Устройство для очистки сточных вод активным илом

 

Изобретение относится к биологической очистке городских и производственных сточных вод и может быть использовано для биологической очистки сравнительно небольших количеств городских и близких к ним по составу производственных сточных вод. Цель изобретения - сокращение энергозатрат на аэрацию иловой среды при одновременном улучшении качества очистки. Устройство содержит аэротенк 1, снабженный струенаправляющей колонной 4, вращающейся фермой 15 со скребками 16 и осветлителем 26 со взвешенным слоем осадка. Исходная сточная вода по трубопроводу 2 поступает в аэротенк 1, где смешивается с активным илом. Двигаясь в направлении к сборному лотку 25, сточная вода проходит этапы биосорбционного изъятия загрязнений, ферментационного окисления последних и денитрификации. Очищенная сточная вода через осветитель 26 и трубопровод 3 выводится из устройства. Изобретение позволяет за счет улучшения условий газожидкостного контакта и повышения эффективности использования кислорода снизить энергозатраты и улучшить качество очистки сточной жидкости. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ .СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 С 02 F 3/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЙМ

ПРИ ГКНТ СССР

И А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4404012/31-26 (22) 05 . 04 .88 (46) 28. 02. 90. Бюл. ¹ 8 (71) Всесоюзный заочный инженерностроительный институт (72) Б.Н.Репин, М.В.Королева, В.И.Баженов и M.H.Ñèðîòà (53) 628.356 (088.8) (56) Яковлев С.В., Скирдов И.В., Шве.— цов В,Н. и др. Биологическая очистка производственных сточных вод.

Процессы, аппараты и сооружения. М.:

Стройиздат, 1985, с.208. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ

ВОД АКТИВНЫМ ИЛОМ (57) Изобретение относится к биологической очистке городских и производственных сточных вод и может быть использовано для биологической очистки сравнительно небольших количеств городских и близких к ним по составу производственных сточных вод. Цель изобретения — сокращение энергозатИзобретение относится к биологической очистке городских и производственных сточных вод и может быть использовано для биологической очистки сравнительно небольших количеств городских и близких к ним по составу производственных сточных вод.

Цель изобретения — сокращение энергозатрат на аэрацию иловой среды при одновременном улучшении качества очистки, На фиг.1 представлено устройство, план; на фиг.2 — то же, вид сверху;

5U 1546436 A 1 рат на аэрацию иловой среды при одновременном улучшении качества очистки. Устройство содержит аэротенк 1, снабженный струенаправляющей колонной 4, вращающейся фермой 15 со скребками 16 и осветлителем 26 со взвешенным слоем осадка. Исходная сточная вода по трубопроводу 2 поступает в аэротенк 1, где смешивается с активным илом. Двигаясь в направлении к сборному лотку 25, сточная вода проходит этапы биосорбционного изъятия загрязнений, ферментационного окисления последних и денитрификации. Очищенная сточная вода через осветлитель 26 и трубопровод

3 выводится из устройства. Изобретение позволяет за счет улучшения условий газожидкостного контакта и повышения эффективности использования кислорода снизить энергозатраты и улучшить качество очистки сточной жидкости. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. на фиг.3 — струенаправляющая колонна, разрез.

Устройство содержит аэротенк 1 с трубопроводами 2 и,3 подачи исходных и отвода очищенных сточных вод, оборудованный коаксиально расположенной струенаправляющей колонной 4, установленной с зазором 5 от дна 6 аэротенка в центральном коническом приямке 7 с трубопроводом 8 удаления избыточного активного ила. В верхней диффузорной части 9 струенаправляющей колонны смонтирован отражатель

10, к нижней конической поверхности

1546436

11 которого прикреплены радиальные .направляющие 12, а на верхней плоскости 13 закреплена ось 14 вращающейся фермы 15 со скребками 16 для сгребания осадка. Средняя цилиндрическая

5 часть 17 струенаправляющей колонны оборудована насадкой 18 из полых сужающихся элементов 19, установлен-. ных соосно с внешним кольцевым зазором 20. В нижней конфузорной части

21 струенаправляющей колонны размещен диспергатор 22 сжатого воздуха с воздухопроводом 23.

Внутри аэротенка установлен сегментпый распределительный лоток 24, присоединенный к трубопроводу для подачи исходных сточных вод, à с»аружи аэротенка размещен сегментный сборный лоток 25, присоединенный к трубопроводу для отвода очищенных сточных вод.

