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

Изобретение относится к биологи- ческой очистке городских и промышленных сточных вод.

, Цель изобретения повышение эффективности процесса очистки в условиях колебаний притока, состава и температуры сточных вод.

На фиг, 1 изображено устройство, .план; на фиг 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг, 3 - многослойная на-- садка.

Устройство содержит корпус 1 аэро- тенка 2, разделенный продольной и поперечной перегородками 3 и 4 на прямой смесительный коридор 5 е начальным и конечным отсеками 6 и 7 обратный смесительный коридор 8 с начальным и конечным отсеками 9 и Ю, вытеснительный коридор 1 и регенератор 12. Аэротекк оборудован мелкопузырь- чатыми диспергаторами 13 постоянного действия, присоединенными к воздухе™. нагревателю 14, каналами 35, 16 и 1 исходной, очищенной сточной воды и возвратного активного ила,

К каналу 15 исходной сточной воды, снабженному измерительным лотком 18, присоединен распределительно-регулирующий канал 19, разделенный ропереч- ной переливной перегородкой 20 на лоток 21 малого притока и лоток 22 с донными отверстиями 23 увеличенного притока. Прямой и обратный смесительные коридоры сообщаются при помощи перепускного патрубка 24 и шибера 25.

Рециркуляционный узел 26 состоит из аэроконтактора 27 и погружного осевого насоса 28, с электродвигателем 29, соединенных рециркуляционным трубопроводом 30. Аэроконтактор выполнен с многослойной насадкой 31 в виде наклонных реек 32 со слоями 33 продольной ориентации реек и слоями 34 поперечной ориентации реек, Кор5

5

0

5

пус 35 аэроконтактора в верхней части 36 снабжен диффузором 37, в центре которого установлен осевой вентилятор 38 с электродвигателем 39. Над многослойной насадкой аэроконтактора смонтирован лоток-распределитель 40 иловой среды с треугольными водосливами 41, присоединенный к верхней части 42 рециркуляционного -трубопровода, к нижней части 43 которого присоединен погружной осевой асос.

Электродвигатель погружного насоса оборудован автоматическим регулятором 44 числа оборотов, к которому по схеме прямой связи присоединен уровнемер 45, а по схеме обратной связи - анализатор 46 растворенного кислорода. Электродвигатель осевого вентилятора оборудован автоматическим регулятором 47.числа оборотов, к которому по схеме прямой связи присоединен злектроконтактный термометр 48, установленный з измерительном лотке, а по схеме обратной связи - злектроконтактный термометр 49, установленный в смесительном коридоре аэротенка.

Устройство работает следующим образом.

В период малого притока сточных вод, когда их температура не превышает установленных пределов, например 20°С, сточная вода, пройдя измерительный лоток 38, поступает в прямой смесительный коридор 5 аэротенка 2 через лоток 25 малого притока распределительно-регулирующего канала 19. Движущаяся в прямом смесительном коридоре 5 сточная жидкость, смешанная с активным илом;, аэрируется сжатым воздухом, поступающим через мелкопузырчатые диспергаторы 13 постоянного действия, в результате чего осуществляется основной этап ее биологической очистки. Далее при закрытом шибере 25 иловая среда поступает в вытес5-15764

нительный коридор 11, где в условиях, исключающих проскок неокисленных органических загрязнений, завершается биологическая очистка сточ

нои воды, и она поступает в канал 16 очищенной сточной воды. Возвратный активный ил из вторичного отстойника по каналу 1 возвратного активного ила поступает в регенератор 12, где для восстановления первоначальной активности его аэрируют в течение определенного времени, после чего подают в обратный смесительный коридор 8. В периоды малого притока обратный смесительный коридор 8 выполняет функцию накопителя регенерированного активного ила, возвратная часть которого по перепускному патрубку 24 постоянно переливается в начальный отсек 6 пря- мого смесительного коридора 5 для осуществления биологической очистки сточных вод,

В периоды малого притока сточных вод в регенераторе 12 и обратном сме- сительном коридоре 8 аэротенка устанавливается концентрация активного ила порядка 6-8 г/л, а в прямом смесительном коридоре 5 и вытеснительном коридоре 11 после смешения с поступающей сточной водой концентрация активного ила поддерживается на уровне 1,5-2 г/л.

