Установка для биохимической очистки сточных вод
Изобретение относится к устройствам, используемым на городских станциях аэрации для полного биохимического окисления бытовых сточных вод и близких к ним по составу производственных сточных вод. Установка включает цилиндрический резервуар, внутри которого располагаются цилиндрическая камера биохимической очистки. По всей высоте камеры расположены кассеты с закрепленными на них волокнистыми полимерными элементами для прикрепленной биомассы. В цилиндрическую камеру биохимической очистки встроена примыкающая к ее стенке камера доочистки, оборудованная затопленным водосливом. Установка оснащена системами подачи, распределения и отвода сточных вод, системой аэрации. Отвод воды осуществляется из нижней части сооружения постоянным расходом, не зависящим от величины подачи воды на установку, поддерживаемым с помощью пневматической задвижки, связанной с расходомером. Изобретение позволяет эффективно усреднять расход сточных вод, снизить энергозатраты при эксплуатации аэрационной системы, осуществлять усреднение концентраций загрязняющих примесей, обеспечивать устойчивую работу сооружения при неравномерных расходах поступающих сточных вод и увеличить концентрацию активного ила при минимальном весе кассет с закрепленными на них волокнистыми полимерными элементами для прикрепленной биомассы. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.
Установка для биохимической очистки сточных вод относится к устройствам, используемым на городских станциях аэрации для полного биохимического окисления бытовых сточных вод и близких к ним по составу производственных сточных вод.
Известна установка биологической очистки сточных вод [1] в виде прямоугольного корпуса, включающего усредняющую емкость с аэрационной системой, секционированный первичный отстойник, аэротенк с носителем прикрепленной микрофлоры в виде плоских экранов, разделенный вертикальными перегородками на ступени, вторичный отстойник, емкость аэробного стабилизатора, блок обеззараживания.
Недостатком данных технических решений является необходимость использования дополнительных объемов для организации усреднения сточных вод и их первичной механической очистки, невозможность гибкого регулирования процессов биохимического окисления, в том числе, изменения окислительной мощности сооружения при изменениях исходных концентраций загрязняющих примесей.
Известен башенный аэротенк, содержащий цилиндроконический корпус, разделенный коаксиально расположенной цилиндрической перегородкой на центральную камеру аэрации и периферийную камеру биофильтрации. Под камерой аэрации у днища установлен аэратор, а над ним - смеситель, состоящий из камер коническо-цидиндрической формы, размещенных в виде гирлянды, коаксиально и друг над другом. Иммобилизационная загрузка размещена в камере биофильтрации, а также может быть размещена и в камере аэрации. Смеситель обеспечивает устойчивые циркуляционные потоки обогащенной кислородом воздуха обрабатываемой воды и значительно повышает производительность и степень очистки при небольших энергозатратах
Недостатком данных технических решений является отсутствие возможности усреднять расходы сточных вод и концентрации загрязняющих примесей, содержащихся в них, обеспечить устойчивую работу сооружения при неравномерных расходах поступающих сточных вод.
Данное техническое решение является наиболее близким к предлагаемому изобретению по своей технической сущности и достигаемому эффекту.
Целью настоящего изобретения являются возможность эффективно осуществлять усреднение расхода сточных вод без применения специального сооружения - усреднителя, снизить энергозатраты при эксплуатации аэрационной системы по сравнению с традиционными сооружениями биохимической очистки на 20-30% и осуществлять усреднение концентраций загрязняющих примесей, обеспечивать стабильные показатели на выходе из установки по остаточной величине БПКполн на уровне 3-5 мгО2/л, по взвешенным веществам до 3-5 мг/л и по азотной группе: аммонийный азот - до 4,4 мг/д, азот нитратов - до 9,1 мг/л, азот нитритов - до 0,08 мг/л, обеспечивать устойчивую работу сооружения при неравномерных расходах поступающих сточных вод и увеличить концентрацию активного ила при минимальном весе кассет с закрепленными на них волокнистыми полимерными элементами для прикрепленной биомассы.
Поставленные цели достигаются тем, что установка для биохимической очистки сточных вод включает вертикально расположенный цилиндрический резервуар из сборных элементов рулонного типа с соотношением значений диаметра к рабочей глубине резервуара менее 1, внутри которого имеется цилиндрическая камера биохимической очистки, по всей высоте которой расположены кассеты с закрепленными на них волокнистыми полимерными элементами для прикрепленной биомассы и встроенная в цилиндрическую камеру биохимической очистки и примыкающая к ее стенке камера доочистки, оборудованная затопленным водосливом, системы подачи, распределения и отвода сточных вод, систему аэрации. Отвод воды осуществляется из нижней части сооружения постоянным расходом, не зависящим от величины подачи воды на установку, поддерживаемым с помощью пневматической задвижки, связанной с расходомером, что позволяет отказаться от усреднителя, обеспечивая эффективное усреднение расходов сточных вод. Система аэрации состоит из эрлифтов, располагаемых под кассетами с закрепленными на них волокнистыми полимерными элементами для прикрепленной биомассы, в количестве более 1, в которые воздух нагнетает воздуходувка, причем подача водо-воздушной смеси организована таким образом, чтобы обеспечить в цилиндрической камере биохимической очистки круговое движение очищаемой воды через волокнистые полимерные элементы. Подобный подход позволяет не только эффективно осуществлять усреднение концентраций загрязняющих примесей, но и резко снизить энергозатраты при эксплуатации аэрационной системы. Время нахождения очищаемой воды в камере доочистки составляет не менее 30 мин, а в самой камере доочистки по всей высоте расположены кассеты с закрепленными на них волокнистыми полимерными элементами для прикрепленной биомассы с величиной удельной поверхности волокнистых полимерных элементов не менее 3 м2/м. Эти меры позволяют стабилизировать ряд показателей качества очистки на выходе из установки. Динамика изменения ряда показателей качества очистки приведена на графиках 1 и 2. Затопленный водослив в камере доочистки обеспечивает диапазон изменения уровня воды в зависимости от коэффициента неравномерности поступления сточных вод не менее 25% от рабочей глубины резервуара, что обеспечивает устойчивую работу установки при неравномерных расходах поступающих сточных вод. Величина удельной поверхности волокнистых полимерных элементов, закрепленных на кассетах, расположенных в цилиндрической камере биохимической очистки, составляет не менее 2,0 м2/м, а материалом скрутки волокнистых полимерных элементов является нержавеющая проволока диаметром не более 0,6 мм. Волокнистые полимерные элементы данного типа имеют удельную величину удерживающей поверхности по биомассе не менее 100 г/м.п. при весе 1 м.п. - не более 110 г. Это позволяет увеличить концентрацию активного ила при минимальном весе кассет с закрепленными на них волокнистыми полимерными элементами для прикрепленной биомассы.
