Аэротенк Советский патент 1993 года по МПК C02F3/12 

Изобретение относится к области биологической очистки бытовых и промышленных сточных вод. Наиболее рационально применение данного изобретения в условиях значительных колебаний количества и состава сточных вод при необходимости стабильной и полной биологической очистки.

Целью изобретения является повышение эффективности очистки в условиях натурных колебаний состава и притока сточных вод.

На фиг. 1 представлен аэротенк, план: на фиг. 2 - продольный разрез смесительного коридора, включающий конструкцию циркуляционных камер и распределительного лотка. Цифрами без скобок указаны

позиции конструкции циркуляционных камер прямого смесительного коридора, со скобками - указаны позиции аналогичной конструкции циркуляционных камер обратного смесительного коридора.

Прямоугольный корпус 1 аэротенка 2 содержит прямой смесительный коридор 3 с подводящим каналом 4 сточных вод, отводящим каналом 5 иловой смеси и установленные вдоль прямого смесительного коридора пневматические аэраторы 6, присоединенные к воздухонагнетателю постоянной производительности. Циркуляционные камеры 7 прямого смесительного коридора образованы отражательными щитами 8 с придонной щелью 9 и затопленными водосливами 10, между которыми размещены установленные

00 СЬ

2

поперек прямого смесительного коридора пневматические аэраторы 11, присоединенные к воздухонагнетателю 12 переменной производительности, делящими прямой смесительный коридор на последовательно соединенные секции 13 в плане близкой к квадратной форме. Обратный смесительный коридор 14 отделен от прямого смесительного коридора струенаправляющей перегородкой 15, в верхней части которой установлен распределительный лоток 16, соединенный с подводящим каналом сточных вод, боковые стенки 17 которого снабжены выпускными отверстиями 18, и оборудованный установленными вдоль об- ратного смесительного коридора пневматическими аэраторами 19, присоединенными к воздухонагнетателю постоянной производительности. Циркуляционные камеры 20 обратного смесительного коридора знало- гичной конструкции образованы отражательными щитами 21 с придонной щелью 22 и затопленными водосливами 23, между которыми размещены установленные поперек обратного смесительного коридора пневматические аэраторы 24, присоединенные к воздухонагнетателю переменной производительности, делящими обратный смесительный коридор на последовательно соединенные секции 25, форма которых в плане близка к квадратной. Генератор 26 имеет подводящий канал 27 возвратного активного ила и пневматические аэраторы 28, присоединенные к воздухонагнетателю постоянной производительности, отделен смежной разделительной стенкой 29 с переливными окнами 30 в местах примыкания циркуляционных камер обратного смесительного коридора от обратного смесительного коридора и разделен на секции 31 секционирующими перегородками 32.

Аэротенк работает следующим образом.

Сточную воду по подводящему каналу 4 сточных вод подают е распределительный лоток 16, через выпускные отверстия 18 которого она поступает в последовательно соединенные секции 13 и 25 прямого и обратного смесительных коридоров 3, 14, соответственно. Здесь органические за- грязнения сточных вод, перемещающихся к отводящему каналу 5 иловой смеси, в присутствии растворенного в иловой смеси кислорода подвергаются биологическому окислению аэробными микроорганизмами активного ила. Определенная часть кислорода (по существу 30-50 %), необходимая проведения процесса биологической очистки сточных вод, вносится в аэротенк 2 в результате работы установленных вдоль

прямого и обратного смесительных коридоров пневматических аэраторов 6 и 19, которые присоединены к воздухонагнетателям постоянной производительности. Другая часть кислорода (по существу 50-70 %) вносится в аэротенк в результате работы установленных поперек коридоров пневматических аэраторов 11 и 24 циркуляционных камер 7 и 20 прямого смесительного коридора 3 и обратного смесительного коридора 14, присоединенных к воздухонагнетателям 12 переменной производительности, например, с регулируемым числом оборотов.

В результате эрлифтного эффекта, создаваемого работой пневматических аэраторов 11 и 24 циркуляционных камер 7 и 20, поток иловой среды вовлекается через придонные щели 9, 22, внутрь соответствующих циркуляционных камер, поднимается вверх, изливаясь затем через затопленные водосливы 10, 23 в следующие по ходу движения жидкости последовательно соединенные секции 13, 25 прямого и обратного смесительных коридоров.

