Способ регулирования процесса биохимической очистки сточных вод

 

Изобретение относится к биохимической очистке сточных вод и может быть использовано на очистных сооружениях промышленных предприятий. Цель изобретения - улучшение качества очистки и повышение экономичности работы очистных сооружений. Для этого измеряют концентрацию растворенного кислорода (КРК) в зоне, расположенной после выпуска сточных вод, и определяют градиент КРК по длине аэротенка, определяют максимальную величину градиента и положение максимального градиента в зоне контроля. Регулируют расход воздуха, подаваемого в аэротенк, в зависимости от положения максимального градиента в зоне контроля, а нагрузку на активный ил - в зависимости от величины градиента, которую поддерживают на уровне не менее 0,1 мг/л .м. 3 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„159044 (51)5 C 02 F 3/02 3/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BT0PCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ОРИ ГННТ СССР

1 (21) 4249804/30-26 (22) 26. 05.87: (46) 07 ° 09.90. Бюл. N 33 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по охране вод (72) О.И.Андрющенко, В.В.Ефименко, В.И.Мацкивский, Ю.П.Беличенко, Ю.C Èâàíoâ, И.Э.Бенца и P.Â.Èàðâåò (53) 66.012-52 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 802184, кл. С 02 Г 3/02, 1972.

Авторское свидетельство СССР

Ю 1497962, кл. С 02 F 3/02, 9.04.87. (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА

БИОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД (57) Изобретение относится к биохимической очистке сточных вод и может быть использовано на очистных

Изобретение относится к биохимической очистке сточных вод, характеризующихся резкими колебаниями концентрации органических загрязнений и расхода.

Целью изобретения является повыше" ние качества очистки и экономичности процесса.

На фиг, 1 представлена зависимость концентрации растворенного кис-. лорода (KPK) по длине аэротенка; на фиг. 2 - зависимость абсолютной величины. градиента КРК по длине аэротенка в зоне контроля; на фиг. 3технологическая схема регулирования режима работы аэротенка °Зависимость КРК по длине аэротенка (фиг.1) характерна для нормального

2 сооружениях промышленных предприятий, Цель изобретения - улучшение качест- ° ва очистки и повышение экономичности работы очистных сооружений. Для этого измеряют концентрацию растворенного кислорода (KPK) в зоне, расположенной после выпуска сточных вод, и определяют градиент KPK по длине аэротенка, определяют максимальную величину градиента и положение максимального градиента в зоне контроля. Регулируют расход воздуха, подаваемого в аэротенк, в зависимости от положения максимального градиента в зоне контроля, а нагрузку на активный ил в зависимости от величины градиента, которую поддерживают на уровне не менее О,1 мг/л м. 3 ил., 1 табл, режима работы аэротенков с рассредоточенным впуском сточных вод, в которых можно условно выделить три следующие характерные зоны: регенератор, зона смешения сточных вод с активным илом и зона окисления веществ, растворенных в сточной воде.

В регенераторе происходит подготовка активного ила с целью обеспечения эффективного изъятия растворенных веществ микроорганизмами активного ила ° Эта зона характеризуется незначительным снижением КРК по длине аэротенка, связанным с потреблением кислорода активным илом в процессе эндогенного дыхания.

Зона смешения характеризуется резким снижением КРК, что связано со

1590444 значительным увеличением потребления кислорода микроорганизмами активного ила в процессе изъятия субстрата из сточных вод, На протяжении всей зоны смешения уровень KPK остается низким (0,5-1,0 мг/л), В зоне окисления завершается процесс окисления сорбированных активным илом веществ, цто сопровождается снижением потребления растворенного кислорода и соответственно увеличением уровня KPK по длине аэротенка.

В связи с тем, цто нарушения режима работы аэротенка наиболее резко сказываются на кислородном режиме именно в этой зоне (фиг.1 Б и В), осуществляется выбор управляющих воздействий на основе данных измерения градиента

КРК по длине аэротенка в зоне окисления. Определение градиента KPK производят по дискретно или непрерывно получаемому сигналу от измерителя КРК, установленного в зоне окисления (зона контроля) в аэротенке, при этом находят максимум значения градиента

KPK.

