Аэротенк Б.Н.Репина Советский патент 1986 года по МПК C02F3/02 C02F3/12 

Изобретение относится к биологической очистке бытовых и промлшленных сточных вод активным илом,, Известен и применяется аэротенк для очистки сточных вод ак тивными илом, содержащий проточные коридоры с системой аэрации сточной воды и регенератор возвратного ила. Недостатками такого аэротенка являются: перегрузка активной биомассы питательным веществом и дефицит кислорода в начальной стадии процесса очистки сточных вод, избыточное количество кислорода при недостатке питательного вещества на заключитель ных стадиях процесса, что в целом снижает окислительные свойства активного ила, пребывание активного ила во вторичных отстойниках в: условиях глубокого дефицита кислорода приводит.к заметному снижению активности микроорганизмов ила; технологическая неустойчивость работы аэротенка при резких колебаниях состава и количества поступающих сточных вод приводит к необходимости его расчета на максимальные нагрузки. Известен также азротенк, снабженньй распределительным лотком сточной воды, мелкопузырчатыми диспергаторами постоянной интенсивности, разделенный перегородками на смесительную и вытеснительные зоны, реактиваторы с рециркуляционными форкамерами, ос ветлительные емкости с эрлифтами и илоотводными лотками, соединенный на порными трубопроводами с воздухонагнетателями базисной и управляемой аэрации. Такой аэротенк обеспечивает эффективную очистку сточных вод в условиях переменных нагрузок на сооружение. Вместе с тем, подобная конструкция не позволяет добиться высокой степени использования кислорода ввиду невозможности применения мелкопузырьчатых диспергаторов периодического действия, вследствие их засоряемости в периоды отключения а также в результате поступления fe рециркуляционные форкамеры слабо скон-50

центрированной иловой смеси. Кроме того, недостаточно высокая концентрация возвратного активного ила из осветлительных емкостей требует устройства реактиватора увеличенного объема.

Целью изобретения является повышение экономичности очистки сточных

циркуляционных каналов, причем аэротенк снабжен установленными в рециркуляционных форкамерах мелкопузырьчатыми диспергаторами переменной интенсивности, а напорные трубопроводы воздухонагнетателей управляемой системы аэрации соединены с напорными трубопроводами воздухонагнетателей вод путем сокращения продолжительности процесса при одновременном увеличении степени использования кислорода . Поставленная цель достигается тем, что аэротенк, содержащий резервуар со смесительной и вытеснительными камерами, реактиваторы с рециркуляционными форкамерами, осветлительные емкости с эрлифтами и илоотводными лотками, распределительный лоток, мелкопузырчатые диспергаторы постоянной интенсивности, напорные трубопроводы с воздухонагнетателями базисной и управляемой аэрации, снабжен поперечными перегородками, установленными между реактиваторами и вытеснительными камерами с образованием уплотнительных емкостей с конусообразными днищами и продольными перегородками, установленными по оси вытеснительных камер с образованием двухкоридорных вытеснителей, кроме того, аэротенк снабжен трубами с расширяющейся нижней частью, установленными в центре уплотнительных емкостей, и периферийными лотками, расположенными по периметру уплотнительных емкостей и сообщающимися с вторыми по ходу движения жидкости вытеснителями, переливными патрубками, присоединенными к илоотводному лотку осветлительных емкостей и введенными свободными концами в трубы уплотнительных емкостей и сообщающимися с реактиваторами, эрлифтами уплотненного ила, введенными в конусообразные днища уплотнительных емкостей , при этом аэротенк снабжен сообщающимися с реа стиваторами и расположенными по периметру аэротенка обводными лотками сточной воды и уплотненного ила, с переливными порогами, а также струенаправляющими вертикальными перегородками, расположенШ.1МИ перпендикулярно к поперечным перегородкам уплотнительных емкостей, рядом со смесительной камерой с образованием между ними

