Способ биологической очистки дождевых вод Советский патент 1981 года по МПК C02F3/02 

Изобретение относится к канализации, точнее к биологической очистке дождевых вод, отводимых с территории городов и промьшшенных предприятий. Известен способ, в котором доядп(евые воды, отводимые совместно с хозбытовыми и (или) промьпЕпенными сточны ivOi. водами в системах общесплавной и полураздельной канализации, подвергаются биологической очистке активным илом в аэротенках l j. При этом емкость аэротенков, опре деляемая исходя из суммарного прито в дождь, значительно превьшает емкос потребную в сухую погоду, при поступ лении только хозбытовьпс и (или) промышленных сточных вод. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ, по которому дополнительный расход сточных вод в системе общесплавной канализации, поступающий в период дождя, подвергается очистке в отдельном аэрационном сооружении с использованием аэробностабилизированного избыточного ила аэротенков, в которых очищаются сточные воды в сухую ПОГОДУ J2 . Недостатком данного способа является малая окислительная способность стабилизированного избыточного ила при одновременном значительном уменьшении его массы в результате самоокисления при длительной (до 20-ти сут. аэрации в условиях отсутствия экзогенного питания. В результате эффективность очистки в аэротенках работающих на стабилизированном избыточном иле, невелика, особенно при больших расходах сточных вод в период дождя. Цель, изобретеиия - повышение степени очистки. Указанная цель достигается тем, что согласно способу биологической очистки дождевых вод в аэротенке с использованием избыточного активнога ила, образующегося при аэрации хозбы товьгх и (или) промышлен}шх сточных вод, в аэротенк вводят аэробнокондиционированную смесь избыточного активного ила и осадка первич1П,1х отстой ников, причем, аэробнокондиционированную смесь предварительно уплотняют отстаиванием в течение 1-2 ч , и смесь избыточного активного ила и сырого осадка сточных вод аэробно кондиционируют до удельного сопротивления (10-15) . Подача аэробноковдиционированной смеси избыточного ила и осадка первич ных отстойников в аэротенк позволяет поддерживать в нем высокую концетрацию активной биомассы при увеличенном в период дождя расходе сточных вод, поступающих на очистные сооружения, и тем самым сохранить оптимальную нагрузку на ил, при которой обеспечивается высокое качество очищенной сточной жидкости. Сооружения биологической очистки включают первичный отстойник, аэротенк с регенератором или без него, вторичный отстойник, аэробный кондиционер, представляющий собой аэроцио ную емкость типа аэротенка, установку механического обезвоживания конди ционированной смеси избыточного ила и осадка первичного отстойника на фильтр-прессах или вакуум-фильтрах в сухую погоду. При системах полураздельной и общесплавной канализации с аккумуляцией части притекающего в дождь стока, для чего служит аккумул рующая емкость, на подводящем коллек торе размещена разделительная камера При системе полной раздельной канали зации, когда дождевые воды подводят на площадку очистных сооружений отдельно от хозбытовых и (или) промьгшленных сточных вод, разделительная камера не устраивается. Один илоупло нитель предназначен для уплотнения избыточного ила, другой - для уплотнения кондиционированной смеси избыточного ила и осадка первичного от стойника. Притекающий в сухую погоду поток хозбытовых и (или) промьшшенны сточных вод проходит транзитом через разделительную камеру, из которой сточные воды поступают в отстойник, откуда осветленные сточные воды пода ют в аэротенк. Проаэрированная жидкость поступает во вторичный отстойник, где происходит отделение ила. Очищенные сточные воды после хлориро вания удаляют за пределы очистных со 8 14 оруже1Э1Й, а циркулир.тощий пл ;юдают в регенератор, откуда ииркулируюп.;-: активный ил на..ранляют в азротенк. При работе аэротенка без отдельной регенерации циркулирующий активный ил из вторичного отстойника подают непосредственно в аэротенк.. Избыточный ил, удаляемый из вторичного отстойника, попадает непосредственно в аэробный кондиционер, куда поступает также осадок первичного отстойника, либо предварительно проходит через илоуплотнитель, из которого в аэробный кондиционер подают уплотняемый избыточный ил. В кондиционере смесь избыточного ила и осадка первичного отстойника Подвергают аэрации. Показателем достаточной продолжительности кондиционирования может служить седиментационная характеристика биомассы значе шя индекса объема 25-40 см на 1 г сухого вещества после отстаивания 1-2 ч при влажности 97,5-99Z или величина удельного сопротивления биомассы - не более 50 10 .см/г. Неуплотненную кондициони.рованпую смесь избыточного ила н осадка первичного отстойника подают либо непосредственно на установку мехлнп- ческого обезвоживания, либо в уплотнитель, откуда на установку поступает уплотненная кондиционированная смесь. Обезвоженную кондиционированную смесь направляют на сушку. Яповую воду из уплотнителя и жидкую фазу с установки механического обезвоживания направляют на очистку совместно с осветленными сточными водами. Жидкая фаза из уплотнителя по своим показателям близка к очищенньгм сточным водам и может отводиться совместно с ними за пределы очистных сооружений. В период дождя при системах полураздельной и общесплавной канализации без аккумуляции части стока сооружения работают как и в сухую погоду, однако при этом неуплотненная кондиционированная смесь избыточного ила и осадка первичного отстойника или уплотненная кондиционированная смесь поступает не на установку механического обезвоживания, а подается в аэротенк. При наличии аккумулирующей емкости притекающий поток, представляющий собой смесь дпждевых вод с хозбытовыми и (или) промьшшенными сточными водами, делят в разделительной камере на две части, часть потока проходит последовательно отстойник, аэротенк и рторичший 5 отстойник. Часть потока из разделительной камеры поступает в аккумулиpyvjiMV) емкость, которая постепенно срабатывается в сухую погоду. Отстоенные сточные воды из емкости направляют на очистку совместно с осветленными хозбытовыми и (или) промьшшенными сточными водами при одновременной подаче в аэротенк неуплот ненной кондиционированной смеси или уплотненной кондиционированной смеси При полной раздельной системе канали зации дозвдевые воды протекают непосредственно в аккумулирующую емкость из которой за аккумулированный сток направляют в аэротенк с одновременной подачей в последигий неуплотненной ко диционированной смеси избыточного ил и осадка первичного отстойника или неуплотненной когщиционированной сме си. При аэрации дождевых вод совместно с хозбытовыми и (или) ПГОМЫШЛеННЫМИ сточными водами или без них в отдельном аэротенке сооружения включают первичный отстойник, .