В соответствии с эмпирическими данными целесообразно зону контроля разделить на три диапазона для удобства анализа ситуаций, возникающих в процессе эксплуатации очистных сооружений. Выбор управляющих воздействий осуществляют по двум характеристикам зависимости абсолютной величины градиента КРК от длины аэротенка: максимального значения абсолютной величины градиента KPK и положения максимума абсолютной величины градиента КРК по отношению к указанным диапазонам контроля.

Вид зависимостей абсолютной величины градиента KPK от длины аэротенка определяется режимом работы оцист/ ных сооружений (велициной нагрузки на активный ил, расходом воздуха на аэрацию, составом сточных вод, поступающих на очистку и др.).

При определении частоты точек кон1О

f5

4S троля по длине аэротенка исходят из принципа, согласно которому полушири- 50 на максимума зависимости градиента

КРК соизмерима с интервалом измерения. Согласно эмпирическим данным интервал измерения KPK составляет

5-10 м, например для очистных сооружений производительностью 10-20 тмз.

При нормальном режиме работы аэротенка (фиг.26) максимум абсолютной величины градиента KPK составляет не менее 0,.1 мг/л м и находится во втором диапазоне зоны контроля. Управляющие воздействия в этом случае не используют °

Когда максимум абсолютной величины градиента составляет не менее

0,1 мг/л м и находится в первом диапазоне зоны контроля (фиг.2а), нагрузка на активный ил ниже оптимальной. В качестве управляющих воздействий используют увеличение расхода сточных вод, подаваемых в аэротенк, и/или уменьшение расхода воздуха на аэрацию.

Когда максимум абсолютной величины градиента KPK составляет не менее

0,1 мг/л.м и находится в третьем диапазоне зоны контроля (фиг ° 2в), нагрузка на активный ил превышает оптимальную величину. В качестве управляющего воздействия используют увелицение расхода воздуха, подаваемого в аэротенк.

Если максимум абсолютной величины градиента KPK менее 0,! мг/л м, нагрузка на активный ил значительно превышает оптимальную величину либо процесс очистки ингибируется токсичными веществами, поступающими в аэротенк со сточной водой, В качестве управляющих воздействий используют уменьшение нагрузки на активный ил путем дополнительной подачи активного ила в зону смешения и/или уменьшения расхода сточной воды, подаваемой в аэротенк.

Способ регулирования осуществляют по следующей схеме.

Измеряют KPK в нескольких тоцках (не менее четырех) зоны контроля с заданной частотой, например 30 мин (данные приведены в таблице). Определяют зависимости абсолютной велицины градиента KPK по длине аэротенка. При условии, цто значение максимума абсолютной величины градиента

KPK составляет менее 0,1 мг/л. м, производят дополнительную подачу активного ила и/или уменьшение расхода воды, подаваемой в аэротенк. Отклюцение управляющих воздействий производят при достижении значения максимума абсолютной величины градиента

КРК, равного 0,1 Mr/ë м. При условии, цто максимум абсолютной величины градиента KPK составляет не менее 0,1 мг/

/л м и находится во втором диапазоне

5 159 зоны контроля, управляющие воздействия не используют. При условии, что максимум абсолютной величины градиента KPK составляет не менее 0,1 мг/л м и находится в первом диапазоне зоны контроля, производят уменьшение дозы воздуха на аэрацию и/или увеличение расхода сточной воды, подаваемой в аэротенк. Отключение управляющих воздействий производят при условии смещения максимума абсолютной величины градиента KPK во второй диапазон зоны контроля. При условии, что максимум абсолютной величины градиента KPK составляет не менее 0,1 мг/л м и находится в третьем диапазоне зоны контроля, производят увеличение расхода воздуха на аэрацию. Отключение управляющего воздействия производят при условии смещения максимума градиента

KPK во второй диапазон зоны контроля.

Пример 1. Максимум градиента

KPK составляет 0,38 мг/л м и находится в первом диапазоне зоны контроля (опыт 1). Градиент рассчитывают по данным измерения KPK в двенадцати точках с помощью переносного прибора типа Оксимет-1 с интервалом 5 м в зоне контроля. Уменьшают подачу воздуха в аэротенк на 30 . Распределение КРК по длине аэротенка становится таким (опыт 2), что соответствует нормальному режиму работы аэротенков - качество очищенной воды удовлетворяет требуемому, максимум градиента KPK находится во втором диапазоне зоны контроля и использование управляющих воздействий не требуется.

Пример 2. Максимум градиента

KPK составляет 0,3 мг/л м и находится в третьем диапазоне зоны контроля.

