Установка для очистки сточных вод Советский патент 1992 года по МПК C02F3/04 

(Л

С

Изобретение относится к сооружениям по биохимической очистке промышленных и бытовых сточных вод, содержащих легколетучие соединения. Цель изобретения - интенсификация биохимической очистки сточных вод, содержащих легколетучие компоненты, и предотвращение загрязнения отработанного воздуха. Установка для очистки сточных вод, содержащих легколетучие ингредиенты, включает воздухораспределительную систему, системы подвода и отвода сточных вод, Новым в установке является то, что она состоит из двух секций колонного типа, содержащих иммобилизованную на твердом носителе биомассу. Резервуары в верхней части соединены трубопроводом, система совместной подачи сточных вод и минерального питания расположена в нижней части первой секции. 1 ил., 2 табл.

Изобретение относится к сооружениям по биохимической очистке промышленных и бытовых сточных вод. содержащих легколетучие соединения.

Известна установка для очистки сточных вод, включающая фильтрующую загрузку, воздухораспределительную систему, отводящий трубопровод, систему подачи сточных вод, расположенную ниже верхнего края загрузки на уровне 2/3 высоты установки, а также дополнительную систему подачи минерального питания.

Однако при противоточном движении воздуха и сточной воды происходит интенсивное поступление легколетучих компонентов из воды в газовую фазу, при этом очистка отработанного воздуха осуществляется лишь в 1 /3 объема всей установки, что не обеспечивает необходимого уровня очистки отходящих газов и приводит к загрязнению атмосферы. Причем для очистки сточной воды используется не весь объем установки. Система подачи сточных вод и минеральной подпитки усложнена их раздельным подводом.

Целью изобретения является интенсификация биохимической очистки сточных вод, содержащих легколетучие компоненты, и предотвращение загрязнения отработанного воздуха.

Указанная цель достигается тем, что установка для очистки сточных вод содержит резервуар с загрузкой, трубопроводы подачи сточных вод и воздуха, устройства распределения воды и воздуха и снабжена дополнительным резервуаром с загрузкой и соединительным трубопроводом между ними, причем загрузка первого по направлеVIГО 4bw О О

нию движения воды резервуара выполнена из мягких материалов, например в виде ершей из стекловолокна или полимерных материалов, а загрузка второго резервуара - из твердых материалов, например керамзита, и трубопровод подачи сточной воды при- соединен к нижней части первого резервуара.

За счет этого вместе с очищаемой жидкостью по всему объему установки прокачивается воздух. Поскольку содержание легколетучих компонентов очищаемой жидкости по мере ее прохождения по объему установки снижается за счет биодеструкции, то происходит их обратная сорбция из газовой фазы в жидкую фазу, чем достигается глубокая очистка воздуха, в отличие от прототипа, где большая часть легколетучих компонентов поступает в газовую фазу в верхней части загрузки, причем очистка газов осуществляется лишь 1/3 объема установки, что приводит к поступлению недоочищенного воздуха в атмосферу. В предлагаемой установке воздух, поступающий во второй резервуар, обеднен кислородом. Таким образом, в предлагаемой установке формируются зоны с аэробными и микроаэрофильными условиями, что необходимо для полной биодеструкции ксенобиотиков ароматического ряда и других классов веществ.

На чертеже изображена установка для очистки сточных вод, содержащих легколетучие вещества, продольный разрез.

Установка для очистки сточных вод, содержащих легколетучие вещества, состоит из двух резервуаров 1 и 2 колонного типа: основного и дополнительного. В резервуаре 1 размещена загрузка 3, выполненная из мягкого материала, например в виде ершей из стекловолокна или полимерных материалов, на которой сорбируют(иммобилизуют) биомассу активного ила,адаптированного к определенному стоку. Резервуар 1 снабжен патрубками 4 и 5 для подачи сточной воды и воздуха. В резервуаре 2 имеется сетка 6, на которой размещена загрузка 7, выполненная из твердых материалов, например керамзита. Резервуар 2 снабжен патрубком 8 совместного вывода очищенной жидкости и отработанного воздуха.

Резервуары 1 и 2 в верхней части загерметизированы и соединены между собой трубопроводом 9, который в резервуаре 2 заканчивается разбрызгивающим устройством 10 типа форсунки.

Установка работает следующим образом.

После иммобилизации (сорбирования) биомассы активного ила на загрузке 2 в

резервуаре 1 и наращивания биопленки на загрузке 7 в резервуаре 2 через патрубок 4 резервуара 1 подается сточная вода. Воздух с помощью воздуходувки через патрубок 5

поступает в резервуар 1и вместе с очищаемой жидкостью поднимается по резервуару. По пути перемещения очищаемой жидкости происходит биохимическая очистка. Массо- обмен жидкой среды в резервуаре 1 обеспе0 чивается аэрацией. Отработанный воздух вместе с очищаемой жидкостью из резервуара 1 через соединительный трубопровод 9 направляется в резервуар 2,где при помощи разбрызгивающего устройства 10 очищае5 мая жидкость за счет отработанного воздуха разбрызгивается по поверхности загрузки 7, на которой происходят биохимические процессы доочистки стока и очистки воздуха от легколетучих ингредиентов за

0 счет их ресорбции в жидкую фазу с последующим биоокислением. Доочищенная вода и воздух посредством патрубка 8 поступают в устройство распределения воды и воздуха, выполненное в виде отстойни5 ка (не показан).

