Способ биологической очистки сточных вод и устройство для его осуществления

 

1. Cnoco jiбиологической очистки сточных вод, включакяций насыщение последних кислородом воздуха перед аэротенком, обработку воды с активным илом в аэротенке-отстойнике с рециркуляцией активного ила, о тличающийся тем, что, с целью сокращения времени процесса окисления и увеличения производительности очистных сооружений, перед насыщелием кислородом воздуха сточное воды вакуумируют. 2. Устройство для биологической очистки сточных вод, включающее аэротенк-отстойник , выполненный в виде резервуара, разделенного перегородками на зоны и снабженного подводящим и отводящим патрубками, отличающееся тем, что оно.снабжено вакуумной головкой, содержащей S конфузор и соединенную с ним горло (Л вину и закрепленный на конфузоре цилиндр , при этом головка снабжена цилиндрами переменного сечения, увеличивающимися по ходу движения сточных вод, цилиндры переменного сечения выполнены со щелевой прорезью для эжекции воздуха.

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

Ц

РЕСПУБЛИК (1Р (И) 3(5D С 02 F 3/О 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИУЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,"! АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3217647/23-?6 (22 ) 16. 12. 80 (46) 30.12.83. Бюл. 9 48 (72) Б. М. Нестеренко, И. Г. Комар.

":.:a Н. И. Качанова-Махова, М. Бадалов и М. В. Каптелин ;7i) Проектный институт "Роспромколхоэпроект" (53) 628 ° 356(088 ° 8) (56) 1. Семеновский Н. В. и др. . 1жекционная система аэрации в уста. овках для очистки малых количеств с...лной воды. — "Водоснабжение к санитарная техника", 1980, Р 7, с. 4

2. Патент Франции 9 2259062, ".л*,С 02 С,1/02, 1975.

3. Патент франции 9 2354294, кл. С 02 С 5/10, 1978. (54) СПОСОБ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ

СТОЧНЫХ ВОД И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ„ биологической очистки сточных вод, включающий насыщение последних кислородом воздуха перед аэротенком, обработку воды с активным илом в аэротенке-отстойнике с рециркуляцией активного ила, о тл и ч а â ù è и с я тем, что, с целью сокращения времени процесса окисления и увеличения производительности очистных сооружений, перед насыще .ием кислородом воздуха сточные воды вакуумируют.

2. Устройство для биологической очистки сточных вод, включающее аэротенк-отстойник, выполненный в виде резервуара, разделенного перегородками на зоны и снабженного подводящим и отводящим патрубками, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оно снабжено вакуумной головкой, содержащей конфузор и соединенную с ним горловину и закрепленный на конфузоре ци- фф ( линдр, при этом головка снабжена цилиндрами переменного сечения, уве- С личивающимися по ходу движения сточных вод, цилиндры переменного сече- а ния выполнены со щелевой прорезью для эжекции воздуха.

1063789

Изобретение относится к способу биологической очистки сточных вод и может быть использовано для очистки бытовых и промышленных стоков городов, населенных пунктов, отдельных объектов и сельскохозяйственных комплексов.

Известен способ эжекционного насыщения сточной жидкости кислородом воздуха, в котором для увеличения площади контакта кислорода воздуха i0 с очищаемой жидкостью применяют эжекционное устройство (3j .

Способ осуществляют устройством, состоящим из корпуса, распределительных лотков, сборного отводящего 15 лотка, иловых бункеров, подающего трубопровода, циркуляцйонного насоса, эжекторного аэротора. Однако данный способ не обеспечивает полного окисления воды ввиду недостаточной площа-2О ди контакта воды и воздуха.

Известен способ эжекционного насыщения сточной жидкости кислородом воздуха с подачей жидкости и воздуха к эжекторам под авлением и с противодавлением смеси при выходе (2) .

Способ осуществляют устройством, состоящим из корпуса, в котором расположены эжекторы с подводом к ним жидкости и воздуха.

