Способ аэрации сточных вод в аэрационных бассейнах и система для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК C02F3/12 

Изобретение относится к биологической очистке бытовых и производственных сточных вод в аэрационных бассейнах с использованием активного ила.

Известен способ аэрации сточных вод, включающий Циклическую подачу воздуха в системуаэрации, при которой расход воздуха периодически снижают или полностью прекращают, что позволяет снизить среднюю для аэрационного бассейна концентрацию растворенного кислорода и повысить эффективность аэрации. Общие потребности в подаче воздуха снижаются этим методом-в среднем на 20%.

Известна система аэрации для реализации способа циклической аэрации, включа- ющая аэрирующие устройства в виде фильтростных пластин, перекрывающих

воздухораспределительные каналы в днище аэротенка, воздухогГоД вТбдящие трубы и воздуходувные установки, располагаемые в отдельно стоящем здании. Циклическую подачу воздуха осуществляют открытием или закрытием Соответствующих электрифицированных клапанов на воз- духоподводящих трубопроводах через автоматический пульт управления по заданному графику.

Однако известный способ циклической аэрации и система для его осуществления имеют серьезные недостатки. Для исключения возможности попадания воды в аэрирующие устройства и забивания их отверстий активным илом требуется постоянно поддерживать какую-то минимальную интенсивность аэрации, которая должна

VJ

СП О

ю со

ON

обеспечивать и подъем ила со дна бассейна в случае его осаждения, что приводит к перерасходу во здуха, а следовательно, к повышению капитальных затрат на воздуходувные установки, воздухоподводя- щие трубы и аэрирующие устройства. К недостаткам системы аэрации следует отнести, во-первых, то, чго падение интенсивности аэрации в какой-либо части бассейна из-за Т5Шможной неравномерной воздухопрсшиц&е мости аэрирующих устройств в разных частях аэрационного бассейна может привести к локальным выходам аэрационной системы из строя, во- вторых, чтобы циклическое снижение подачи воздуха в бассейне не сказывалось на работе воздуходувного оборудования, требуется надежная и высокоэффективная система постоянного перераспределения воздуха по всем коммуникациям сооружений биологической очистки с частым включением электроприводов открытия и закрытия клапанов во многих ее точках, что также значительно удорожает систему аэрации, в -третьих, циклическая аэрация с изменением нагрузки на аэратор несколько раз в час и несколько десятков раз в сутки приводит к снижению надежности работы системы аэрации, ее преждевременному выходу из строя, если учесть, что фильтрос- ные пластины должны служить не менее 7-8 лет, не говоря о сложности и ненадежности их заделки в днище каналов

Цель изобретения - повышение эффективности аэрации, снижение общего расхода воздуха, подаваемого в бассейн, повышение надежности в работе аэрационного оборудования и снижение капитальных и эксплуатационных затрат на функционирование аэрационного бассейна.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему подачу воздуха заданным расходом, воздух и жидкость подают плавно перемещаемой вдоль бассейна сосредоточенной зоной, причем расход воздуха по длине аэрационного бассейна регулируют скоростью перемещения зоны; дополнительно подают иловую смесь перед аэрирующими устройствами по ходу перемещения зоны, а аэрирующие устройства размещены на платформе, подвешенной на передвижной опорной конструкции, снабженной механизмом для ее перемещения в заданном режиме, система аэрации снабжена перфорированными трубами, расположенными у дна аэрационного бассейна и закрепленными с обеих сторон платформы, и насосной установкой с всасывающей и напорной трубами закрепленными на передвижной опорной конструкции, воздуходувные установки , и воздухоподво- дящие трубы размещены на передвижной опорной конструкции.

Сущность способа заключается в том,

что количество воздуха для подачи в бассейн через систему аэрации определяют только из условия обеспечения требуемой окислительной способности при поддержании в бассейне средней концентрации растворенного кислорода в 0,5-1,0 мг/л и соответствующей ей интенсивности аэра: ции, которая может быть на 25-30% ниже интенсивности для перемешивания содержимого бассейна Воздух подается сосредоточенной зоной, т.е. полосой определенной ширины, перемещаемой вдоль аэрационного бассейна. Это позволяет поддерживать активный ил во взвешенном состоянии только периодически поочередно в каждом сечении аэрационного бассейна, и в то же время обеспечивается постоянство расхода воздуха через систему аэрации. Вне зоны аэрации активный ил оседает на дно бассейна и

вновь перемешивается со сточной жидкостью только при возобновлении аэрации в этом сечении. Подача иловой смеси через перфорированные трубы позволяет более эффективно, чем воздухом, поднять со дна

бассейна осевший активный ил и существенно снизить при этом расход воздуха. Скорость перемещения аэрируемой зоны определяется необходимостью, с одной стороны, подачи расчетного количества воздуха, а с другой - необходимостью обеспечения 40-50-минутного отстаивания иловой смеси в каждой зоне аэрационного бассейна, что позволяет повысить рабочую зону ила в нем. В зависимости от потребности в кислороде подлине бассейна скорость перемещения зоны может быть замедленной в головной части бассейна и ускоренной в конце бассейна.

