Способ биохимической очистки сточных вод

 

Изобретение относится к способам биозйнмической очистки сточных вод и может быть использовано для очистки городских и производственных сточных вод. Целью изобретения является повышение степени очистки и ускорение процесса в целом и процесса нитрификации аммонийного азота при обеспечении высокой степени очистки. Согласно способу биохимической очистки сточных вод, включающему аэрацию сточньтх вод с активным илом, илоотделение и регенерацию возвратного активного ила с последующим осветлением биохимически очищенной воды путем фильтрации через слой взвешенного активного ила, после илоотделения, перед подачей биохимически очищенной воды на осветление, ее обрабатывают окислителем, насыщают кислородом , удаляют пузырьки газа и добавляют регенерированньп активный ил в количестве 20-400 мг/л. В качестве окислителя используют озон, который вводят в биохимически очищенную воду, перед или совместно с насыщением кислородом, преимущественно техническим . Биохимически очищенную воду окисляют, насыщают кислородом при избыточном давлении с последующим отделением из нее пузырьков газов при атмосферном давлении. Избыточный активный ил из взвещенного слоя регенерируют отдельно от возвратного активного ила и рециркулируют его в насыщенную кислородом воду перед ее подачей на осветление, добавляя его совместно или отдельно от регенерированного возвратного активного ила. 2 з.п. ф-лы, 1 табл. (Л со СП со О5 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 02 F 3/02

KECA_#_? ИФЯ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ l3,", „...„13

ЯЩ ЦД160 ñr ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 4038083/31-26 (22) 19.03.86 (46) 07.)2.87. Бюл. М 45 (71) Московский инженерно-строительный институт им. В.В.Куйбышева и

Московский научно-исследовательский и проектно-изыскательский институт

"МосводоканалНИИпроект" . (72) В.И.Калицун, В.Н.Николаев, П.П.Пальгунов, 3.0.3аликашвили и С.Н.Гуденко (53) 628.356 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 342836, кл. С 02 F 3/12, 1969.

Авторское свидетельство СССР

Р 1148838, кл. С 02 F 3/02, 1984. (54) СПОСОБ БИОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ

СТОЧНЫХ ВОД . (57) Изобретение относится к способам биохимической очистки сточных вод и может быть использовано для очистки городских и производственных сточных вод. Целью изобретения является повышение степени очистки и ускорение процесса в целом и процесса нитрификации аммонийного азота при обеспечении высокой степени очистки. Согласно способу биохимической очистки сточных вод, включающему

„„SU„„1357364 А 1 аэрацию сточных вод с активным илом, илоотделение и регенерацию возвратного активного ила с последующим осветлением биохимически очищенной воды путем фильтрации через слой взвешенного активного ила, после илоотделения, перед подачей биохимически очищенной воды на осветление, ее обрабатывают окислителем, насыщают кислородом, удаляют пузырьки газа и добавляют регенерированный активный ил в количестве 20-400 мг/л. В качестве окислителя используют озон, который вводят в биохимически очищенную воду, перед или совместно с насыщением кислородом, преимущественно техничес- а ким. Биохимически очищенную воду окисляют, насыщают кислородом при избыточном давлении с последующим отделением из нее пузырьков газов при атмосферном давлении. Избыточный активный ил из взвешенного слоя регенерируют отдельно от возвратного активного ила и рециркулируют его в насыщенную кислородом воду перед ее подачей на осветление, добавляя его совместно или отдельно от регенерированного возвратного активного ила.

2 з.п. ф-лы, 1 табл.

1 135

Изобретение относится к способам биохимической очистки сточных вод и может быть использовано для очистки

Городских и производственных сточных вод.

Цель изобретения — повышение степени очистки.и ускорение процесса в целом и процесса нитрификации аммонийного азота при обеспечении высокой степени очистки сточных вод от взвешенных веще ст в.