Аэротенк оборудован осветлите лем 26 со взвешенным слоем осадка, образованным внутренней наклонной пе- 25 регородкой 27 и стенкой 28 аэротенка с оставлениемпридонной щели 29 и примыкающим к сегментному сборному лотку. Осветлитель со взвешенным слоем осадка снабжен радиальными и сегментными щитами 30 и 31, причем радиальные сборные лотки 32 осветлителя со взвешенным слоем осадка присоединены к сегментному сборному лотку. 35

Устройство работает следующим образом °

Исходная сточная жидкость по трубопроводу для подачи исходных сточных вод 2 поступает в сегментный рас- 40 пределительный лоток 24, из которого переливается в аэротенк 1, где она смешивается с активным илом. Двигаясь в направлении к сегментному сборному лотку 25, сточная вода последовательно проходит этапы биосорбционного изъятия загрязнений, далее ферментативного окисления изъятых и части оставшихся в растворе загрязнений, после чего подвергается денитрификации. Биосорбционное изъятие загрязнений происходит в зэне аэротенка, прилегающей к сегментному распределительному лотку 24, ферментативное окисление загрязнений осуществляется главным образом в центральной зоне, а денитрификация и удаление органического азота путем его биологического восстановления до газообразного азота — в зоне аэротенка, прилегающей к сборному лотку 25, Сжатый воздух через диспергатор

22, установленный в нижней конфузорной части 21 струенаправляющей колонны 4, увлекая за собой в результате эрлифтного эффекта определенную часть илоной среды аэротенка, образует во-. довоздушную смесь, которая устремляется в среднюю цилиндрическую часть

17 струенаправляющей колонны и далее проходит верхнюю диффузорную ее часть 9. Плавное гашение избыточной кинетической энергии потока водовоздушной среды и одновременно изменение направления ее движения от вертикального к радиальному происходит в результате обтекания нижней конической поверхности 11 отражателя 10, радиальные направляющие 12 которого способствуют равномерному распределению иловой среды в поверхностном слое аэротенка.

Истекающая из струенаправляющей колонны 4 в радиальных направлениях иловая среда. интенсивно перемешанная в центральной зоне аэротенка и снабженная растворенным кислородом, осуществляет ферментативное окисление изъятых и части оставшихся в ра— створе загрязнений. По мере удаления иловой среды от струенаправляющей колонны 4 к периферии аэротенка перемешивающий эффект постепенно ослабевает и все заметнее обнаруживается тенденция к расслоению активного ила и очищенной сточной жидкости.

Сначала возникает градиент концентрации активного ила по вертикали аэротенка, затем сгущение ила в придонных слоях и, наконец, оседание активного ила на дно сооружения.В периферийных зонах аэротенка процессы окисления органических загрязнений и минерализации активного ила в основном завершены, в результате чего рабочая среда содержит повышенные концентрации окисленных форм азота нитритов и нитратов. В зонах, примыкающих к сегментному распределительному лотку 24, активный ил получает. новые. порции питательной среды и включается в биосорбционный этап очистки. В зонах, примыкающих к сегментному сборному лотку 25, напротив, активный ил, не получая новых порций питания и истратив начальный запас растворепногс кислорода для

1546436 рез взвешенный слой осадка, задерживаясь в нем. Ламинирующие щиты помимо основного назначения: создание

5 оптимальных гидравлических условий для осветления сточных вод в вертикальном потоке, выполняют роль своеобразного каркаса, на котором развивается денитрифицирующая биопленка, способствующая более эффективному извлечению азота из сточной воды. Прошедшая осветлитель очищенная сточная жидкость переливается в радиальные сборные лотки 32 и далее поступает в сегментный сборный лоток

25, из которого по трубопроводу 3 очищенных сточных вод отводится за пределы сооружения. поддержания жизнедеятельности,усилиями микробов-денитрификаторов вынуждены ассимилировать химически связанный кислород нитритов и нитратов, восстанавливать азот до газообразного состояния и освобождать очи щенную сточную воду от избыточного содержания органического азота.

