СПОСОБ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2009 года по МПК C02F3/12 C02F9/14 

Изобретение относится к способу биологической очистки при изменяющемся притоке бытовых, городских, некоторых видов промышленных сточных вод и к установке для его осуществления.

Превышение среднего расчетного притока (расхода) приводит к временному увеличению гидравлической нагрузки на сооружения и нагрузки по органическим загрязнениям на активный ил, вследствие чего ухудшается качество очищенной воды.

Известны несколько способов выравнивания нагрузок.

Наиболее простое из известных решений, обеспечивающее выравнивание обоих видов нагрузок, предусматривает использование регулирующих резервуаров для части расхода, превышающей средний, с последующей подачей из них на очистные сооружения в часы минимального притока [(1) СниП 2.04.03-85 Канализация. Наружные сети и сооружения, (п.6.51-6.53)].

Способ применим при небольших расходах сточных вод или частых и незначительных превышениях среднего расхода. Но, например, от санаториев, небольших населенных пунктов в ночные часы, практически, нет водоотведения. Некоторые предприятия, в том числе небольшие мясо- и молокоперерабатывающие, работают в одну смену. В таких случаях вместимость накопительной емкости должна быть значительной - сопоставимой с вместимостью сооружений биологической очистки. При этом такое решение пассивно с технологической точки зрения (может предусматриваться отстаивание).

Другой известный способ [(2) Пат. 2158237 RU «Способ биологической очистки сточных вод и обработки осадков», ИПМ 2000, №30], обеспечивающий выравнивание нагрузки на ил, предусматривает очистку части притока, превышающей средний в минерализаторе и последующей, совместно с расходом до среднего, в аэротенке.

Недостатки известного способа: биологическая направленность действия илов, определяемая их составом, в минерализаторе и аэротенке разная, поэтому очистка излишнего расхода в минерализаторе не может быть достаточно эффективной; в технологических схемах очистных сооружений не всегда предусматривается минерализатор; ограничение вывода минерализованного осадка - не ранее 6 ч после прекращения подачи стоков в минерализатор и ограничение соотношения количеств беззольных веществ, поступающих в минерализатор со сточной водой и содержащихся в минерализуемом осадке, обуславливает необходимость контролирования процесса.

Указанное ограничивает применимость способа.

Наиболее близким аналогом к заявленному устройству является устройство для биологической очистки бытовых сточных вод, включающее резервуар, разделенный перегородками на приемную камеру, аэротенк, иловый отстойник, сборный колодец [(3) Пат. 2233247 RU «Способ биологической очистки бытовых сточных вод (варианты) и устройство для его осуществления (варианты)», ИПМ 2004, №21 (II ч)].

Наиболее близким аналогом к заявленному способу являются способы биологической очистки бытовых сточных вод, включающие подачу указанных вод в устройство для очистки бытовых сточных вод и вывод очищенной воды (см. указанный выше патент RU 2233247).

Недостатки наиболее близкого аналога: неизбежное накопление осадка в приемной камере; необходимость использования управляющего устройства, датчиков уровня, средств управления работой эрлифтов, аэраторов.

Основной недостаток - невозможность обеспечения стабилизации загрязненности очищенной воды при увеличенном притоке только за счет интенсификации аэрации, так как при этом возрастают оба вида нагрузок.

Цель изобретения - стабилизация качества очищенной воды при повышенном притоке за счет повышения уровня (увеличения рабочей вместимости) и массы ила, контактирующего со сточной водой без использования средств контроля и автоматизации.

Поставленная цель достигается тем, что установка для биологической очистки сточных вод, включающая резервуар, разделенный перегородками на аэротенк, иловый отстойник, снабжена узлом механической очистки, к которому примыкает распределительная камера, а аэротенк разделен перегородкой на две секции с перепускным отверстием в ней, нижняя часть распределительной камеры соединена трубопроводом с задвижкой со второй секцией аэротенка, а ее переливная кромка расположена над первой, горизонтальный иловый отстойник с эрлифтом примыкает к блоку доочистки аэробной прикрепленной микрофлорой, имеющему выводящий трубопровод с задвижкой и переливную кромку в сборный колодец.

