СПОСОБ ДООЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД Российский патент 2011 года по МПК C02F3/02 

Изобретение относится к способам доочистки очищенных сточных вод и может быть использовано в технологических схемах городских очистных сооружений или очистных сооружений различных предприятий.

Известен способ доочистки очищенных сточных вод с использованием различных фильтрующих композиций, состоящих из синтетических и природных сорбентов (Патент RU №2108298, кл. C02F 1/28).

Недостатком известного способа является низкая степень очистки сточных вод от коллоидных и растворенных органических соединений.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является известный способ биохимической доочистки сточных вод в открытых каналах с использованием прикрепленной микрофлоры на завесах с развитой поверхностью в количестве, соответствующем наличию растворенного кислорода (патент RU №2246449, кл. C02F 3/02).

Недостатком известного способа является:

- значительная трудоемкость реализации способа, вызванная необходимостью периодической ручной установки и снятия завес для их регенерации;

- резкое изменение режима работы системы в зависимости от времени года:

- ограниченность регионов применения, связанная с использованием открытых водных русел;

- применимость только к очистным сооружениям, сбрасывающим очищенные стоки в ручьи или небольшие реки.

Задачей предлагаемого изобретения является:

- повышение степени очистки (доочистка) биологически очищенных сточных вод;

- упрощение процедуры доочистки сточных вод (исключение ручного труда);

- стабилизация процесса доочистки вне зависимости от климатических условий;

- расширение регионов использования способа;

- максимальное использование всех элементов действующих очистных сооружений.

Поставленная задача решается следующим образом. Очищенная сточная вода, поступающая из биологических очистных сооружений (БОС) через выпускной трубопровод в водоприемник обогащается с помощью аэрирующего устройства кислородом воздуха. В аэробных условиях происходит доокисление загрязняющих веществ за счет растворенного кислорода и активированной биомассы, развивающейся в сточной воде в течение нахождения ее в трубопроводе. Активная микрофлора продолжает энергично уничтожать загрязнения и в водоприемник поступают доочищенные сточные воды со значительно уменьшенными концентрациями загрязнителей. Таким образом уже существующие сооружения (выпускной трубопровод) помимо основной своей функции - передача очищенных стоков от очистных сооружений в водоприемник - становятся частью общей системы очистки сточных вод. Следствием этого становится повышение качества (степени очистки) очищенных сточных вод.

Этот эффект от аэрации стоков на входе в выпускной трубопровод выражен на всех очистных сооружениях практически независимо от длительности их предшествующего функционирования.

Любой выпускной трубопровод представляет собой отрезок стальной, бетонной или пластиковой трубы длиной от десятков до нескольких километров и диаметром от Vi дюйма до нескольких метров. В зависимости от материала трубопровода и его размеров эффект очистки может иметь место в большей или меньшей степени.

При этом обеспечивается следующий положительный эффект:

1. Стабилизация качества стоков, поступающих в водоприемник.

2. Повышение степени очистки (доочистка) биологически очищенных сточных вод.

3. Упрощение структуры (состава) БОС за счет возможной ликвидации некоторых составляющих стадий, например, доочистки на биофильтрах.

4. Максимальное использование всех элементов действующих очистных сооружений.

5. Водоприемник обогащается кислородом

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом и примером.

На чертеже представлена типичная структурная схема технологического процесса очистки сточных вод.

Сточная вода последовательно поступает в:

1 - биологические очистные сооружения;

2 - выпускной трубопровод;

3 - водоприемник.

Точки «А» и «В» на схеме соответствуют точкам входа сточной воды в очистные сооружения на очистку и выхода очищенной воды из них, соответственно. Одновременно точки «А», «В» и «С» на схеме соответствуют контрольным точкам, в которых происходит отбор проб воды

Очищенная сточная вода от БОС поступает в выпускной трубопровод. Одновременно на вход трубопровода (точка «В») производится дополнительная подача воздуха, насыщающего сточные воды, поступающие в трубопровод, кислородом воздуха. Подача воздуха может осуществляться любым доступным способом, но предпочтительным (по экономичности и эффективности) является применение инжектора.

