Установка для очистки сточных вод

 

Изобретение относится к сооружениям по биохимической очистке промышленных и бытовых сточных вод, содержащих легколетучие соединения. Цель изобретения - интенсификация биохимической очистки сточных вод, содержащих легколетучие компоненты, и предотвращение загрязнения отработанного воздуха. Установка для очистки сточных вод, содержащих легколетучие ингредиенты, включает воздухораспределительную систему, системы подвода и отвода сточных вод, Новым в установке является то, что она состоит из двух секций колонного типа, содержащих иммобилизованную на твердом носителе биомассу. Резервуары в верхней части соединены трубопроводом, система совместной подачи сточных вод и минерального питания расположена в нижней части первой секции . 1 ил., 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е С К ИХ

РЕСПУБЛИК (Я)5 С 02 F 3/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

/

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ЬЭ

Ф (л

iO

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4719090/26 (22) 14,07.89 (46) 07,04.92. Бюл. № 13 (71) Белгородский филиал Всесоюзного научно-исследовательского витаминного института (72)М.И.Радченко, В.М.Травкин, Е.В,Морозова,М.И.Василенко и Е.Н.Леонтьева (53) 628.356 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 333135, кл. С 02 F 3/04, 1969. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ

ВОД (57) Изобретение относится к сооружениям по биохимической очистке промышленных и бытовых сточных вод, содержащих легколеИзобретение относится к сооружениям по биохимической очистке промышленных и бытовых сточных вод. содержащих легколетучие соединения.

Известна установка для очистки сточных вод, включающая фильтрующую загрузку, воздухораспределительную систему, отводящий трубопровод, систему подачи сточных вод, расположенную ниже верхнего края загрузки на уровне 2/3 высоты установки, а также дополнительную систему подачи минерального питания, Однако при противоточном движении воздуха и сточной воды происходит интенсивное поступление легколетучих компонентов из воды в газовую фазу, при этом очистка отработанного воздуха осуществляется лишь в 1/3 объема всей установки, что не обеспечивает необходимого уровня очи„, Ж„„1724600 Al тучие соединения. Цель изобретения — интенсификация биохимической очистки сточных вод, содержащих легколетучие компоненты, и предотвращение загрязнения отработанного воздуха. Установка для очистки сточных вод, содержащих легколетучие ингредиенты, включает воздухораспределительную систему, системы подвода и отвода сточных вод. Новым в установке является то, что она состоит из двух секций колонного типа, содержащих иммобилизованную на твердом носителе биомассу. Резервуары в верхней части соединены трубопроводом, система совместной подачи сточных вод и минерального питания расположена в нижней части первой секции. 1 ил., 2 табл, стки отходящих газов и приводит к загрязнению атмосферы. Причем для очистки сточной воды используется не весь объем установки. Система подачи сточных вод и минеральной подпитки усложнена их раздельным подводом.

Целью изобретения является интенсификация биохимической очистки сточных вод, содержащих легколетучие компоненты, и предотвращение загрязнения отработанного воздуха.

Указанная цель достигается тем, что установка для очистки сточных вод содержит резервуар с загрузкой, трубопроводы подачи сточных вод и воздуха, устройства распределения воды и воздуха и снабжена дополнительным резервуаром с загрузкой и соединительным трубопроводом между ними, причем загрузка первого по направле1724600 нию движения воды резервуара выполнена из мягких материалов, например в виде ершей из стекловолокна или полимерных материалов, а загрузка второго резервуара— из твердых материалов, например керамзита, и трубопровод подачи сточной воды присоединен к нижней части первого резервуара.

