Аэротенк Б.Н.Репина Советский патент 1986 года по МПК C02F3/12 

Изобретение относится к биологической очистке бытовых и промышленных сточных вод активным илом,

Известен аэротенк для очистки сточных вод активным илом, содержащий проточные коридоры с системой аэрации сточной воды и регенератор возвратного ила 1.

Недостатками такого аэротенка являются перегрззка активной биомассы питательным веществом и дефицит кислорода в начальной стадии процесса очистки жидкости, избыточное количество кислорода при недостатке питательного вещества на заключительных стадиях процесса, что в целом снижает окислительные свойства активного ила; пребывание всей массы активного ила во вторичных отстойниках в условиях глубокого дефицита кислорода приводит к заметному снижению активности микроорганизмов возвратного ила; технологическая неустойчивость работы азротенка при резких колебаниях состава и количества поступающих сточных вод приводит к необходимости его расчета на максимальную нагрузку.

Известен также аэротенк с системой пневматической аэрации постоянного действия, снабженный распределительным и обводными лотками сточной воды, разделенный перегородками на смесительные зоны с механическими аэраторами периодического действия, соединенными с циркуляционными трубопроводами, вытеснительную зону и реактиваторы С 2.

Известный азротенк обеспечивает эффективную очистку сточгеах вод в условиях переменных нагрузок на сооружение при сравнительно небольпшх (в 1-3 раза) колебаниях нагрузки по органическому веществу, при более резких колебаниях нагрузки сооружение будет испытывать временные перегрузки, вызванные дефицитом активного ила в часы максимального притока. Кроме того, для восстановления седиь ментационной способности активного ила методом простой аэрации иловой смеси требуется увеличить длину ее пробега.

Целью изобретения является повышение экономичности использования аэротенка путем сокращения продолжительности процесса очистки сточных

63651г

вод при одновременном снижении расхода электроэнергии.

Поставленная цель достигается тем, что аэротенк, содержащий корпус, раз5 деленньш перегородками на смесительные камеры с механическими аэраторами и циркуляционными трубопроводами, вытеснительную камеру и реактиваторы, распределительные и обводные лотки,

10 снабжен трапецеидальным желобом, размещенным вдоль продольной оси аэротенка и соединенным своими.верхними кромками с нижними кромками перегородок релктиваторов, смесительных и

5 вытеснительных камер с образованием емкости для илоулавливания, зрлифтной шахтой, выполненной из вертикальных перегородок, расположенных вдоль продольной оси аэротенка и над жело20 бон на расстоянии друг относительно друга и поперечных секционирующих шахту ребер, расположенных между продольными вертикальными перегородками, верхние и нижние кромки которой отог25 нуты с образованием диффузоров, нижний диффузор .снабжен диспергатором сжатого воздуха, расположенным у нижней плоскости трапецеидального днища емкости для илоулавливания, а кромки 30 верхнего диффузора расположены выше уровня жидкости 3 аэротенке, кроме того, азротенк снабжен расположенными :снаружи от верхнего диффузора по обе стороны от него илоотводными лотJC ками, сообщающимися посредством регулируемз х окон с реактиваторами. В обводном лотке сточной воды выполнены отверстия, соединяющие его с вытеснительной кам1ерой, последняя снаб д жена поперечной, не доходящей до корпуса собственно азрОтенка струенаправляющей перегородкой, а нижние части циркуляционных трубопроводов соединены с начальными участками

5 реактиваторов.

На фиг.1 изображен предлагаемый аэротенк; на фиг.2 - разрез А-А на

фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б фиг.1. .

