Устройство для очистки сточных вод активным илом Советский патент 1990 года по МПК C02F3/12 

11 которого прикреплены радиальные направляющие 12, а на верхней плоскости 13 закреплена ось 14 вращающейся фермы 15 со скребками 16 для сгребания осадка. Средняя цилиндрическая часть 17 струенаправляющей колонны оборудована насадкой 18 из полых сужающихся элементов 19, установлен-. ных соосно с внешним кольцевым зазором 20. В нижней конфузорной части 21 струенаправляющей колонны размерен диспергатор 22 сжатого воздуха с воздухопроводом 23.

Внутри аэротенка установлен сегментный распределительный лоток 24, присоединенный к трубопроводу для подачи исходных сточных вод, а снаружи аэротенка размещен сегментный сборный лоток 25, присоединенный к трубопроводу для отвода очищенных сточных вод.

Аэротенк оборудован осветлите- |Лем 26 со взвешенным слоем осадка, образованным внутренней наклонной перегородкой 27 и стенкой 28 аэротенка с оставлением придонной щели 29 и примыкающим к сегментному сборному лотку. Осветлитель со взвешенным слоем осадка снабжен радиальными и сегментными щитами 30 и 31, причем радиальные сборные лотки 32 осветлителя со взвешенным слоем осадка присоединены к сегментному сборному лотку.

Устройство работает следующим образом,

Исходная сточная жидкость по трубопроводу для подачи исходных сточных вод 2 поступает в сегментный распределительный лоток 24, из которого переливаетсячв аэротенк 1, где она смешивается с активным илом. Двигаясь в направлении к сегментному сборному лотку 25, сточная вода последовательно проходит этапы биосорб- ционного изъятия загрязнений, далее ферментативного окисления изъятых и части оставшихся в растворе загрязнений, после чего подвергается денитри- фикации. Биосорбционное изъятие загрязнений происходит в зоне аэротенка, прилегающей к сегментному распределительному лотку 24, ферментативное окисление загрязнений осуществляется главным образом в центральной зоне, а денитрификация и удаление органического азота путем его биологического восстановления до газообразного азота - в зоне аэротенка, прилегающей к сборному лотку 25,

Сжатый воздух через диспергатор 22, установленный в нижней конфузорной части 21 струенаправляющей колонны 4, увлекая за собой в результате эрлифтного эффекта определенную часть иловой среды аэротенка, образует воJQ довоздушную смесь, которая устремляется в среднюю цилиндрическую часть 17 струенаправляющей колонны и далее проходит верхнюю диффузорную ее часть 9. Плавное гашение избыточной

кинетической энергии потока водовоз- душной среды и одновременно изменение направления ее движения от вертикального к радиальному происходит в результате обтекания нижней кони2Q ческой поверхности 11 отражателя 10, радиальные направляющие 12 которого способствуют равномерному распределению иловой среды в поверхностном слое аэротенка.

25 Истекающая из струенаправляющей колонны 4 в радиальных направлениях иловая среда, интенсивно перемешанная в центральной зоне аэротенка и снабженная растворенным кислородом,

эр осуществляет ферментативное окисление изъятых и части оставшихся в растворе загрязнений. По мере удаления иловой среды от струенаправляющей колонны 4 к периферии аэротенка перемешивающий эффект постепенно ослабевает и все заметнее обнаруживается тенденция к расслоению активного ила и очищенной сточной жидкости. Сначала возникает градиент концент4Q рации активного ила по вертикали

аэротенка, затем сгущение ила в придонных слоях и, наконец, оседание активного ила на дно сооружения.В периферийных зонах аэротенка процессы

дс окисления органических загрязнений и минерализации активного ила в основном завершены, в результате чего рабочая среда содержит повышенные концентрации окисленных форм азота - нитритов и нитратов. В зонах,примыкающих к сегментному распределительному лотку 24, активный ил получает новые порции питательной среды и включается в биосорбционный этап очистки. В зонах, примыкающих к сегментному сборному лотку 25, напротив, активный ил, че получая новых порций питания и истратив начальный запас растворенного кислорода для

35

50

поддержания жизнедеятельности,усилиями микробов-денитрификаторов вынуждены ассимилировать химически связанный кислород нитритов и нитратов, восстанавливать азот до газообразного состояния и освобождать очищенную сточную воду от избыточного содержания органического азота.

В результате постоянного вращения фермы 15 и скребков 16 для сгребания осадка от периферии аэротенка к его центральному коническому приямку 7, осуществляется перемещение активного ила от нижней конфузорной части 21 струенаправляющей колонны, что исключает его загнивание и обеспечивает постоянную загрузку струенаправ- ляющей колонны 4 иловой средой. Подача в струенаправляющую колонну предварительно обескислороженной жидкой среды, какой является активный ил с периферийных зон аэротенка,способствует более эффективному использованию кислорода воздуха, поступающего в струенаправляющую колонну через диспергатор 22. Установленная на верхней плоскости 13 отражателя 10 ось 14 обеспечивает свободное вращение вращающейся фермы 15, одновременно ограничивая ее перемещение в других, нежелательных направлениях. При этом отражатель 10, через радиальные направляющие 12, передающий вертикальные усилия на струена- правляющую колонну, помимо своей основной выполняет дополнительную функцию, являясь по существу опорным элементом вращающейся фермы. Удаление избыточного активного ила на дальнейшую обработку и утилизацию по мере необходимости осуществляют из конического приямка 7 по трубопроводу 8.

