Способ глубокой биологической очистки сточных вод от органических соединений и азота аммонийных солей



Способ глубокой биологической очистки сточных вод от органических соединений и азота аммонийных солей
Способ глубокой биологической очистки сточных вод от органических соединений и азота аммонийных солей

 


Владельцы патента RU 2555893:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный строительный университет" (ФГБОУ ВПО "МГСУ") (RU)

Изобретение может быть использовано для биологической очистки бытовых и близких к ним по составу производственных сточных вод от органических соединений и азота аммонийных солей. Исходную сточную воду обрабатывают в чередующихся зонах с пониженным кислородным режимом и аэробным режимом с последующим отстаиванием биологически очищенной воды и рециркуляцией активного ила. Сначала сточную воду обрабатывают в двух зонах с пониженным кислородным режимом, где наращивание прикрепленных микроорганизмов производят на плоскостном инертном материале при удельной его площади поверхности в первой зоне 17 м23 и во второй - 21 м23 и гидравлической нагрузке в первой зоне не выше 1,38 м32 носителя и во второй - 0,43 м32 носителя. Затем обработку ведут в двух аэробных зонах при удельной площади инертного загрузочного материала 24 м23 и гидравлической нагрузке 0,32 м32 носителя в каждой. При этом рециркулируемую смесь сточной воды и активного ила из последней аэробной зоны подают в начало первой зоны в количестве 120-150% от объема поступающей сточной воды. Концентрацию кислорода в зонах с пониженным кислородным режимом поддерживают в количестве 0,5 мг/л, а в аэробных зонах - 4-5 мг/л. Отстаивание очищенной воды осуществляют в течение 1-1,5 часа. Способ обеспечивает повышение стабильности процессов очистки, снижение энергозатрат на подачу воздуха, уменьшение объема вторичных отстойников в 2 раза. 1 пр., 1 табл., 3 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к области очистки бытовых и близких к ним по составу производственных сточных вод от органических соединений и азота аммонийных солей и может быть использовано для очистки сточных вод как от отдельно стоящих жилых зданий, комплексов, поселков, так и больших городов при реконструкции существующих и строительстве новых канализационных очистных сооружений.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является «Способ глубокой биологической очистки сточных вод от азота аммонийных солей» (патент RU N2185338 с приоритетом от 31.05.2000 г. ). Способ включает обработку сточной воды в чередующихся зонах с пониженным кислородным режимом и аэробным режимом с последующим отстаиванием биологически очищенной воды и рециркуляционного активного ила в количестве 100% от объема поступающих сточных вод с распределением его в зоны с пониженным содержанием кислорода, при этом 60% исходной воды подается в первую зону с пониженным кислородным режимом, а в следующую зону с пониженным кислородным режимом - 40%.

Недостатками известного способа являются:

- невысокая стабильность системы при залповых сбросах трудноокисляемых сточных вод;

- переизбыток электроэнергии на подачу воздуха в аэробные зоны (6-7 мгO2/л);

- большое время отстаивания биологически очищенной воды - 2,5-3,0 часа.

Технический результат предлагаемого изобретения - повышение стабильности системы к залповым сбросам и другим аварийным ситуациям; снижение потребления электроэнергии; уменьшение времени отстаивания биологически очищенных сточных вод до 1-1,5 часов.

Технический результат достигается тем, что сначала сточную воду в полном объеме обрабатывают в зонах с пониженным кислородным режимом, а затем в аэробных зонах с помощью прикрепленных микроорганизмов, при этом рециркулируемая смесь сточной воды и свободноплавающего активного ила из последней аэробной зоны подается в начало первой зоны с пониженным кислородным режимом в количестве 120-150%) от всего объема поступающей сточной воды; наращивание прикрепленных микроорганизмов производят на инертном материале «Поливом» с удельной площадью в первой зоне с пониженным кислородным режимом 17 м23, во второй зоне - 21 м23 и в зонах с аэробным режимом - 24 м23, при гидравлической нагрузке соответственно не выше: 1,38; 0,43; 0,32 м32 носителя, обработку сточной воды в зонах с пониженным кислородным режимом осуществляют соответственно в течение 1,4 и 3,4 часа; в зонах с аэробным режимом - 2,6 и 1,4 часа.

