловыми щелями, загрузку для иммобилизации микрофлоры, узел подачи сточных вод, узел рециркуляции активного ила, выполненный в виде эрлифта, соединенного с накопительными карманами камеры отстаивания, и узел отвода очищенной воды, выполненный в виде сборных лотков, расположенных в камере отстаивания над тонкослойными модулями, отличающийся тем, что снабжен цилиндрической камерой анаэробной обработки с коническим днищем, встроенной коаксиально корпусу и снабженной лотками перелива иловой смеси, расположенными в верхней части, коллектором для отвода илового осадка и аэратором для регенерации загрузки, камера отстаивания расположена снаружи камеры анаэробной обработки, камера аэробной обработки расположена снаружи камеры отстаивания, загрузка для иммобилизации микрофлоры расположена в камерах аэробной и анаэробной обработки, а узел подачи сточных вод выполнен в виде центрального вертикального лотка, расположенного в камере анаэробной обработки. 2. Блок по п. 1, отличающийся тем, что в качестве загрузки для иммобилизации микрофлоры в камере анаэробной обработки используют волокнистые полимерные элементы.