базисной системы аэрации перемычками, снабженньми обратными клапанами

На фиг,1 изображен аэротенк, вид в планер н.а фиг, 2 - разрез А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг . 1 ,на фиг .4-разрез В-В на фиг . 1 ,

Аэротенк содержит прямоугольный корпус 1, снабженный распределитель ным лотком 2 сточных вод с поворотной заслонкой 3 и отверстиями 4, кор пус 1 разделен перегородками 5 на смесительную 6 и вытеснительные 7 зоны, причем установленные по оси вытеснительных зон продольные перегородки 8 образуют двухкоридорные вытеснители, реактиваторы 9, рециркуляционные форкамеры 10, расположенные в торцовых частях реактиваторов и выполненные в виде коробов с водоприемными щелями 11 и водосливами 12, реактиваторы. Аэротенк оборудован мелкопузьфчатыми диспергаторами 13 и 14 постоянной и переменной интенсивности.

Осветлительные емкости 15 оборудованы эрлифтами 16, сообщающими илоотводные лотки 17 с иловыми бункерами 18, а также успокоительными перегородками 19 и водосливами 12. Поперечные перегородки 20 установлены между реактиваторами и вытеснительными зонами с образованием уплотнигельных емкостей 21 с конусообразными днищами 22, которые оборудованы центральными трубами 23, переливными патрубками 24, присоединенными к илоотводному лотку 17 осветлительных емкостей и введенными в центра-т льные трубы уплотнительных емкостей, а также сообщающимися с реактиваторами эрлифтами 25 уплотненного ила и сообщающимися с вторыми по ходу движения жидкости вытеснительными коридорами периферийными лотками 26. Обводные лотки 27 сточной воды с переливР1ыми порогами 28 и обводные лотки 29 уплотненного ила расположены по периметру азротенка. Струенаправляющие вертикальные-перегородки 30 I расположены перпендикулярно к поперечным перегородкам 20 уплотнительных емкостей с образованием циркуляционных каналов 31. Аэротенк содер-жит также напорные трубопроводы 32, перемычки 33 с обратными клапанами 34, воздухонагнетатели 35. базисной системы аэрации, воздухонагнетатели 36 и 37 управляемой системы аэрации

701224

первого и второго уровней. Обводные лотки 29 имеют впускные отверстия 38. Выпускные отверстия 39 предназначены для выпуска очищенной воды. 5Аэротенк работает следующим образом.

Сточные воды, когда поворотная заслонка 3 занимает промежуточное положение, по распределительному лотку

10 2 через отверстия 4 поступают в рециркуляционные форкамеры 10, где смешиваются с активным илом, поступающим из реактиватора 9, после чего образовавшаяся смесь направляет15 ся в смесительную зону 6, здесь она аэрируется мелкопузьфчатыми диспергаторами 13 постоянного действия, соединенными напорными трубопроводами 32 с воздухонагнетателями 35 20 базисной системы аэрации. Эрлифтный эффект рециркуляционных форкамер 10 достигается за счет подачи по перемычкам 33 части воздуха базисной системы аэрации в мелкопузырчатые дне- пергаторы 14 переменной интенсивности. Обратные клапаны 34, установленные на перемычках 33, исключают возможность перепуска воздуха от управляемой системы аэрации к базисной, 0 но и не препятствуют обратному движению воздуха.

В процессе аэрации и движения смеси сточных вод с активным илом по смесительной зоне 6 происходит 5 биохимическое окисление загрязнений микроорганизмами активного ила,

В осветлительных емкостях 15, рассчитанных на 20-30 мин отстаивания, основную массу активного ила соби0 рают в иловых бункерах 18, откуда эрлифтами 16 перекачивают в илоотводные лотки 17, а оттуда.в центральные вертикальные трубы 23 уплот- нительньгх емк.остей 21 перелив- 5 ные -патрубки 24.

