Способ регулирования процесса биохимической очистки сточных вод Советский патент 1990 года по МПК C02F3/02 G05D27/00 C02F3/02 C02F101/30 

Изобретение относится к биохимической очистке сточных вод, характеризующихся резкими колебаниями концентрации органических загрязнений и расхода.

Целью изобретения является повышение качества очистки и экономичности процесса.

На фиг. 1 представлена зависимость концентрации растворенного кислорода (КРК) по длине аэротенка; на фиг. 2 - зависимость абсолютной величины градиента КРК по длине аэротенка в зоне контроля; на фиг. 3 - технологическая схема регулирования режима работы аэротенка. Зависимость КРК по длине аэротенка (фиг.1) характерна для нормального

режима работы аэрбтенков с рассредоточенным впуском сточных вод, в которых можно условно выделить три следующие характерные зоны: регенератор, зона смешения сточных вод с активным илом и зона окисления веществ, растворенных в сточной воде.

В регенераторе происходит подготовка активного ила с целью обеспечения эффективного изъятия растворен- ных веществ микроорганизмами активного ила. Эта зона характеризуется незначительным снижением КРК по длине аэротенка, связанным с потреблением кислорода активным илом в процессе эндогенного дыхания.

Зона смешения характеризуется резким снижением КРК, что связано со

СП

14:

N( 4

значительным увеличением потребления кислорода микроорганизмами активного ила в процессе изъятия субстрата из сточных вод. На протяжении всей зоны смешения уровень КРК остается низким (0,5-1,0 мг/л).

В зоне окисления завершается процесс окисления сорбированных активным илом веществ, что сопровождается снижением потребления растворенного кислорода и соответственно увеличением уровня КРК по длине аэротенка. В связи .с тем, что нарушения режима работы аэротенка наиболее резко сказываются на кислородном режиме именно в этой зоне (фиг,1 Б и В), осуществляется выбор управляющих воздействий на основе данных измерения градиента КРК по длине аэротенка в зоне окисления. Определение градиента КРК производят по дискретно или непрерывно получаемому сигналу от измерителя КРК, установленного в зоне окисления (зона контроля) в аэротенке, при этом находят максимум значения градиента КРК.

В соответствии с эмпирическими данными целесообразно зону контроля разделить на три диапазона для удобства анализа ситуаций, возникающих в процессе эксплуатации очистных сооружений. Выбор управляющих воздействий осуществляют по двум характеристикам зависимости абсолютной величины градиента КРК от длины аэротенка: максимального значения абсолютной величины градиента КРК и положения максимума абсолютной величины градиента КРК по отношению к указанным диапазонам контроля.

Вид зависимостей абсолютной величины градиента КРК от длины аэротенка определяется режимом работы очистных сооружений (величиной нагрузки на активный ил, расходом воздуха на аэрацию, составом сточных вод, поступающих на очистку и др.).

При определении частоты точек контроля по длине аэротенк:а исходят из принципа, согласно которому полуширина максимума зависимости градиента КРК соизмерима с интервалом измерения. Согласно эмпирическим данным интервал измерения КРК составляет 5-10 м, например для очистных сооружений производительностью 10-20 тм.

При нормальном режиме работы аэротенка (фиг.26) максимум абсолютной

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

величины градиента КРК составляет не менее 0,.1 мг/л-м и находится во втором диапазоне зоны контроля. Управляющие воздействия в этом случае не используют.

Когда максимум абсолютной величины градиента составляет не менее 0,1 мг/Л М и находится в первом диапазоне зоны контроля (фиг.2а), нагрузка на активный ил ниже оптимальной. В качестве управляющих воздействий используют увеличение расхода сточных вод, подаваемых в аэротенк, и/или уменьшение расхода воздуха на аэрацию.

Когда максимум абсолютной величины градиента КРК составляет не менее 0,1 мг/л.м и находится в третьем диапазоне зоны контроля (фиг.2в), нагрузка на активный ил превышает оптимальную величину. В качестве управляющего воздействия используют увеличение расхода воздуха, подаваемого в аэротенк.

Если максимум абсолютной величины градиента КРК менее 0,1 мг/л м, нагрузка на активный ил значительно превышает оптимальную величину либо процесс очи стки ингибируется токсичными веществами, поступающими в аэротенк со сточной водой. В качестве управляющих воздействий используют уменьшение нагрузки на активный ил путем дополнительной подачи активного ила в зону смешения и/или уменьшения расхода сточной воды, подаваемой в аэротенк.

Способ регулирования осуществляют по следующей схеме.

Измеряют КРК в нескольких точках (не менее четырех) зоны контроля с заданной частотой, например 30 мин (данные приведены в таблице). Определяют зависимости абсолютной величины градиента КРК по длине аэротенка. При условии, что значение макси-- мума абсолютной величины градиента КРК составляет менее 0,1 мг/л-м, производят дополнительную подачу активного ила и/или уменьшение расхода воды, подаваемой в аэротенк. Отключение управляющих воздействий производят при достижении значения максимума абсолютной величины градиента КРК, равного 0,1 мг/Л М. При условии, что максимум абсолютной величины градиента КРК составляет не менее 0,1 мг/ /Л М и находится во втором диапазоне

51590 1/1

зоны контроля, управляющие воздействия не используют. При условии, что максимум абсолютной величины градиента КРК составляет не менее 0,1 мг/л-м и находится в первом диапазоне зоны контроля, производят уменьшение дозы воздуха на аэрацию и/или увеличение расхода сточной воды, подаваемой в

П р и м е р 3. Максимум градие КРК составляет 0,6 мг/л-м. При эт ХПК очищенной воды 225 мг , а расход воздуха на аэрацию максима В качестве управляющих воздействи используют дополнительную подачу тивного ила в зону смешения воды активным илом - 10 от общего воз

аэротенк. Отключение управляющих воз- jg вратного ила (что для конкретного

действий производят при условии смещения максимума абсолютной величины градиента КРК во второй диапазон зонь контроля. При условии, что максимум абсолютной величины градиента КРК составляет не менее 0,1 мг/Л М и находится в третьем диапазоне зоны контроля, производят увеличение расхода воздуха на аэрацию. Отключение управляющего воздействия производят при условии смещения максимума градиента КРК во второй диапазон зоны контроля.

