Устройство для биологической очистки сточных вод Советский патент 1993 года по МПК C02F3/02 

подачи избыточного активного ила и отвода иловой смеси, выполненная с перегородками, снабженными полимерным покрытием, жестко и консольно прикрепленными к боковым стенкам под углом 20- 70° в шахматном порядке, и содержащая дополнительные перегородки из полимерного материала, жестко и консольно прикрепленные к основным перегородкам, кроме первой, и размещенные параллельно предыдущей основной перегородке, при этом перегородки установлены на расстоянии друг от друга и свободным концом не доходят до соседних перегородок и боковых стен камеры не менее чем на 1/7 длины .основной перегородки, при этом перегородки расположены над дополнительным продольным аэратором, кроме того, водосливы, за исключением первого коридора, перекрыты фильтрующими перегородками из полимерного материала.

При подаче избыточного активного ила менее нижнего предела происходит снижение общей сорбционной емкости ила в камере, что снижает производительность устройства, приводит к дестабилизации процесса в условиях колебания состава и температуры сточных вод. При подаче избыточного активного ила, выше верхнего предела не происходит дополнительного наращивания его на поверхности перегородок. Дополнительная периодическая подача избыточного активного ила после снижения его количества менее нижнего предела обусловлена выносом его из камеры в коридоры азротенка.

При периодической подаче воздуха соотношение периодов подачи и интервалов от 2:3, при меньшем соотношении обнаруживаются снижающие эффект очистки явления анаэробиоза, а большее - возможно, что это ведет к увеличению расхода воздуха. Перемешивание иловой смеси в камере производится на гидродинамической основе за счет предлагаемого расположения в ней перегородок, кроме того, плотное перекрытие камеры способствует уменьшению количества воздуха для растворения кислорода в сточной воде.

Камера имеет высоту не менее 0,5 м, так как при меньшей высоте не будет обеспечиваться достаточная аэрация воды. Объем камеры не менее 0,1 объема аэротенка, если менее указанной величины, то снизится эффект очистки и производительность сооружения. Величина угла соединения боковых стенок камеры с основными перегородками, параллельность дополнительных перегородок предыдущей основной перегородки, расстояние между перегородками, а также расстояние между свободными концами перегородок и боковыми стенами обусловливают возможность устойчивого массообмена между сточными водами, воздухом, микроорганизмами активного ила при их перемешивании и исключают полное заиливание канал.ов для протока сточных вод, т.е. исключается явление, резко снижающее производительность, стабилизацию и эффективность процесса. При уменьшении угла соединения с боковыми стенками камеры основных перегородок (считая против часовой стрелки для перегородок, прикрепленных к правой стенке, и по

часовой стрелке для перегородок, прикрепленных к левой стене (меньше 20°) будет значительно снижаться степень использования объема камеры, так как пространство, не занятое перегородками до первой основной перегородки, будет велико и это приведет к снижению производительности устройства. При увеличении угла более 70° лобовое сопротивление входящему потоку жидкости будет велико и перед первой перегородкой может возникнуть подпор.

В то же время размещение перегородок, снабженных полимерным материалом и выполненных из него, только в камере, а не в коридорах аэротенка, значительно упрощает обслуживание процесса, так как их количество меньше, наращивание активного ила на них хорошо управляется, так как производится с помощью насоса и короткое время, в случае необходимости регене

рации пе.регородок возможны их

промывка и продувка. Все это также снижает стоимость очистки при снижении БПКполн до 10-15 мг/л.

Значительное повышение дозы актив0 ного ила, его перемешивание со сточной водой и воздухом в особенно важный для стабилизации процесса начальный период очистки положительно влияют на ее эффективность и производительность, а значит на

5 снижение стоимости очистки,

Регулируемые водосливы, за исключением первого коридора, перекрыты фильтрующими перегородками из полимерного материала, они снижают вынос ила в те ко0 ридоры аэротенка, где процесс очистки завершается.

На фиг. t изображено устройство для биологической очистки сточных вод, план; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 5 разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - узел I на фиг, 1.

Устройство состоит из резервуара 1, разделенного на коридоры 2 продольной перегородкой 3, с установленной в нем емкостью 4, в которой по центральной продольной оси коаксиально установлена камера 5. Емкость 4 имеет регулируемые щитовыми затворами водосливы б и 7. В камере 5 высотой не менее 0,5 м и объемом не менее 0,1 объема ээротенка размещен дополнительный продольный аэратор 8 на дне камеры. Камера 5 имеет трубопроводы подачи избыточного активного ила 9 и сточных вод 10, внутренние перегородки 11, снаб- же|нные полимерным покрытием, и дополнительные перегородки 12 из полимерного материала. Камера 5 герметична и имеет плотное перекрытие 13. Перегородки 11 и 12 размещены над аэратором 8. Перегородки 11 жестко и консольно прикреплены к боковым стенам камеры под углом 20-70° в шахматном порядке, а перегородки 12 жестко и консольно прикреплены к основным перегородкам 11, кроме первой, при этом перегородки размещены на расстоянии друг от друга и свободным концом не доходят до боковых стен камеры и соседних перегородок 11 не менее чем на 1/7 длины перегородки 11. Дополнительные перего- роДки 12 установлены параллельно каждой предыдущей основной перегородке 11.

Регулируемые водосливы 7 перекрыты дополнительными фильтрующими перегородками 14 из полимерного материала. Аэротенк имеет трубопроводы подачи возвратного активного ила 15, воздуховоды 16 и. 17, трубопровод отвода иловой смеси 18 во вторичный отстойник, отверстие 19 для перепуска иловой смеси из коридора в коридор, продольные и поперечные аэраторы 20..

