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

СП

с

Использование: биологическая очистка сточных вод с различной концентрацией органических загрязнений. Сущность изобретения: биореактор состоит из корпуса 1, заполненного мелкозернистой плавающей загрузкой, оборудованного перегородками 2,3, доходящими до дна и перегородками 4,5, не доходящими до дна, которые делят объем сооружения на камеру 6, камеру 7 флокуляции ила, камеру 8 фильтрации и камеру 9 отбора и возврата загрузки. Камера 6 снабжена аэратором 10 и трубопроводом 11 подачи сточных вод. В осадочной части 12 расположен эрлифт 13 для перекачки циркулирующего ила, в камере 9 - эрлифт 14 для отбора и возврата загрузки, а под камерой 9 труба 15 удаления избыточного ила. Очищенная вода отводится по трубе 16 Плавающий фильтр задерживает нитчатые формы микроорганизмов. Перегородка 5 выполняет функцию гидрозатвора, предотвращая вынос загрузки из камеры 9.1 ил.

-ч VI о о

N О

Изобретение относится к устройствам для биологической очистки сточных вод с различной концентрацией органических загрязнений и может быть использовано для неполной, полной биологической очистки и доочистки бытовых и производственных сточных вод.

Известен биотенк. состоящий из корпуса, загруженного мелкозернистым материалом с плотностью меньше 1, удерживающей решетки, расположенной в верхней части сооружения и дренажной решетки, установленной на выходе очищенной жидкости. Сооружение оборудовано аэратором, эжектором и насосом. При работе биотенка исходная вода подается снизу, а очищенная вода отводится из верхней части устройства. К эжектору подключен трубопровод рециркуляции загрузки и воздуховод (Авт. св. СССР № 1430363, кл. С 02 F 3/04, 1986, публ).

Недостатки этого устройства обусловлены наличием решеток, удерживающих загрузку, которые в процессе эксплуатации засоряются выносимой биомассой, необходимостью промывки решеток, осуществления вторичного осветления воды. Ввиду выноса взвешенной биомассы из сооружения снижается ее концентрация и, соответственно, производительность реактора.

Целью изобретения является повышение производительности устройства и эффективности очистки за счет непрерывной регенерации мелкозернистой плавающей загрузки и предотвращения выноса биомассы.

Поставленная цель достигается тем, что биореактор, имеющий корпус, заполненный мелкозернистой загрузкой плотностью меньше единицы, аэратор, трубопроводы подачи исходной воды и выпуска очищенной воды, трубопроводы выпуска осадка и подачи воздуха, разделен четырьмя вертикальными перегородками на камеры аэрации, флокуляции, фильтрования и возврата загрузки с расположенными в них эрлифтами, при этом первый эрлифт размещен под камерой флокуляции и фильтрации, а второй - под камерой возврата загрузки, входные отверстия эрлифтов расположены непосредственно около дна корпуса, а выходные - над камерой аэрации. Перегородки корпуса выполнены поочередно доходящими и не доходящими до дна и установлены попеременно затопленными и полузатопленными.

На чертеже изображен биореактор в продольном разрезе. Биореактор состоит из корпуса 1, заполненного плавающей загрузкой, оборудованного перегородками 2 и

3, доходящими до дна, и перегородками 4 и 5, не доходящими до дна, которые делят объем сооружения на камеру 6 аэрации, камеру 7 флокуляции ила, камеру 8 фильтрации и камеру 9 отбора-и возврата загрузки. Камера 6 снабжена аэратором 10 и трубопроводом 11 подачи сточных вод. В осадочной части 12 под камерами 7 и 8 расположен эрлифт 13 для перекачки циркулирующего

0 ила, в камере 9 - эрлифт 14 для отбора и возврата загрузки, а в осадочной части под камерой 9 трубопровод 15 удаления избыточного ила. Очищенная вода из зоны отстаивания отводится по трубопроводу 16.

5 Биореактор работает следующим образом.