Рациональное распределение воздуха

по длине аэрационного бассейна, поддержание постоянства нагрузки по количеству воздуха на единицу площади воздухораспределительной системы позволяют значительно снизить количество воздуходувного

0 и воздухораспределительного оборудования и расход электроэнергии на подачу воздуха в систему.

Система аэрации для реализации способа выполняется в виде платформы, распо5 лагаемой у дна или на некоторой высоте от подвешивается к передвижной опорной конструкции. Перед аэрирующими устройствами, через которые воздух с постоянным расходом выходит в жидкость,

ЈОДвешиваются перфорированные трубы.

через которые подается иловая смесь для размыва и взмучивания осевшего или со дна бассейна. На опорной конструкции, снабженной механизмом для передвижения, располагаются воздуходувные и насосные установки, трубопроводы для подведения воздуха к аэрирующим устройствам и иловой смеси к перфорированным трубам. Крепление аэрирующих устройств к передвижной опорной конструкции может позволять ее подъем на поверхность бассейна для их осмотра или замены.

Предлагаемый способ передвижной аэрации бассейна отличается от известных тем, что одновременно аэрируется лишь часть бассейна, а вне зоны аэрации происходит отстаивание иловой смеси. Передвижная система аэрации позволяет избежать расположения аэрирующих устройств по всей длине бассейна и смонтиро- вать сравнительно небольшое, но хорошо нагруженное по воздуху количество в виде платформы, перемещение которой позволяет периодически аэрировать бее содержимое бассейна. Расположение воздуходувных установок и воздухоподводящих труб на передвижной опорной конструкции существенно уменьшает длину воздухоподводящих коммуникаций. Передвижение опорной конструкции исключает необходимость изменения расхода воздуха или полного его прекращения через аэрирующие устройства, как это тре-, буется при циклической аэрации, так как при постоянстве расхода воздуха изменя ет- ся место его введения в жидкость. Это позволяет исключить, во-первых, сложную систему перераспределения воздуха по всей системе биологической очистки, а также обеспечивает постоянную нагрузку по воздуху на аэрирующие устройства, что повышает надежность их работы, так как даже е случае остановки передвижной опорной конструкции воздух постоянно подается 8 них.

На фиг. 1 изображена система аэрации поперечный разрез аэрационного бассейна; на фиг. 2 - аэрацмонный бассейн с меха- низмом продольного перемещения системы аэрации вдоль него.

Система для аэрации содержит аэраци- онный бассейн 1, на продольных стенках которого расположены рельсы 2 для перемещения передвижной опорной конструкции 3, снабженной механизмом 4 перемещения, Воздуходувная установка 5 по воздухоподводящим трубам 6 подает воздух в аэрирующие устройства 7 (напри- мер;фильтросные пластины). Насосная установка 8 забирает из бассейна иловую смесь

через всасывающий патрубок 9 и подлег ее по трубе 10 в перфорированные труЬы 11 Регулировка подачи воздуха и иловой смеси осуществляется посредством за- 5 движки 12. Аэрирующие устройства размещены на платформе 13, подвешенной к передвижной опорной конструкции системой стяжек 14, позволяю щих осущест- вить подъем платформы на поверхность 10 бассейна или расположение ее на любой глубине от дна в зависимости от принятой системы аэрации с помощью подъемных механизмов 15.