За счет этого вместе с очищаемой жидкостью по всему объему установки прокачива ется воздух. П оскол ьку содержа н ие легколетучих компонентов очищаемой жидкости по мере ее прохождения по объему установки снижается за счет биодеструкции, то происходит их обратная сорбция из газовой фазы в жидкую фазу, чем достигается глубокая очистка воздуха, в отличие от прототипа, где большая часть легколетучих компонентов поступает в газовую фазу в верхней части загрузки, причем очистка газов осуществляется лишь 1/3 объема установки; что приводит к поступлению недоочищенного воздуха в атмосферу, В предлагаемой установке воздух, поступающий во второй резервуар, обеднен кислородом. Таким образом, в предлагаемой установке формируются зоны с аэробными и микроаэрофильными условиями, что необходимо для полной биодеструкции ксенобиотиков ароматического ряда и других классов веществ.

На чертеже изображена установка для очистки сточных вод, содержащих легколетучие вещества, продольный разрез.

Установка для очистки сточных вод, содержащих легколетучие вещества, состоит из двух резервуаров 1 и 2 колонного типа; основного и дополнительного. В резервуаре 1 размещена загрузка 3, выполненная из мягкого материала, например в виде ершей из стекловолокна или полимерных материалов, на которой сорбируют(иммобилизуют) биомассу активного ила, адаптированного к определенному стоку. Резервуар 1 снабжен патрубками 4 и 5 для подачи сточной воды и воздуха. B резервуаре 2 имеется сетка 6, на которой размещена загрузка 7, выполненная из твердых материалов, например керамзита. Резервуар 2 снабжен патрубком

8 совместного вывода очищенной жидкости и отработанного воздуха.

Резервуары 1 и 2 в верхней части загерметизированы и соединены между собой трубопроводом 9, который в резервуаре 2 заканчивается разбрызгивающим устройством 10 типа форсунки, Установка работает следующим образом, После иммобилизации (сорбирования) биомассы активного ила на загрузке 2 в

55 резервуаре 1 и наращивания биопленки на загрузке 7 в резервуаре 2 через патрубок 4 резервуара 1 подается сточная вода, Воздух с помощью воздуходувки через патрубок 5 поступает в резервуар 1и вместе с очищаемой жидкостью поднимается по резервуару.

По пути перемещения очищаемой жидкости происходит биохимическая очистка. Массообмен жидкой среды в резервуаре 1 обеспечивается аэрацией. Отработанный воздух вместе с очищаемой жидкостью из. резервуара 1 через соединительный трубопровод 9 направляется в резервуар 2,где при помощи разбрызгивающего устройства 10 очищаемая жидкость за счет отработанного воздуха разбрызгивается по поверхности загрузки 7, на которой происходят биохимические процессы доочистки стока и очистки воздуха от легколетучих ингредиентов за счет их ресорбции в жидкую фазу с последующим биоокислением. Доочищенная вода и воздух посредством патрубка 8 поступают в устройство распределения воды и воздуха, выполненное в виде отстойника (не показан).

Установка по изобретению за счет более рационального использования объема загрузки позволяет интенсифицировать процесс биоочистки сточных вод и снизить загрязнение отработанного воздуха легколетучими ингредиентами, Пример 1, Очистка модельной сточной воды от толуола на лабораторной установке по чертежу объемом 4 л проводится при следующих условиях; температура

22+2 С, рН 7,5-0,4, расход воздуха 1,5-1,7 объема воздуха на 1 объем подаваемой сточной воды в единицу времени.

Состав модельного стока, г/л: (КН4)2$04 1; CaCI2 0,1; КгНРОа 0,2; MgSO<

0,1; КН2РО4 0,1; толуол см.табл,1, В начале проводят иммобилизацию.