Сточные воды поступают по трубопроводу 11 в камеру аэрации 6 и перемешиваются аэратором 10 с мелкозернистой

0 загрузкой, покрытой биопленкой и взвешенным активным илом. Иловая смесь вместе с загрузкой переливается через верх перегородки 2 и поступает в камеру 7 флокуляции, где при нисходящем движении по5 тока присходит укрупнение взвешенных частиц активного ила в слое загрузки. Жидкость поступает в камеру 8, где фильтруется через слой плавающей загрузки при восходящем движении потока. При прохождении

0 потока под перегородкой 4 из камеры 7 в камеру 8 фильтрования происходит гравитационное разделение частиц загрузки, которые всплывают в камеру 8, и хлопьев активного ила, которые осаждаются в оса5 дочную часть 12, и возвращаются в камеру 6 аэрации эрлифтом 13.

Профильтрованная вода проходит камеру 9 и отводится по трубе 16. Из верхнего слоя камеры фильтрации загрузка через пе0 регородку 3 поступает в камеру 9 и эрлифтом 14 перекачивается в камеру аэрации. Избыточная биомасса в виде взвешенных веществ, выносимых из камеры 8, задерживается в загрузке фильтра, флокулируется

5 на зернах загрузки и отделяется от нее в камере 9. а затем оседает и отводится трубой 15.

Таким образом, за счет размещения в устройстве указанных Перегородок и эрлиф0 та 14 создаются условия непрерывного перемещения плавающей загрузки из камеры аэрации в камеру флокуляции ила и фильтрования, обеспечивается регенерация фильтра, разделение циркулирующей и из5 быточной биомассы.

Создание в камере 8 плавающего фильтра позволяет задерживать взвешенный активный ил и возвращать его в камеру аэрации, создавать высокую концентрацию как прикрепленной на загрузке, так и взвешенной биомассы в зоне реакции, что способствует значительному повышению производительности и эффективности работы устройства. Загрузка поступает в камеру фильтрования из зоны реакции, где она покрывается слоем биопленки, при этом фильтр не требует предварительной зарядки и обеспечивает стабильный эффект осветления жидкости. Плавающий фильтр хорошо задерживает нитчатые формы микроорганизмов, характерные для вспухающего ила, так, что надежность работы биореактора при колебаниях расхода и состава исходного стока значительно повышается.

Перегородка 5 выполняет функцию гидрозатвора, и предотвращая вынос загрузки из камеры 9, позволяет отказаться от защитных сеток и решеток, а эрлифт 14 позволяет поддерживать в ней требуемый уровень загрузки.

Камеры флокуляции и плавающего фильтра с гранулами загрузки позволяют улучшить качество циркулирующего ила, отделить крупные, быстрооседающие хлопья ила для возврата в зону реакции.

В качестве загрузки использован гранулированный материал с плотностью близкой к единице (например, полиэтиленовые гранулы), который легко псевдоожижается аэрацией, транспортируется водой и хорошо отделяется от активного ила за счет сил гравитации.

Для повышения производительности биореактора в его рабочую зону может быть

внесена дополнительная загрузка более мелкой фракции с плотностью больше единицы, которая будет задерживаться плавающим фильтром и рециркулировать вместе

с активным илом, оседающим в осадочной части 12.

Конструкция биореактора для очистки сточных вод, например, предприятий молочной промышленности позволяет повысить окислительную мощность сооружения в. 1,5-2 раза за счет увеличения рабочей дозы биомассы (как закрепленной, так и свободно плавающей).

Формула изобретения

Биореактор для очистки сточных вод.

содержащий корпус, заполненный мелкозернистой загрузкой с плотностью меньше единицы, аэратор, трубопроводы подачи исходной воды и отвода очищенной воды, трубопроводы отвода осадка и подачи воздуха, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности сооружения и эффективности очистки за счет непрерывной регенерации мелкозернистой

плавающей загрузки и предотвращения выноса биомассы, он снабжен вертикальными перегородками, установленными в корпусе с образованием лабиринтного перетока по направлению к выпуску очищенной воды и

образующими последовательно сообщенные камеры флокуляции и фильтрации и камеру отбора и возврата загрузки, а также эрлифтами, сообщающими камеру аэрации с нижней частью камеры флокуляции и ка faepbi отбора и возврата загрузки.