Установка для микробиологической очистки сточных вод Советский патент 1992 года по МПК C02F3/00 

Изобретение относится к обработке промышленных сточных вод, в том числе сточных вод газоперерабатывающих комплексов, может быть использовано для эффективной биологической очистки стоков от широкого спектра растворенных и взвешенных органических соединений.

Известна установка для микробиологической очистки сточных вод, содержащая секцию анаэробной обработки воды и секцию аэробной обработки воды, которые выполнены из ряда смежных сообщающихся камер, разделенных вертикальными перегородками. Секция анаэробной обработки

снабжена системой подогрева, а секция аэробной обработки - системой аэрации.

Однако применение известной установки для микробиологической очистки сточных вод не обеспечивает необходимой эффективности очистки, удобства и безопасности эксплуатации.

Целью изобретения является повышение степени очистки, универсальности, удобства и безопасности эксплуатации установки.

Поставленная цель достигается тем, что в установке для микробиологической очистки сточных вод, содержащей блок анаэробVI

Ј

О

о

00

ной обработки воды с системой подогрева и блок аэробной обработки воды с системой аэрации, выполненные из ряда сообщающихся секций, имеющих загрузку из синтетического материала, секции анаэробного блока выполнены в виде последовательно сообщающихся вертикальных труб, каждая пара которых снабжена установленным в верхней части обшТйТ ТМОоТТзЬдом, каждая секция аэробного блока выполнена из рабо- чего отсека с системой перфорированных трубопроводов подачи воздух а для регенерации загрузки и отсека аэрации, при этом отношение рабочего объема анаэробного блока к рабочему объему аэробного блока составляет 1:(2,5-3,5); днище аэробного блока расположено под углом 10-15° в сторону отсека аэрации. При этом загрузка анаэробных секций выполнена в виде ершей, и загрузка рабочего отсека аэробных секций - в виде вий, расположенных на контактных рамках.

Отношение рабочего объема анаэробного блока к рабочему объему аэробного блока 1:(2,5-3,5) обеспечивает оптимальные условия, так как при таком соотношении достигается максимальная эффективность процесса очистки стоков. Уменьшение объема анаэробного блока приводит к возрастанию нагрузки на аэробный блок, а увеличение объема анаэробного блока затрудняет формирование трофической цепи гидробионтов, что в обоих случаях приводит к снижению эффективности процесса очистки.

Расположение днища аэробного блока под углом 10-15° в сторону отсека аэрации обеспечивает предотвращение накопления избыточной биомассы на дне аэробного блока. Выполнение загрузки анаэробных секций в виде ершей, а рабочего отсека аэробных секций в виде вий позволяет повысить концентрацию микроорганизмов в биореакторах.

На фиг.1 изображена установка, про- дольный разрез; на фиг. 2 - секция анаэробного блока; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг.1; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг.1.

Установка для микробиологической очистки содержит последовательно соеди- ненные технологическими трубопроводами систему 1 подогрева, блок 2 анаэробной обработки воды, блок 3 аэробной обработки. Система 1 подогрева, подсоединенная к магистрали горячей воды, обеспечивает поддержание температуры сточной воды в анаэробном блоке в пределах 25-30°С. Система подогрева соединена трубопроводом 4 с насосом 5, с помощью которого она заполняете0 сточной ведой, а трубопроводом 6с блоком 2 анаэробной обработки воды, имеющим патрубок 7 для внесения минеральной подкормки микроорганизмов. В качестве минеральной подкормки используют, например, 10-20%-ный раствор диаммонийфосфата.

Блок 2 анаэробной обработки состоит из последовательно сообщающихся пластмассовых труб 8, в каждой из которых закреплена загрузка 9 типа ерш и каждая пара которых имеет патрубок 10 для отвода газообразных продуктов жизнедеятельности микрборганизмов в первую секцию аэробного блока .

Блок 3 аэробной обработки состоит из прямоугольного корпуса 11, смежных секций 12 с вертикальными перегородками 13. Перегородки имеют неодинаковую высоту, что обеспечивает последовательный перелив воды из одной секции в другую. В секциях 12 размещены контактные рамы 14 с закрепленной на них загрузкой 15 типа вия. Каждая секция аэробного блока разделена перегородками 16 на рабочий отсек 17 и отсек 18 аэрации. В отсеке 18 аэрации каждой секции через перфорированные трубопроводы 19 и 20 подается сжатый воздух для регенерации загрузки и удаления избыточной биомассы. Отношение рабочих объемов анаэробного и аэробного блоков составляет 1:(2,5-3,5).

Днище 21 аэробного блока расположено под углом 10-15° в сторону отсека аэрации для предотвращения заиливания.

Установка работает следующим образом.

Сточная вода при помощи насоса 5 подается в устройство 1 для подогрева стоков, откуда после подогрева до 25-30°С подается в анаэробный блок 2. Сюда же через патрубок 7 подается минеральная подкормка - 10-20%-ный раствор диаммонийфосфата, которая является биогенной добавкой для микроорганизмов. Сточная вода, двигаясь через все последовательно соединенные вертикальные трубы 8 анаэробного блока 2, контактирует с анаэробной микрофлорой, закрепленной на ерше, при этом растворенные органические соединения подвергаются деструкции. Образующиеся в результате жизнедеятельности анаэробных микроорганизмов газообразные продукты накапливаются в верхней части вертикальных труб 8 и собираются в газоотводе 10, откуда поступают в первую секцию аэробного блока.

