Очистная установка Советский патент 1983 года по МПК C02F3/12 

Изобретение относится к биологигческой очистке воды и может использоваться для регенерации активного ила. Аэротенки с регенератором активного, ила относятся к одному из основных элементов биологической очистки воды и имеют широкое применение.

Известен аэротенк, выполненный в виде последовательно соединенных коридоров, так называемый аэротенквытеснитель, часть объема которого от 25 до 50% используется в качестве регенератора ила.

.Конструкция данного сооружения обеспечивает постепенноеперемещение сточной воды и активного ила от места впуска к месту выпуска Г1.

Однако данная конструкция аэротенка с регенератором имеет низкий коэффициент использования воздуха, в результате чего большая его часть, до 90%, не оказав полезного воздействия на степень очистки воды, возвращается в атмосферу.

Целью изобретения является сокращение энергозатрат путем повышения коэффициента использования воздуха.

Цель достигается тем, что в установке, выполненной в виде-одного или многокоридорного аэротенка, подающие и сливные трубопроводы очищаемой воды, активного ила, подачи воздуха, воздухораспределительные каналы, регенератор активного ила и газожидкостной распределительный канал, регенератор выполнен закрытым в виде ресивера с низконапорныг водовоздушным эжектором, при этом сливное отверстие ресивера расположено выше рабочего уровня жидкости в аэротенке и сообщено входом эжектора, а выход его соединен с газожидкостным распределительным каналом, расположенным на дне аэротенка.

На фиг. 1 показана установка, план; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема размещения установки на очистных сооружениях с использованием свободной энергии иловых насосов для вовлечения и сжатия воздуха.

Установка для биологической очистки воды содержит регенератор активного ила 1, необходимого расчетного объема, размещенный в аэротенке 2, имеющий трубопровода З-б, соответственно подачи активного ила или иловоздушной смеси, подачи сточной воды, выпуска очищенной воды, подачи воздуха. На выходе регенератора установлен водовоздушный эжектор 7, переходящий в газожидкостиый распределительный канал, 8. Подача воздуха в аэротенк осуществляется через воз дyxopacпt)eдeлитeльныe каналы 9.

Регенератор активного ила 1 представляет собой замкнутую емкость ресивер, в верхней части которого

размещается сливное отверстие 10, расположенное выше рабочего уровня И жидкости в аэротенке 2.

На выходе сливного отверстия 10 установлен выполненный из металла специальный низконапорный водовоздушный эжектор 7, состоящий из воздухозаборника 12, сопловых элементов 13, представляющих собой плохообтекаемые тела, смесительной Кс1меры 14, диффузора 15, переходящего в газожидкостный распределительный канал 8, выполненную из перфорированных труб или газожидкостных форсунок, проложенных по низу аэротенка 2. При наличии свободных напоров иловых насосов 16 (фиг. 3) эту энергию можно иcJloльзoвaть для вовлечения и сжатия атмосферного воздуха. При помощи струйных эжекторов или гидроаэродинамических водоаэрирующих устройств 17, врезанных в трубопровод 3, можно обеспечить подачу определенного количества воздуха в регенератор активного ила 1 и в аэротенк 2.

Установка работает следующим образом.

В нижнюю часть регенератора активного ила 1, по трубопроводу 3 подается ил, а по трубопроводу б воздух. Воздухораспределительный канал. 9 имеет возможно наименьшее сопротивление для прохождения воздуха, например, выполняется из перфорированных труб.

Если в качестве аэраторов исполь- зуются эжекторы или гидрс1аэродинамические устройства 17, работающие на свободной энергии иловых насосов 16, в трубопровод ,3 подается иловозд1гшная смесь, Часть кислорода по мере прохождения через объем жидкости растворяется и идет на восстановление активности ила. Большая же часть воздуха, не оказав йолезнсго воздействия, пройдя через активный ил, попадает в регенератор 1, образуя в ег : рхней части воздушную полость. Давление в воздушной полости будет выше атмосферного за счет остаточных напоров воздуходувного оборудования. Восстановленный активный ил через сливное отверстие 10 поступает.на сопловые элементы 13 и дробится ими на отдельные струи. В смесительной камере 14 создается зона пониженного давления, куда устремляется воздух из воздушной полости регенератора/ образуя водовоздушную смесь, которая изливающейся жидкостью увлекается вниз.