аэротенк, вторичный отстойник, аэробный кондиционер, установку механического обез вожива 1ия кондиционированной смеси, аккумулирующую емкость, разделительную камеру, илоуплотнитель для уплотнения избыточного ила и уплотнитель для уплотнения кондиционированной ,смеси. Аэротенк и вторичный отстойник , предназначен для поступающего в период дождя расхода воды сверх рас хода хозбытовых и (или) промышленных сточных вод в сухую погоду. Протекающий в сухую погоду поток сточных вод проходит транзитом через разделительную камеру, из которой сточные воды поступают в отстойник, откуда осветленные сточные воды попадают в аэротенк. Проаэрированная жидкость поступает во вторичный отстойник, откуда очищенные сточные воды удаляют за пределы очистных сооружений, а циркул рующий ил подают в регенератор. Из регенератора циркулирующий активный ил направляют в аэротенк. При работе аэротенка без отдельной регенерации циркулирующий активный ил из вторично го отстойника подают непосредственно в аэротенк. Избыточный ил из вторичного отстойника подают непосредственн в аэробный кондиционер,куда поступаеч также осадок первичного отстойника, либо предварительно пропускают через илоуплотнитель, из которого в аэробны 1 кондиционер подают уплотненЛьй избыточный ил. Неуплотненнуюкондиционированнута смесь подают либо непосредственно на установку механического обезвоживания, либо в уплотнитель, откуда на установку поступает уплотненная кондиционированная смесь. Обезвоженную кондиционированную смесь направляют на сушку. Иловую воду из илоуплотнителей и жидкую фазу с установки механического обезвоживания направляют на очистку совместно с осветленными сточными водами. Жидкая фаза из уплотнителя отводится за пределы очистных сооружений совместно с очищенньсми сточными водами. В период дождя в системах общесплавной и полураздельной канализации протекающий поток сточных вод делят в разделительной камере на двечасти. Часть потока подвергают очистке аналогично хозбытовым и (или) промьшшенHbJM сточным водам в сухую погоду, а часть потока направляют непосредственно в аэротенк либо в аккумулирующую емкость, откуда в аэротенк подают зааккумулированный сток. Одновременно в аэротенк подают уплотненнуто кондиционированную смесь избыточного ила и осадка первичного отстоЙ1шка, либо уплотненную кондициот1рованную смесь. Проаэрироваиная жидкость из аэротенка направляется во вторичный отстойник, откуда очищенные cTO4ffi)ie воды отводят за пределы очистных сооружений, а отделенную биомассу подают в кондиционер. В системе полной раздельной канализации хозбытовые и (или) промышленные сточные воды подвергают очистке аналогично сточным водам, протекающим в сухую погоду при общесплавной и полураздельной канализации, а дождевые воды направляют либо в аэротенк при одновременной подаче в него неуплотненной кондиционированной смеси или уплотненной кондиционированной смеси, либо в аккумулирующую емкость, из которой зааккумулированные воды подают в аэротенк. Пример . Городские сточные воды, представляющие собой счесь хозбытовых и промышленных CTO4iaix вод, смешивают с дождевыми водами в соотношении 2: 1 .Полученную смесь аэрируют при следующих вариантах: с активным илом при добавлении аэробнокондицнонироваяной смеси избыточного ила и осадка первичного отстойника. Продолжитель .8 ность кондиционирования 2-е сут , соотношение избыточного ила и осадка первичного отстойника по объему 4:1, по сухому веществу 4:4, с активным илом при добавлении аэробностабилиэированного избыточного ила. Продолжительность стабилизации 10 сут ; с аэробнокондиционированной смесью избыточного ила и осадка пёрвично1о отстойника после кондиционирования при условиях, указанных в первом варианте с аэробностабилизированным избыточным илом после стабилизации при условиях, указанных во втором вариан те. Результаты сведены в табл. 1 и 2. Как видно из табл. 1 и 2 степень очистки сточных вод по БПК. и взвешенным веществам в случае использова ния предлагаемого способа превьшает таковую для данногоспособа как при аэрации избыточного (в период дождя) расхода в отдельном сооружении, так и;при аэрации притекающего в дождь повышенного расхода в том же аэротенке, в котором подвергают очистке сточные воды в сухую погоду. За счет подачи в аэротенк аэробнокондиционированной смеси избыточного ила и осадка первичных отстойников обеспечивается повышение эффективности очистки в системах общесплавной, полураздельной и полной раздельной канализации или, при одинаковой эффективности очистки, сокращение продолжительности аэрации и соответственно емкости аэротенков, требуемой для очистки повьшхенных расходов в период дождя. Кроме того, аэробнокондиционированная смесь избыточного ила и осадка первичных отстойников обладает по сравнению с сырым осадком первичных отстойников и аэробностабилизированным избыточным илом лучшей водоотдачей, что обеспечивает высокую производительность аппаратов при механическом обезвоживании твердой фазы сточных вод. При этом аэробное кондиционирование менее продолжительно, чем аэробная стабилизация, что обеспечивает также сокращение емкостей в комплексе очистных сооружений . Т а б л и ц а 1