Далее сточная вода самотеком поступает в аэробный блок, где движется последовательно через шесть смежных секций 12 за

счет неодинаковой высоты вертикальных перегородок 13. разделяющих секции, подвергаясь при этом воздействию аэробной микрофлоры, удерживаемой на загрузке типа вия, размещенной на контактных рамах 14.

Аэрация и перемешивание стоков осуществляются за счет перфорированного трубопровода 19 аэрации, расположенного в отсеке 18 аэрации.

В связи с постепенным накоплением избыточной биомассы необходима периодическая регенерация загрузки. Для этой цели сжатый воздух подастся в рабочий отсек 17 при помощи трубопроводов 20 регенерации. На выходе из аэробного блока степень очистки сточных вод достигает 90- 95%.

Пример 1. Определение соотношения объемов анаэробного и аэробного блоков проводили в лабораторных условиях. Исследования проводили на экспериментальной модели действующей установки очистки стоков, воспроизводящей основные условия работы с учетом масштабного фактора.

Эффективность очистки оценивали по результатам удаления растворенных органических соединений,оцениваемого как химическое потребление кислорода (ХПК мг О/л), и удаления взвешенных органических веществ, оцениваемого по содержанию взвешенных веществ (мг/л). Результаты исследований приведены в таблице 1.

Данные, приведенные в табл.1, показывают, что увеличение объема анаэробного блока вызывает незначительное снижение эффективности очистки по ХПК и значительно ухудшает показатели очистки по взвешенным веществам вследствие сокращения звеньев трофической цепи гид- робионтов. Уменьшение объема анаэробного блока приводит к значительному снижению эффективности очистки по ХПК и ухудшению показателей очистки по взвешенным веществам, причиной чего является повышенная нагрузка на анаэробный блок установки.

П р и м е р 2. Определение угла наклона днища аэробного блока в сторону отсека аэрации проводили в лабораторных условиях, описанных в примере 1.

Результаты исследований приведены в табл.2.

Из табл.2 видно, что угол наклона днища составляет 10-15°.

Примерз. Определение универсальности работы установки проводили в лабораторных условиях, описанных в примере 1.

На очистк подавались стоки газоперерабатывающего завода с широким диапазоном растворенных органических веществ от слабозагрязненных промстоков в смеси с

хозбытооыми до высококонцентрированных стоков.

В зависимости от нагрузки на установку варьировалось время пребывания стоков в установке. Эффективность очистки оценивалась по снижению ХПК.

Результаты исследований приведены о табл. 3.

В качестве инокулята вносилась накопительная культура микроорганизмов, адаптированная к стокам указанного производства.

Использование изобретения исключает необходимость сбора и утилизации избыточного ила, что создает удобства для эксплуатации установки в промышленных условиях. Работа анаэробного блока стано вится безопасной, так как газообразные продукты метаболизма по сборному коллектору направляются в первую секцию аэробного блока, что особенно важно при размещении установки в помещении, Возможность очистки стоков от широкого спектра загрязнений с помощью изобретения

обеспечивает универсальность установки для ее применения с целью очистки разнообразных по составу промышленных, сельскохозяйственных и бытовых сточных вод от растворенных органических веществ.

Формула изобретения 1. Установка для микробиологической очистки сi очных вод, содержащая блок анаэробной обработки воды с системой подогрева и блок аэробной обработки воды с системой аэрации, выполненные из ряда смежных сообщающихся секций, имеющих загрузку из синтетического материала, отличающаяся тем, что, с целью повышения степени очистки, универсальности, удобства и безопасности в эксплуатации, секции анаэробного блока выполнены в виде последовательно сообщающихся вертикальных труб, каждая пара которых снабжена установленным в верхней части

общим газоотводом, каждая секция аэробного блока выполнена из рабочего отсека с системой перфорированных трубопроводов подачи воздуха для регенерации и отсека аэрации, при этом отношение рабочего обьема анаэробного блока к рабочему объему аэробного блока составляет 1:(2,5-3,5), днище аэробного блока расположено под углом 10-15° в сторону отсека аэрации.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что загрузка анаэробных секций выполнена в виде ершей, а загрузка рабочей

зоны аэробных секций - в виде вий положенных на контактных рамках.

рас

Использование изобретения: повышение степени очистки сточных вод на 10-15%, исключение необходимости сбора и утилизации избыточного ила и обеспечение удобств для эксплуатации установки в промышленных условиях. Указанные преимущества обеспечиваются конструкцией биореакторов, соотношением объемов анаэробного и аэробного блоков, углом наклона днища аэробного блока в сторону зоны, аэрации и загрузкой биореакторов. Сущность изобретения: установка содержит блок анаэробной обработки воды с подогревом и блок аэробной обработки воды с системой аэрации в виде смежных сообщающихся секций с загрузочным материалом. Секции анаэробного блока выполнены в виде последовательно сообщающихся вертикальных труб с загрузочным материалом в виде ершей. Секции аэробного блока выполнены из двух отсеков с загрузочным материалом в виде вий на контактных рамах. Соотношение объемов анаэробного и аэробного составляет 1:(2,5- 3,5), а днище аэробного блока расположено с уклоном 10-15° в сторону отсека аэрации. 1 з,п. ф-лы, 4 ил.

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

Л

20

.13

JKuduffK

//,

ЕИДДДДЮ №&8ЯЯ

го.

19

20,

isasssa

Vftftfo

оаоораф

fmpwp

:ук оеооа

.17