Аэротенк-осветлитель Советский патент 1993 года по МПК C02F3/12 

Изобретение относится к области биологической очистки бытовых и производственных сточных вод активным илом. Наиболее целесообразно заводское (централизованное) изготовление данной установки и ее применение для биологической очистки небольших количеств сточных вод в режиме продленной аэрации, когда достигается наиболее полное окисление поступающих загрязнений, а затраты на обработку осадка минимальны.

Целью изобретения является повышение эффективности очистки сточных вод за счет рационального использования взвешенного слоя и индустриальности изготовления установки.

На фиг.1 изображен аэротенк-осветли- тель в плане; на фиг.2 - продольный разрез аэротенка-осветлителя по двум прямоугольным отделениям, включающий механические аэраторы с коаксиально

установленными под ними струенаправляющими колоннами и встроенный осветлитель со взвешенным слоем; на фиг.З - поперечный разрез осветлителя со взвешенным слоем.

Аэротенк-осветлитель включает: прямоугольный в плане корпус 1 аэротенка 2, оборудованный трубопроводами 3,4 исходной сточной жидкости для ее подачи в прямоугольные отделения 5,6 аэротенка. Вертикальные поверхностные механические аэраторы 7,8 с лопастными рабочими органами 9,10 сообщены с электродвигателями 11,12 посредством вертикальных валов 13,14 и редукторов 15,16. Струенаправляю- щие колонны 17,18 коаксиально установлены под механическими аэраторами с образованием кольцевых придонных щелей 19,20, имеющие верхние и нижние, части 21,22,23,24, соответственно, конической формы и средние цилиндрические части

с/ С

00

о

00

00

Ск

25,26. Осветлитель 27 со взвешенным слоем симметрично расположен в плане относительно прямоугольных отделений аэротенка и ограничен двумя не доходящими до дна аэротенка-осветлителя технологическими перегородками 28,29, взаимно параллельными в верхней части 30 и сходящимися под острым углом в нижней части 31 с образованием зоны 32 тонкослойной насадки и зоны 33 взвешенного слоя, В нижней части осветлителя размещены вертикальный циркуляционный канал 34 и продольные циркуляционные щели 35,36, в верхней части - сборный лоток 37 очищенной сточной жидкости, соединенный с трубопроводом 38 очищенной сточной жидкости. Наклонные трубопроводы 39.40,41,42 возвратного ила расположены в каждом прямоугольном отделений аэрртенка в количестве не менее двух, нижШе концы 43 которых присоеди- нены к дельтовидным диффузорам 44, закрепленным на внутренней.поверхности технологических перегородок в зоне взвешенного слоя, а верхние концы 45 - присоединены к средним Цилиндрическим частям струёнаправляющих колонн. Осмотр и прочистка трубопроводов возвратного ила осуществляется через ревизии 46, установленные на струеналравляющих колоннах с противоположно от места врезки трубопроводов возвратного ила стороны, а изменение количества возвратного ила-за- порно-регулировочНрй арматурой 47. Зона тонкослойной насадки выполнена 6 виде наклонных пластин 48 и состоит из нескольких горизонтальных блоков 49, повышающих гидравлическую устойчивость взвешенного слоя и создающих равномерную нагрузку на кромки сборного лотка очищенной сточной Жидкости.

Аэротенк-осветлитель работает следующим образом.

Прошедшая механическую очистку сточная жидкость по трубопроводам 3,4 исходной сточной жидкости поступает в прямоугольные отделения 5,6 аэротенка 2, где в контакте с активным илом и растворенным кислородом осуществляется биологическая очистка, в результате деструкции органических загрязнений. Массопёредача растворенного кислорода в обрабатываемую среду осуществляется в результате работы вертикальных поверхностных механических аэраторов 7,8. При вращении рабочих органов 9,10 аэраторов порции жидкости отбра- сываются к периферии аэротенка. захватывая пузырьки воздуха и обеспечивая таким образом газожидкостный контакт. Установленные под механическими аэраторами 7,8 струенаправляющйе колонны 17,18 способствуют насыщению, кислородом и перемешиванию глубинных сло.ев жидкости, потоки которой проходя через кольцевые придонные щели 19,20, приближаясь к рабочим органам 9,10 механических аэраторов 7,8, попадают в зону непосредственного влияния аэраторов.