Установка по изобретению за счет более рационального использования объема загрузки позволяет интенсифицировать процесс биоочистки сточных вод и снизить

0 загрязнение отработанного воздуха легколетучими ингредиентами.

Пример 1, Очистка модельной сточной воды от толуола на лабораторной установке по чертежу объемом 4 л проводится

5 при следующих условиях: температура 22+2°С, рН 7,,4, расход воздуха 1,5-1,7 объема воздуха на 1 объем подаваемой сточной воды в единицу времени.

Состав модельного стока, г/л:

0 (NH4)2S04 1; CaCl2 0,1; 0,2; MgSO/i 0,1; КН2Р04 0,1; толуол см.табл,1,

В начале проводят иммобилизацию. Иловая жидкость с адаптированным к толуолу активным илом из аэротенка отстаива5 ется в течение 1 ч, и надосадочная жидкость удаляется декантацией. Затем биомасса активного ила с помощью перистальтического насоса через патрубок 4 закачивается в резервуар 1 до уровня соединительного тру0 бопровода 9. Одновременно с заполнением активным илом резервуара 1 начинается подача воздуха через устройство 4, В лабораторной модельной установке устройство для подачи воздуха представлено вмонти5 рованной в корпус резервуара круглой пластинкой из пористого стекла диаметром 40 мм и толщиной 3 мм. Воздух в резервуар 1 через патрубок 5 подается из магистрали через редуктор. Расход воздуха составляет 0,001 м /ч. Через 1 ч после заполнения резервуара 1 активным илом через патрубок 4 с помощью перистальтического насоса начинается подача сточной воды со скоростью 0,1 л/ч (10% от оптимальной производительности).

Образующийся в резервуаре 1 избыток жидкости самотеком поступает в резервуар 2 по соединительному трубопроводу 9, Вместе с жидкостью по трубопроводу 9 в резервуар 2 поступает воздух, который далее проходит через резервуар 2, заполняя пустоты между зернами загрузки 7 и удаляется из резервуара 2 через патрубок 8,

Жидкость, поступающая в резервуар 2 по трубопроводу 9, через разбрызгивающее устройство 10 смачивает зерна загрузки 7, самотеком стекает по их поверхности и удаляется через патрубок 8.

Проходя снизу вверх по резервуару 1, очищаемая жидкость захватывает незак- репленные частицы активного ила, которые с током жидкости поступают в резервуар 2, где частично сорбируются на поверхности загрузки 7 за счет сил ионного и электростатического взаимодействия поверхности за- грузки и клеток, частично удаляются через патрубок 8. Объем резервуара 2 и, соответственно, количество загрузки 7 так соотносятся с расходом очищаемой жидкости, что зерна загрузки не затапливаются, а лишь смачиваются жидкостью.

Процесс ведут в течение 36 ч, постепенно повышая нагрузку за счет увеличения скорости подачи модельного стока. По.истечении указанного времени установка функ- ционирует в. рабочем режиме. Расход воздуха увеличивают до 1,5-1,7 объемов на 1 объем сточной воды в единицу времени. В этом режиме установка работает 24 ч. В течение всего срока током сточной воды из обоих резервуаров выносится вся незакрепленная биомасса, а на поверхностях загрузок образуется слой биопленки. Начиная с указанного момента, возможно проведение

анализов на содержание толуола в воде и воздухе.

Усредненные данные приведены в табл.1.

Дальнейшая работа установки сопровождается постепенным приростом сорбированной биомассы. Динамическое равновесие между приростом биомассы и ее смывом наступает через 5-10 сут работы установки после вывода на режим в зависимости от состава стока.

Приме р 2. Очистка модельной сточной воды от н-бутанола на лабораторной установке объемом 4 л. Условия иммобилизации биомассы и вывода на рабочий режим те же, что в примере 1.

Результаты по очистке приведены в табл.2.

Приведенные примеры свидетельствуют о достижении глубокой (до 98% и более) степени очистки сточной воды от легколетучих соединений и предотвращения при этом загрязнения отходящего воздуха.

Формула изобретения

Установка для очистки сточных вод, содержащая резервуар с загрузкой, трубопроводы подачи сточных вод и воздуха, отвода очищенной воды и воздуха, устройства распределения воды и воздуха, отличающая- с я тем, что, с целью интенсификации биохимической очистки сточных вод, содержащих легколетучие вещества, и предотвращения загрязнения отработанного воздуха, она снабжена дополнительным резервуаром с загрузкой и соединительным трубопроводом между ними, при этом загрузка первого по направлению движения воды резервуара выполнена из мягких материалов, например в виде ершей из стекловолокна или полимерных материалов, а загрузка второго резервуара - из твердых материалов, например керамзита, и трубопровод подачи сточной воды присоединен к нижней части первого резервуара.

Т а б л и ц а 1

Таблица2

оооооосооооеос,

О С О О О О I

со о о U О о j

„

« о о

О О D

ооо о о ооооо 2.Q. j о с оро