Устройство для очистки сточных вод активным илом

 

Изобретение относится к биологической очистке городских и промышленных сточных вод. Цель изобретения - повышение эффективности процесса очистки в условиях колебаний притока, состава и температуры сточных вод. Устройство содержит корпус 1 аэротенка 2, разделенный перегородками 3, 4 на прямой, обратный смесительные коридоры 5, 8, а также вытеснительный коридор 11 и регенератор 12. Аэротенк снабжен диспергаторами 13, регуляторами 44, 47 числа оборотов и термометрами 48, 49. В период малого притока сточных вод очищаемая жидкость по каналу 15 через измерительный лоток 18 поступает в смесительный коридор 5, аэрируется и направляется в вытеснительный коридор 11 и выводится из установки через канал 16. Работа устройства рассчитана на повышенный приток сточных вод и колебания температур в пределах 22 - 23 и 25 - 30°С. Изобретение позволяет сократить энергетические и капитальные затраты. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (ID

А1 (gg)g С .02 F 3/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4457222/31-26(22) 20.05.88 (46) 07,07.90. Бил. Р 25 (71) Всесоюзный заочный инженерностроительный институт (72) Б. Н. Репин, И. В. Королева, В. И. Баженов и Г. И. Иирончик (53) 628.356(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1291554, кл. С 02 Р 3/12, 1985.

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЕХ

ВОД АКТИВНИ11 ИЛОМ (57) Изобретение относится к биологической очистке городских и промышленных сточных вод. Цель изобретения— повышение эозФективности процесса очистки в условиях колебаний притока, состава и температуры сточных вод, Устройство содержит корпус 1 аэротенка 2, разделенный перегородками 3, 4

1У

1576492 на прямой, обратньй смесительные коридоры 5, 8, а также вытеснительный коридор l l и регенератор 12. Аэро тенк снабжен диспергаторами 13, регулятоp4q 44, 47 числа оборотов и термо5 метрами 48, 49. В период малого притока сточных вод очищаемая жидкость по каналу 15 через измерительный лоток 18 поступает B смесУтельньй кори10

Изобретение относится к биологической очистке городских и промыщленных сточных вод.

Цель изобретения - повьыение эффективности процесса очистки в условиях колебаний притока, состава и температуры сточных вод.

Иа фиг. 1 изображено устройство, .план; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — многослойная насадка.

Устройство содержит корпус I аэротенка 2, разделенньй продольной и поперечной перегородками 3 и 4 на прямой смесительньФ коридор 5 с начальным и конечным отсеками 6 и 7, обрат- ЗО ньй смесительньй коридор 8 с началь-ным и конеччым отсеками 9 и 10, витеснительньй коридор 11 и регенератор

12. Аэротенк оборудован мелкопузырьчатыми диспергаторами 13 постоянного действия, присоединенными к воздухо-, нагревателю 14, каналами 15, 16 и 17 исходной, очищенной сточной воды и возвратного активного ила.

К каналу 15 исходной сточной воды, 1О снабженному измерительным лотком 18, присоединен распределительно-регулирующий канал 19, разделенный поперечной переливной перегородкой 20 на лоток 2! малого притока и лоток 22 с донными отверстиями 23 увеличенного притока. Прямой и обратный смесительные коридоры сообщаются при помо. щи перепускного патрубка 24 и шибера 25 °

5О

Рецнркуляционньй узел 26 состоит

as аэроконтактера 27 и погружного осевого насоса 28, с электродвигателем 29, соединенных рециркуляционным трубопроводом 30. Аэроконтактор выполнен с многослойной насадкой 31 в

55 виде наклонных реек 32 со слоями 33 продольной ориентации реек и слоями

34 поперечной ориентации реек. Кордор 5у аэрируется, направляется в вы7 теснительный коридор 1 и выводится из установки через канал 16. Работа устройства рассчитана иа повьппенный

IIpHToK сточных Вод и колебания температур в пределах 22 — 23 и 25 — 30

Изобретение позволяет сократить энер гетические и капитальные затраты.

3 з.п. ф-лы, 3 ил.

I пус 35 аэроконтактора в верхней части 36 снабжен диффузором 37, в центре которого установлен осевой вентилятор 38 с электродвигателем 39. Над многослойной насадкой аэроконтактора смонтирован лоток-распределитель 40 иловой среды с треугольными водослчвами 41, присоединенный к верхней части 42 репиркуляционного -трубопровода, к нижней части 43 которого присо" единен погружной осевой насос.