Концентрацию кислорода в зонах с аэробным режимом поддерживают в количестве 4-5 мг/л. Отстаивание очищенной воды производят в течение 1-1,5 часа.

На рисунке представлена схема способа глубокой биологической очистки сточных вод от органических соединений и азота аммонийных солей, где:

1 - зона пониженного кислородного режима с удельной площадью носителя 17 м23;

2 - зона пониженного кислородного режима с удельной площадью поверхности 21 м23;

3 и 4 - зоны аэробного режима с удельной площадью носителя 24 м23;

5 - отстойник.

Способ очистки осуществляется следующим образом. Всю исходную сточную воду подают в первую зону (1) с пониженным кислородным режимом, сюда же рециркулируют из последней аэробной зоны (4) смесь биологически очищенной воды со свободноплавающим активным илом в количестве 120-150% от объема сточной воды. Смешанный поток пропускают поочередно через все зоны в восходяще-нисходящем или нисходяще-восходящем направлении, омывая при этом плоскостной инертный носитель с наросшими на нем микроорганизмами. Процесс денитрификации в предлагаемом способе происходит без использования внешнего источника углерода, то есть используются органические вещества, содержащиеся в самой сточной воде, т.е. очищаемая сточная вода проходит через специфические, селективные для каждой зоны прикрепленных микроорганизмов, которые последовательно окисляют загрязнения, что обуславливает высокое качество очистки сточных вод. В зонах с пониженным кислородным режимом (1 и 2) поддерживают концентрацию кислорода 0,5 мг/л, в аэробных зонах (3 и 4) - 4-5 мг/л. Удельная площадь поверхности плоскостного носителя составляла в зоне (1) - 17 м23, в зоне (2) - 21 м23, в зонах 3 и 4 - 24 м23. Гидравлическая нагрузка на инертный носитель составляла соответственно: 1,38; 0,43 и 0,32 м32. В отстойнике (5) осуществляют отделение очищенной воды от активного ила, который выводят из системы на дальнейшую обработку.

Пример: предлагаемая схема была отработана на пилотной установке на базе НИЛ РМВСС кафедры водоотведения МГСУ. Сточную воду с характеристикой по загрязнениям: БПК5=190-250 мг/л, аммонийный азот NH4+=20-30 мг/л, фосфор по PO43-=7-8 мг/л, подавали на биологическую очистку, сюда же после зоны (4) направляли рециркулирующую воду в количестве 120-150% от общего объема поступающей сточной воды. Удельная площадь поверхности плоскостного носителя «Поливом» составляла в зоне (1)-17 м23, в зоне(2) - 21 м23, в зонах 3 и 4 - 24 м23. Гидравлическая нагрузка на инертный носитель составляла соответственно: 1,38; 0,43 и 0,32 м32. Средняя концентрация прикрепленных микроорганизмов в зоне (1) - 2,7 г/л; в зоне (2) - 1,8 г/л; в зонах (3 и 4) - 0,9 г/л. При этом окислительная мощность составила соответственно: 1,32; 0,074 и 0,01 кг БПК5 на 1 м3 в сутки. Время обработки сточной воды было принято в зоне (1) - 1,4 часа, в зоне (2) - 3,4 часа, в зоне (3) - 2,6 часа, в зоне (4) - 1,4 часа; время отстаивания -1,5 часа.

Уже на выходе из зоны (3) концентрация загрязнений по БПК5 не превышала 3,7 мг/л и азота аммонийных солей - 0,3 мг/л. Показатели очищенной воды (БПК, азот аммонийный, в-в вещества) после осветления в отстойнике были ниже ПДК для отвода сточных вод в водоемы рыбохозяйственного значения.