Камера 5 имеет приспособление для отвода иловой смеси к насосу или водосливам 6 и 7, например, в виде трубопроводов 21, 22 и задвижки 23, возможно отверстие с шибером.

Устройство работает следующим образом.

Сначала в камеру 5 с перегородками, снабженными полимерным покрытием и выполненными из полимерного материала, нэСосом (не показан) подают по трубопроводу 9 избыточный, активный ил и воздух по трубопроводу 17 и дополнительному аэратору 8 для нанесения активного ила на развитую поверхность перегородок 11 и 12 от 50 до 400 г/м2. поверхности перегородок без подачи сточных вод при закрытой задвижке 23, но открытой задвижке на трубопроводе 21, возвращающем проскочивший камеру 5 избыточный активный ил в бак перед насосом (не показан) для подачи его вновь в камеру 5 по трубопроводу 9. При этом подача воздуха может быть периодической при соотношении периодов подачи и

интервалов от 2:3. В интервале происходит снижение турбулентности потока избыточного активного ила, что способствует осаждению его на поверхности перегородок и 5 более быстрой иммобилизации. После окончания стадии наращивания активного ила на перегородках камеры 5 задвижку на трубопроводе 21 (или задвижку перед насосом) закрывают, прекращая подачу избыточного

0 активного ила в камеру 5. Начинают подачу сточных вод по трубопроводу 10. Сточные воды, контактируя с иммобилизованным и свободно плавающими микроорганизмами активного ила, освобождаются от части за5 грязнений органического характера благодаря биосорбции на развитой поверхности перегородок. Затем через трубопровод 22 при открытой задвижке 23 сточные воды вместе со свободно плавающими хлопьями

0 активного ила попадают в лоток емкости 4 и из него через регулируемые водосливы 6 и 7 попадают в коридоры аэротенка, куда подается дополнительно по трубопроводу 15 возвратный активный ил, а также воздух по

5 воздуховодам 16 через аэраторы 20. Подача воздуха может быть непрерывной и периодической. При периодической подаче воздуха соотношение периодов подачи и интервалов от 2:3. Периодическая подача

0 воздуха приводит к снижению стоимости очистки.

Регулируемые водосливы обеспечивают рассредоточенную неравномерную подачу недостаточно очищенной сточной воды, со5 ответствующую концентрации активного ила в аэротенке. В первой зоне аэротенка достигается максимальная концентрация активного ила, близкая к концентрации возвратного активного ила, а в последней 0 минимальная (т.е. 2,6-2,8 г/л). Иловая смесь этой концентрации по трубопроводу 18 поступает во вторичные отстойники, не вызывая нарушений в их работе. При этом сточная вода перед водосливами 7 во вто5 ром и последующих коридорах дополнительно фильтруется через элементы 14 из полимерного материала с иммобилизованным активным илом, что предотвращает излишний вынос ила из камеры 5. После

0 снижения количества избыточного ила до величины менее 50 r/м2 производят дополнительную подачу избыточного активного ила на перегородки 5 так, как было описано выше. В-случае необходимости регене5 рация полимерного материала возможна промывкой его осветленной сточной водой из вторичного отстойника или продувкой воздухом.

Конструкция предлагаемого устройства позволяют уменьшить длительность очистки, а следовательно, увеличить производительность аэрационного сооружения по сточным водам в 1,4 раза при сохранении высокой степени очистки (до 98%) при одинаковом общем расходе воздуха на аэрацию иловой смеси. Несмотря на введение дополнительного аэратора в камеру, расход воздуха в ней снижается, а коэффициент его использования возрастает из-за плотного перекрытия камеры. При периодической подаче воздуха эффективность очистки не уменьшалась, расход воздуха снижался в 1,4 раза в сравнении с непрерывной его подачей.

Устройство по изобретению работает стабильно в условиях колебания концентрации загрязнений сточных вод по БПКполи и повышение этого показателя до 500 мг/л не снижает эффективности очистки, производительность сооружения остается высокой.

Изобретение позволяет снизить прирост активного мла в среднем в 1,8 раза и иловой индекс в сравнении с традиционными аэрационными сооружениями, что позволит уменьшить затраты на обработку образующегося осадка сточных вод.

Ф о р м у i.a и з о б р е т е н и я

1. Устройство для биологической очист- км сточных вод, содержащее резервуар, разделенный на коридоры, аэраторы, трубопроводы подачи сточных вод, воздуха, активного ила, трубопроводы отвода иловой смеси и водосливы, отличающееся

тем, что, с целью повышения его производительности, снижения стоимости очистки и упрощения обслуживания, оно снабженоус- тановленной вдоль продольной оси резервуара камерой биосорбции с продольно

размещенным в ее нижней части аэратором с приспособлениями подачи избыточного ила и отвода иловой смеси, а также с перегородками из нетканого материала, жестко и консольно прикрепленными к боковым

стенкам камеры под углом 20-70° и в шахматном порядке, а также с дополнительными перегородками из нетканого материала, жестко и консольно прикрепленными к основным перегородкам, при этом перегородки установлены на расстоянии друг от друга и свободным концом не доходят до соседних перегородок и боковых стенок камеры..

2. Устройство по п. 1 ,о тличающеес я тем, что оно снабжено фильтрующими перегородками из нетканого материала/перекрывающими водосливы коридора, кроме первого по направлению движения иловой

смеси,

й/г/

б -б 13 A

7- W;

50да.

Редактор

ОиаЗ

52

77

ФагМ

-Составитель О. Маслова

Техред М.МоргенталКорректор Т. Палий

i

f7

52

77

ФагМ

-20-70°