Электродвигатель погружного насоса оборудован автоматическим регулятором

44 числа оборотов, к которому по схеме прямой связи присоединен уровнемер 45, а ло схеме обратной связи— анализатор 46 растворенного кислорода. Электродвигатель осевого вентилятора оборудован автоматическим регулятором 47 числа оборотов, к которому по схеме прямой связи присоединен электроконтактньй термометр 48, установленный и измерительном лотке, а по схеме обратной связи — электроконтактньй термометр 49, установленньй в смесительном коридоре аэротенка.

Устройство работает следующим образом.

В период малого притока сточных вод, когда их температура не превьппает установленных пределов., например

20 0, сточная вода, пройдя измерительньй лоток !8, поступает в прямой смесчтельньй коридор 5 аэротенка 2 через лоток 2i малого притока распределительно-регулирующего канала 19.

Движущаяся в прямом смгсительном коридоре 5 сточная жидкость, смешанная с активным илом,„ аэрируется сжатым воздухом, поступающим через мелкопузырчатые диспергаторы i3 постоянного действия, в результате чего осуществляется основной этап ее биологической очистки. Далее при закрытом щибере 25 иловая среда поступает в вытес76492 6

5 15 нительный коридор ll, где в условиях, исключающих проскок неокисленных органических загрязнений, завер,шается биологическая очистка сточ-. ной воды, и она поступает в канал t

16 очищенной сточной воды. Возвратный активный ил из вторичного отстойника по каналу 17 возвратного активного ила поступает в регенератор 12, где для восстановления первоначальной активности его аэрируют в течение определенноro времени,,после чего подают в обратный смесительный коридор 8. .В периодымалого притока. обратный смесительный коридор 8 выполняет функцию накопителя регенерированного активного ила, возвратная часть которого по перепускному патрубку 24 постоянно переливается в начальный отсек 6 прямого смесительного коридора 5 для осуществления биологической очистки сточных вод, В периоды малого притока сточных вод в регенераторе 12 и обратном смесительном коридоре 8 аэротенка устанавливается концентрация активного ипа порядка 6-8 ?/ë, а в прямом смесительном коридоре 5 и вытеснительном коридоре 11 после смешения с поступающей сточной водой концентрация активного ипа поддерживается на. уровне

1,5-2 г/л.

В периоды увеличенного притока сточных вод, когда удельная нагрузка на аэротенк по органическим загрязнениям по сравнению с начальной возрастает в 2,5-3 раза, а температура . сточных вод несколько превышает установленные пределы и равна, например, 22-23 С, часть сточной воды сначала переливается через поперечную переливную перегородку 20 в лоток 22 увеличенного притока, через донные отверстия 23 которого поступает. в конечный отсек 10 обратного смесительного коридора 8. В этот период работы произ- водят включение электродвигателя 29 погружного осевого насоса 28, в ре" зультате чего по рециркуляционному трубопроводу 30 к лотку-распределителю 40 иловой среды, находящемуся в верхней части аэроконтактора 27 и снабженному треугольными водосливами

41, начинает поступать рециркуляци. онный расход иловой среды с концентрацией активного ила 6-8 г/л. Одновременно с этим, в результате открытия шибера 25 из прямого смесительного коридора 5 в обратный смесительный коридор Я, соединенных по закону сообщающихся сосудов, начинает посту- пать расход иловой среды, равный рециркуляционному, с концентрацией ак- тивного ила 1,5-2 г/л. Предварительчо обескислороженная подача части поступающих сточных вод — иловая среда, переливаясь через треугольные водосливы 41 лотка-распределителя 40 иповой .среды, падает на многослойную насадку 31 аэроконтактора 27 в виде наклонных реек 32, дробится на мелкие струйки и капли, после чего стекает в начальный отсек 6 прямого смесительного коридора 5, примыкающий к лотку 21 малого притока. В процессе дробления иловой среды о многослойную насадку 31 и ее движения в аэроконтакторе 27 происходит эффективный газожидкостный контакт, в результате которого иловая среда насыщается растворенным кислородом, и одновремен— но происходит снижение ее температуры до установленных пределов за счет температуры наружного воздуха и частичного испарения жидкости.

В этот период работы в прямом и обратном смесительных коридорах 5, 8, а также в вытеснительном коридоре

11 аэротенка в результате взаимного усреднения устанавливается концентрация активного ила на уровне 3,7

5 г;л, что в условиях повышения количества поступающих органически загрязнений в 2,5-3 раза позволяет поддерживать удельную нагрузку на активный ил на постоянном и для данного вида сточных вод оптимальном уровне.