Предлагаемый аэротенк включает прямоугольный корпус 1, снабженный распределительным лотком 2 сточной воды с погружной заслонкой 3 и впускнь1ми отверстиями 4 сточной воды, обводныьш лотками 5 сточной жидкос55 ти с регулируемыми водосливами 6 и отверстиями 7 и оборудованный пневматическими аэраторами 8 постоянного действия. Корпус разделен продольными 9 и поперечными 10 перегородками на две смесительные камеры 11 с механическими аэраторами 12 периодического действия и циркуляционными трубопроводами 13, а также вытеснительную камеру I4 со струенаправляющей перегородкой 15, не доходящей до стен аэротенка, и двухкоридорные реактиваторы 16. Аэротенк содержит илоуловитель 17 с трапецеидальным днищем 18, оборудованный продольными вертикальными перегородками 19, расположенными вдо/1Ь оси аэротенка с образованием разделенной на секции поперечными ребрами 20 эрлифтной щах ты 21, в нижний диффузор 22 которой введен диспергатор 23 сжатого воздуха, а снаружи верхнего диффузора 24 расположены илоотводные дотки 25, сообщающиеся с ним посредством регулируемых окон 26. Корпус содержит . также воздухонагнетатель 27, соединенный, напорными трубопроводами 28 с системой пневматической аэрации постоянного действия. Аэротенк работает следующим образом. В часы минимального притока, когда погружная заслонка 3 занимает про межуточное положение, по распределительному лотку 2 через впускные от верстия 4 сточная жидкость поступает в смесительные камеры 11, где смешивается с активным илом, поступающим из реактиваторов 16. Здесь образовав шуюся смесь с концентрацией активного ила в пределах 1,5-2 г/л аэрируют мелкопузырчатыми диспергаторами системы пневматической аэрации постоянкого действия 8, после чего ее подают в илоуловитель 17. В илоуловителе, рассчитанном на 45-60-минутное время контакта, собирают основную массу активного ила, откуда, испольэуя сосредоточенный эрлифтный эффект создаваемый диспергатором 23 сжатого воздуха, по эрлифтной щахте 21 осевший активный ил подают в илоотводные лотки 25 и далее - в реактиваторы 16 С целью компенсации неравномерного выпадения активного ила по длине тра пецеидального днища 18, а также для подавления нежелательного взмучивания ила эрлифтная щахта 21 разделена поперечными ребрами 20 на секции, а ее верхний диффузор 24- имеет регулируемые отверстия - окна 26, сооб щающие эрлифтную шахту с илоотводными лотками. Осветленная сточная жидкость, содержащая активный ил в количестве 10-20% от его начального содержания, проходит процесс биохимического доокисления остаточных загрязнений в вытеснительной зоне, после чего ее направляют во вторичный отстойник. Наличие илоуловителя в составе аэротенка обеспечивает эффективную обработку высококонцентрированных иловых смесей, образующихся в период сраб.отки реактиваторов, что позволяет предохранить вторичный отстойник от перегрузки активной биомассой, а количество выносимых взвешенных веществ в очищенной сточной воде поддерживать на минимальном уровне.При этом уплотнение активного ила требует объемов в 2-3 раза меньших, чем в случае обычной схемы, а взаимное расположение илоуловителя и реактиваторов позволяет сократить энергию, затрачиваемую на подачу возвратного ила, причем контакт возвратного ила с кислородом воздуха в процессе его перекачки по эрлифтной шахте исключает анаэробные условия и способствует дальнейшему уплотнению ила. В период увеличенного притока сточных вод, когда уровень жидкости в распределительном лотке достигает первой расчетной величины, а погружная заслонка занимает одно из крайних положений, основная масса сточной воды поступает в одну из смесительных зон, где производится включение соответствующего механического аэратора 12 периодического действия. За счет гидростатического напора, развиваемого механическим аэратором, когда жидкость под действием центробежных сил отбрасывается к периферии смесительной зоны, возникает интенсивное движение иловой смеси из реактиватора по циркуляционному труопроводу 13, обратное по отношению движению ила из реактиватора в смеительную зону при режиме минималього притока сточных вод, вследствие его иловая смесь из смесительной зоы начинает перемещаться в реактиваор для возмещения убьши жидкости. Таким образом, в период увеличеного притока сточных вод (уровень идкости в распределительном лотке остигает первой расчетной величигал) происходит увеличение аэрационного объема смесительной зоны за счет объема одного из реактиваторов. В этом режиме работы аэротёнка концент рация активного ила находится в пределах 2,5-3 г/л, Измельчение илового хлопка (дефло куляция) в период работы механическо го аэратора позволяет сократить диффузионные сопротивления на пути проникновения дитательных веществ в микробную клетку, что в сочетании с присущей механическим аэраторам высокой скоростью массопередачи кислорода и жидкость позволяет сооружению успешно справляться с высокими и непостоянными по времени технологическими нагрузками. Биохимически активная иловая смесь поступает в илоуловитель, откуда частично осветленная сточная в да подается в вытеснительную зону. С делью восстановления седиментацио ной способности измельченного илово го хлопка перед подачей его во вторичный отстойник часть сырой сточно воды (не более 3% от общего притоjca) через регулируемый водослив 6 п обводному лотку 5 и отверстия 7 подают в вытеснительную зону. Небольшая часть сырой воды, подавае -мая в.вытеснительную зону, не ухудшает эффекта очистки, но оказывается достаточной для ускоренного восстановления структуры илового хлопка (флокуляции) . Проведение процесса биохимического доокйсления органических загрязнений с пониженными дозами ила в режиме вытеснения позволяет достичь необходимой глубины очистки. В период дальнейшего увеличения притока сточных вод, когда уровень жидкости в распределительном лотке достигает второй расчетной величины а погружная заслонка вновь занимает промежуточное положение, основная