Пример 1. Максимум градиента КРК составляет 0,38 мг/л-м и находится в первом диапазоне зоны контроля (опыт 1). Градиент рассчитывают по данным измерения КРК в двенадцати точках с помощью переносного прибора типа Оксимет-1 с интервалом 5 м в зоне контроля. Уменьшают подачу воздуха в аэротенк на 30%. Распределение КРК по длине аэротвнка становится таким (опыт 2), что соответствует нормальному режиму работы аэротенков - качество очищенной воды удовлетворяет требуемому, максимум градиента КРК находится во втором диапазоне зоны контроля и использование управляющих воздействий . не требуется.

П р и м е р 2. Максимум градиента КРК составляет 0,3 мг/л-м и находится в третьем диапазоне зоны контроля. При этом ХПК очищенной воды составляет 120 мг . В качестве управляющего воздействия используют увеличение расхода воздуха, подаваемого в - аэротенк, на 30%. Оценка ситуации по градиенту КРК, произведенная че- . рез 0,5 ч, показала, что ситуация нормализовалась (опыт 3).

15

20

очистного сооружения составляет 50 ), а также уменьшение расх воды, подаваемой в аэротенк, на 1 общего расхода, т.е. на 50 .

Оценка ситуации по градиенту К проведенная через 8 ч, показала, максимум градиента КРК составляет 0,2 и находится в третьем диапазоне зоны контроля. При этом качество очищенной воды существен улучшилось (опыт Ц).

Формула изобретени

25

30

Способ регулирования процесса б химической очистки сточных вод пут измерения концентрации растворенно кислорода в зоне контроля аэротенк расположенной после выпуска сточны вод, определения градиента концент ции растворенного кислорода по дли этой зоны и максимальной величины градиента и регулирования расхода воздуха на аэрацию и нагрузки на а тивный ил,отличающийся тем, что, с целью улучшения качест очистки и повышения экономичности боты очистных сооружений, дополнительно определяют место расположен максимальной величины градиента в не контроля и в зависимости от это регулируют расход воздуха, сдвигая максимальную величину градиента в д5 редину зоны контроля, а нагрузку н активный ил регулируют в зависимос от величины максимального градиент концентраций растворимого кислоро которую поддерживают на уровне не менее 0,1 мг/л-м.

35

40

П р и м е р 3. Максимум градиента КРК составляет 0,6 мг/л-м. При этом ХПК очищенной воды 225 мг , а расход воздуха на аэрацию максимален В качестве управляющих воздействий используют дополнительную подачу активного ила в зону смешения воды с активным илом - 10 от общего возвратного ила (что для конкретного

вратного ила (что для конкретного

очистного сооружения составляет 50 ), а также уменьшение расхода воды, подаваемой в аэротенк, на 10% общего расхода, т.е. на 50 .

Оценка ситуации по градиенту КРК, проведенная через 8 ч, показала, что максимум градиента КРК составляет 0,2 и находится в третьем диапазоне зоны контроля. При этом качество очищенной воды существенно улучшилось (опыт Ц).

Формула изобретения

25

0

Способ регулирования процесса биохимической очистки сточных вод путем измерения концентрации растворенного кислорода в зоне контроля аэротенка, расположенной после выпуска сточных вод, определения градиента концентрации растворенного кислорода по длине этой зоны и максимальной величины градиента и регулирования расхода воздуха на аэрацию и нагрузки на активный ил,отличающийся тем, что, с целью улучшения качества очистки и повышения экономичности работы очистных сооружений, дополнительно определяют место расположения максимальной величины градиента в зоне контроля и в зависимости от этого регулируют расход воздуха, сдвигая максимальную величину градиента в се- 5 редину зоны контроля, а нагрузку на активный ил регулируют в зависимости от величины максимального градиента концентраций растворимого кислоро а, которую поддерживают на уровне не менее 0,1 мг/л-м.

5

0

реre зона

нера тор

смешения

, зона Окисления

А

XnK,frfrOA

Изобретение относится к биохимической очистке сточных вод и может быть использовано на очистных сооружениях промышленных предприятий. Цель изобретения - улучшение качества очистки и повышение экономичности работы очистных сооружений. Для этого измеряют концентрацию растворенного кислорода (КРК) в зоне, расположенной после выпуска сточных вод, и определяют градиент КРК по длине аэротенка, определяют максимальную величину градиента и положение максимального градиента в зоне контроля. Регулируют расход воздуха, подаваемого в аэротенк, в зависимости от положения максимального градиента в зоне контроля, а нагрузку на активный ил - в зависимости от величины градиента, которую поддерживают на уровне не менее 0,1 мг/л .м. 3 ил., 1 табл.

г./

1590 4

Зона контроля I диапазон Iduunозон

I Ждиапаэон