Перекачиваемый через аэроконтактор

27 рециркуляционный поток клавой среды, являющийся носителем дополнительного количества растворенного кислорода, осуществляющий- равномерное распределение органических загрязнений во всем объеме аэротенка в результате трансформации его гидродинамического режима от вытеснения к смешению, а также обеспечивающий стабилизацию температурного режима, определяется специальным расчетом, которыф показывает, что рециркуляционньй расход иловой среды превышает расход поступаю" щих сточных вод в 3-7 раз.

В период увеличенного притока сточных вод, когда их температура существенно превышает установленные пределы и равна, например, 25-30 С, 4 охладительный эффект аэроконтактора

7 1576492

27 может оказаться недостаточным для температурной стабилизации рабочей среды аэротенка на заданном уровне, Э по снижает растворимость кислорода в и3мвой среде, а также может гривести к ухудшению.седиментационных свойств активного ила. Дпя избежания этого, в дополнение к описанным технологическщч операциям производят

1 ключение осевого вентилятора 38, ус гановленного в верхней части 36 кор пуса 35 азроконтяктора 27. При этом через толщу многослойной насадки 31, орошаемой иловой средой, устремляют- . 15 ся принудительно вовлекаемые потоки воздуха, что обеспечивает стабилиза-, цию температуры рабочей среды в аэротенке и повьппает окислительный эффект аэроконтактора. 2О

Еак окислительный, так и температурный эффекты аэроконтактора опрецеляются тем, насколько равномерно в

его поперечном сечении распределяется рециркуляционный поток иловой среды. 25

Для этого струи иловой среды иэ треугольных водосливов 41 лотка-распределителя 40 иловой среды падают на многослойную насадку 31, продольные оси реек 32 соседних слоев которой в

° плане перпендикулярны друг другу. Это способствует. смещению исходных струй в двух взаимно перпендикулярных направлениях, что и обеспечивает равномерную нагрузку на поперечное сечение аэроконтактора 27. При этом наибольшая компактность падаюших струй имеет место в верхних слоях многослойной насадки 31, рейки 32 которой имеют небольшие углы наклона к горизонтали, 40 близкие, например, к 30 . Это способО ствует как скорейшему рассредоточению потоков по всему поперечному сечению аэроконтактора ?7, так и дроблению их о наклонные плоскости реек на кап- gg ли и мелкие струйки. В нижних слоях многослойной насадки 31 гидравлическая нагрузка на поперечное сечение аэроконтактора в основном выравнена, поэтому целесообразно располагать рейки под значительный углам наклона к горизонтали, близким, например, к

60 . Это позволит понизить аэродина- . мическое сопротивление аэроконтактора при противоточном движении воздуха по отношению к иловой среде, а также способствует насыщению растворенным кислородом жидкостной пленки, стекающей по рейкам 32 многослойной насадки. Угол наклона реек, близкий к 60О, желателен также с точки зрения самоочищения реек от частиц жидкого осадка в период выключения аэроконтактора из работы. Естественный угол сползания жидкого осадка близок к

50 . Очистка реек верхних слоев, нао клоны:которых к горизонтали близки к

30, осуществляется принудительно о под воздействием компактных струй иловой среды в начальные периоды работы аэроконтактора.

Отношение углов наклона реек в ближайших по высоте аэроконтактора слоях одинаковой ориентации, равное о д, / (180 — Ы ), где и — порядковый номер слоя одинаковой ориентации, создает зигзагообразное движение падающих струй жидкости, что увеличивает путь и соответственно время газожидкостного контакта в 1,5-2 раза, вызывая соответствующее увеличение окислительного и охладительного эффектов аэрокочтактора.

Сигналом к включению электродвигателя 29 погружного осевого насоса 28 является показание уровнемера 45, соответствующее увеличению уровня в измерительном лотке 18. Это управляющее воздействие, осуществляемое по линии прямой связи автоматического регулятора 44 числа оборотов, корректирует ся в соответствии с показаниями ана лизатора 46 растворенного кислорода, установленного в критической точке аэротенка и воздействующего на включение электродвигателя 29 погружного осевого насоса 28 по схеме обратной связи. Такое управление включением влектродвигателей 29 позволит вырабатывать корректирующие команды в тех случаях, когда существенное увеличение притока слабозагрязненных сточных вод лишь незначительно увеличивает нагрузкупо органическим за.—. грязнениям, Для того, чтобы количест- во дополнительно вводимого кислорода и связанные с этим энергетические затраты возможно более точно соответствовали нагрузкам на активный ил, электродвигатель 29 присоединен к автоматическому регулятору 44 числа оборотов, число оборотов погружного электродвигателя и связанный с этим рециркуляционный расход илоной среды с помощью автоматического регулятора

44 числа оборотов изменяются таким образом, что в период увеличенного

15764 92 притока сточных вод во всем диапазоне изменения количества поступающих загрязнений концентрация растворенного кислорода поддерживается на уро вне 2 мг/л.