В результате постоянного вращения фермы 15 и скребков 16 для сгребания осадка от периферии аэротенка к его центральному коническому приямку 7, осуществляется перемещение активного ила от нижней конфузорной части 21 струенаправляющей колонны, что исключает его загнивание и обеспечивает постоянную загрузку струенаправляющей колонны 4 иловой средой. Подача в струенаправляющую колонну 20 предварительно обескислороженной жидкой среды, какой является активный ил с периферийных зон аэротенка,способствует более эффективному использованию кислорода воздуха, поступа- 25 ющего в струенаправляющую колонну через диспергатор 22. Установленная на верхней плоскости 13 отражателя

10 ось 14 обеспечивает свободное вращение вращающейся фермы 15, одновременно ограничивая ее перемещение в других, нежелательных направлениях. При этом отражатель 10, через радиальные направляющие 12, передающий вертикальные усилия на струенаправляющую колонну, помимо своей основной выполняет дополнительную функцию, являясь по существу опорным элементом вращающейся фермы. Удаление избыточного активного ила на 40 дальнейшую обработку и утилизацию по мере необходимости осуществляют из конического приямка 7 по трубопроводу 8.

По мере приближения к сегментно4 му сборному лотку 25, очищенная сточная вода поступает в придонную щель

29 осветлителя 26, образованного внутренней наклонной перегородкой 27 и стенкой 28 аэротенка. В осветлителе 26 со взвешенным слоем осадка, снабженном радиальными и сегментными ламинирующими щитами 30 и 31,сточная вода движется снизу вверх по вертикальным прозорам между щитами, заполненным взвешенным слоем осадка.- В процессе этого движения остаточная взвесь, выносимая с очищенной водой, как бы профильтровывается че1

Степень насыщения кислородом водовоздушной среды, перемещающейся.снизу вверх по струенаправляющей колонне 4, зависит от поверхности и времени газожидкостного контакта,что в конечном итоге определяет и количество энергии, расходуемой на аэрацию. Применение насадки 18 из полых сужающихся элементов 19, установленных соосно и с внешним кольцевым зазором 20, создает многоступенчатый противоточный рецикл иловой среды по внешнему кольцевому зазору и ее дополнительное насыщение за счет эжектирующего эффекта, возникающего в пространстве между наружными поверхностями нижележащих и внутренними поверхностями вышележащих элементов.

Придание сужающимся элементам 19 эволютной формы сводит к минимуму гидравлические потери при вертикальном движении иловой среды и одновременно создает благоприятные условия для захвата противоточными рециркуляционными потоками наиболее легких воздушных пузырьков.

Изобретение позволяет за счет улучшения условий газожидкостного контакта и повышения эффективности использования кислорода прн аэрации иловой среди снизить,энергозатраты на аэрацию и перемешивание иловой среды,а также улучшить качество очистки сточной жидкости за счет ее тонкого осветления и углубления процессов денитрификации, приводящих к удалению из очищенной жидкости органического азота, что обеспечивает снижение расхода энергозатрат на 45-50Х.

7 154643б Я

Формула изобретения

1. Устройство для очистки сточных вод активным илом, содержащее аэротенк с трубопроводами для подачи исходных и отвода очищенньж сточных вод и коаксиальпо установленной струенаправляющей колонной, имеющей верхнюю диффузорную часть, среднюю ци- 1О линдрическую часть с насадкой и нижнюю конфузорную часть, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью сокращения энергозатрат на аэрацию иловой среды прп одновременном улучше- 15 нии.качества очистки, оно снабжено размещенным в верхней диффуэорной части струенаправляющей колонны отражателем, выполненным с плоской верхней и конической нижней поверхно- 20 стями, прикрепленными к последней радиальными направляющими, закрепленной с возможностью поворота на плоской верхней поверхности фермой со скребками для сгребания осадка,расположенным внутри аэротенка сегментным распределительным лотком, а также расположенным снаружи аэротенка сегментным. сборным лотком, при этом дно аэротенка выполнено с коничес* лм приямком, снабженным трубопроводом удаления избыточного ила, в приямке размещена с зазором от дна аэротенка струенаправляющая колонна, распределительный и сборный лотки расположены диаметрально противоположно, трубопровод подачи исходных сточных вод соединен с распределительным лотком, а трубопровод отвода очищенных сточных вод — со сборным лотком.

2. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что-оно снабжено размещенным внутри аэротенка осветлителем с радиальными и сегментными щитами и радиальными сборными лотками,при этом последние прикреплены к сегментному сборному лотку.

3, Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что насадка выполнена из полых элементов, например эволютной формы, расположенных соосно и с образованием кольцевого зазора.

1546436

Фиг.З

Составитель Б.Репин

Редактор И.Сегляник Техред Л.Сердюкова Корректор C.éåêìàð

Заказ 54 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101