Комбинированное устройство для биологической обработки сточных вод

 

..SU„„, 0 1914

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОИИАЛИСТИНЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(59 . С 02 F 3/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .:--- и,„, Ц

М@@ тв,„„

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3406885/23-26 (22) 11, 03. 82. (46) 30.07.83. Бюл. Ф 28 (72) E.A. Стахов и В.Я. Чечель (53) 628. 356 (088. 8)

-(56) 1. Патент CtdA Р 4192742, кл. 210-17, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3285662/23-26,. кл. С 02.F .3/06, 198 1., .. (54 (57) с КОМБИНИРОВАННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОБРАБО ГКИ СТОЧЙЫХ- ВОД, содержащее цилиндрический резервуар с коаксиально установленной цилиндрической перегородкой, не доходящей до его днища, и трубой по оси резервуара, камеру остаивания между трубой и перегородкой, камеру стабилизации между перегородкой и стенкой резервуара, цйркуляцион-, ный насос патрубки ввода исходной жидкости, одна часть которых расположена тангенциально в нижней часt2.ти камеры стабилизации на уровне ввода жидкости в камеру отстаивания, другая в камере. стабилизации под углом до 60 к поверхности жидкости, патрубки вывода, циркулирующей смеси и избыточного ила, расположенные тангенциально,к корпусу резервуара, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности и экономичности очистки и минерализации осадка за счет уве.личения концентрации растворенного кислорода в илоной смеси и последующего ее флотационного разделения, цилиндрйческий резервуар снабжен герметической крышкой, трубопроводом сжатого воздуха и флотационным . 3. илоразделителем, расположенным над крышкой, биотенком, размещенным в трубе, с трубопроводом подачи

:смеси и отмершей биопленки во флота- 1 ционный илоразделитель с .дросселирую,щим элементом, установленным на этом трубопроводе.

1031914

Изобретение относится к комбинированным средствам биологической обработки бытовых и близких к ним по составу призводственных сточных вод, состоящих из биофильтров и устройств для минерализации осадка.

Известен способ и устройство для биологической обработки сточных вод, предусматривающий подачу вод в замкнутую герметическую камеру для насыщения кислородом, в которую вводится кислородосодержащий гаэ под давлением, выше. атмосферного

Затем сточные воды подают в замкнутую герметическую фильтрующую камеру, в которой также поддерживается повышенное давление. Внутри фильтрующей камеры пересыщенные кислородом сточные воды проходят, через загрузку биофильтра и в результате очищаются. В очищенной сточной воде измеряют остаточное содержание растворенного кислорода и регулируют упомянутое повышенное давление, в результате чего коF личество кислорода растворенного в сточных водах, подлежащих обработке, является функцией измеренного остаточного содержания растворенного кислорода в очищенной воде.

Установка содержит приемный резервуар, насос и трубопроводы для подачи исходной жидкости в замкнутую герметическую камеру, замкнутую герметическую камеру для насыще." ния исходной жидкости кислородом под избыточным давлением, трубопровод с регулятором подачи кислород" держащего газа в камеру насыщения, замкнутую герметическую фильтрую щую камеру, внутри которой поддерживается избыточное давление и размещен биофильтр, трубопровод для отвода из биофильтра очищенной воды.

Установка позволяет кроме очистки воды поддерживать также заданную

"концентрацию: растворенного кислорода в очищенной воде, изменяя давление насыщения кислородом исходной воды !1).

Однако в установке полезно не используется повышенное давление иловой смеси для ее дальнейшего разделения и не производится обработка осадка в аэробных условиях при наличии избйточйого количества кислорода.

Известен также гидроциклонный стабилизатор-биофильтр со струйной аэрацией, представляющий собой цилиндрический резе1 вуар с коаксиально установленными цилиндрической перегородкой,не доходящей до его днища/ и трубой внутри которой размещен биофильтр, разделяющими резервуар на камеру отстаивания (между трубой и перегородкой) и камеру стабилизации (между перегородкой стенкой резервуара) .В камере стабилизации над поверхностью: жидкости под углом до 60" находят ся патрубки (аэраторы) для истечения свободных струй, а в стенках корпу5 са резервуара на уровне входа жидкости в камеру остаивания тангенциально расположены патрубки затопленных струй. Патрубки подключены к напорному трубопроводу циркуляцион10 ного насоса, расположенного в насосной станции, в приемный резервуар которого поступают исходная сточная вода, циркуляционная смесь из камеры стабилизации по тангенциально расположенному к корпусу резервуара трубопроводу и осадок из вторичного отстойника. Для выпуска избыточного ила из камеры стабилизации тангенциально к корпусу резервуара подсоединен грубопровод выпуска осадка.

При истечении струй иэ патрубков с помощью .циркуляционного насоса в камере стабилизации происходит перемешивание жидкости путем создания горизонтально-кругового движения..

