Устройство для биохимической очистки сточных вод Советский патент 1982 года по МПК C02F3/26 C02F103/28 C02F103/32 

(5) УСТРОЙСТВО для БИОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ

сточных вод

Изобретение относится к устройствам для биохимической очистки сточны вод и может быть использовано для очистки сточных вод городов, больших поселков, а также предприятий микробиологической, прищевой, мясо-молочный, целлюлозно-бумажной и деревообрабатывающей промышленности. Известно устройство для биохимической очистки сточных вод, выполнен ное в виде нескольких коаксиально расположенных цилиндрических емкостей, в кольцевом пространстве между стенками которых размещены зона аэра ции, зона вторичного отстаивания и з на стабилизации избыточного ила. Устройство снабжено неподвижными поверхностными аэраторами, располо-. женными в зоне аэрирования, а в зоне стабилизации размещены прикреплен ные к вращающейся ферме поверхностны аэратор барабанного типа, перемешивающее устройство в виде скребка и циркуляционного насоса. Сточная вода поступает в зону аэрирований, где обрабатывается бактериальным илом и направляется в отстойник. Осевший ил собирается в центральной части отстойника, откуда поступает в распределительное устройство, которое часть ила возвращает в аэротенк, а остальной в стабилизатор. В зоне стабилизации ил со дна собирается скребками и циркуляционным насосом и подается в зону действия поверхностного аэратора tl. Недостатком этого устройство является наличие отдельной зоны стабилизации ила, усложняющей конструкцию очистного сооружения. Известно устройство для биохимической очистки сточных вод, выполненное в виде цилиндрического аэротенкасмесителя, снабженного центрофиксированным вращающимся мостом с закрепленными на нем мешалками и скребками, а также насосом для возврата бактериального ила из вторичного отстойни39ка в аэротенк-смеситель. Сточная вода поступает в аэротенк-смеситель, где обрабатывается бактериальным илом и кислородом воздуха, поступающим в воду за счет работы мешалок, и направляется после этого во вторич ный отстойник. Осевший ил из отстойника поступает в аэротенк-смеситель, а избыточный ил удаляется Г2}. Однако наличие установленных на вращающемся мосту поверхностных аэра торов вызывает круговое ламинарное вращение жидкости в емкостях очистных сооружений,.неизбежно приводящее к концентрированию бактериального ила в их центральной части. Это вызывает неравномерное поступление и потребление кислорода ило-жидкостной смесью и связанное с этим снижение интенсивности биохимических процессов, происходящих в активном иле. В результате этого снижается производительность очистных сооружений и увеличивается потребление электроэне гии для создания турболентного тече ния жидкости. Цель изобретения - повышение эффективности биохимической очистки с одновременным снижением энергозатрат. Поставленная цепь достигается тем что перемешивающее устройство выполнено в виде гребного винта, ось вращения которого размещена под острым углом к днищу аэротенка-смесителя и направленная от центра к его периферии. Узел транспортирования ило-жидкостной смеси выполнен 6 виде нескол ких вертикальных трубок со сливными воронками, размещенными в их верхней части на разной высоте. На чертеже схематично представлено предлагаемое устройство, общий вид. Устройство состоит из цилиндричекого корпуса 1, подвижного моста 2 ,с установленными на нем механическими глубинными кавитационными аэраторами 3, гребными винтами 4, создаю щими донные вихревые струи, направ-. ленные радиально от центра к периферии, и скребками 5, передвигающими наиболее тяжелый осадок к центру, что позволяет в случае перегрузки очистного сооружения наиболее старый ил периодически удалять через центральный приямок 6. Устройство имеет также подводящий трубопровой 7, по которому поступает сточная вода пос4ле первичного отстаивания, и узел транспортирования ило-жидкостной смеси, расположенный в центре корпуса 1, с отводящим трубопроводом 8 для передачи ило-жидкостной смеси на вторичные отстойники. Узел транспортирования ило-жидкостной смеси состоит из нескольких вертикальных трубок 9со сливными воронками 10, обеспечивающими подсос воздуха, обогащающего отводимую ило-жидкостную смесь. Циркуляционный ил возвращается обратно в аэрируемую емкость насосом. На мосту 2 может быть установлен вентилятор 11 с соответствующими воздуховодами, соединяющими его с аэраторами. Устройство работает следующим образом. Сточная вода после механической обработки в первичных отстояниках поступает по трубопроводу 7 в аэротенк-смеситель V, где она в среднем в течение 1,5 - 2 ч обрабатывается бактериальным илом общей концентрации 7-15 г/л. Кислород вводится с атмосферным или дополнительно обогащенный воздухом кавитационными аэраторами 3. Взмучивание бактериальног го ила осуществляется гребными винтами и скребками 5. Сильными вихревыми придонными струями от гребных винтов оседающий бактериальный ил поднимается кверху и, попадая в сферу дейтсвия аэролифтов, образуемых аэраторами, приближается к ротору аэротора, где крупные хлопья ила разбиваются, открывая доступ кислороду к клеткам бактерий, находящимся в середине хлопьев. Мост совершает 6 10об/ч, и при каждом повороте происходит полное взмучивание ила по всей поверхности дна. Если в аэротенке, особенно при неравномерной нагрузке, накапливается много старых клеток бактерий, наиболее склонных к хлопьеобразованию, то их можно удалить через приямок 6, остановив часть гребенных винтов k и используя скребки 5. При большой нагрузке на аэротенк растворенными или даже взвешенными загрязняющими веществами увеличивают подачу кислорода посредством установки вентилятора с давлением 800-1000 мм вод. ст. Использование вентилятора, соединенного с аэратором через напорные воздуховоды, позволяет там, где это выгодно, обогащать атмосферный воздух, поступающий к аэратору, техническим