Из конусообразных днищ 22уплотнительных емкостей 21, рассчитанных на 1-1,5-часового сгущение активно-, го ила, он по эрлифтам 25 уплотнен0 него ила поступает в реактиваторы 9, образуя первый технологический поток возвратного ила. При этом уплотнение активного ила требует объемов в 2 3 раза меньших, чем в случае обычной 5 схемы с вторым отстойником, а взаимное расположение осветлительных и I уплотнительных емкостей позволяет сократить энергию, затрачиваемую на подачу возвратного ила, причем двухступенчатый контакт возвратного ила с кислородом воздуха в процессе его перекачки эрлифтам исключает анаэробные условия и способствует его уплотнению. Осветленную жидкость, содержащую активный ил в количестве 10-20% от его начальной концентрации, направляют в двухкоридорные вытеснители 7 куда подается также иловая вода из периферийных лотков 26 уплотнительных емкостей, В вытеснителях происх дит процесс биохимического доокисления остаточных загрязнений, а такж улучшаются седиментационные свойств активного ила за счет барботажа мел копузырчатыми диспергаторами 13 пос тоянной интенсивности базисной системы аэрации. Скоагулированную взвесь вместе с очищенной сточ.ной водой через выпускное отверстие 39 подают во вторичный отстойник, осветленная вода из которого поступает на дальнейшую обработку, а отстоенный активный ил подают по обводным лоткам 29 уплотненного ила в реактиваторы, образуя второй технологический поток возвратного ила. В результате подачи в реактиватор первого и второго технологических потоков возвратного ила происходит его зарядка активным илом повышенной концентрации с одновременной регенерацией активного ила. В данном режиме работы аэротенка т.е. при сравнительно небольших нагрузках на сооружение, концентрация активного ила в сооружении не превышает 1-1,5 г/л при концентрации возвратного активного ила 6-8 г/л. При количестве возвратного ила в среднем 50% от расхода поступающих сточных вод, 25% приходится на первый и 25% на второй технологические потоки возвратного ила. В период увеличенного притока сточных вод, когда уровень жидкости в распределительном лотке достигает первой расчетной величины, а поворотная заслонка 3 занимает одно из крайних положений и вся сточная вод поступает в одну из рециркуляционных форкамер, производится включение воздуконагнетателей 36 уп-равляе мой системы аэрации первого уровня соединенных напорными трубопроводами 32 с мелкопузьгрчатыми диспергаторами 14 переменной интенсивности одной из рециркуляционных форкамер 10. При этом вследствие увеличения противодавления в системе трубопроводов со стороны управляемой системы аэрации срабатьшает обратньш клапан 34, установленньй на перемычке 33, разделяя воздушные потоки систем базисной и упраапяемой аэрации. За счет подачи воздуха через мелкопузырчатые диспергаторы переменной интенсивности в рециркуляционной форкамере 10 происходит движение жидкости снизу вверх, и смесь регенерированного активного ила и сточной жидкости через водоприемные щели 11 поднимается к водосливам 12, попадая в смесительную зону 6. Рабочее количество иловой смеси, минуя успокоительную перегородку 19 и водослив 12 осветлительньк емкостей 15, направляют на осветление, а рециркуляционный расход иловой смеси, превышающий в 510 раз рабочий расход, через циркуляционные каналы 31 поступает в соответствующий реактиватор. При этом смесительная зона и соответствующий действующей рециркуляционной форкамере реактиватор образуют одно-контурный кольцевой аэрируемый поток с концентрацией активного ила 3 4 г/л, биохимическое окисление органич.еских загрязнений в котором интенсифицировано временным уменьшением размеров илового хлопка, выравниванием нагрузки на ил по длине потока, а также увеличением степени использования кислорода воздуха в рециркуляционной форкамере, в которой происходит быстрое изъятие основ-ной массы исходных загрязнений сточных вод. В период дальнейшего увеличения притока сточных вод, когда уровень жидкости в распределительном лотке 2 достигает второй расчетной величины, а поворотная заслонка 3 вновь занимает промежуточное положение и вся сточная вода равномерно распределяется между двумя рециркуляционными форкамерами, производится дополнительное .включение воздухонагнетателей 37 управляемой системы аэрации второго уровня, соединенных напорными трубопроводами 32 с мелкопузырчатыми диспергаторами 14 переменной интенсивности второй реи;иркуляционнон форкамер ы. Срабатывание обратного клапана 34 и работа рециркуляционных форкамер происходит аналогично описанному выше . Рабочее количество иловой смеси направляют на осветление, а рециркуляционный расход иловой смеси в 10 20 раз превышающий рабочий расход че рез циркуляционные каналы поступает в реактиваторы. При этом смесительная зона и действующие рециркуляционные форкамеры образуют двухконтурный кольцевой аэрируемый поток с кон центрацией активного ила 6-7 г/л с сохранением условий интенсификации биохимического окисления органичес ких загрязнений. В тех случаях, когда приток сточных вод превышает оба расчетных уров ня, избыточная часть сточных вод через переливные пороги 28 поступает в обводные лотки, 27 сточной жидкости и далее через впускные отверстия 38 228в секции реактиваторов, наиболее удаленные от реи ркуляционных форкамер. Это позволяет в час пиковых нагрузок за счет увеличения средней длины пробега очищаемой сточной жидкости сохранить степень ее очистки на заданном уровне без дополнительных энергозатрат . Таким образом, аэротенк данной конструкции позволяет уравлять зависимости от количества поступающих сточных вод, т.е. от нагрузки, подаваемой на сооружение, количеством вводимого кислорода при увеличении степени его использования в 1,5 2 раза, рабочими концентрациями активного ила и длиной пробега очищаемой сточной жидкости, что в сочетании с указанными технологическими операциями дает возможность сократить продолжительность процесса очистки в 2-3 раза при значительном улучшении технико-экономических показателей процесса.

