СПОСОБ И УСТАНОВКА ДЛЯ ГЛУБОКОЙ БИОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД Российский патент 2015 года по МПК C02F9/00 C02F3/02 C02F3/12 

Изобретение относится к обработке сточных вод и может быть использовано для очистки хозяйственно-бытовых сточных вод и близких к ним по составу сточных вод средних и малых населенных пунктов и отдельно стоящих домов и коттеджей.

Известен способ глубокой биохимической очистки сточных вод, включающий предварительную обработку озоном и отстаивание сточных вод, а также после аэрации с активным илом и осветления во вторичном отстойнике вторичную обработку озоном (см. патент РФ 2060967, опубл. 27.05.1996).

Однако известный способ предусматривает использование надежных озонаторов с выполнением требований техники безопасности в связи с токсичностью озона в больших дозах.

Задачей изобретения является повышение степени очистки сточных вод и интенсификации процесса очистки, а также создание установки для глубокой биологической очистки, недорогой и нетрудоемкой в эксплуатации.

Технический результат достигается тем, что в способе глубокой биохимической очистки сточных вод, включающем первичную и повторную аэрацию, отстаивание, доочистку на биофильтрах, выпуск очищенной воды и осадка, а также рециркуляцию активного ила, согласно изобретению исходный сток обрабатывают кислородом воздуха при активном перемешивании и усредняют по качеству и количеству.

После доочистки на биофильтрах сточную воду пропускают через электростатическое поле, а ил направляют на рециркуляцию. Далее рециркулируемый активный ил пропускают через магнитное поле.

Технический результат достигается также использованием установки для глубокой биохимической очистки сточных вод, характеризующейся тем, что она содержит песколовки, усреднитель-преаэратор переменного уровня со средством активного перемешивания, аэротенк с аэраторами и нитри-денитрифицирующими зонами с пластиковой загрузкой, вторичный отстойник, блок доочистки на биофильтрах, трубопроводы выпуска очищенных сточных вод и рециркуляции активного ила.

При этом зона денитрификации создана под вторичным отстойником.

Кроме того, рециркулируемый ил обрабатывается магнитным полем, а сток после биофильтров обрабатывается электростатическим полем с последующим обеззараживанием на ультрафиолетовых лампах.

Из патента РФ 2126772, опубл. 27.02.1999, и патента РФ 2288893, опубл. 10.12.2006, известны установки для очистки сточных вод с использованием обработки потока жидкой среды постоянным магнитным или электрическим полем, для повышения эффективности обеззараживания воды.

Однако из уровня техники не обнаружено источников, характеризующихся совокупностью отличительных признаков предложенного технического решения и обеспечивающих достижение указанного технического результата, что позволяет сделать вывод о наличии изобретательского уровня заявленного изобретения.

Изобретение иллюстрируется чертежом, на котором изображен общий вид предложенной установки для глубокой очистки сточных вод.

Позиции, проставленные на чертеже, обозначают:

поз.1 - усреднитель-преаэратор с переменным уровнем;

поз.2 - первая секция аэротенка нитри-денитрификатора с пластиковой загрузкой;

поз.3 - вторая секция аэротенка;

поз.4 - третья секция аэротенка;

поз.5 - четвертая секция аэротенка;

поз.6 - вторичный отстойник;

поз.7 - блок доочистки на фильтрах;

поз.8 - блок технологического оборудования.

Установка для глубокой биохимической очистки сточных вод при реализации в ней предложенного способа работает следующим образом.

Исходная сточная вода подается, при производительности установки 100 м³/сут и более, в песколовки и далее в усреднитель-преаэратор с переменным уровнем (1). Он является первой ступенью очистки сточных вод и при этом снимает пиковые нагрузки на дальнейших ступенях очистки.

Далее сточная жидкость поступает в первую секцию аэротека (2), в которой находится пластиковая загрузка. Здесь происходит нитри- и денитрификация: на пластиковой загрузке вырастает биопленка, что способствует большей окислительной способности.

Далее сточная жидкость поступает во вторую секцию аэротенка (3), где происходит нитрификация и снятие загрязнений активным илом.