Одновременно при истечении струй из патрубков (аэраторов), расположенных под углом до 60 над поверхностью жидкости, происходит аэрирование, т.е. насыщение иловой смеси воздухом (кислородом), который необходим для аэробной стабилизации осадка. Горизонтально-круговое движение илоной смеси создает в камере ,стабилизации под действием центро35 бежных сил условия для ее уплотнения (повышения дозы активного ила) в периферийной области и уменьшения концентрации иловой смеси во внутренней области на входе в камеру

4О отстаивания, куда жидкость поступает после камеры стабилизации.

Осветленная жидкость из камеры отстаивания направляется на биофильтр где завершается процесс биологической очистки сточных вод. Первичная стадия биологической очистки жидкости происходит при подаче исходной сточной воды в приемный резервуар насосной станции и затем в камере стабилизации, в которых протекает биосорбция значительной части (до 50-70 Ъ) органических загрязнений сточных вод. После биофильтра жидкость отводится на вторичный отстойник, осадок иэ которого поступает в приемный резервуар насосной станции, а затем в камеру стабилизации вместе с исходной сточной водой и циркулирующей ило вой смесью.

60 Гидроцинлонный стабилизатор-биофильтр имеет более эффективную технологию предварительной очистки сточной воды по сравнению с йиофильтром, основанную на испопьэова.

65 нии биосорбции, центробежного

1031914

55 унлотнения иловой смеси, возникающего при.горизонтально-круговом движении жидкости в камере стабилизации, и последующего осветления смеси в гравитационном отстой-. нике (2). 5

Эффект разделения иловой смеси, образующийся при горизонтально-круговом движении жидкости, позволяет увеличить дозу активного ила в камере стабилизации, однако при зна- 10 чительном ее увеличении (до 20-30 г/л) необходимо также увеличить и концентрацию растворенного кислоро да в иловой смеси, а при атмосферном давлении предельное. насыщение иловой смеси кислородом воздуха при

10-20 С не превышает 8-10 мг/л, что недостаточно для обеспечения нормаль ного режима окисления. Кроме того, в известном устройстве эффективность 0 использования воздуха составляет

11-12%.

Цель изобретения — повышение эффективности и экономичности:очистки и минерализации осадка за счет увеличения концентрации растворенного кислорода в илоной смеси и последующего ее флотационного разделения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее цилиндрический резервуар с коаксиально установленной цилиндрической перегородкой, не доходящей до днища, и трубой по оси резерйуара, камеру отстаивания между трубой и 35 перегородкой, камеру стабилизации между перегородкой и стенкой резервуара, циркуляционный насос, патрубки ввода исходной жидкости, одна часть. которых расположена танген- 40 циально в нижней части:камеры стабилизации на уровне ввода жидкости в камеру отстаивания, другая = вкаМере стабилизации под углбм до

60 .к поверхности жидкости, пат- 45 рубки вывода циркулирующей смеси и избыточного ила, расположенные тангенциальио к корпусу резервуара, последний снабжен герметической крышкой, трубопроводом сжатого воздуха и флотационным илоразделителем, расположенным над крышкой, биотенком расположенным внутри коаксиальнб установленной трубы и имеющим по оси .загрузки трубопровод подачи .смеси сточной воды и отмершей биопленкй через дросселирующее устройство ло флотационный илоразделйтель с дросселирующим элементом, установ- . ленным на этом трубопроводе.

На фиг.l показаны конструкция 60 комбинированного устройства для био" логической-обработки сточных вод и схема его работы в составе очистной станции, план; на фиг.2 - разрез

A-A на фиг.l. б5

Комбинированное устройство для биологической обработки сточных вод имеет цилиндрический корпус 1 с гер. метической .крышкой 2 и коаксиально установленными цилиндрической пере городкой 3, не доходящей ло его днища и крышки, и трубой, внутри которой размещен биотенк 4 с колосниковой решеткой 5 для поддержания . пластмассовой загрузки и промежуточ» ной камерой 6, камеру 7 отстаивания, образующуюся между цилиндроконической перегородкой и биотенком, камеру

8 стабилизации, образующуюся между цилиндрической перегородкой и корпусом, впускные патрубки 9 затопленных струй, расположенные тангенциально в стенках корпуса на уровне входа жидкости в камеру отстаивания, патрубки (азраторы} 10 для истечения свободных струй, расположенные в камере стабилизации под углом до

60 над поверхностью жидкости, циро куляционный насос 11 с напорным трубопроводом 12 и всасывающим 13 трубопроводами, подсоединенным тангенциально к корпусу, трубопровод 14 подачи смеси-исходной воды и осадка из флотационного илоразделителя (флотатора) 15, трубопровод 16 подачи сжатого воздуха (кислородосодержащего газа), трубопровод 17 выпуска под напором смеси биопленки и очищенной воды, переходящий в распределительный трубопровод флотатора 15, дросселирующее устройство 18 для регулирования давления смеси на выходе из биотенка, трубое провод 19 выпуска избыточного активного ила, тангенциально расположенный к корпусу, водомерное стекло

20 для контроля уровня жидкости в камере стабилизации, насосная стан ция 21 для подачи смеси исходной сточной воды и осадка из флотатора в камеру стабилизации, трубопровод

22 для отвода всплывшей и осевшей иловой смеси из флотатора.

