Способ биологической очистки сточных вод и устройство для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК C02F3/02 

Изобретение относится к очистке жидкостей от органических (биологических) и механических загрязнений, преимущественно доочистке биологически очищенных хозяйственно-бытовых сточных вод.

Известен способ биологической очистки сточных вод, реализованный в устройстве и включающий диспергирование сточных вод посредством акустического излучателя (малой мощности) и далее - подачу стока посредством эрлифта на кассетированную бионасадку и, затем, отвод очищенной воды (над кассетированной бионасадкой).

Недостатком этого способа является то, что в кассетированной бионасадке создаются застойные зоны, обработанный сток смешивается (частично) с неочищенным,

бионасадка слабо аэрируется, из-за чего снижается эффективность очистки.

Целью изобретения является интенсификация процесса биологической доочистки за счет улучшения условий жизнедеятельности биомассы.

Указанная цель достигается тем, что при биологической очистке (доочистке) сточ- ных вод, включающей диспергирование сточной жидкости (воздухом, во время обработки стока), биологическую очистку и, далее, осветление механическим фильтрованием, диспергирование сточной жидкости осуществляется в устье центральной трубы посредством сжатого воздуха, вводимого в эту трубу за 1-2 диаметра до ее обреза под давлением в 1.5...3 ати; перемещение стока осуществляется эрлифтом внутри этой трубы и, далее, через бионасад3

4 О

3

ку, расположенную под углом 78...82 к горизонту. Бионасадка (во время движения стока) насыщается кислородом воздуха (от барботажныхтруб расположенных внизу).

Известное устройство, в котором реализован вышеописанный способ включает гидродинамический излучатель акустических колебаний, аэротенк с эрлифтом и кас- сетированная бионасадка.

Недостатком этого устройства является невысокая очистительная мощность бионасадки из-за образующихся в ней стагнационных зон и плохого вымывания излишне образовавшейся биопленки. Кроме того, отработанные продукты биоокисления остаются в очищенной воде.

Цель изобретения - увеличение окислительной мощности биореактора и повышение надежности его работы.

Указанная цель достигается тем, что устройство для очистки биологически очищенных бытовых стоков включает в себя корпус биореактора, бионасадку, устройство диспергирования воды, трубопроводы (подающие и отводящие), камеру коагуляции, каркасно-засыпной фильтр (КЗФ) и камеру сбора и отвода очищенной воды, а также систему барботажа бионасадки, систему промывки КЗФ, отвода промывных вод и контроль степени очистки. Бионасадка выполнена в виде объемной сетчатой структуры (в виде усеченного конуса) из полиэтиленовой безузловой сетки, расположенной в виде ряда концентрических колец (в плане), причем угол наклонаообразующей к горизонту составляет 78...82 .

Устройство для диспергирования воды (посредством сжатого воздуха), являющееся центральной трубой бионасадки, выполнено в виде отрезка трубопровода, проходящего вертикально (через бионасадку), соосно расположённого внутри него трубопровода сжатого воздуха, заканчивающегося за 1...2 диаметра от обреза центральной трубы. Камера коагуляции расположена сразу же под бионасадкой, в районе лотков промывной воды. КЗФ заполнен гравийным скелетом, а в нижней части - песчаной фильтрующей загрузкой; в нижней части КЗФ имеется дренаж высокого сопротивления и воздушная система (часть водовоздушной системы промывки КЗФ), а также камера сбора и отвода очищенной воды. °

На чертеже изображено устройство биологической очистки сточных вод, продольный разрез.

Устройство для биологической очистки сточных вод содержит корпус 1, трубопровод 2 подачи сточных вод, трубопровод 3

сжатого воздуха, биореактор 4, выполненный в виде кассетированной насадки из безузловой сетки, расположенной вокруг его оси под углом 78-82& к горизонту, систему

перфорированных трубопроводов 5 сжатого воздуха, камеру 6 коагуляции с загрузкой и трубопроводом 7 подачи коагулянта, камеру 8 фильтрации с зернистой загрузкой 9 и дренажом 10 высокого сопротивления, камеру 11 сбора и отвода очищенной воды, кроме того между биореактором и камерой коагуляции установлены конусные распределители 12 потоков, а камера сбора и отвода очищенной воды снабжена

трубопроводом 13 отвода очищенной воды. Под трубопроводами 5 установлена диафрагма 14 с центральным отверстием. Камера фильтрации представляет собой каркасно- засыпной фильтр, материал которого - кварцевый песок, а конструкция загрузки - следующая:

а) гравийный каркас, крупность фракций 40...60 мм высота загрузки 1500 мм.