Узел механической очистки содержит решетки с ручной очисткой и горизонтальную песколовку с самотечным удалением осадка.

Узел механической очистки и распределительная камера расположены над первой секцией аэротенка, причем нижняя часть песколовки погружена в воду.

Иловый отстойник снабжен тонкослойными модулями с перекрестным движением воды и ила, изготовленными из пленочного материала на шнуровом каркасе.

Передняя и задняя стенки илового отстойника перфорированы по сечению зоны отстаивания.

Поставленная цель также достигается тем, что в способе биологической очистки сточных вод активным илом в аэротенке и иловом отстойнике часть сточных вод направляют во вторую секцию аэротенка и далее в иловый отстойник и блок доочистки, а излишек направляют в первую секцию аэротенка, связанную со второй посредством переливной кромки, в которую рециркулируют активный ил и обеспечивают при этом одновременное повышение уровня в секциях аэротенка и в иловом отстойнике.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где фиг.1 - план установки; фиг.2 - вертикальный разрез распределительной камеры; фиг.3 - вертикальный разрез илового отстойника; фиг.4 - вертикальная стенка сборного колодца.

Установка состоит из резервуара, разделенного вертикальной перегородкой на два отсека - А и Б. Основные доли вместимости отсеков являются соответственно первой и второй секциями аэротенка.

Над первым отсеком А расположены: блок механической очистки 1, 2; распределительная камера 3; иловая чаша 6; первая секция аэротенка 4.1. В отсеке Б расположены: вторая секция аэротенка 4.2; иловый отстойник 5; блок доочистки прикрепленной микрофлорой 7; сборный колодец 8.

В блоке механической очистки последовательно размещены три решетки 1 (прозоры уменьшаются в направлении движения воды, ручное удаление осадка). Решетки размещены над отсеком А в лотке, связанном с горизонтальной песколовкой 2, которая имеет трубопровод 2.1 для удаления осадка при опорожнении. Песколовка частично погружена в иловую смесь аэротенка. Распределительная камера 3 снабжена трубопроводом 3.1 (с задвижкой) от придонной части камеры во вторую секцию аэротенки на минимальном уровне и переливной кромкой 3.2 в первую секцию аэротенка. Вертикальная перегородка, разделяющая отсеки, имеет перепускное отверстие на минимальном расчетном уровне (обеспечивает заданное качество очищенной воды при среднем притоке) из первой во вторую секцию аэротенка. Иловый горизонтальный отстойник снабжен эрлифтом 5.1, тонкослойными модулями 5.2 (перекрестной движение воды ила, изготовлены из пленочного материала на шнуровом каркасе) и имеет переднюю и заднюю стенки, перфорированные по сечению зоны отстаивания. Эрлифт 5.1 связан с иловой чашей 6, имеющей переливную кромку 6.1 в первую секцию аэротенка и трубопровод 6.2 для вывода избыточного ила.

Работу установки осуществляют следующим образом. Сточная вода, поступающая с изменяющимся притоком, процеживается через решетки 1 и отстаивается в песколовке 2, осадок из которого удаляют по трубопроводу 2.1.

При расходе до среднего сточная вода из распределительной камеры 3 по трубопроводу 3.1 поступает во вторую секцию аэротенка 4.2. Одновременно из первой секции через перепускное отверстие в вертикальной перегородке поступает иловая смесь из первой секции. Иловая смесь из второй секции аэротенка проходит через иловый отстойник 5, отстаивающийся ил эрлифтом 5.1 перекачивается в иловую чашу 6, из которой через переливную кромку 6.1 поступает в первую секцию аэротенка. (При минимальном притоке целесообразно выводить избыточный ил по трубопроводу 6.2). Очищенная вода из илового отстойника поступает в блок доочистки 7 и по трубопроводу 8.1 поступает в сборный колодец 8. В этот период в секциях аэротенка, иловом отстойнике и блоке доочистки устанавливается минимальный уровень. При притоке до среднего в первой секции аэротенка доза ила больше, чем во второй. (При отсутствии и расходе до среднего притока доза ила увеличивается).