В периоды увеличенного притока сточных вод, когда удельная нагрузка на аэротенк по органическим загрязне- ниям по сравнению с начальной возрастает в 2,5-3 раза, а температура ч сточных вод несколько превышает установленные пределы и равна, например, 22-23°С, часть сточной воды сначала переливается через поперечную переливную перегородку 20 в лоток 22 увеличенного притока, через донные отвер стия 23 которого поступает в конечный отсек 10 обратного смесительного ко- ридора 8. В этот период работы производят включение электродвигателя 29 погружного осевого насоса 28, в результате чего по рециркуляционному трубопроводу 30 к лотку-распределите- лю 40 иловой среды, находящемуся в верхней части аэроконтактора 27 и снабженному треугольными водосливами 41, начинает поступать рециркуляционный расход иловой среды с концент- рацией активного ила 6-8 г/л. Одновременно с этим, в.результате открытия шибера 25 из прямого смесительного коридора 5 в обратный смеситель

5

10

30

«

-,, 3540 45 50 55

926

ный коридор 8, соединенных по закону сообщающихся сосудов, начинает посту- пать расход иловой среды, равный рециркуляционному, с концентрацией ак- тивного ила 1,5-2 г/л. Предварительно обескислороженная подача части поступающих сточных вод - иловая среда, переливаясь через треугольные водосливы 41 лотка-распределителя 40 иловой среды, падает на многослойную насадку 31 аэроконтактора 27 в виде наклонных реек 32, дробится на мелкие струйки и капли, после чего стекает в начальньй отсек 6 прямого смесительного коридора 5, примыкающий к лотку 21 малого притока. В процессе дробления иловой среды о многослойную насадку 31 и ее движения, в аэроконтакторе 27 происходит эффективный газожидкостный контакт, в результате которого иловая среда насыщается растворенным кислородом, и одновремен-- но происходит снижение ее температуры до установленных пределов за счет температуры наружного воздуха и частичного испарения жидкости. i

В этот период работы в прямом и обратном смесительных коридорах 5, 8, а также в вытеснительном коридоре 11 аэротенка в результате взаимного усреднения устанавливается концентрация активного ила на уровне 3,7 - 5 г/л, что в условиях повышения количества поступающих органических загрязнений в 2,5-3 раза позволяет поддерживать удельную нагрузку на активный ил на постоянном и для данного вида сточных вод оптимальном уровне. Перекачиваемый через аэроконтактор 27 рециркуляционный поток иловой среды, являющийся носителем дополнительного количества растворенного кислорода, осуществляющий-равномерное рас пределение органических загрязнений во всем объеме аэротенка в результате трансформации его гидродинамического режима от вытеснения к смешению, а также обеспечивающий стабилизацию температурного режима, определяется специальным расчетом, который показывает, что рециркуляционный расход иловой среды превышает расход поступающих сточных вод в 3-7 раз.

В период увеличенного притока сточных вод, когда их температура существенно превышает установленные пределы и равна, например,,25-30 С„ охладительный эффект аэроконтактора

27 может оказаться недостаточным для температурной стабилиза:ции рабочей среды аэротенка на заданном уровне. то снижает растворимость кислорода иловой среде, а также может привети к ухудшению.седиментационных свойств активного ила. Для избежания того9 в дополнение к описанным техологическим операциям производят включение осевого вентилятора 38, ус- Ггановленного в верхней части 36 корпуса 35 аэроконтактора 27. При этом через толщу многослойной насадки 31, -орошаемой иловой средой, устремляют- , ся принудительно вовлекаемые потоки воздухаэ что обеспечивает стабилиза- , цию температуры рабочей среды в аэро™ тенке и повышает окислительный эффект аэроконтактора.