Иловая смесь, состоящая из биологически очищенной сточной жидкости и активно

0 го ила, через продольные циркуляционные щели 35,36 поступает в вертикальный циркуляционный канал 34, пройдя который попадает в- зону 33 взвешенного слоя, образованную сходящимися под острым уг5 лом в нижней части 31 осветлителя 27 со взвешенным слоем технологическими перегородками 28,29. В зоне взвешенного сдоя скорость восходящего потока жидкости сравнима со скоростью осаждения й/ювмх

0

хлопьев в статических условиях, что приводит к образованию медленно витающего слоя- активной взвеЬи, скопления более крупных и соответствен но более тяжелых частиц которой располагаются ниже скопле5 ний мелких частиц. В процессе прохо кде- нйя очередных порций иловой смеси из аэротенка через взвешенный слой, выполняющий при этом роль взвешенного биологического фильтра, происходит Наиболее

0 полное отделение как крупных, так и мелких взвешенных частиц от очищенной „сточной жидкости и дополнительное окисление остаточных органических загрязнений. Это Позволяет снизить содержание взвешенных

5 веществ и БПК в очищенной сточной жидко. сти до 10-1-2 мг/л и ниже, что обычно не

удается при использовании илоотделитвлёй

гравитационного-типа, т.е. традиционных

отстойников, .

0 Для поддержания микрофлоры взвешенного ело в активном рабочем состоянии необходимо обеспечение постоянного притока растворенного кислорода и обмен (возврат) иловой массы. Это достигается

5 тем, что иловая среда взвешенного слоя под . действием разрежения, создаваемого в струёнаправляющих колоннах 17,18 механическими поверхностными аэраторами 7,8, поступает сначала в дельтовидные диф04 фузоры 44, присоединенные к нижним концам 43 наклонных трубопроводов 39,40,41,42 возвратного ила, а затем, в струёнаправляющих колоннах 17.18 смешивается с иловой средой прямоугольных

5 отделений 5,6 аэротенка: Расход возвратного ила, формирующих требуемую рабочую высоту взвешенного слоя и определяющий его кислородный режим, регулируют с помощью заслонок 47, установленных на наклонных трубопроводах 39.40,41,42

возвратного ила. Это также позволяет поддерживать высоту взвешенного слоя на заданно уровне и его рабочие свойства как в условиях значительных колебаний притока сточных вод, так и во время перерывов в поступлении сточных вод.

Очищенная от основной массы растворенных загрязнений и. взвешенных частиц сточная жидкость, пройдя взвешенный слой, поступает в верхнюю часть 30 освет- лителя 27 со взвешенным слоем, заполненную наклонными пластинами 48, образующими зону 32 тонкослойной насаД- ки. Медленно проходя по плоским каналам, образованным наклонными пластинами, сточная воды освобождается от мелких коллоидных частиц, а также периодического проскока растворенных органических загрязнений, которые извлекаются из сточной воды как механическим (гравитационным) путем, в процессе тонкослойного осаждения, так и в результате биохимического контакта с прикрепленной микрофлорой, покрывающей поверхность наклонных пластин 48, Глубоко очищенная сточная жид- кость поступает в сборный люток 37 очищенной сточной жидкости; соединённый с трубопроводом 38 очищенной сточной жидкости, откуда отводи-тся из установки на дальнейшую обработку.

В процессе работы дельтовидные диффузоры 44 образуют местные разрыхления взвешенного слоя, в результате его высота возрастает в зоне их действия. Для выравнивания высоты взвешенного слоя по всей длине осветлителя 27 со взвешенным слоем, что благоприятно отражается на его работе, целесообразно дельтовидные диффузоры 44 располагать в шахматном порядке.