Таким образом, в аэротенке помимо движения очищаемых сточных вод по прямому смесительному коридору 3 от подводящего канала 4 сточных вод до отводящего канала 5 иловой смеси возникает постоянно действующий продольный рецикл иловой смеси, с двух сторон огибающий струенап- равлягощую перегородку 15 и охватывающий прямой и обратный смесительные коридоры 3 и 14. В сочетании с децентрализованным впуском сточных вод в аэротенк это позволяет обеспечить равномерную и близкую к оптимальной нагрузку на активный ил во всех зонах аэротенка, что способствует хорошей адаптации аэробных микроорганизмов и улучшает седиментаци- онные свойства активного ила; увеличить среднее время пребывания активного ила в аэробных условиях, что способствует более интенсивному продуцированию окислительных ферментов, определяющих скорость процесса очистки; повысить степень использования кислорода воздуха на 10-15% за счет совмещения в аэротенке продольного и поперечного перемешивания иловой смеси.

С учетом изложенного, в аэротенке предлагаемой конструкции по сравнению с традиционными сооружениями существенно сокращается рабочий объем и затраты энергии на аэрацию жидкости.

В условиях натурных колебаний нагрузки, вызванных изменением расхода и состава сточных вод, производят автоматическое регулирование производительности воздуходувных агрегатов, например путем изменения числа оборотов роторов воздухонаг- нетателей. Это позволяет привести в соответствии реальные потребности процесса в кислороде с количеством нагнетаемого воздуха, что практически исключает непроиз- водительные затраты электроэнергии воздуходувными агрегатами. В результате изменения количества вводимого воздуха, подводимого к пневматическим аэраторам 11,24, циркуляционных камер 7,20 прямого и обратного смесительных коридоров, происходит изменение интенсивности продольного рецикла иловой смеси и энергозатрат на его создание в прямом и обратном смесительных коридорах 3, 14, связанное с изменением количества поступающих загрязнений.

Два расширения диапазона экономического регулирования производительности воздухонагнетателей изменение частоты вращения их роторов связано с изменением глубины погружения пневматических аэраторов циркуляционных камер. При этом, регулирование интенсивности продольного рецикла и скорости растворения кислорода в аэротенке будет происходить не только за счет изменения количества подаваемого воздуха, но и за счет изменения глубины погружения аэраторов, что увеличивает диапазон регулирования потребляемой мощ- ности до 40-60 %.

Возвратный активный ил по подводящему каналу 27 возвратного активного ила подают в регенератор 26, являющимся ре- генератором-вытеснителем. где ил последо- вательно проходит секции 31, отделенные одна от другой секционирующими перегородками 32, и восстанавливает свою окис- лительную способность в условиях обеспечения достаточным количеством рас- творенного кислорода. В конце регенератора поток возвратного активного ила смешивается с циркуляционным потоком иловой смеси, движущимся по обратному смесительному коридору 14 в прямой сме- сительный коридор 3, и включается в процесс биологического окисления органических загрязнений сточных вод.

При увеличении количества загрязнений, поступающих в аэротенк, автоматически про- исходит увеличение частоты вращения роторов воздухонагнетателей 12 переменной производительности и связанное с этим увеличение глубины погружения пневматических аэраторов 11,24 циркуляционных камер 7,20. В результате этого увеличивается количество воздуха, вводимого в обрабатываемую жидкость и скорость растворения кислорода, обусловленная увеличенным расходом воздуха, а также возросшей глубиной погружения