Как окислительный, так и температурный эффекты аэроконтактора опреде- ляются тем, насколько равномерно в его поперечном сечении распределяется рециркуляционный поток иловой среды. Для этого струи иловой среды из треугольных водосливов 41 лотка-распределителя 40 иловой среды падают на многослойную насадку 31, продольные оси рпек 32 соседних слоев которой в плане перпендикулярны друг другу. Это способствует смещению исходных струй в двух взаимно перпендикулярных направлениях, что и обеспечивает равномерную нагрузку на поперечное сечение аэроконтактора 27. При этом наибольшая компактность падающих струй имеет место в верхних слоях многослойной насадки 3, рейки 32 которой имеют небольшие углы наклона к горизонтали близкие, например, к ЗО3. Это способствует как скорейшему рассредоточению потоков по всему поперечному сечению аэрокоитактора 27, так а дроблению их о наклонные плоскости реек на капли и мелкие струйки. В нижних слоях многослойной насадки 31 гидравлическая нагрузка на поперечное сечение аэроконтактора в основном выравнена, поэтому целесообразно располагать рейки под значительный углом наклона к горизонтали, близким, например, к 60°. Это позволит понизить аэродинамическое сопротивление аэроконтактора при противоточном движении воздуха по отношению к иловой среде, а также способствует насыщению растворенным кисло родом жидкостной пленки, стекающей по рейкам 32 многослойной

насадки. Угол наклона реек, близкий к 60°, желателен также с точки зрения самоочищения реек от частиц жидкого осадка в период выключения аэроконтактора из работы. Естественный угол сползания жидчого осадка близок к 50 . Очистка реек верхних слоев, наклоны которых к горизонтали близки к

30

осуществляется принудительно

5

0

0

5

0

5

0

5

под воздействием компактных струй иловой среды в начальные периоды работы аэроконтактора.

Отношение углов наклона реек в ближайших по высоте аэроконтактора 5слоях одинаковой ориентации, равное об п., /(180° oin , где п - порядковый номер слоя одинаковой ориентации, создает зигзагообразное движение падающих струй жидкости, что увеличивает путь и соответственно время газожидкостного контакта в 1,5-2 раза, вызывая соответствующее увеличение окислительного и охладительного эффектов аэрокочтактора.

Сигналом к включению электродвигателя 29 погружного осевого насоса 28 является показание уровнемера 45, со™ ответствующее увеличению уровня в из- мерительном лотке 18. Это управляющее воздействие, осуществляемое по линии прямой связи автоматического регулятора 44 числа оборотов, корректирует- ся в соответствии с показаниями ана лизатора 46 растворенного кислорода, установленного в критической точке аэротенка и воздействующего на включение электродвигателя 29 погружного осевого насоса 28 по схеме обратной связи. Такое управление включением электродвигателей 29 позволит вырабатывать корректирующие команды в тех случаях, когда существенное увеличение притока слабозагрязненных сточных вод лишь незначительно увеличивает нагрузкупо органическим за-, грязнениям. Для того, чтобы количест- зо дополнительно вводимого кислорода и связанные с этим энергетические затраты возможно более точно соответствовали нагрузкам на активный ил, электродвигатель 29 присоединен к автоматическому регулятору 44 числа оборотов, число оборотов погружного электродвигателя и связанный с этим рециркуляционный расход иловой среды с помощью автоматического регулятора 44 числа оборотов изменяются таким образом, что в период увеличенного

ритока сточных, вод во всем диапазое изменения количества поступающих агрязнений концентрация раствореного кислорода поддерживается на уроне 2 мг/л.

Сигнал к включению электродвигатея 39 осевого вентилятора 38 постуает от электроконтактного термометра 48, установленного в измерительом лотке 18. Это управляющее воздействие, осуществляемое по схеме прямой связи, корректируется в соответствии с показаниями электроконтактого термометра 49, установленного в критической точке прямого смесительного коридора 5 аэротенка, и воздействует на включение электродвигателя 39 по схеме обратной связи. Число оборотов электродвигателя 39 осевого вентилятора 38 и связанное с этим количество вовлекаемого в аэроконтактор 27 воздуха, определяющее его охладительный эффект, с помощью автоматического регулятора 47 числа оборотов изменяется таким образом, что в период увеличенного притока сточных вод температурный режим в аэротенке поддерживается на заданном уровне.