Указанный способ не обеспечивает полного окисления сточной жидкости ввиду неравномерного распределения кислорода.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ смешения сточных вод и воздуха под давлением. Подача их осуществляется через сужающее сопло, сточную воду подают насосом, а воздух — компрес- 46 сором. Распределение водовоздушного потока по всему объему сосуда осуществляют с помощью отражательной пластины. После насыщения сточных вод кислородом воздуха ведут обработку смеси с активным илом в аэротенке-отстойнике .с рециркуляцией активного ила j?) .

Таким образом, предварительное

О вакуумирование обеспечивает удален- е вредных газов, мешающих окислитель-.— ному процессу„ и осуществление прс цесса вакуумного дробления до молс=кулярной структуры„ что ускоряет

55 процесс окисления: в предлагае ло л способе процесс насыщения сточных вод кислородом до 9 мг/л осуществ. ется"за доли секунды, а в известнс до 8 мг/л — за 20 мин.

На Фиг. 1 - устройство биологи"

6О ческой очистки, общий вид„ на фиг, вакуумная головка.

Устройство включает корпус, аэротенка-отстойника, разделенный перегородкой 2, имеющий зоны 3 аз..65 цйи и 4 отстаивания, с-:абженные вс. устройство rio данному способу состоит из аэротенка-отстойника, выполненного в виде резервуара, разделенного перегородками на зоны и снабженного подводящим и отводящим патрубком.

Укаэанный способ не обеспечивает полного окисления сточной жидкости ввиду недостаточного отвода двуокиси углерода и других газов, а также медленного распределения кислорода в объеме жидкости.

Цель изобретения — сокращение времени процесса окисления и увеличение производительности очистных сооружений.

Указа,;" ::- цель достигается тем, что сог.:. .: способу биологической очистки ;..сочных вод, включающему насыщение последних кислородом воздуха перед аэротенком, обработку воды с активным илом в аэротенкеотстойнике с рециркуляцией активного ила, перед насыщением кислородом воздуха сточные воды вакуумируют.

Устройство для биологической очистки сточных вод, включающее аэротенк-отстойник, выполнс нный в виде резервуара, разделенного перегородками на зоны и снабженного подводящим и отводящим патрубками, снабжено вакуумной головкой, содержащей конАузор и соединенную с,ним горловину и закрепленный на конфузоре цилиндр, при этом головка снабжена цилиндрами переменного сечения, увеличивающимися по ходу движения сточных вод, цилиндры переменного сечения выполнены со щелевой прорезью для эжекции воздуха.

Вакуумирование сточной воды геред контактом ее с воздухом позволяет удалить из нее вредные газы — СО, P S и т,д. В результате осуществляется дегазация сточной воды и повышение рН воды, что, в свою очередь, способствует ускорении реакции окисления и сокращению времени окислительного цикла.

При достижении величины закуума больших значений остаточное давление приближается к малой величине. В вакуумном пространстве паpv: альное давление СО, HgH и т..:,, счеза:=!= мало, в силу чего в«;:. ик ...:т об ное вскипание э тих га:. ов -., движущейся жицкости ь гновенное возникновение пузырьков газа {которые мешают окислительному процессу), в результате чего происходит дробление находящихся элементов в жидкости до молекулярной структуры, увеличивает площадь контакта ра-.ðóøàåìîãî вещества с кислородом воздуха.

1063789 сывающими трубопроводами 5 циркуляционной сточной жидкости и 6 циркуляционного активного ила. На боковой стенке корпуса 1 крепят отводящий лоток 7, циркуляционный насос 8, подающий под давлением смесь активного ила и сточной жидкости на вакуумную головку 9, состоящую, в свою очередь, из конфузора 10 и цилиндрических ступеней 11-16 переменного сечения и длины по ходу движения жидкости, причем ступени 11-13 соединены гер-, метически, а ступени 14-16 не герметически, с наличием кольцевых зазоров 17 на стыке ступеней для эжектирования воздуха, 18 - отражательная пластина 18.

Устройство работает следующим образом.