Доза введенных в сточную жидкость- г/л

стабилизированного избыточного ила

аэробнокондиционированной смеси избыточного ила и осадка первичных отстойников

БПКс очищенной сточной жидкости, , после аэрации - со стабилизировашшм избыточным илом

с аэробнокондиционированной смесью избыточного ила и осадка первичных отстойников

Снижение БПК,%

после аэрации со стабилизированным избыточным илом

с аэробнокондицированной смесью избыточного ила и осадка первичных отстойников

4,52

3,74

39,0

21 ,2

76,6

Концентрация взвешенных веществ rf очищенной сточной жидкости

М у if iT X

после аэрации со стабилизированным избыточным илом

с аэробнокондиционированной смесью избыточного ила и осадка первичных отстойников

Снижение концентрации взвешенных веществ, %

после аэрации со стабилизированным избыточным илом

с аэробнокондиционированной смесью избыточного ила и осадка первичных отстойников «1Я

Показатели

Доза введенных восточную жидкость, г/л. активного яла

стабилизированного избыточного ила аэробнокондиционированной смеси

избыточного ила и осадка первичных отстойников

BnjCj- очишершой сточной жидкости, МГ02/Л после аэрации с активным илом при введении

стабилизированного избыточного ила

аэробнок(.ядииионированной смеси избы-; точного И.11.Ч н осядка первичных отстойников

36,1

24,3

80,7

87,0

Таблица2

Способ

Предлагаемый

Известный

2,04

2,04 2,26

1,87

18,8

11.4 V Отношение объема смеси хозбытовых и промышленных сточных вод к дождевым водам 2:1, т.е. превышение расхода во время дождя на 50% по сравнению с бездождевым периодом. Продолжительность аэробной стабилизации избыточного ила 10 сут. -f-,-,.... . л .n - 1 cturwiJi,o ruwmitTMrnjlW HJict I L/ Cy т Продолжительность аэробного кондиционирования смеси избыточного .ила и осадка первичных отстойников 2-е сут. БПК исходной сточной жидкости (фильтровальная проба) 162 . -Х Концентрация взвешенных веществ в исходной сточной жидкости 18/ мг/л.