Аэротенк, содержащий резервуар со смесительной и вытеснительными камерами, реактиваторы с рециркуляционными форкамерами, осветительные емкости с эрлифтами и илоотводными лотками, распределительный лоток, мелкопузырчатые диспергаторы постоянной интенсивности, напорные трубопроводы с воздухонагнетателями базисной и управляемой аэрации, о тличающийся тем, что, с. целью повышения экономичности очистки сточных вод путем сокращения продолжительности процесса при одновременном увеличении степени использования кислорода, аэротенк снабжен поперечными перегородками, установленными между реактиваторами и вытеснительными камерами и образующими уплотнительные емкости, при этом их днище выполнено конусообразным, а также продольными перегородками, расположенными по оси камер и образующими двухкоридорные вытеснители, кроме того, аэротенк снабжен вертикальными трубами с распмряющейся нижней частью, установленными в центре уплотнительных емкостей, и периферийными лотками, расположенными по периметру уплотнительных емкостей . и сообщающимися с вторыми по ходу движения жидкости вытеснителями, переливными патрубками, присоединенными к илоотводному лотку осветлитель- ных емкостей и введенными свободными концами в трубы уплотнительных емкостей и сообщающимися с реактиваторами, эрлифтами уплотненного ила, введенными в конусообразные днища уплотнительных емкостей, при этом аэро(Л тенк снабжен сообщающимися с реактиваторами и расположенными по периметру аэротенка обводными лотками сточной воды и уплотненного ила, с переливными порогами, а также струенаправляющими вертикальными перегородками, расположенными перпендикулярно к поперечным перегородкам упto лотнительных емкостей, рядом со смесительной камерой и образующими циркуляционные каналы, причем аэротенк снабжен установленными в рециркуляционных форкамерах мелкопузырчатыми диспергаторами переменной интенсивности, а также трубопроводами с обратными клапанами, соединякяцими напорные трубопроводы воздухонагнетателей управляемой системы аэрации с напорными трубопроводами воздухонагнетателей базисной системы аэрации.

, tput.l

Фш.26-Б

/1-А

В-В

17 29

Фиг.5