Добавление в биохимически очищенную воду регенерированного активного ила в количестве более 400 мг/л недопустимо вследствие резкого повышения при этом выноса взвешенных веществ с осветленной водой при ее

Ф фильтрации через взвешенный слой активного ила. Добавление регенериро-;. ванного активного ила в количестве менее 20 мг/л также недопустимо изза.неограниченноro возрастания продолжительности пребывания активного ила в анаэробных условиях, приводящих к резкому поВышению выноса взвешенных веществ с осветленной водой при ее фильтрации через взвешенный слой активного ила.

Способ биохимической очистки сточных вод осуществляется следующим образом, Сточную воду смешивают с регенерированным возвратным активным илом и направляют в аэротенк, куда подают воздух для аэрации иловой смеси. Дозу активного ила в аэротенке поддерживают в пределах 1-6 г/л, Из аэротенка иловую смесь подают в гравитационный илоотделитель, выполнен. ный в виде отстойника с устройством для плавного перемешивания и с тонкослойными полочными блоками, где осус ществляют отделение возвратного активного ила от биохимически очищенной воды, Продолжительность разделения иловой смеси зависит от дозы и илового индекса активного ила в аэротенке и составляет 0,25-0,75. Возвратный активный ил после илоотделителя подают в регенератор, а биохимически очищенную воду с концентрацией активного ила до 30 мг/л подают в оксигенератор, где путем диспергирования воздуха или технического кислорода доводят концентращ»ю растворенного в воде кислорода до 8-10 мг/л, затем в газоотделителе отделяют из насьпценной кислородом воды пузырьки газов и

55 но добавление регенерированного активного ила с восстановленной биосорбционной способностью и развившимися нитрифицирующими микроорганизмами, позволяющего при наличии запа сов растворенного кислорода дополнительно с очисткой в аэротенках снизить концентрацию органических углеродсодержащих веществ в очищенной воде и ускорить в ней процессы нитрификации аммонийного азота без увеличения при этом выноса взвешенных веществ.

Исходя из обеспечения выноса взвешенных веществ, как на скорых песчаных фильтрах не более 3,0-5,0 мг/л, концентрация активного ила в очищенной воде, подаваемой на осветление, не должна превьппать 430 мг/л, что с учетом выноса 30 мг/л активного ила из илоотделителя дает максимально допустимую добавку регенерированного активного ила 400 мг/л. Создание запаса растворенного кислорода непосредственным насьпцением смеси очищенной воды и регенерированного

7364 добавляют в эту воду регенерированньп» возвратный активный ил в количестве

20-400 мг/л. Насьпценную кислородом воду с оптимальной концентрацией

5 активного ила 50-430 мг/л направляют в осветлитель, где ее фильтруют через взвешенный слой активного ила, сформированньп» из регенерированного

1р активного ила, на 40-907.. Из осветлителя со взвешенным слоем отводят осветленную очищенную воду, избыточньп» активньп» ил отводят на последующую обработку из взвешенного слоя

15 через осадкоуплотнитель.

При равной скорости фильтрации вынос взвешенных веществ из осветлителя значительно ниже при подаче во взвешенный слой биохимически

2р очищенной воды, содержащей регенерированный активный ил по сравнению с активным илом, выходящим из аэротенка и уже исчерпавшим свою биосорбционную способность. Обеспечение

25 одинакового выноса взвешенных веществ в осветленной очищенной воде возможно при концентрации регенерированного активного ила в 1,4-1,6 раза больше концентрации нерегенери30 рованного активного ила. Поэтому в ! биохимически очищенную воду, имеющую после илоотделения до 30 мг/л нереге- нерированного активного ила, возмож364

4 и тем самым ускорить в нем ход окислительных процессов.

Пример 1. Расход сточной воды 100000 м /сут, величины БПК

200 мг/л и ХПК 350 мг/л. Доза активного ила в аэротенке составляет

3 г/л. Аэротенк и регенератор рассчитывают на полную очистку до БПК =

15 мг/л, их рабочий объем равен

20000 м . Продолжительность илоотделения до концентрации активного ила в биохимически очищенной воде до

30 мг/л 0,5 и продолжительность насыщения кислородом, осуществляемого путем диспергирования сжатого возду-, ха, 0,1 ч и газоотделения 0,02 ч.