Комбинированное устройство для биологической обработки сточных вод работает следующим образом.

Исходная сточная вода из наружной канализации объекта через насос,ную станцию 21 подается по трубопроводу 14 в камеру 8 стабилизации, в которую одновременно по трубопроводу

16 подается под избыточным давлением воздух (кислородосодержащий гаэ).

Всасывающим трубопроводом 13 циркуляционного насоса 11 смесь забирается иэ камеры стабилизации и по напорному трубопроводу 12 через патрубки (аэраторы) 10 для истечения свободных . своруй и патрубки 9 для истечения затопленных струй снова подается в камеру стабилизации. С помощью дросселирующего устройства (диафрагма, вентиль) 18 (или высоты расположения

1031914 флотатора 15), а также регулирования подачи сжатого воздуха в камере стабилизации создается определенное избыточное давление и жидкость устанавливается и подцерживается на уровне,между соплами струйных аэраторов 5 и кромкой биотенка. При истечении струй иэ указанных патрубкон 9 и 10 в камере стабилизации происходит перемешивание жидкости путем создания горизонтально-кругового движения.10

Одновременнб при истечении жидкости из патрубков-аэраторов 10 происходит струйная аэрация и насыщение ее воздухом (кислородом) до концентрации, соответствующей давлению в камере 15 стабилизации. Горизонтально-кругоsne движение илоной смеси создает в камере стабилизации под действием центробежных сил условия для ее уплотнения (повышения дозы активного ила) в периферийной области и уменьшения концентрации илоной смеси во внутренней области на входе в камеру 7 отстаи-. вания, куда жидкость поступает после камеры стабилизации. Осветленная жидкость иэ остойника поступает на биотенк 4, где завершается процесс ,биологической очистки сточных нод.

Первичная стадия биологической очистки жидкости начинается при подаче исходной сточной воды в приемный резервуар насосной станции и затем продолжается в камере стабилизации, .где протекает биосорбция значительной части (до 50-70 Ъ) органических загрязнений сточных вод. После биотенка жидкость собирается в промежуточной камере б и по трубопроводу

17 череээдросселирующее устройство 18: подается на распределительное устройство флотатора:15, где происходит 40 разделение илоной смеси по принципу напорной флотации эа счет прилипания оставшихся частиц активного ила, и отмершей. биопленки к мелким пузырь с кам воздуха, выделяющимся при сни- 45 женки давления до атмосферного. Осветленная вода из флотатора направ лявася на узел обеззараживания, а всплывшая пенная масса по трубопрово-. .ду 22 поступает в приемный резервуар 50 насосной станции> откуда вместе с

,исходной сточной водой по трубопро воду 14 подается в камеру стабилиза1 ции, Выпуск избыточн .ro .минерализованного на 30-40% рсадка иэ камеры стабилизации производят периодически через 8 — 10 суток по выпускной трубе 19.

Предлагаемое устройство позволяет более полно испольэовать возможность повышения дозы активного ила в камере стабилизации, возникающую н ней при гориэонтальнокруговом движении жидкости, эа счет увеличения концентрации растворенного кислорода в иловой смеси путем повышения давления н камере стабилизации, имеет после биотенка наиболее эффективный способ разделения илоной смеси, перенасыщенной воздухом (кислородом) в процессе очистки, по принципу напорной флотации за счет прилипания частиц активного ила и биопленки к мелким пузырькам воздуха, выделяющимся прй снижении давления до атмосферного (или по крайней мере снижения гидростатического давления по нысоте трубы, отводящей иловую смесь но флотатор), позволяет повысить эффективность использования воздуха (кислорода) при аэрации жидкости до 90-95%, сократить до минимума расход сжатого воздуха (кислорода) на аэрацию илоной.смеси . и регулировать концентрацию растворенного кислорода в очищенной жидкости путем изменения давления в камере стабилизации.

-Увеличение концентрации растворен-. ного кислорода в илоной смеси только до 15 мг/л позволяет сократить период аэрации в камере стабилизации в 1,68 раза, а применение Флотационного разделения илоной смеси позволяет дополнительно сократить

I период аэрации еще в 1,5 раза; . Таким образом, период аэрации в целом сократятся; более чем в 2 раза (1,63"1,5 = 2,42), а следовательно, уменьшатся более чем в 2 раза объем камеры стабилизации и ее стоимость. При доведении концентрации, растворенного кислорода в илоной смеси до 25-30 мг/л объем камеры стабилизации и ее стоимость сократятся еще значительней.

1О31914

А- Д

Составитель Л. Суханова

Редактор A. Курах Техред Ж ; Кастелевич Корректор Н. Гирняк

Заказ 5317/26 Тираж 941. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4