С целью определения стабильности очистки сточных вод по предлагаемому способу неоднократно отключали подачу воздуха на 5-10 часов и полностью сливали из установки воду, заполняя ее сточной водой исходного состава. Через сутки после запуска установки все показатели очистки восстанавливались.

Таким образом, при сравнении очистки сточных вод по предлагаемому способу и наиболее близкому по технической сущности (RU N2185338), реализованному при реконструкции очистных сооружений г. Коломны, следует отметить следующее:

- на восстановление работоспособности системы очистки сточных вод по предлагаемому способу требуется около суток после аварийной ситуации, а по известному способу не менее недели, что свидетельствует о стабильности и жизнестойкости предлагаемого способа;

- в аэробных зонах предлагаемого способа потребность кислорода составляет 4-5 мг/л, а в существующем - 6-8 мг/л, за счет чего возможна экономия электроэнергии;

- для осветления биологически очищенных сточных вод по предлагаемому способу требуется не более 1,5 часа за счет того, что оседает отработанная биопленка, сорбируя на себе свободноплавающий активный ил, а в известном способе время осветления составляет 2,5-3,0 часа, т.е. объем вторичных отстойников может быть сокращен почти в 2 раза.

Предлагаемый способ может быть применен в действующих аэротенках-вытеснителях после их несложной реконструкции, а также при строительстве новых очистных сооружений.

1. Способ глубокой биологической очистки сточных вод от органических соединений и азота аммонийных солей, включающий обработку сточной воды в чередующихся зонах с пониженным кислородным режимом и аэробным режимом с последующим отстаиванием биологически очищенной воды и рециркуляцией активного ила, отличающийся тем, что сначала сточную воду обрабатывают в двух зонах с пониженным кислородным режимом, где наращивание прикрепленных микроорганизмов производят на плоскостном инертном материале при удельной его площади поверхности в первой зоне 17 м23 и во второй - 21 м23 и гидравлической нагрузке в первой не выше 1,38 м32 носителя и во второй - 0,43 м32 носителя, а затем в двух аэробных зонах при удельной площади инертного загрузочного материала 24 м23 и гидравлической нагрузке 0,32 м32 носителя в каждой с помощью прикрепленных микроорганизмов, при этом рециркулируемую смесь сточной воды и свободноплавающего активного ила из последней аэробной зоны подают в начало первой зоны с пониженным кислородным режимом в количестве 120-150% от объема поступающей сточной воды.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обработку сточной воды в первой зоне с пониженным кислородным режимом проводят в течение 1,4 часа, во второй зоне - 3,4 часа; а в первой аэробной зоне - 2,6 часов, во второй зоне - 1,4 часа.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что концентрацию кислорода в аэробных зонах поддерживают в количестве 4-5 мг/л.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отстаивание биологически очищенной воды осуществляют в течение 1-1,5 часа.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к биологической очистке бытовых и промышленных сточных вод и может быть использовано в индивидуальном, коммунальном хозяйствах и на промышленных предприятиях.

Изобретение относится к очистке хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод. Способ очистки сточных вод включает усреднение потока воды и биологическую очистку с активным илом.

Изобретение может быть использовано для глубокой очистки бытовых и производственных сточных вод на малогабаритных блокированных установках, в том числе расположенных на нефтегазодобывающих платформах, терминалах и судах.

Изобретения относятся к биотехнологии. Предложены подпитываемые способы продуцирования высокомолекулярных полигидроксиалканоатов (PHA) в биомассе (варианты).

Изобретение относится к области природоохранной техники, в часности к сооружениям для подготовки к утилизации бесподстилочного навоза, помета на фермах, животноводческих, птицеводческих комплексах и к сооружениям для обработки осадков и других отходов механобиологической очистки хозяйственно-бытовых и близких к ним по составу производственных сточных вод.