Сточную воду и циркуляционный активный ил подают по напорному трубопроводу в зону 3 аэрации через вакуумную головку 9, в которой про- . исходит объемное вскипание СО и других газов, находящихся в сточной жидкости, за счет вакуумно-кольцевых зон, образуемых движущейся струей при переходе ее из одной ступени в другую. Мгновенное вскипание газов дробит жидкость и находящиеся в ней инородные частицы до мелкодисперсного состояния и создает идеальное перемешивание. Наличие ступеней

12 и 13 вакуумирования способствует продолжению объемного вскипания, что дает возможность выделяться из жидкости 90% СО и других, газов, препятствующих процессу.

Из цилиндрической ступени 13 очищаемая жидкость поступает в цилиндрическую ступень 14, где происходит беспрерывное дробление капель воды в потоке эжектируемого воздуха с использованием концевого эффекта хемасорбции кислорода воздуха.

После прохождения через вакуум ную головку 9 жидкость ударяется об отражательную пластину 18, котоИспользование предлагаемого спо40 соба и устройства биологической очистки сточных вод дает экономический эффект по снижению капитальных затрат на 40%. Производительность очистных сооружений увеличивается

45 в два раза за счет сокращения времени процесса окисления.

I, Стоки, посту-! пающие на очистные сооружения Стоки после очистки

Показатели

Аэротенк с вакуумноэжекционным окислителем

Прототип .

16,0-20,5

6,5-7,3

35-115

Температура, С

16,5-20,5, 6,1-6,5

16-20

6,0-6,5 рН

80-140

Взвешивание вещества,мг/л 180-310

120-190

32,3-33,9

40-65

220-340

34,2-36,3

15,1-21,3

Окисляемость, мг/л.Органические загрязнения, мг/л рая предотвращает вторичное насыщение жидкости выделившимися газами, и подается в зону 3 аэрации, где процесс окисления продолжается. Через вакуумную головку 9 с помощью

5 циркуляционного насоса 8 осуществляется рециркуляция жидкости, что дает возможность сократить время окислительного процесса в 2-"3 раза.

Пример. Обработку сточных

10 вод осуществляют на станции продленной аэрации производительностью

200 м /сут. Вакуумно-эжекционный окислитель (B3C) состоит иэ вакуумной головки л насадка Вентури, гео15 метрически прикрепленного к коническому насадку головки. К внешней поверхности конического насадка головки герметически прикреплен цилиндрический насадок. К концу цилиндричес20 кого насадка негерметично крепится цилиндрический насадок большего диаметра. По ходу движения потока жидкости диаметры цилиндрических насадков увеличиваются. ВЭО состоит иэ 4 5 ступеней. Диаметры сопла 8 мм, первой ступени 25 мм, последней — 52 мм.

Соотношение сопла и вакуумной камеры 1:10.

Данные, характеризующие предлагаемый способ по сравнению с прототипом, приведены в таблице.

Предлагаемый способ позволяет увеличить рН при снижении дозы и концентрации ила в 2 раза, органических загрязнений — в 3-5 раз, растЗ5 воренных газов — на 60-80%, сокращении времени аэрации в 1,5-2,0 раза.

1063789 род.:лжение таблицы

Стоки пол очистки показатели

Прототип

Лэротенк с вакуумноэжекционным окислителем

6,5-9,3

21,1-36,2 растворенный кислород, мг/л

Азот общий, мг/л

8,0-10 ф

Время аэрации, ч

Давление перед аппаратом, кг/см

2,0-3,6

2,0-3,6

Концентрация возвратного ила, г/л

6-7

3-4

Юис Ю

ВНИИПИ Заказ 10317/25 Тираж 941 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæroðîä,óë.Ïðîåêòíàÿ,4

Сероводород, мг/л

Углекислый газ, мг/л

Стоки, поступаэ щие на очистные сооружения

0,06-0,01

3,0-7,0

4,2-6,3

18,6-26,3

2,1-2,5

1,8-2,0

12-18

0,3-0,8

1,9-3,0

3,5-6,0

3,5-6,0