Изобретение иллюстрируется фигурами. На фиг.1 изображена принципиальная схема установки для биохимической очистки сточных вод. На фиг.2 показана установка, вид сверху.
Установка для биохимической очистки сточных вод содержит: патрубок отвода газо-воздушной смеси на фильтр, загруженный активированным углем 1, трубопровод подачи воздуха 2, цилиндрическую камеру биохимической очистки 3, кассеты с закрепленными на них волокнистыми полимерными элементами для прикрепленной биомассы 4, эрлифты 5, отвод воды из камеры доочистки 6, пневматическая задвижка, связанная с расходомером 7, отвод воды от установки 8, кассеты с закрепленными на них волокнистыми полимерными элементами для прикрепленной биомассы с величиной удельной поверхности волокнистых полимерных элементов не менее 3 м2/м 9, встроенная в центральную камеру и примыкающая к ее стенке камера доочистки 10, затопленный водослив 11 и трубопровод подачи сточных вод на очистку 12.
Установка для биохимической очистки сточных вод работает следующим образом.
Сточные воды подаются трубопроводом 12 в нижнюю часть цилиндрической камеры биохимической очистки 3, где благодаря создаваемым эрлифтами 5 придонным скоростям обеспечивается круговое движение очищаемой воды через волокнистые полимерные элементы 4. Воздух в эрлифты 5 подаются от воздуходувки трубопроводом 2. Через затопленный водослив 11 вода поступает в камеру доочистки 10, где происходит дополнительная очистка воды на кассетах с закрепленными на них волокнистыми полимерными элементами для прикрепленной биомассы с величиной удельной поверхности волокнистых полимерных элементов не менее 3 м2/м 9. Очищенная вода отводится трубопроводом 6 из нижней части камеры доочистки постоянным расходом, не зависящим от величины подачи воды на установку. Поддерживается расход постоянным благодаря узлу 7 - пневматической задвижке, связанной с расходомером. После узла 7 очищенная вода отводится по трубопроводу 8. Высокие экологические показатели установки обеспечиваются ее герметичностью. Для отвода газовоздушной смеси служит патрубок 1, подающий газо-воздушную смесь на очистку на фильтре, загруженном активированным углем.
Источники информации
1. Пат. РФ 2209778, кл. 7 C02F 3/30, 3/12// (C02F 3/30, 101:30), 103:04.
2. Пат. РФ 2021982, кл. 5 C02F 3/12.
1. Установка для биохимической очистки сточных вод, включающая вертикально расположенный цилиндрический резервуар из сборных элементов рулонного типа с соотношением значений диаметра к рабочей глубине резервуара менее 1, внутри которого имеется цилиндрическая камера биохимической очистки, по всей высоте которой расположены кассеты с закрепленными на них волокнистыми полимерными элементами для прикрепленной биомассы и встроенная в цилиндрическую камеру биохимической очистки и примыкающая к ее стенке камера доочистки, оборудованная затопленным водосливом, системы подачи, распределения и отвода сточных вод, систему аэрации, отличающаяся тем, что отвод воды осуществляется из нижней части сооружения постоянным расходом, не зависящим от величины подачи воды на установку, поддерживаемым с помощью пневматической задвижки, связанной с расходомером.
2. Установка для биохимической очистки сточных вод по п.1, отличающаяся тем, что система аэрации состоит из эрлифтов, располагаемых под кассетами с закрепленными на них волокнистыми полимерными элементами для прикрепленной биомассы в количестве более 1, в которые воздух нагнетает воздуходувка, причем подача водовоздушной смеси организована таким образом, чтобы обеспечить в цилиндрической камере биохимической очистки круговое движение очищаемой воды через волокнистые полимерные элементы.
3. Установка для биохимической очистки сточных вод по п.1, отличающаяся тем, что время нахождения очищаемой воды в камере доочистки составляет не менее 30 мин, а в самой камере доочистки по всей высоте расположены кассеты с закрепленными на них волокнистыми полимерными элементами для прикрепленной биомассы с величиной удельной поверхности волокнистых полимерных элементов не менее 3 м2/м.
4. Установка для биохимической очистки сточных вод по п.1, отличающаяся тем, что затопленный водослив в камере доочистки обеспечивает диапазон изменения уровня воды в зависимости от коэффициента неравномерности поступления сточных вод не менее 25% от рабочей глубины резервуара.
5. Установка для биохимической очистки сточных вод по п.1, отличающаяся тем, что величина удельной поверхности волокнистых полимерных элементов, закрепленных на кассетах, расположенных в цилиндрической камере биохимической очистки, составляет не менее 2,0 м2/м, а материалом скрутки волокнистых полимерных элементов является нержавеющая проволока диаметром не более 0,6 мм.