В насыщенную кислородом воду добавляют 20 мг/л регенерированного возвратного активного ила и направляют ее в осветлитель с взвешенным слоем активного ила, где ее фильтруют с восходящей скоростью 1,2 мм/с.

Пример 2, Способ осуществляют для исходных данных примера 1.

Аэротенк и регенератор рассчитывают на неполную очистку до БПК =

= 25 мг/л, их рабочий объем равен

15000 м . Доза активного ила в аэро3 тенке и продолжительность илоотделения в илоотделителе аналогичны примеру 1. Продолжительность насыщения кислородом, осуществляемого путем диспергирования технического кислорода, 0,1 ч и газоотделения 0,02 ч. В насыщенную кислородом воду добавляют

400 мг/л смеси регенерированного возвратного активного ила и регенерированного путем диспергирования технического кислорода активного ила из взвешенного слоя. В осветлителе с взвешенным слоем активного ила насы-. щенную кислородом воду фильтруют с восходящей скоростью 1,0 мм/с.

Пример 3. Расход сточной воды !00000 м /сут, величина БПК

400 мг/л и ХПК 700 мг/л. Доза активного ила в аэротенке составляет 6 г/л, Аэротенк и регенератор рассчитывают на полную очистку по БПК < = 15 мг/л, их рабочий объем равен 30000 м

Продолжительность илоотделения до концентрации активного ила в биохимически очищенной воде до 30 мг/л 0,7 ч, озонирования и насыщения кислородом путем диспергирования озоновоздушной смеси при избыточном давлении 0,1 ч и газоотделения при атмосферном давлении 0,02 ч. В насыщенную кислороУчитывая, что предельная концентрация растворенного кислорода ограничивается температурой воды, составляя 8-10 мг/л для интервала темпера- 25 тур сточной воды 25-150С следует также ограничить среднюю продолжительность пребывания ила во взвешенном слое, которая не должна превышать 12 ч, во избежание образования 30 выноса взвешенных веществ. Минимально допустимая концентрация ила в воде, поступающей во взвешенный слой активного ила, не должна быть менее

50 мг/л, что с учетом выноса 30 мг/л

35 активного ила иэ илоотделителя дает минимально допустимую добавку регенерированного активного ила 20 мг/л, Продолжительность пребывания активного ила во взвешенном слое 2-12 ч обеспечивает окисление сорбированных регенерированным активным илом органических углеродсодержащих веществ с последующим широким развитием в нем нитрифицирующих микроорганизмов, осуществляющих процессы нитрификации аммонийного азота, При наличии в сточной воде биологически трудноокисляеwx веществ, ингибирующих биохимические процессы, очищенную воду перед насыщением кислородом или совместно с ней следует аэонировать для ускорения биохимического окисления продуктов распада этих веществ во взвешен—

t ном слое, Насыщение кислородом очи55 щенной воды техническим кислородом позволяет повысить концентрацию растворенного кислорода в воде, улучшить кислородный режим во взвешенном слое

3 1357 активного ила приводит к прилипанию пузырьков воздуха к хлопкам активного ила, неустраняемому при последующем воздухоотделении, что вызывает

5 затем флотацию хлопков активного ила из взвешенного слоя и повышенный вынос взвешенных веществ с осветленной очищенной водой. Поэтому биохимически очищенную воду насыщают кислоро- Ip дом с последующим отделением из нее пузырьков нерастворенных газов перед добавлением к ней регенерированного активного ила. Средняя продолжительность пребывания активного ила во 15 взвешенном слое зависит от концентрации ила в поступающей воде и при

I прочих равных условиях, увеличива ется с 2-4 ч при концентрации ила

460 мг/л до 20-30 ч,при 40 мг/л, 5 13573 дом воду добавляют IOO мг/л регенерированного возвратного активного ила и направляют ее в осветлитель с взвешенным слоем активного ила, где ее

5 фильтруют с восходящей скоростью

1,2 мм/с.

Пример 4. Способ осуществляют для исходных данных примера 3.