При расходе более среднего средняя часть притока из распределительной камеры 3 по трубопроводу 3.1 поступает во вторую секцию аэротенка 4.2, а излишек - через переливную кромку 3.2 - в первую секцию аэротенка 4.1, где контактирует с повышенной дозой ила и поступает через перепускное отверстие во вторую секцию и далее в иловый отстойник и блок доочистки. При этом уровень в указанных емкостях повышается. (При повышении уровня пропускная способность трубопровода 3.1 уменьшается, а трубопровода 8.1 - увеличивается. В период наладки задвижкой на трубопроводе 3.1 корректируют распределение притока, а задвижкой на трубопроводе 8.1 обеспечивают минимизацию переливов через кромку 8.2. Задвижки позволяют также корректировать процесс при длительном, например, сезонном изменении графика притока).

Таким образом, при притоке более среднего достигается стабилизация не только загрязненности очищаемой воды, но и ее расхода, что упрощает, например, последующее обеззараживание.

Простая конструкция установки, отсутствие средств контроля и автоматизации повышают надежность ее работы, упрощают эксплуатацию, что особенно актуально, например, для сельской местности.

В частности, при подаче стоков на очистку насосами, способ и установка гарантированно стабилизируют их расход и загрязненность.

Разработаны предложения и начато переоборудование устаревшей установки на очистных сооружениях г.Перевоз Нижегородской области.

Источники информации

1. СНиП 2.04.03-85. Канализация. Наружные сети и сооружения, п.6. 51-6. 53.

2. Пат. 2158237 RU «Способ биологической очистки сточных вод и обработки осадков. ИПМ 2000, №30.

3. Пат. 2233247 RU «Способ биологической очистки бытовых сточных вод (варианты) и устройство для его осуществления (варианты)». ИПМ 2004, №21 (II ч.).

Изобретение может быть использовано для биологической очистки сточных вод. Средняя часть притока из распределительной камеры 3 по трубопроводу 3.1 поступает во вторую секцию аэротенка 4.2, а излишек - через переливную кромку 3.2 - в первую секцию аэротенка 4.1, где контактирует с повышенной дозой ила и поступает через перепускное отверстие во вторую секцию 4.2 и далее - в иловый отстойник 5 и блок доочистки 7. При этом уровень в указанных емкостях повышается. При повышении уровня пропускная способность трубопровода 3.1 уменьшается, а трубопровода 8.1 увеличивается. Предложенное изобретение позволяет стабилизировать качество очищенной воды при повышенном притоке без использования средств контроля и автоматизации. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Установка для биологической очистки сточных вод, включающая резервуар, разделенный перегородками на аэротенк, иловый отстойник, сборный колодец, отличающаяся тем, что снабжена узлом механической очистки, к которому примыкает распределительная камера, а аэротенк разделен перегородкой на две секции с перепускным отверстием в ней, нижняя часть распределительной камеры соединена трубопроводом с задвижкой со второй секцией аэротенка, а ее переливная кромка расположена над первой, горизонтальный иловый отстойник с эрлифом примыкает к блоку доочистки аэробной прикрепленной микрофлорой, имеющему выводящий трубопровод с задвижкой и переливную кромку в сборный колодец.2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что узел механической очистки содержит решетки с ручной очисткой и горизонтальную песколовку с самотечным удалением осадка.3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что узел механической очистки и распределительная камера расположены над первой секцией аэротенка, причем нижняя часть песколовки погружена в воду.4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что иловый отстойник снабжен тонкослойными модулями с перекрестным движением воды и ила, изготовленными из пленочного материала на шнуровом каркасе.5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что передняя и задняя стенки илового отстойника перфорированы по сечению зоны отстаивания.6. Способ биологической очистки сточных вод активным илом в аэротенке и иловом отстойнике, отличающийся тем, что часть сточных вод направляют во вторую секцию аэротенка и далее в иловый отстойник и блок доочистки, а излишек направляют в первую секцию аэротенка, связанную со вторым посредством переливной кромки, в которую рециркулируют активный ил и обеспечивают при этом одновременное повышение уровня в секциях аэротенка и в иловом отстойнике.