Угол наклона к горизонту пластины зоны 32 тонкослойной насадки определяет характер нагрузки на кромки сборного лотка 37 очищенной сточной жидкости и эффективность совместной работы гидрав- лической системы тонкослойной насадки-сборный лоток. Так, при остром угле наклона более нагруженной оказывается правая кромка сборного лотка 37 очищенной сточной жидкости, а при тупом - левая кромка. Неравномерность нагрузки на кромки сборного лотка 37 снижает эффективность работы тонкослойной насадки в. первую очередь по мелкодисперсным загрязнениям. Для преодоления этого недо- статка желательно, чтобы тонкослойная насадка состояла из нескольких горизонтальных блоков 49. установленных таким образом, что углы наклона пластин к горизонту смежных блоков отличаются на величину (180°- «)°, где а -угол наклона пластин к горизонту.

Таким образом, азротенк-осветлитель предлагаемой конструкции для биологической очистки сточных вод позволяет за счет эффективного применения вертикальных механических аэраторов поверхностного типа, функционально связанных с работой взвешенного слоя активного ила, гидравли- ческая устойчивость которого повышена за счет использования тонкослойной насадки, снизить количество остаточных загрязнений в обрабатываемой сточной жидкости и соответственно сократить расход на ее дальнейшую обработку.

Вышеуказанные технологические признаки позволяют повысить эффективность очистки путем снижения на 40-50% количества рстатОчных загрязнений, повышенная индустриальность изготовления установки, форма и габариты, облегчающие ее транспортировку и монтаж на месте использования, сокращают в 1,2-1,3 раза капитальные .затраты

Фор мула изобретения

1. Аэротенк-осветлитель, содержащий прямоугольный в плане корпус аэротенка, оборудованный механическим аэратором с коаксиально установленной под ним струе- направляющей колонной и осветлителем со взвешенным слоем, сообщенным со струе- нэправЛяющей колонной трубопроводом возвратного ила, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса очистки сточных вод, путем рационального использования взвешенного слоя и индустриальное™ изготовления установки, аэротенк-осветлитель выполнен в виде двух симметрично расположенных в плане одинаковых прямоугольных отделений аэротенка и встроенного между ними осветлителя со взвешенным слоем и снабжен двумя не ,. доходящими до дна аэротенка-освётлителя технологическими перегородками, взаимно параллельными в верхней части и сходящимися под острым углом в нижней части с образованием зон тонкослойной насадки и взвешенного слоя, вертикального циркуляционного канала и продольных циркуляционных щелей, каждое прямоугольное отделение снабжено, по меньшей мере, двумя наклонными трубопроводами возвратного ила и дельтовидны-, ми диффузорами, закрепленными на внутренней поверхности технологических перегородок в зоне взвешенного слоя, ниже тонкослойной насадки, выполненной в виде наклонных пластин, при этом нижние концы наклонных трубопроводов, присоединены к дельтавидным диффузорам, а верхние концы - к средним частям струенаправляющих колонн, у которых эти средние части выпол- нены цилиндрической формы, а верхние и нижние части - конической формы.

2. Аэротенк-осветлитель по п. 1, о т л и - чающийся тем, что дельтовидные диффузоры расположены в шахматном порядке.

3. Аэротенк-осветлитель по п. 1. о т л и - чающийся тем, что тонкослойная насадка выполнена из горизонтальных блоков, установленных с углом наклона пластин к горизонту смежных блоков, отличающимся на величину (180-0)°. где а-угол наклона пластин к горизонту.

Использование: биологическая очистка бытовых и производственных вод активным илом. Сущность изобретения: аэротенк-ос- ветитель выполнен в виде двух одинаковых прямоугольных отделений, симметрично расположенных.в плане относительно встроенного между ними осветлителя со взвешенным слоем и зонами тонкослойной насадки и взвешенного слоя, а также вертикальным циркуляционным каналом и продольными циркуляционными щеляМи. Прямоугольные отделения аэротенка оборудованы механическими аэраторами с коак- сиально установленными под ними струенаправляющими колоннами, сообщенными с осветлителем со взвешенным слоем наклонными трубопроводами возвратного ила, нижние концы которых гфисоединены к дельтовидным диффузорам, закрепленным внутри зоны взвешенного слоя осветлителя, а верхние концы - присоединены к средним цилиндрическим частям струенап- .равляющих колонн. 2 з.п.ф-лы,-3 ил.

3738

7 /rSOijr,l

38