Характер притока

Работа аэрационных систем

Пневматическая

Пневматическая + + один

Средняя концентрация активного ила

1,5-2 г/л масса сточной воды поступает в обе смесительные зоны, где производится включение соответственных механических аэраторов. Увеличение аэрационного объема смесительных зон происходит за счет объемов двух реактиваторов, В этом режиме работы концентрация активного ила составляет 45 г/л, а условия интенсификации процесса биохимического окисления органических загрязнений и восстановления седиментационной способности активного ила аналогичны первому расчетному уровню. .Высота погружной заслонки выбрана таким образом, что она занимает од но из крайних положений при первом расчетном уровне сточной воды в распределительном лотке, меньшая часть сточной воды, равная половине минимального притока,переливаясь через заслонку, продолжает поступать в соседнюю смесительную зону, а которой включение механического аэратора в данный период не производят. Если условно принять, что рабочие объемы смесительных зон и реактиваторов соизмеримы, а концентрация активного ила в реактиваторах.поддерживается на уровне 7-8 г/л, то с учетом режима поступления сточных вод достигаются следующие пределы регулирования средней концентрации активного ила (см.таблицу). Таким образом, аэротенк данной конструкции позволяет в зависимости от нагрузки, подаваемой на сооружение, эффективно управлять количеством вводимого кислорода, рабочей дозой ила, а также величиной аэрационного объема, что в сочетании с глубиной биохимической очистки и высокой степенью осветления сточных вод позволяет сократить капитальные затраты в 2,5-3,5 раза при уменьшении фактических энергозатрат на 35-45%.

Работа аэрационных

Характер притока

механический аэратор2,5-3 г/л

Пневматическая + + два механических аэратора

Средняя концентрация активного ила систем

3,5 - 5 г/л

Аэротенк, содержащий корпус, разделенный перегородками на смесительные камеры с механическими аэраторами периодического действия и циркуляционными трубопроводами, вытеснительную камеру и реактиваторы, распределительные и обводные лотки, о. тл и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения экономичности исполь- зования аэротенка путем сокращения продолжительности процесса очистки сточных вод при одновременном снижении расходов электроэнергии, он снабжен трапецеидальным желобом, размещением вдоль продольной оси на дне корпуса и прикрепленным своими верхними кромками к нижним кромкам перегородок реактиваторов, смесительных и вытеснительных камер с образованием емкости для илоулавливания, эрлифтной шахтой, выполненной из двух расположенных вдоль продольной оси корпуса над желобом вертикальных перегородок, верхние и нижние части котоРЬ1Х отогнуты с образованием диффузоров, и поперечных ребер, расположенных между вертикальными перегородками и разделяющими шахту на секции, диспергатором сжатого воздуха, установленным в нижнем диффузоре, иллоотводными лотками с регулируемыми окс S нами, расположенными снаружи верхнего диффузора по обе его стороны и со(Л общенными с реактиваторами, вытеснительная камера снабжена поперечной не доходящей до стен корпуса азротенка струенаправляющей перегородкой и соединена с обводным лотком, при этом в обводном лотке выполнены окна, го сообщающие его с вытеснительной камеОд рой, циркуляционные трубопроводы соесо динены с начальными участками реактиOb ваторов, а кромки верхних диффузоров ел эрлифтной шахты расположены вьш1е уровня жидкости в аэротенке.

фигЗ