Система работает следующим образом 15 Воздух от воздуходувной установки 5 по воздухоподводящей трубе 6 подают в аэрирующие устройства 7, смонтированные на платформе 13. Выходя из аэрирующих устройств сосредоточенной зоной в виде от- 20 дельных пузырьков,воздух передает Б жидкость кислород и обеспечивает перемешивание иловой смеси только в пределах аэрируемой зоны бассейна. В остальной части бассейна происходит отстаивание ило- 25 вой смеси. Под действием механизма 4 перемещения передвижная опорная конструкция 3 с платформой 13 с аэрирующими устройствами 7 на ней и создаваемая ими сосредоточенная зона аэрации перемеща- 0 ются с заранее заданной скоростью вдоль аэрационного бассейна 1. Расход воздуха по длине аэрационного бассейна 1 ре ули- руют скоростью перемещения зоны в зависимости от потребности кислорода. Через 5 перфорированную трубу 11, находящуюся впереди платформы 13 по ходу движения опорной конструкции 3, иловая смесь, забираемая насосной установкой 8, через всасывающий патрубок 9 подается по напорной 0 трубе 10 в перфорированную трубу 11 для размыва и взмучивания ила, осевшего за время отсутствия в данной точке системы аэрации. Когда опорная конструкция доходит до конца аэрационного бассейна 1 или 5 до установленной границы ее передвижения, через реверсивный механизм включается обратный ход опорной конструкции Одновременно произвести и переключение подачи воды в перфорированный трубопро- 0 вод, находящийся с другой стороны платформы 13, т,е. снова иловая смесь подается впереди платформы по ходу движения опорной конструкции 3. Режим передвижения опорной конструкции 3 по длине обслужи- 5 ваемой ею зоны бассейна назначается из условия введения заданного расхода воздуха через аэрирующие устройства 7 и обеспечения длительности отстаивания иловой смеси около 45 мин. Устанавливается этот режим в процессе наладки и пуска бассейна

в эксплуатацию и поддерживается в дальнейшем соответствующей системой автоматизации работы передвижной опорной конструкции 3. Периодический уход платформы 3 с аэрирующими устройствами 7 из рассматриваемой части бассейна, а затем возврат в эту часть позволяют обеспечить периодическую аэрацию иловой смеси, чередующуюся с ее отстаиванием. В этих условиях средняя концентрация растворенного кислорода может поддерживаться в бассейне на любом уровне вплоть до нулевого ее значения, что существенно повышает эффективность аэрации и снижает общий расход воздуха на единицу объема очищаемой жидкости и, следовательно, снижает капитальные и эксплуатационные расходы на функционирование аэрационного бассейна

Формула изобретения

1. Способ аэрации сточных вод в азра- ционных бассейнах, включающий подачу воздуха в жидкость с образованием сосре- доточенной зоны аэрации, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности аэрации, снижения общего расхо0

5

0

5

да воздуха, подаваемого в бассейн, повышения надежности в работе аэрационного оборудования, снижения капитальных и эксплуатационных затрат на функционирование аэрационного бассейна, подачу воздуха в жидкость осуществляют перемещением по длине бассейна сосредоточенной зоны аэрации.

2. Система для аэрации сточных вод в аэрационных бассейнах, содержащая воздуходувное оборудование,воздухоподводя- щие трубы и аэрирующие устройства, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности аэрации, снижения общего расхода воздуха, подаваемого в бассейн, повышения надежности в работе аэрационного оборудования, снижения капитальных и эксплуатационных затрат на функционирование аэрационного бассейна, она снабжена опорной конструкцией с механизмом для ее перемещения, на которой размещены воздуходувное оборудование и воздухо- подводящие трубы, насосная установка со всасывающими и напорными трубами, и размещенной у дна бассейна платформой, на которой закреплены аэрирующие устройства и перфорированные трубы с обеих сторон платформы.

Использование: биологическая очистка сточных вод в аэрационных бассейнах при очистке городских и производственных сточных вод на очистных сооружениях. Сущность изобретения: способ включает подачу воздуха с заданным расходом и плавно перемещаемой вдоль бассейна сосредоточен ной зоной. В аэрационном бассейне аэрирующие устройства размещены на платформе, подвешенной на передвижной опорной конструкции, снабженной механизмом перемещения. Система аэрации включает перфорированные трубы, расположенные у дна аэрационного бассейна с обеих сторон платформы. Насосная установка со всасы- в-ающей и напорной трубами закреплена на передвижной опорной конструкции, на которой также установлены воздуходувные С- тановки и воздухоподающйе трубы. Расход воздуха по длине аэрационного бассейна регулируют скоростью перемещения зоны в зависимости от потребности кислорода и дополнительно подают иловую смесь перед аэрирующими устройствами по ходу перемещения зоны. 2 с.п. ф-лы, 2 ил. Ё

Фие.1

/

8

/о

15

V

JK7,

-Л7

;;

шве

/7 7/

/

WWXi

fe/.f