Сигнал к включению электродвигателя 39 осевого вентилятора 38 поступает от электроконтактного термомет ра 48, установленного в измерительном лотке 18. Это управляющее воздействие, осуществляемое по схеме прямой связи, корректируется в соответотвии с показаниями электроконтактного термометра 49, установленного в критической точке прямого смесительного коридора 5 аэротенка, и воздействует на включение электродвигателя 39 по схеме обратной связи, Число оборотов электродвигателя 39 осевого вентилятора 38 и связанное с этим количество вовлекаемого в аэроконтактор 27 воздуха, определяющее его охпадительный эффект, с помощью автоматического регулятора 47 числа 25 оборотов изменяется таким образом, что в период увеличенного притока сточкьпс вод температурный режим в аэротенке поддерживается на заданном уровне. ЗО

Изобретение позволяет сократить энергетические и капиталькые затраты.

Фо рмула иэ о бретения

1. Устройство для очистки сточных

35 вод активным илом, содержащее корпус аэротенка, разделенный продольной и поперечной перегородками на прямой и обратный смесительные коридоры с на40 чальными и конечными отсеками, вытеснительный коридор, регенератор, рециркуляционный узел, каналы исходной, очищенной сточной воды и возвратного ила, мелкопузырчатые диспергаторы по- 45 стоянного действия, присоединенные к воздухонагнетателю, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повыщения эффективности процесса очистки и в условиях колебаний притока, состава

50 и температуры сточных вбд, оно снабжено присоединенными к каналу исходной сточной воды измерительным лот-ком и распределительно-регулирующим каналом, установленными в качальном отсеке прямого смесительного коридора и в конечном отсеке -обратного сме- : сительного коридора, лотком малого притока и лотком увеличенного притока с разделяющей поперечной перегородкой, рециркуляционный узел выполнен ь. в. -де аэроконтактора и соединенного с ним рециркуляционного трубопро" вода, снабженного в нижней части погружным осевым насосом с электродвигателем, аэроконтактор скабжен выполненной в ниде наклонных реек много-: слойной насадкой, расположенным в верхней части диф рузором и размещенHblM в последнем осевым вентилятором с электродвигателем, расположенным над насадкой лотком-распределителем с треугольными водосливами, присоединенными к рециркуляциснному трубопроводу, при этом аэроконтактср установлен над начальным отсеком прямого смесительнаго коридора и сообщен с атмосферой в верхней к нижней частях, а рециркуляционкый трубопровод размещен в конечном отсеке обра-ного смесительного коридора.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что слои.насадки аэрококтактора выполнены с поперечной и продольной ориентацией реек.

3. Устройство по и, 1, о т л и— ч а ю m е е с я тем, что оно снабжено соединенным с электродвигателем насоса автоматическим регулятором числа оборотов, устаковлекньы в измерительном лотке уровнемером, а между начальным к конечным отсеками прямого смесительного коридора - анализатором расTB0ренк0гс кислорода, прк этом регулятор числа оборотов по схеме прямой управляющей связи соединек с уровнемером, а по схеме обратной управляющей связи — с анализатором.

4 . Устройство по и. 1 о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что око снабжено соединенным с электродвигателем вентилятора автоматическим регулятором числа оборотов, двумя электрококтактными термометрами, один из ко-.орых соединен с регулятором числа оборотов по схеме прямой управляющей связи к установлен в измерительном лотке, а другой соединен с тем же регулятором по схеме обратной управля-, ющей связи и установлен между начальным и конечным отсеками прямого сме-сителького коридора.

1576492

Фиг Г

„!

Составитель А. Давыднн

Редактор Н. Гунько Текред М, Ходанич Корректор . Т.Малец

Тираж 793

Заказ 1S26

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьгтиям при ГКНТ С СИ

113035„ Москвау Ж-35„ Раушская набор дф 4/5

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