Устройство для очистки сточных вод Советский патент 1988 года по МПК C02F3/02 

Изобретение относится к очистке городских и промышленных сточных вод.

Цель изобретения - увеличение окислительной мощности устройства за счет повьппения степени использования кислорода.

На фиг.1 изображено .устройство с перегородкой; на фиг.2 - устройство без перегородки.

Устройство для осуществления способа очистки сточных вод содержит корпус ), имеющий два вертикальных циркуляционных канала 2 и 3, сообщаю щиеся между собой в верхней и нижней частях. В верхней части первого канала 2 имеется приспособление 4 для ввода газа. Флотационная камера 5 сообщается в своей верхней части с флотационным резервуаром 6, а в нижнем - с полостью второго канала 3 через выполненные в стенке 7 второго канала циркуляционные отверстия 8 и 9 в двух уровнях - верхнем и нижнем. В полости флотационной камеры 5 межд отверстиями 8 и 9, расположенными в верхнем и нижнем уровнях, может быть размещена насадка 10 с закрепленной биомассой. Флотационная камера 5 сна жена не доходящей до дна камеры вертикальной перегородкой 11, примыкающей в своей верхней части к стенке 7 второго канала выше отверстия 8, расположенного в верхнем уровне. В канале 2 размещена меш,алка с осевым насосом l2.

Конструктивно устройство выполняется в виде вертикальной шахты, предпочтительнее цилиндрической формы, с расположенными в ней циркуляционными каналами и флотационной камерой. Глубина шахты 30-300 м, предпочтительнее 60-150 м. Отверстия в стенке второго канала, расположенные в верхнем уровне, снабжаются ловушкой, препятствующей проникновению во флотационную камеру крупных пузырьков нерастворивщего газа, такой конструк- ции, которая заставляет двигаться поток отводимой смеси вниз со скоростью менее скорости всплывания газовых пузырьков. Во флотационной Камере могут использоваться все виды насадки, предпочтительнее использование плоскостной насадки, имеющей меньшее сопротивление. Для возврата активного ила использован насос 13.

Q

5 0 5 д

5

0

5

Устройство работает следующим образом.

Исходная сточная вода поступает в верхнюю часть первого канала 2, В устройстве с помощью осевого насоса 12 поддерживается непрерывная циркуляция сточной воды и биомассы таким образом, что смесь движется вниз по первому каналу 2 и поднимается вверх по второму каналу 3. В верхнюю часть первого канала 2 с помощью приспособления 4 для ввода газа подается кислородсодержащий газ, например., воздух, пузьфьки которого увлекаются потоком циркулирующей смеси вниз. Вследствие увеличения гидростатического давления в первом канале 2 происходит растворение газа в жидкости. Растворенный кислород используется биомассой для окисления содержащихся в сточной воде органических загрязнений, а образующая при этом двуокись углерода и неиспользованная часть кислородсодержащего газа вьщеляются из :раствора в верхней части второго канала 3 вследствие снижения гидростатического давления. Часть циркулирующей смеси непрерывно отводится из второго канала 3 во флотационную камеру 5 через отверстия 8 в стенке 7 второго канала, расположенные в верхнем уровне, и возвращается во второй канал 3 через отверстия 9, расположенные в нижнем уровне. При этом полнее используется растворяющийся в циркулирующей смеси кислород и интенсифицируется процесс его растворения в нижней части второго канала 3„ Движущей силой рециркуляции смеси является разность плотностей потоков во втором канале 3 и флотационной камере 5, вызванная наличием в циркулирующем потоке пузьфьков нерастворенного газа и их отсутствием в отводимом потоке

Часть циркулирующей смеси поступает из флотационной камеры 5 во флотационный резервуар 6, где происходит отделение очищенной сточной воды от биомассы. Сфлотированная биомасса насосом 13 подается в верхнюю часть первого канала 2, а очищенная сточная вода отводится из устройства. Наличие во флотационной камере 5, не доходящей до дна камеры, вертикальной перегоройки 11 позволяет подавать во флотационный резервуар 6 часть отводимого потока после потребления в нем биомассой по крайней мере части растворенного кислорода и увеличить тем самым количество кислорода, учас вующего в процессе биологического окисления загрязнений.

Размещение в полости флотационной камеры 5 насадки 10 с закрепленной биомассой позволяет увеличить общее количество биомассы в устройстве, участвующей в биологическом окислени загрязнений, и интенсифицировать тем самым процесс очистки сточных вод.