Водовоздушная смесь , двигаясь по смесительной камере 14, сжимается диффузором 15 и подается в газожидкостный распределительный канал 8 расположенный в основании аэротенка 2, который в дальнейшем будет работать по вытеснительной схеме;. При наличии свободных напоров иловых насосов 16 целесообразно использовафь для аэрации воды струйные аппараты, используемые в аэротенках с. затопленной струей . Такие устройства позволяют на оди объем воды захватывать объема воздуха. Использование для этой цели гидроаэродинакмчёских водоаэрирующих устройств 17, производительность которых значительно выше отмеченных струйных аппаратов, позволит при равных энергетических затратах существенно увеличить объем воздуха, подаваемого в регенератор активного ила 1 на единицу объема жидкости. В этом случае избыток воздуха, подаваемого в регенератор ила 1, можно использовать для интенсификации биологических процессов в аэротенке 2. При наличии необходимых свободных напоров и мощностей иловых насосов 16 можно полностью отказаться от подачи воздуха в аэротенк 2 газодувной станцией. Глубина используемых на пргистике аэротенков составля ет 3-5 м. Для того, чтобы обеспечить подачу воздуха из регенератора активного ила 1 водовоздушным эжектором 7, необходимо, чтобы уровень жидкости в нем был на 2-3 м выше относительно рабочего уровня в аэротенке 2, Конструкция предлагаемого эжектора 7 обеспечивает беспрепятственный пропуск через себя как мелких плавающих npejv eTOB, так и возможных залповых излишков стоков. Предлагаемая установка имеет рад преимуществ по сравнению с существующими конструкциями подобного назначения, так как объем активного ила , подаваемого в аэротенки, составляет от 23 до 50% от общей производительности очистных сооружений. Коэффициент использования воздуха существую щих регенераторов и аэротенков не превышает 5-12%. Предлагаемая установка позволяет увеличить коэффициент использования вЪздуха до 24%, что составит 25-50% от общего количества воздуха, подаваемого на биологическую стадию очистки. Избыточное давление, создаваемое в регенераторе активного ила 1, в водовоздушнрм эжекторе 7, где сжима- ется водовоздушная смесь, повысит контакт жидкости и газа, обеспечив тем самым более высокую степень растворения и усвоение микроорганизмами кислорода, что положительно скажется на общее качество очистки вода. Использование в качестве носителя энергии свободных напоров иловых насосов для аэрации существенно снизят энергозатраты на подачу воздуха, так как вовлечение и сжатие газа производится попутно с транспортировкой активного ила. При использовании для аэрации высокопроизводительных водоаэрирующих устройств имеется возможность полностью отказаться от газодувного оборудования, что позволяет значительно сократить строительные, и эксплуатационные затраты. Так, например,, исключение из работы только одной, средней по производительности, трубовоздуходувки ТВ-80-1,6 позволит ежегодно экономить 2562 тыс.кВт электроэнергии. ., Учитывая, что использование предлагаемого изобретения йожет осуществляться как при Иовом строительстве, так и путем дооборудования действ гющих очистных.сроружен.ий, которых в стране насчитывается многие десятки тысяч, общий экономический эффект по народному хозяйству будет весьма высок, исчисляе№лй многими миллиона- ми рублей в год.

Х-К

//

ОЧИСТНАЯ УСТАНОВКА, :содержащая аэротенк с трубопроводами подачи и сшива очищаемой вод, акти-вного ила, подачи воздуха, воздухораспределительными каналами, регенератором активttoro ила и газожидкостным распреде- лительным каналом, о т л И ч а ющ а я с я тем, что, с целью .сокращения энергозатрат путем повышения коэффициента использования воздуха, регенератор активного ила выполнен закрытым в виде ресивера с низконапорным водовоздушным эжектором, при этом сливное отверстие ресивера расположено вы111е рабочего уровня жидкости в аэротенке и сообщено со входом эжектора, а выход последнего соединен с газожидкостным распределительным каналом. (Л с сь 00 со

.f 4