б) фильтрующая засыпка

крупность фракций 0,8...1,0 мм высота засыпки 750 мм, в) поддерживающие слои (от днища КЗФ:

гравий 20...40 мм-100 мм; гравий 10...20 мм - 100 мм; гравий 5...10 мм - 100 мм; гравий 2...5 мм - 100 мм. Устройство работает следующим образом.

Очищаемая вода подается в устройство через трубопровод 2, а через расположенный в нем трубопровод 3 подается сжатый воздух, который на нижнем отрезке диспергирует очищаемую воду, смешивается с диспергированной очищаемой водой и в виде водовоздушной диспергированной смеси попадает на конусный распределитель 12. Зта смесь равномерно растекается, увлекается потоками воздуха, поданного трубопроводом 5 и эрлифтом, поднимается сквозь сетку бионасадки. Поднявшись выше бионасадки, вода, в основном, освобождается от избыточного воздуха и самотеком в виде

тонкой пленки по сетке бионасадки стекает вниз. Далее вода поступает в камеру 6 коагуляции, где смешивается с коагулянтом, поступающим по трубопроводу 7, распределяется конусным распределителем 12 по

5 всему объему камеры коагуляции, при этом взвесь оседает на загрузке 9, а очищаемая вода самотеком поступает в камеру фильтрации и, фильтруясь сквозь зернистую загрузку, через дренаж 10 высокого

сопротивления попадает в камеру 11 сбора

и отвода очищенной воды откуда отводится по трубопроводу 13.

Использование предлагаемых способа и устройства позволяет обеспечить интенсификацию процесса биоочистки за счет увеличения окислительной мощности биореактора, улучшения условий функционирования биомассы. Применение в одном корпусе биоочистки, коагуляции и фильтрации повышает надежность очистки и позво- ляет использовать устройство для доочистки сточных вод с уменьшенными габаритами.

Ф о р м ула изобретения

1.Способ биологической очистки сточных вод, включающий подачу и диспергиро- вание сточных вод воздухом/ биологическую обработку их и осветление, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса биологической очистки за счет улучшения условий жизнедеятельности биомассы, диспергирование сточных вод осуществляют сжатым воздухом под давлением 1,5...3,0 ати, а после биологической обработки воды ее деаэрируют.

2,Устройство для биологической очистки сточных вод, содержащее корпус, биореактор с насадкой, приспособление для

диспергирования сточной воды, трубопроводы сжатого воздуха, подачи исходной

-« Ј

ttл ь

лл

а , Р V ъ V

воды и отвода очищенной, отличаю щ е е с я тем, что, с целью увеличения окислительной мощности биореактора и повышения надежности работы устройства, оно снабжено расположенными под насадкой перфорированными трубопроводами для подачи и распределения сжатого воздуха и установленными под ними диафрагмой с центральным отверстием, камерой коагуляции загрязнений с трубопроводом подачи в нее коагулянта, камерой фильтрации и камерой сбора и отвода очищенной воды, при этом насадка выполнена из материала сетчатой структуры, расположенного по спирали вокруг оси корпуса с углом наклона образующей спирали 78-82° к горизонтали, приспособление для диспергирования выполнено в виде присоединенной к трубоп- роводу подачи исходных сточных вод вертикальной трубы с расположенным по ее оси трубопроводом сжатого воздуха, а трубопровод отвода очищенной воды присоединен к нижней части корпуса.

3.Устройство по п. 2, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что камера коагуляции снабжена загрузкой плотностью более 1 кг/м и фракциями 40-60 мм.

4.Устройство по пп. 2 и 3, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что камера фильтрации выполнена в виде каркасно-засыпного фильтра с гравийным каркасом фильтрующей засыпкой и поддерживающими слоями.

-/2 -9

Использование: очистка жидкостей от органических загрязнений, преимущественно при биологической очистке хозяйственно-бытовых сточных вод. Сущность изобретения: диспергатор выполнен пневматическим, а ввод сжатого воздуха в подающую трубу осуществляется за 1,5-2 диаметра до среза, воздух подается под давлением 1,5-3 ати. Новым в устройстве для биоочистки воды является то, что бионасадка выполнена из сетчатого материала, размещенного спирально вокруг оси уст ройства. Угол наклона образующей сетки к горизонту составляет 78-82°. Устройство снабжено камерой коагуляции, отстой коагулята в которой производят на крупнозернистую загрузку, заполняющую 30-90% объема камеры. Камера фильтрации расположена под камерой коагуляции и ограждена снизу от камеры сбора и отвода очищенной воды дренажом высокого сопротивления. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.