Изобретение позволяет сократить энергетические и капитальные затраты.

Формула изобретения

1. Устройство для очистки сточных вод активным илом, содержащее корпус аэротенка, разделенный продольной и поперечной перегородками на прямой и обратный смесительные коридоры с начальными и конечными отсеками, выте - снительный коридор, регенератор, рециркуляционный узел, каналы исходной, очищенной сточной воды и возвратного ила, мелкопузырчатые диспергаторы постоянного действия, присоединенные к воздухонагнетателю, отличаю- щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса очистки и в условиях колебаний притока, состава и температуры сточных вод, оно снабжено присоединенными к каналу исходной сточной воды измерительным лотком и распределительно-регулирующим каналом, установленными в начальном отсеке прямого смесительного коридора и в конечном отсеке обратного сме

1576492Ю

сительного коридора, лотком малого притока и лотком увеличенного прито ка с разделяющей поперечной перегородкой, рециркуляционный узел выполнен в виде аэроконтактора и соединенного с ним рециркуляционного трубопро

0

5

0

5

0

5

0

5

вода, снабженного в нижней части погружным осевым насосом с электродвигателем, аэроконтактор снабжен выполненной в виде наклонных реек многослойной насадкой, расположенным в верхней части диффузором к размещенным в последнем осевым вентилятором с электродвигателем, расположенным над насадкой лотком-распределителем с треугольными водосливами, присоединенными к рециркуляцисиному трубопроводу, при этом аэроконтактср установлен над начальным отсеком прямого смесительного коридора и сообщен с атмосферой в верхней и нижней частях, а рециркуляционный трубопровод размещен в конечном отсеке обратного смесительного коридора.

2.Устройство по п. 1 , о т л и чающееся тем8 что слои насадки аэроконтактора выполнены с поперечной и продольной ориентацией реек.

3.Устройство по п, 1, отличающееся тем, что оно снабжено соединенным с электродвигателем насоса автоматическим регулятором числа оборотов, установленными в измерительном лотке уровнемерам, а между начальным н конечным отсеками прямого смесительного коридора - анализатором растворенного кислорода, при этом регулятор числа оборотов по схеме прямой управляющей связи соединен с уровнемером, а по схеме обратной управляющей связи - с анализатором.

4.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено соединенным с электродвигателем вентилятора автоматическим регулятором числа оборотов, двумя электрокоя тактными термометрами, один из которых соединен с регулятором числа оборотов по схеме прямой управляющей связи и установлен в измерительном лотке, а другой соединен с тем же регулятором по схеме обратной управляющей связи и установлен между начальным и конечным отсеками прямого сме- сительного коридора.

4329

Изобретение относится к биологической очистке городских и промышленных сточных вод. Цель изобретения - повышение эффективности процесса очистки в условиях колебаний притока, состава и температуры сточных вод. Устройство содержит корпус 1 аэротенка 2, разделенный перегородками 3, 4 на прямой, обратный смесительные коридоры 5, 8, а также вытеснительный коридор 11 и регенератор 12. Аэротенк снабжен диспергаторами 13, регуляторами 44, 47 числа оборотов и термометрами 48, 49. В период малого притока сточных вод очищаемая жидкость по каналу 15 через измерительный лоток 18 поступает в смесительный коридор 5, аэрируется и направляется в вытеснительный коридор 11 и выводится из установки через канал 16. Работа устройства рассчитана на повышенный приток сточных вод и колебания температур в пределах 22 - 23 и 25 - 30°С. Изобретение позволяет сократить энергетические и капитальные затраты. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

я Фиаг

1

Составитель А„ Давыдян Редактор Н. Гунько Техред М.Ходанич Корректор Т.Малец

Заказ 1826

Тираж 793

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ 113035, Москва, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, улс Гагарина, 101

Подписное