5 93 кислородом. Обработанная биохимическим способом вода поступает в сливные воронки 10 и по трубкам 9 и трубопроводу 8 направляется во вторичный отстойник. Ввиду того, что во вторимном отстойнике необходимо иметь запас кислорода порядка i-S мг/л поступающей жидкости, а работа аэротенка-смесителя при таком насыщении является неэкономичной, дополнительное введение кислорода воздуха осуществляется сливными воронками, размещенными на разной высоте и в зависимости от уровня жидкости включаемыми в работу в том или ином количестве. Сечение вертикальных трубок 9 и соответг ствующих им воронок должно быть таким, чтобы создающаяся в них ско- рость течения жидкости обеспечивала подсос воздуха в количестве 5 20% объема протекающей жидкости.

Глубинные кавитационные аэраторы при своей работе создают восходящие токи жидкости (так называемый эрлифт), обеспечивающие интенсивное перемешивание жидкости, а за счет кавитационных явлений обеспечивается высокое диспергирование воздуха. Все это приводит к интенсивному поглощению кислорода жидкостью, доходящему до 10кг в час на 1 кВт при дефиците е,го, равном 1, и 20°С. ГребнЬ1е винты, установленные под острым углом к днищу емкости, создают сильную вихревую, струю, поднимающую со дна весь оседающий ил. Благодаря совместной работе аэраторов и гребных винтов в аэротенке-смесителе создается локальное турбулентное, преимущественно радиальное, движение жидкости, обеспе чивающее как перемешивание ило-жидкостной суспензии, так и аэрирование сточной воды. Предлагаемая конструкция переливной воронки обеспечивает . подсос воздуха и, тем самым, дополниА

тельно обогащает ило-жидкостную смесь кислородом, что предотвращает загнивание активного ила во вторичном отстойнике.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет упростить конструкцию очистных сооружений, повысить эффективность работы очистного сооружения при одновременном снквкении в 1,5-3 раза энергозатраты и в 2 5 раз затраты на их эксплуатацию.

Формула изоберетения

Устройство для биохимической OMMt стки сточных вод, включающее аэрот тенк-смеситель, снабженный подвижньт мостом, на котором установлены аэраторы, скребки и перемешивающие устройства, и узлом транспортирования ило-жидкостной смеси, размещенным по оси аэротенка-смесителя, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности биохимической очистки с одновременным снижением энергозатрат, перемешивающее устройство выполнено в виде,гребневого винта, ось вращения которого размещена под острым углом к днищу аэротенка-смесителя и направлена от центра к его периферии.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Патент ФРГ № , кл.. 85с 3/Oi, 1966.