По мере приближения к сегментному сборному лотку 25, очищенная сточная вода поступает в придонную щель 29 осветлителя 26, образованного внутренней наклонной перегородкой 27 и стенкой 28 аэротенка. В осветлителе 26 со взвешенным слоем осадка, снабженном радиальными и сегментными ламинирующими щитами 30 и 31,сточная вода движется снизу вверх по вертикальным прозорам между щитами, заполненным взвешенным слоем осадка. В процессе этого движения остаточная взвесь, выносимая с очищенной водой, как бы профильтровывается че0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

рез взвешенный слой осадка, задерживаясь в нем. Ламинирующие щиты помимо основного назначения: создание оптимальных гидравлических условий для осветления сточных вод в вертикальном потоке, выполняют роль своеобразного каркаса, на котором развивается денитрифицирующая биопленка, способствующая более эффективному извлечению азота из сточной воды. Прошедшая осветлитель очищенная сточная жидкость переливается в радиальные сборные лотки 32 и далее поступает в сегментный -сборный лоток 25, из которого по трубопроводу 3 очищенных сточных вод отводится за пределы, сооружения.

i

Степень насыщения кислородом водовоздушной среды, перемещающейся снизу вверх по струенаправляющей колонне 4, зависит от поверхности и времени газожидкостного контакта,что в конечном итоге определяет и количество энергии, расходуемой на аэрацию. Применение насадки 18 из полых сужающихся элементов 19, установленных соосно и с внешним кольцевым зазором 20, создает многоступенчатый противоточный рецикл иловой среды по внешнему кольцевому зазору и ее дополнительное насыщение за счет эжек- тирующего эффекта, возникающего в пространстве между наружными поверхностями нижележащих и внутренними поверхностями вышележащих элементов. Придание сужающимся элементам 19 эволютной формы сводит к минимуму гидравлические потери при вертикальном движении иловой среды и одновременно создает благоприятные -условия .для захвата противоточными рециркуляционными потоками наиболее легких воздушных пузырьков.

Изобретение позволяет за счет улучшения условий газожидкостного контакта и повышения эффективности использования кислорода при аэрации иловой среды снизить энергозатраты на аэрацию и перемешивание иловой среды, а также улучшить качество очистки сточной жидкости за счет ее тонкого осветления и углубления процессов декитрификации, приводящих к удалению из очищенной жидкости органического азота, что обеспечивает снижение расхода энергозатрат на 45-50%.

Формула изобретения

1, Устройство для очистки сточных вод активным илом, содержащее аэротенк с трубопроводами для подачи исходных и отвода очищенных сточных вод и коаксиалыю установленной стру- енаправляющей колонной, имеющей верхнюю диффузорную часть, среднюю ци- линдрическую часть с насадкой и нижнюю конфузорную часть, отличающееся тем, что, с целью сокращения энергозатрат на аэрацию иловой среды при одновременном улучше- нии качества очистки, оно снабжено размещенным в верхней диффузорной части струенаправляющей колонны отражателем, выполненным с плоской верхней и Конической нижней поверхно- стями, прикрепленными к последней радиальными направляющими, закрепленной с возможностью поворота на плоской верхней поверхности фермой со скребками для сгребания осадка,рас- положенным внутри аэротенка сегментным распределительным лотком, а также расположенным снаружи аэротенка

сегментным сборным лотком, при этом дно аэротенка выполнено с коничес чм приямком, снабженным трубопроводом удаления избыточного ила, в приямке размещена с зазором от дна аэротенка струенаправляющая колонна,распределительный и сборный лотки расположены диаметрально противоположно, трубопровод подачи исходных сточных вод соединен с распределительным лотком, а трубопровод отвода очищенных сточных вод - со сборным лотком.

2.Устройство по п.1, о Т)Л и - чающееся тем, что-оно снабжено размещенным внутри аэротенка осветлителем с радиальными и сегментными щитами и радиальными сборными лотками,при этом последние прикреплены к сегментному сборному лотку.

3.Устройство по п.1, отличающееся тем, что насадка выполнена из полых элементов, например эволютной формы, расположенных соосно и с образованием кольцевого зазора.

Изобретение относится к биологической очистке городских и производственных сточных вод и может быть использовано для биологической очистки сравнительно небольших количеств городских и близких к ним по составу производственных сточных вод. Цель изобретения - сокращение энергозатрат на аэрацию иловой среды при одновременном улучшении качества очистки. Устройство содержит аэротенк 1, снабженный струенаправляющей колонной 4, вращающейся фермой 15 со скребками 16 и осветлителем 26 со взвешенным слоем осадка. Исходная сточная вода по трубопроводу 2 поступает в аэротенк 1, где смешивается с активным илом. Двигаясь в направлении к сборному лотку 25, сточная вода проходит этапы биосорбционного изъятия загрязнений, ферментационного окисления последних и денитрификации. Очищенная сточная вода через осветитель 26 и трубопровод 3 выводится из устройства. Изобретение позволяет за счет улучшения условий газожидкостного контакта и повышения эффективности использования кислорода снизить энергозатраты и улучшить качество очистки сточной жидкости. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

...« ..yv. Т . .-% t . ; К у

. Щур

Т

.

ЕЙ

..Т . К у

Щур

,-d

. «l/i .VXl- щь л

ЕЙ&ПШ

Я«-Ј

//////// / //V//////////У/

П 6 ф„.}