Аэротенк Советский патент 1987 года по МПК C02F3/12 

12

iMH 19 со среднепузырчатыми дисперга- торами, оборудован сплошной разделительной перегородкой 7, на которой смонтированы разделительный клапан 13 и переливной патрубок 14. Секцио- нирукяцая поперечная перегородка 8 разделяет аэротенк на смесительный и вытеснительный коридоры 9 и 10, регенератор 11 и реактиватор 12, при этом впуск исходной сточной жидкости выполнен в виде лотка 16 с нижними сообщающимися со смесительным коридором и верхними сообщающимися ,с реак- :тиватрром отверстиями 17 и 18, рециркуляционные колонны 19 выполнены круглыми в плане, состоящими каждая

1

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

Целью изобретения является повышение стабильности процесса очистки в условиях переменных нагрузок при одновременном сокращении затрат за счет использования многофункционального управляемого рецикла активной биомассы.

На фиг.1 показан аэротенк, план; на фиг.2 - разрез А-А .на фиг. К

Аэротенк содержит прямоугольный корпус 1 с впуском 2 исходной и выпуском 3 очищенной сточной жидкости, систему пневматической аэрации постоянного действия, состоящую из мел- копузьфчатых диспергаторов 4, присоединенных воздуховодами 5 к воздуходувкам 6 базисной системы аэрации, сплошную разделительную 7 и секционирующую поперечную 8 перегородки, разделяющие корпус аэротенка на смесительный 9 и вытеснительный 10 коридоры, регенератор 11 и реактиватор 12, имеет разделительный клапан 13 и переливной патрубок 14, верхняя кромка 15 которого выведена на уровень жидкости в аэротенке. Лоток 16 для впуска исходной сточной жидкости размещен на сплошной разделительной перегородке с распределительными нижними отверстиями 17, сообщающимися

54

из наружного кожуха и центральной трубы с расположенными в ней средне- пузырчатыми диспергаторами, центральная труба колонны коаксиально расположена относительно наружного кожуха с образованием периферийного кольцевого пространства, куда введены мелкопузырчатые диспергаторы кислородсодержащего газа, а периферийное кольцевое пространство посредством соединительного патрубка сообщено с начальным участком смесительного коридора. При прохождении жидкости через сооружение процесс растворения кислорода интенсифицирован за счет высоких скоростей его потребления. 2 ил.

со смесительным коридором и распределительными верхними отверстиями 18, сообщающимися с реактиватором. Рециркуляционные колонны 19 состоят

каждая из наружного кожуха 20 и центральной трубы 21 с расширенной нижней частью 22, где расположены сред-: непузырчатые диспергаторы 23 периодического действия, соединенные воздуховодами 24 с воздуходувками 25 управляемой системы аэрации. В кольцевое периферийное пространство 26 введены мелкопузырчатые диспергаторы 27, присоединенные трубопроводом

28 к воздуходувкам базисной или управляемой систем аэрации., колонны 19 сообщены с начальным участком смесительного коридора посредством соединительного патрубка 29. Прндонные щели 30 образованы нижними кромками 31 наружных кожухов рециркуляционных колонн и дном 32 реактиватора. Аэротенк работает следующим обра ° Сточные воды направляются в прямоугольный корпус 1 аэротенка и через распределительные нижние отверстия I7 распределительного лотка 16 рдя впуска исходной сточной жидкости попадают в смесительиый коридор 9 аэротенка, где смешиваются с активным илом, поступающим из реактиватора 12, после чего образовавшаяся смесь, аэ

рируемая мелкопузырчатыми дисперга- торами 4 постоянного действия, присоединенными воздуховодами 5 к воздуходувкам 6 базисной системы аэрации, направляется в вытеснительный коридор 10. В процессе аэрации и движения смеси сточной воды с активным илом по коридорам, аэротенка осуществляется биохимическое окисление органических загрязнений микроорганизмами активного ила, после чего смесь отводится за пределы сооружения, например во вторичный отстойник где отделяют очищенную сточную воду от активного ила, возвратную часть которого направляют в регенератор 1 1 В регенераторе 11 активный ил в присутствии растворенного кислорода воздуха, подаваемого мелкопузырчатыми диспергаторами 4 базисной системы аэрации, окисляет ранее сорбированные загрязнения и восстанавливает свою первоначальную активность.