Иловая жидкость с адаптированным к толуолу активным илом из аэротенка отстаивается в течение 1 ч, и надосадочная жидкость удаляется декантацией. Затем биомасса активного ила с помощью перистальтического насоса через патрубок 4 закачивается в резервуар 1 до уровня соединительного трубопровода 9. Одновременно с заполнением активным илом резервуара 1 начинается подача воздуха через устройство 4, В лабораторной модельной установке устройство для подачи воздуха представлено вмонтированной в корпус резервуара круглой пластинкой из пористого стекла диаметром 40 мм и толщиной 3 мм, Воздух в резервуар 1 через патрубок 5 подается из магистрали через редуктор. Расход воздуха составляет

0,001 м /ч. Через 1 ч после заполнения рез

1724600 зервуара 1 активным илом через патрубок 4 с помощью перистальтического насоса начинается подача сточной воды со скоростью

0,1 л/ч (10$ от оптимальной производител ь ности).

Образующийся в резервуаре 1 избыток жидкости самотеком поступает в резервуар

2 по соединительному трубопроводу 9. Вместе с жидкостью по трубопроводу 9 в резервуар 2 поступает воздух, который далее проходит через резервуар 2, заполняя пустоты между зернами загрузки 7 и удаляется из резервуара 2 через патрубок 8, Жидкость, поступающая в резервуар 2 по трубопроводу 9, через разбрызгивающее устройство 10 смачивает зерна загрузки 7, самотеком стекает по их поверхности и удаляется через патрубок 8.

Проходя снизу вверх по резервуару 1, очищаемая жидкость захватывает незакрепленные частицы активного ила, ".îòîðûå с током жидкости поступают в резервуар 2, где частично сорбируются на поверхности загрузки 7 за счет сил ионного и электростатического взаимодействия поверхности загрузки и клеток, частично удаляются через патрубок 8. Объем резервуара 2 и, соответственно, количество загрузки 7 так соотносятся с расходом очищаемой жидкости, что зерна загрузки не затапливаются, а лишь смачиваются жидкостью.

Процесс ведут в течение 36 ч, постепенно повышая нагрузку за счет увеличения скорости подачи модельного стока, По истечении указанного времени установка функционирует в, рабочем режиме. Расход воздуха увеличивают до 1,5-1,7 объемов на

1 объем сточной воды в единицу времени, B этом режиме установка работает 24 ч. В течение всего срока током сточной воды из обоих резервуаров выносится вся незакрепленная биомасса, а на поверхностях загрузок образуется слой биопленки. Начиная с указанного момента, возможно проведение анализов на содержание толуола в воде и воздухе, Усредненные данные приведены в табл,1, 5 Дальнейшая работа установки сопровождается постепенным приростом сорбирован ной биомассы. Динамическое равновесие между приростом биомассы и ее смывом наступает через 5-10 сут работы

10 установки после вывода на режим в зависимости от состава стока.

Пример 2. Очистка модельной сточной воды от н-бутанола на лабораторной установке объемом 4 л. Условия иммобили15 зации биомассы и вывода на рабочий режим те же, что в примере 1, Результаты по очистке приведены в табл.2, Приведенные примеры свидетельству20 ют о достижении глубокой (до 98 и более) степени очистки сточной воды от легколетучих соединений и предотвращения при этом загрязнения отходящего воздуха.

Формула изобретения

25 Установка для очистки сточных вод, содержащая резервуар с загрузкой, трубопроводы подачи сточных вод и воздуха, отвода очищенной воды и воздуха, устройства распределения воды и воздуха, о т л и ч а ю щ а я30 с я тем, что, с целью интенсификации биохимической очистки сточных вод, содержащих легколетучие вещества, и предотвращения загрязнения отработанного воздуха, она снабжена дополнительным

35 резервуаром с загрузкой и соединительным трубопооводом между ними, при этом загрузка первого по направлению движения воды резервуара выполнена из мягких материалов, например в виде ершей из стекло40 волокна или полимерных материалов, а загрузка второго резервуара — из твердых материалов, например керамзита, и трубопровод подачи сточной воды присоединен к нижней части первого резервуара, 45

Таблица1

1724600

Таблица2

30

Составитель Н. Радченко

Техред М.Моргентал Корректор С. Шевкун

Редактор В. Петраш

Заказ 1146 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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