При этом ХПК очищенной воды составляет 120 мг О /л. В качестве управляющего воздействия используют увеличение расхода воздуха, подаваемого в аэротенк, на 30 Оценка ситуации по градиенту КРК, произведенная через 0,5 ч, показала, что ситуация нормализовалась (опыт 3).

0444

Пример 3. Максимум градиента

KPK составляет 0,6 мг/л м. При этом

ХПК очищенной воды 225 мг О /л, а расход воздуха на аэрацию максимален

В качестве управляющих воздействий используют дополнительную подачу активного ила в зону смешения воды с активным илом - 103 от общего возвратного ила (что для конкретного очистного сооружения составляет

50 мз/ч), а также уменьшение расхода воды, подаваемой в аэротенк, на 103 общего расхода, т.е. на 50 мз/ч.

Оценка ситуации по градиенту КРК, проведенная через 8 ч, показала, что максимум градиента KPK составляет

0,2 мг/л.м и находится в третьем

20 диапазоне зоны контроля. При этом качество очищенной воды существенно улучшилось (опыт 4).

Формула изобретения

Способ регулирования процесса биохимической очистки сточных вод путем измерения концентрации растворенного кислорода в зоне контроля аэротенка, расположенной после выпуска сточных вод, определения градиента концентрации растворенного кислорода по длине этой эоны и максимальной величины градиента и регулирования расхода воздуха на аэрацию и нагрузки на активный ил, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества очистки и повышения экономичности работы очистных сооружений, дополнительно определяют место расположения максимальнои величины градиента в зоне контроля и в зависимости от этого регулируют расход воздуха, сдвигая максимальную величину градиента в се4 Редину зоны контРоля, а нагРузку на активный ил регулируют в зависимости от величины максимального градиента концентраций растворимого кислорода, которую поддерживают на уровне не . менее 0,1 мг/л м.

1590444

1 Cc) X

34 о э

I о о

cz x о л

3(X

2 Iб

«ф х

С: )t) х z и

z о

C«) л

I 3Ч

I «»

1 0 о ь"

CFl о м

OO о ). ь

<Ч о со) л

° «! « о м о н н н

3Ч

O «C3

° « о л

СЧ оа

« ом

СО

« л а

CI

1

I ОЪ

1 сЧ о а

«

C) )Ч о а

«« оо

C«t оо

« о с«1 л л

I

I OC3

1 !

У о

1 о с

Э

)Ч оо ол О л м а

«« оо

«« ьСЧ ом

° «

Ь Ч;3

° — а

««

О Ь а

« л

c«t а

«« оо

Cc) 1

)3) 1

Щ 1

X. 1 ь

« л

cv a ьо м

О а

° а

« о о

O)

lz

z

Э а

Э

CC)

Э л

X

))) I

l ! а

)Ч а

« о 3Ч

О а а

° « о о. а

« о о а

I

I

I О ма

° « о о (ч л о о а"

« о о

СО ма

« ь о о а о ь

1

1

1 а

« о о ма

« ь о

« о о О

c«) а

«« о о а ь а о о а

« о о

33 а

3»

Э

))3 Э а ф ф й

Ц « е х

a o.

1 Х

32l

3 о

I I

I 1 ф I

I X X 1 ! Э 3 Z I

1С»EP! ! ).) б ф I

ОЭО! с аа)

Й

X 1 t 1

Z 1 0 э ea)zt

3! аxx

» I С Т. 1 а o» )II

O I et3 ct) 1 I

I I е» I

» 3

1 1

1 I

I 1

I 1

I Ь I

I I

1 1

1 1

I 1

1 1

1 1

1 1 й

I 1

1 t

1 I

1 «О l

I 1

1 1

1 I

1

3 М

1 1

1 1

1 I

1 1

I )

I СЧ

1 l

1 1

1 1

1 1

° » 1

1 3

3 . )

1 1

3Ч

oo ол

« ° « л ол

X с

С 3- С 1)

1 Э X )

X $

«

«))3 Х

34 а а о)- хо

I с

1- С

Т )

Э й.

Д. О. 3)

)- R О с с

Э X )

Ц « ех аo. м хо

C) ь

Ci ь

X с

1- . т

Э

1590444

ХПК, мгО/л

ОО

1590444

3оиа юнлроля

08

06

04

48 о

08

06

04

02

02 а

0,4

0,2