Далее поток регенерированного ила огибая секционирующую поперечную перегородку, 8, поступает в реактиватор 12, который в данном режиме работы, когда разделительный клапан I3 закрыт, работает как аккумулирующая емкость активного ила. По мере подачи возвратного ила в регенератор II, а затем в реактиватор 12 его избыток самотеком по переливному патрубку 14 направляют в начало смесительного коридора 8 аэротенка и технологический цикл повторяется (фиг.1).

В данном режиме работы аэротенка, т.е. при сравнительно небольших нагрузках на сооружение, величина концентрации активного ила в аэротенке не превышает 1-1,5 г/л, а интенсивность базисной системы аэрации поддерживается на минимальном уровне, обеспечивающем, главным образом, перемешивание активного ила.

В период увеличения притока сточных вод, когда уровень сточной жидкости в лотке 16 для впуска исходной сточной жидкости возрастает и часть сточной воды переливается через распределительные верхние отверстия 18 в реактиватор 12, производят включение воздуходувок 25 управляемой системы аэрации, соединенных воздуховодами 24 со среднепузырчатыми диспергаторами 23 периодического действия рециркуляционных колонн 19. Водовоздушная смесь, образовавшаяся

, 915544

в нижней расширенной части 22 рециркуляционных колонн 19, поднимается вверх по центральным трубам 21 и, переливаясь через их верхние кромки,

5 попадает в периферийные кольцевые пространства 26, образованные наружными кожухами 20 рециркуляционных колонн 19 и центральными трубами 21. Приток свежей иловой смеси пройсхо 0 дит через придонные щели 30, образованные нижними кромками 31 наружных кожухов 20 рециркуляционных колонн 19 и дном 32 реактиватора 12. Отработавший воздух отводится в атмос-

5 феру, а иловая смесь по периферийному кольцевому пространству 26 движется сверху вниз, увлекая с собой мелкие пузырьки воздуха, и поступает в смесительный коридор 9 аэротенка

20 по соединительным патрубкам 29 (фиг.2).

Поступление части расхода сточных вод в период увеличенного притока

сточных вод непосредственно в реактиватор 12 через распределительные верхние отверстия 18 обеспечивает частичное обескислороживание циркулирующей иловой среды перед ее поступлением в рециркуляционные колонны 19, что позволяет увеличить степень использования кислорода воздуха. В данный момент работы сооружения разделительный клапан 13 переводят в открытое положение и недостаток иловой смеси, поданной из реактива- тора 12 в начало смесительного коридора 9, автоматически компенсируется таким же количеством иловой смеси из

конца смесительного коридора 9 в нй- чало реактиватора 12, т.е. образуется многофункциональный управляемый контур рециркуляционного потока иловой смеси, оказывающий необходимое

влияние на процессы гидродинамики, биологического окисления и растворения кислорода в условиях динамически. изменяющейся нагрузки на сооружение. В этот период работы за счет взаимно ° усреднения объемов реактиватора I2 и смесительного коридора 9 аэротенка .средняя концентрация активного ила, участвующего в процессах окисления, возрастает с 1-1,5 до 2-4 г/л, так как в период аккумулирования ила в реактиваторе 12 его концентрация поддерживается на уровне 6-8 г/л. Таким образом, при прохождеиии жидкости через сооружение процесс

5

129

растворения кислорода интенсифицирован за счет высоких скоростей его потребления. Активные микроорганизмы содержащиеся в рециркулирующей иловой смеси, получают дополнительную нагрузку в вЗДе части поступающих сточных вод, стимулируя при этом процесс растворения кислорода. В период увеличенных нагрузок на аэро- тенк скорость потребления кислорода значительно вьше, чем в среднем по сооружению, что позволяет снять пиковые нагрузки, обеспечивает стабильность работы и сокращает общее время аэрации сточных вод. В результате работы управляемой системы аэра даи, а следовательно, рециркуляционных камер происходит выравнивание Нагрузки на ил по длине аэротенка. При изменении количества рециркули- рующей иловой смеси в зависимости от нагрузки на ил возникает возможность управления процессом биохимического окисления загрязнений. При этом аэрация постоянного действия рассчитывается на ми1-гимальну1о нагрузку, а аэрация периодического действия - на максимальную, что существенно снижает эксплуатационные затраты на электроэнергию.