пневматических аэраторов. Дополнительно происходит постепенное динамическое повышение уровня в циркуляционных камерах 7, 20, в результате чего иловая смесь из аэротенка начинает через переливные окна 30 в смежной разделительной стенке 29 поступать сначала в дальние от подводящего канала 27 возвратного активного ила секции 31, а затем в ближние до тех пор, пока весь регенератор 26 не включится в совместную окислительную работу с аэротенком. Если принять, что в начальный момент концентрация активного ила составляет 8 г/л, а в аэротенке 2 г/л, то в результате указанных операций в аэротенке будет плавно устанавливаться рабочая концентрация активного ила равная 4 г/л, а рабочий объем аэротенка увеличиться на 1/3 за счетсработки регенератора. Это позволит обеспечить постоянство нагрузки на активный ил и высокую степень очистки в условиях увеличения количества поступающих загрязнений по меньшей мере s два раза. При уменьшении количества поступающих загрязнений в аэротенк технологические операции выполняются в обратной последовательности, в результате чего воздухонагнетатели пере- менной производительности переходят в режим экономического регулирования, а в генераторе 26 происходит постепенное накопление возвратного активного ила концентрацией 8 г/л из вторичнх отстойников и его регенерация (зарядка регенератора).

Таким образом, изобретение обеспечивает поддерживание нагрузки на активный ил на уровне, близком к постоянному, что в условиях значительных колебаний количества и состава сточных вод обеспечивает их стабильную и полную биологическую очистку при одновременном значительном сокращении капитальных и эксплуатационных затрат.

Вышеуказанные технологические признаки позволяют повысить эффективность очистки в условиях натурных колебаний состава и притока сточных вод при снижении расхода электроэнергии на 25-30 %, повышении степени использования кислорода воздуха на 10-15 %, экономии капитальных затрат на 30-35 %.

Ф о р м у л а и з о б р е те н и я

1. Аэротенк, содержащий корпус с прямым смесительным коридором, подводящий канал сточных вод, отводящий канал иловой смеси и установленные вдоль прямого смесительного коридора пневматические аэраторы, а также циркуляционные камеры и регенератор с подводящим каналом возвратного активного ила, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки в условиях натурных колебаний состава и притока сточных вод, прямой смесительный коридор снабжен отражательными щитами с затопленными водосливами, разделяющими его на циркуляционные камеры, пневматические аэраторы установлены поперек прямого смесительного коридора и образуют со щитами и водосливами последовательно соединенные секции в плане близкой к квадратной формы, аэротенк снабжен струенапрэвляющей перегородкой с распределительным лотком в верхней части, образующей обратный смесительный канал, соединённый с подводящим каналом сточных вод, в боковых стенках которого выполнены выпускные отверстия, в обратном смесительном коридоре также выполнены циркуляционные камеры с образованием последовательно соединенных секций в плане близкой к квадратной формы, регенератор снабжен смежной с обратным смесительным коридором разделительной стенкой и перегородками, образующими в нем секции.

2. Аэротенк по п. 1, отличающийся тем, что пневматические аэраторы установлены в циркуляционных камерах прямого и обратного смесительных коридоров и снабжены водухонагнетателями переменной производительности с регулируемым числом оборотов.

3. Аэротенк по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что пневматические аэраторы циркуляционных камер прямого и обратного смеси- тельных коридоров установлены с возможностью вертикального перемещения.

4. Аэротенк по пп. 1-3, о т л и ч а ю щ и й- ся тем.то в смежной разделительной стенке в местах примыкания циркуляционных камер обратного смесительного коридора выполнены переливные окна, высота-расположения

которых уменьшается по мере удаления от подводящего канала возвратного активного ила.

Л-fJ

Изобретение относится к области биологической очистки бытовых промышленных сточных вод. Цель изобретения - повышение эффективности очистки в условиях натурных колебаний состава и притока сточных вод, Указанная цель достигается тем, что прямой смесительный коридор аэротенка разделен циркуляционными камерами с установленными поперек коридора пневматическими аэраторами, присоединенными к воздухонагнетателям переменнойпроизводительности, на последовательно соединенные секции. Обратный смесительный коридор отделен от прямого струенаправляющей перегородкой с распределительным лотком, боковые стенки которого выполнены выпускные отверстия и имеет циркуляционные камеры, образующие последовательно соединенные секции. Регенератор разделен на секции секционирующими перегородками, а пневматические аэраторы смесительных коридоров присоединены к воздухонагнетателям переменной производительности и выполнены с возможностью вертикального перемещения. Смежная разделительная стенка отделяет секционированный регенератор от обратного смесительного коридора и имеет переливные окна переменной высоты расположения. 2 ил.

Фиг. 2