В сточной воде, насыщенной кислородом воздуха, активизируются аэробные микроорганизмы, составляющие основу активного ила стандартных очистных сооружений, и поступившие с последней стадии очистки на очистных сооружениях в начало выпускного трубопровода. Часть поступившей микрофлоры прикрепляется к стенкам трубопровода, а часть остается в свободном состоянии (взвешенном в протекающих сточных водах). Из-за отсутствия достаточного количества загрязняющих веществ процессы биохимической очистки, протекающие на всем пути следования сточной воды по трубопроводу, затухают к выходному концу трубопровода.

Эксперименты и наблюдения показали, что стандартный бетонный трубопровод длиной 1 км и диаметром 1,2 м способен, после проведения предлагаемых процедур, на 20-40% уменьшить содержание загрязнителей в сточных водах. При сохраняемых объемах очистных сооружений это позволяет на 15-30% уменьшить концентрацию загрязнителей в очищенных водах.

Пример.

Способ очистки сточных вод опробован в доме отдыха «Отрадное» по схеме, представленной на чертеже. Длина выпускного трубопровода из пластиковых труб диаметром 110 мм составляла 400 м. Срок эксплуатации трубопровода до начала эксперимента составлял 2,5 года. Насыщение сточных вод кислородом воздуха на входе в выпускной трубопровод осуществляли с помощью инжектора. Стандартные биологические очистные сооружения включали: блок механической очистки (неподвижные решетки из заоваленных плоских стержней и песколовка горизонтального типа); первичный отстойник горизонтального типа; биофильтр с активными илом закрепленным на полимерных решетках; вторичный отстойник вертикального типа.

Результаты анализов сточных вод в разных контрольных точках сведены в таблицу.

Таблица Наименование показателя Период замера Значения показателей в контрольных точках, мг/л ПДК, мг/л А В С Взвешенные вещества до включения инжектора 91,6 12,0 11,8 13,45 после включения инжектора 10,6 Азот аммонийный до включения инжектора 39,5 28,1 27,5 32,0 после включения инжектора 22,7 Нитриты до включения инжектора не обн. 0,031 0,031 0,033 после включения инжектора 0,030 Нитраты до включения инжектора не обн. 35,2 32,4 40,0 после включения инжектора 27,3 Фосфаты до включения инжектора 9,2 0,18 0,19 0,2 после включения инжектора 0,19 БПК5 до включения инжектора 63,6 2,2 2,9 3,0 после включения инжектора 2,7 Хлориды до включения инжектора 126,8 128,1 129,3 300,0 после включения инжектора 130,2 Сульфаты до включения инжектора 35,7 36,1 36,4 100,0 АПАВ до включения инжектора 2,2 0,1 0,1 0,1 Нефтепродукты до включения инжектора 1,6 0,05 0,051 0,052 после включения инжектора 0,050

Из данных таблицы видно, что в выпускном трубопроводе произошла доочистка и в водоприемник поступают доочищенные сточные воды с уменьшенной концентрацией загрязняющих веществ.

Изобретение относится к области очистки сточных вод и может быть использовано в технологических схемах городских очистных сооружений или очистных сооружений различных предприятий. Способ включает использование микроорганизмов и регулирование их биомассы наличием растворенного в воде кислорода. Причем процесс доочистки осуществляется в выпускном трубопроводе при насыщении сточной воды кислородом воздуха на входе в выпускной трубопровод. Обеспечивается повышение степени очистки сточных вод, упрощение процедуры доочистки, стабилизация процесса доочистки вне зависимости от климатических условий, расширение регионов использования способа и максимальное использование всех элементов действующих очистных сооружений. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

1. Способ доочистки сточных вод, включающий использование микроорганизмов и регулирование их биомассы наличием растворенного в воде кислорода, отличающийся тем, что процесс доочистки осуществляется в выпускном трубопроводе при насыщении сточной воды кислородом воздуха на входе в выпускной трубопровод.

2. Способ доочистки сточных вод по п.1, отличающийся тем, что доочистка сточных вод осуществляется микроорганизмами и прикрепленными к внутренней поверхности трубопровода и свободно циркулирующими в водном потоке.