Циркуляция смеси в устройстве может осуществляться с помощью осевого центробежного, винтового, водоструйного, эрлифтного или иного насоса. В качестве устройства для ввода га

0

предлагаемом техническом решении фло-- тационная камера сообщается с восходящим стволом /-образной трубы в двух уровнях на глубинах 22 и 103 м. Содержащийся в восходящем потоке не- растворенньй газ обеспечивает непрерывную рециркуляцию части восходящего потока через нижнюю зону флотационной камеры с расходом 30% от расхода циркулирующей иловой смеси.

Результаты расчетов показали, что такая .рециркуляция позволяет повысить степень использования подавае- 5 МОго кислорода на 15% и увеличить эффективность аэрации на 2,5%, При размещении в полости флотационной камеры насадки с закрепленной биомассой и увеличении вследствие этого

Изобретение относится к очистке сточных вод и позволяет увеличить окислительную мощность устройства за счет цовьшения степени использования кислорода. Устройство представляет собой корпус 1, имеющий два вертикальных циркуляционных канала 2 и 3, сообщающихся между собой в верхней и нижней частях. Флотационная камера 5 ссобщается в своей верхней части с флотационным резервуаром 6, а в нижней части - с полостью второго канала 3 через выполненные в стенке 7 циркуляционные отверстия 8 и 9. В нижней части флотационной камеры размещены насадка 10 с закрепленной биомассой. Перегородка 11 ограничивает насадку 10 и примыкает к стенке 7 выше верхнего отверстия 8. Часть цир- кулирукяцей смеси подвергают флотаг. i - ционному разделению на очищенную воду и биомассу, а сфлотированную биомассу и исходную сточную воду вводят в циркулируннций поток. При этом на флотацию целесообразно направлять часть отводимого потока после потребления в нем по крайней мере части растворенного кислорода биомассой, что позволяет использовать в процес- се биологического окисления органических загрязнений кислород, содержащий в подаваемой на флотацию.цирку- лиру1етцей смеси, и повысить тем самым степень его использования. 1 з.п. ф-лы. 2 ил. i (Л

за могут быть использованы водоетруй- 20 концентрации биомассы в этой зоне в

нь1й эжектор, вставка Вентури или аэратор любого типа.

Пример, Для технико-экономического сравнения предлагаемого технического решения с прототипом был выполнен расчет. В расчете принята конструкция устройства в виде пробуренной в земле вертикальной скважины глубиной 103 м с внутренним диаметром обсадной трубы 300 мм, внутри которой установлена V-образная труба диаметром 100 мм. В устройстве непрерывно циркулирует смесь сточной воды и активного ила таким образом, что она движется вниз по одному из стволов V-образной трубы и поднимается по другому. Скорость движения иловой смеси 1,4 м/с, В верхнюю част нисходящего потока вводится чистый кислород с расходом 25% от расхода циркулирующей смеси. Пространство между обсадной трубой и стенками V-образнрй трубы используется в качестве флотационной камеры. В верхней части V-образной трубы имеется дегазационный резервуар объемом 2,5 м . Концентрация активного ила в устройстве 6 г/л, зольность ила 0,3, 3 дельная скорость потребления кислорода 35 мг 02 на 1 г беззольного вещества ила в 1 ч.

При работе устройства концентрация растворенного кислорода в иловой смеси на выходе из V-образной трубы составляет ПО мг/л, в то время как зона с наибольшей концентрацией растворенного кислорода, равной 140 мг/л, расположена в восходящем потоке на глубине 22 м.. Поэтому в

2 раза степень использования кислорода и эффективность аэрации возрастает еще на 15 и 13%, а окислительная мощность устройства увеличивается на

59%, При подаче на флотационное ило- отделение части отводимого потока из его нижней зоны степень использования кислорода, и эффективность аэрации дополнительно увеличивается в

первом случае на 5 и 2,5%, а во втором - на 10 и 8,7%.

ормула изобретения

35

40 верхней части первого канала, и флотационную камеру, сообщающуюся с полостью второго канала через циркуляционное отверстие, выполненное в его стенке, отличающееся

45 тем, что, с целью увеличения окислительной мощности за счет повышения степени использования кислорода, флотационная камера выполнена одной высоты с каналами корпуса, в стенке

50 второго канала выполнено дополнительное циркуляционное отверстие, расположенное ниже основного циркуляционного отверстия, и флотационна/1 камера снабжена насадкой с закрепленной на

55 ней биомассой, размещенной в ее нижней части между отверстиями.

2,Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что флотацией513992736

ная камера снабжена перегородкой, второго канала выше основного цирку- примыкающей верхней кромкой к стенке ляционного отверстия.

Цск-одноя

Воэ8ратиб/(} a/fmif M/f/ ti/r

Фи2.2