В третьей секции аэротенка (4) происходит денитрификация.

В четвертой секции аэротенка (5) происходит нитри-денитрификация.

Далее сточная вода поступает во вторичный отстойник (6), и оседающий в конусах ил эрлифтами подается в аэротенк на рециркуляцию.

Очищенная вода поступает на доочистку на биофильтр с пластиковой загрузкой с постоянной аэрацией и далее - на доочистку сорбентом (7).

Окончательная очистка происходит, когда вода пропускается через электростатическое и магнитное поле.

Далее вода поступает на установку с ультрафиолетовой лампой и спускной трубопровод чистой воды, находящийся в блоке технологического оборудования (8).

Аэрация в усреднителе с переменным уровнем позволяет снизить химическое потребление кислорода (ХПК) и биологическое потребление кислорода (БПК), уменьшить содержание поверхностно-активных веществ (ПАВ), также сам усреднитель с переменным уровнем позволяет сократить неравномерность поступающих в аэротенк стоков. Аэрация убирает запахи по сравнению с анаэробными процессами.

Наличие усреднителя в самой установке, вместо первичного отстойника, обеспечивает более надежную работу вторичного отстойника, поскольку выравнивается гидравлическая нагрузка по загрязнению и по количеству.

В целях удобства обслуживания, экономии средств на производство установок вместо нескольких блоков предложено сделать одну емкость для аэротенков, а также ликвидировали все запахи, так как анаэробную зону разместили в нижней части, под водой. Фактически - это канал под вторичным отстойником.

Аэраторы в зонах нитрификация и денитрификация выполнены с возможностью регулировки расхода воздуха, а пластиковые загрузки увеличивают производительность установки за счет большей концентрации активного ила.

Конструкция аэротенка позволяет все денитрификаторы скрыть под водой, что тоже убирает вредные запахи.

Конструкция установки позволяет доводить концентрацию ила до 15 г/л, что резко повышает окислительную мощность установки. Ил из-под фильтров направляется в усреднитель, что приводит к снижению илового индекса.

Изобретение может быть использовано для очистки хозяйственно-бытовых сточных вод и близких к ним по составу сточных вод средних и малых населенных пунктов и отдельно стоящих домов. Способ глубокой биохимической очистки сточных вод включает грубую механическую очистку в песколовках, подачу стока в усреднитель-преаэратор с переменным уровнем (1) и обработку кислородом воздуха с максимальным активным перемешиванием, после чего проводят первичную и повторную аэрацию в аэротенке с аэраторами и нитри- денитрифицирующими зонами (2, 3, 4, 5). Очищенную воду отстаивают во вторичном отстойнике (6) и подают на блок доочистки на фильтрах и далее для дополнительной очистки воду пропускают через электростатическое поле, а рециркулируемый ил через магнитное поле. Далее вода проходит через установку обеззараживания на ультрафиолете. Изобретение позволяет уменьшить габариты и металлоемкость установки, а также энергозатраты. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ глубокой биохимической очистки сточных вод, характеризующийся тем, что включает грубую механическую очистку, первичную и повторную аэрацию, отстаивание, доочистку на биофильтрах, выпуск очищенной воды и осадка, а также рециркуляцию активного ила, при этом исходный сток обрабатывают кислородом воздуха при активном перемешивании и усредняют по качеству и количеству, и после доочистки на биофильтрах сточную воду пропускают через электростатическое поле, а ил направляют на рециркуляцию.

2. Способ по п.1, характеризующийся тем, что рециркулируемый ил пропускают через магнитное поле.

3. Установка для глубокой биохимической очистки сточных вод, характеризующаяся тем, что содержит песколовки, усреднитель-преаэратор переменного уровня со средством активного перемешивания, аэротенк с аэраторами и нитри-денитрифицирующими зонами с пластиковой загрузкой, вторичный отстойник, блок доочистки на биофильтрах, трубопроводы выпуска очищенных сточных вод и рециркуляции активного ила, при этом зона денитрификации создана под вторичным отстойником, а сток после биофильтров обрабатывается электростатическим полем.

4. Установка по п.3, характеризующаяся тем, что рециркулируемый ил обрабатывается магнитным полем.