Аэротенк и регенератор рассчитывают на неполную очистку до БПК = 25 мг/л, их рабочий объем равен 20000 м . До9 за активного ила в аэротенке и продолжительность илоотделения в илоотделителе аналогичны примеру 3. Продолжительность насыщения кислородом, осуществляемого путем диспергирования технического кислорода при избыточном давлении 0 1 ч и газоотделения при атмосферном давлении 0,02 ч.

В насьпценную кислородом воду добавляют 400 мг/л регенерированного пу-, тем диспергирования технического кислорода активного ила из взвешенного слоя. В осветлителе с взвешен- 25 ным слоем активного ила насыщенную кислородом воду фильтруют с восходящей скоростью 1,0 м/с.

Показатели, характеризующие эффективность предлагаемого способа биохимической очистки сточных вод в сравнении с известным способом (остаточное содержание загрязнений р осветленной очищенной воде и объемы сооружений биохимической очистки сведены в таблицу. При равном общем объеме сооружений биохимической очистки степень очистки по БПК5 в

2-4 раза, по ХПК в 1,4-1,8 раза и по нитратам в 3 раза в предлагаемом 40 . способе выше, чем в известном (примеры 1 и 3).

При обеспечении одинаковых показателен степени очистки по БПК 5 9 ХПК и 45 нитритам предлагаемый способ биохи-. мической очистки позволяет по сравнению с известным уменьшить общий

64 в объем сооружений биохимической очистки на 20-ЗОБ (примеры 2 и 4), Таким образом, применение предлагаемого способа биохимической очистки сточных вод обеспечивает повьппение степени .и ускорение очистки сточных вод по органическим углеродсодержащим веществам, оцениваемых показателями БПК и ХПК, и ускорение процессов нитрификации аммонийного азота при обеспечении высокой степени очистки сточной воды от взвешенных веществ.

Формула изобретения

1. Способ биохимической очистки сточных вод, включающий аэрацию сточньм вод с активным илом, илоотделение и регенерацию возвратного активного ила с последующим осветлением биохимически очищенной воды путем фильтрации через слой взвешенного активного ила, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повьппения степени очистки и ускорения процесса в целом и процесса нитрификации аммонийного азота при обеспечении высокой степени очистки сточных вод от взвешенных веществ, после,илоотделения иеред подачей биохимически очищенной воды на осветление ее обрабатывают окислителем, насыщают кислородом, удаляют пузырьки газа и добавляют регенерированный активиый ил в количестве 20-400 мг/л.

2, Способ по п.1, о т л и ч а ю — . шийся тем, что в качестве окислителя используют озон, который вводят в биохимически очищенную воду перед или совместно с насьпцением кислородом.

3.. Способ по пп. 1-3, о т л и— ч а ю шийся тем, что после илоотделения биохимически очищенную воду окисляют и насыщают кислородом при избыточном давлении, 1357364

Остаточное содержание загрязнений в осветленной очишенной воде, мг/л

Объемы сооружений биохимической очистки сточных вод, м1

Пример

Ипоот" делиАзротенки и регенеВПК ХПК

Осветлители

Общий объем

Ннт- Нитриты раты телн раторы

2500 500 5500 28500 2,6

20000

3 3 64,0 ll 0 6,4 Е 6 12,2

12,0 33,0 17,0 2,0 1,4 5,0

15000 2500 500 6000 24500 2,8

Из вестнвй

3000 - 5500 28500 3;О

13,0 93,0 18,0 14,0 1,5 4,0

5,2 74>0 Еаю 1 5 14 l ° 9 17 5 ! I 0 120,0 17,1 12,7 1,8 9,1

20000

30000 3500 500 5500 39500 2,9

3500 500 6000 30000 3,1

Известный

5500 39500 3sO 12,2 128,0 ЪЕ,О 20,2 1,8 5,8

30000 аооо

Составитель Г, Лебедева

Редактор Н.Бобкова Техред И.Попович Корректор М.Пароши

Заказ 5937/20 Тираж 851 Подпи сно е

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

rlo делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Оксигене" раторы и газоотде" лнтели

Взвешенные вещества

Окис- Азот ляе- аммо мость нийный