Кроме того, рециркуляция иловой смеси позволяет подавать дополнительное количество кислорода в начало аэротенка при наличии биологически активного ила в составе рециркулирую щей смеси и увеличении степени использования кислорода подаваемого воздуха.

В случа е поступления высококонцентрированных загрязнений, например производственных сточных вод, возникает опасность образования дефицита кислорода в начальных, наиболее нагруженных точках смесительного коридора 9 аэротенка даже в условиях работы управляемой системы аэрации. Чтобы ликвидировать дефицит кислорода в сооружении, не прибегая к сложным и энергоемким приемам, необходимое количество кислородсодержащего газа от внешнего источника технического кислорода или воздуходувок 5 или 25 подводят по трубопроводу 28 к мелкопузырчатым диспергаторам 27, расположенным в нижней части кольцевого периферийного пространства 26, образованного центральными трубами 21 и наружными кожухами 20 рециркуля46

циоиньгх колонн 19. Противоточное столкновение пузырьков кислородсодержащего газа и потока иловой смеси, происходящее в кольцевом периферийном пространстве 26, существенно повышает эффект его использования и интенсифицирует процессы массопередачи кислорода в жидкость, ликвидируя его дефицит в сооружении.

1

Таким образом, в результате применения многофункционального рецикла иловой смеси создается возможность для оперативного управления гидроди-.

намикой, биокинетикой и кислородным режимом аэротенка в достаточно широких пределах динамического изменения поступающей нагрузки, обеспечивается экономия электроэнергии не менее 40%,/

сокращаются объемы сооружения на 50- 60% при достижении стабильных показателей очищенной воды.

Формула изобретения

Аэротенк, содержащий прямоуголь- 1Ъ1й корпус с впуском исходной и выпуском очищенной сточной жидкости, разделительную продольную перегородку, систему пневматической аэрации . с мелкопузырчатыми диспергаторами и рециркуляционные колонны иловой смеси с установленными в них среднепу- зырчатыми диспергаторами, о т л и чающийся тем, что, с целью првьгаения стабильности процесса очистки в условиях переменных нагрузок при одновременном сокращении затрат за счет использования многофункционального управляемого рецикла активной биомассы, он снабжен недоходящей до стен корпуса поперечной секционной перегородкой, разделяющей корпус на смесительный и вытеснительный коридоры регенератор и реактива- тор, поперечная перегородка снабжена разделительным клапаном, расположенным на ее-участке между реактивато- ром и смесительным коридором, и переливным патрубком, верхняя кромка которого расположена на уровне жидкости в аэротенке, впуск исходной жидкости снабжен размещенным на продольной разделительной перегородке лотком с распределительными нижними со- общающимися со смесительным коридором и верхними сообщающимися с реак- тиватором отверстиями, рециркуляцион- №ie колонны вьтолнены круглыми, сое1ТОЯЩИМИ каждая из наружного кожуха и центральной распшряющейся книзу трубы, верхняя кромка колонн расположена вьппе уровня жидкости в реак- тиваторе, среднепузырчатые аэраторы размещены в нижней части центральной

8

трубы, а мелкопузьфчатые диспергато- ры - между кожухом и центральной трубой, колонны снабжены соединительными патрубками, сообщакицими их с начальным участком смесительного коридора.

15

Редактор Н.Гунько

Составитель Л.Суханова

Техред AJKpasMVK Корректор М.Самворская

Заказ 200/26

Тираж 852Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, гГу го дГулГпроёктнаяГТ

фиг. 2.

Изобретение относится к биологической очистке бытовых и промьш- ленных сточных вод активным илом и позволяет повысить стабильность процесса очистки в условиях переменных нагрузок при одновременном сокращении затрат за счет использования многофункционального управляемого рецикла активной биомассы. Аэротенк, снабженный системой пневматической аэрации и рециркуляционными колоннаS СО