Группа изобретений относится к области биотехнологии. Предложен способ селективного извлечения фосфора в форме биомассы из твердых материалов, содержащих тяжелые металлы и фосфаты.

Изобретение может быть использовано для биологической очистки сточных вод, содержащих аммоний, в том числе с температурой 7-25°C. Сточные воды направляют в аэротенк (3), в котором содержащийся в сточных водах аммоний превращают при заданной концентрации кислорода в элементарный азот.

Изобретение относится к области утилизации органических субстратов, не представляющих ценности в качестве исходного сырья для приготовления товарной продукции, в первую очередь органических удобрений.

Изобретение относится к обработке заводских сточных вод. Способ обработки заводских сточных вод, содержащих органические соединения, включает стадию предварительной обработки, на которой сточные воды 11, содержащие органические соединения, подают в бескислородный резервуар 1.

Изобретение может быть использовано в сельском хозяйстве в составе животноводческих и растениеводческих комплексов, жилищно-коммунальном хозяйстве (городских и поселковых сооружений биологической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод), перерабатывающих производствах.

Изобретение относится к области гидротехники, а именно к подготовке сточных вод в орошаемом земледелии для полива и удобрения растений. Биологический стабилизационный пруд-накопитель включает замкнутую водозаборную акваторию водоема в виде пруда-накопителя 1, имеющего водоподводящую трубу 2 с питаемым коллектором 21, и водораспределительное устройство на входе отводящего трубопровода 4.

Изобретение относится к области переработки органического сырья. Предложен способ получения биометана.
Группа изобретений может быть использована в мембранном электролитическом производстве хлора и гидроксида натрия для очистки водных композиций, содержащих хлорид натрия, от кремния.
Изобретения могут быть использованы при получении углеводородов из природного или попутного нефтяного газа. Способ очистки от оксигенатов реакционной воды, образующейся на стадии синтеза углеводородов из синтез-газа в процессе GTL, включает конверсию хотя бы части содержащихся в ней оксигенатов в условиях закалки синтез-газа хотя бы частью реакционной воды при температуре выше 500°С при контакте с катализатором паровой конверсии оксигенатов.

Изобретение относится к фильтру, предназначенному для использования в устройстве фильтрования воды. Устройство фильтрования воды содержит фильтр, имеющий, в целом, плоский профиль.

Группа изобретений относится к области опреснения морской воды, а именно к опреснительной установке и ее термоумягчителю. Опреснительная многоступенчатая адиабатная установка дополнительно содержит термоумягчитель (52), служащий для генерации частиц шлама в объеме нагретой в паровом подогревателе (26) питательной воды, отбираемой из трубопровода ее подачи на вход многоступенчатого адиабатного испарителя (4), и двухсекционный приемник питательной воды (76) для снижения пересыщения в упариваемой морской воде за счет использования шламовых частиц в качестве ″затравочных кристаллов″ в объеме пересыщенного раствора.

Изобретение относится к устройству и способу детектирования качества жидкости, используемых в устройствах очистки воды. Устройство детектирования «визуализирует» качество воды в виде видимого излучения вместо преобразования интенсивности ультрафиолетового излучения в цифровую форму и содержит первое окно детектирования, покрытое первым материалом для преобразования принятого первого ультрафиолетового излучения, которое испускается источником ультрафиолетового излучения и проходит через жидкость, в первое видимое излучение.

Изобретение относится к устройствам комбинированной магнитной обработки жидкостей. Устройство для комбинированной магнитной обработки жидкости содержит корпус 1, соединенный с трубопроводами подвода и отвода жидкости и установленный внутри него магнитный блок 6 в виде набора постоянных магнитов.

Изобретение относится к кристаллизационной очистке воды от вредных для здоровья человека примесей, в том числе от тяжелых изотопов дейтерия. Устройство для образования в питьевой воде дейтериевого льда содержит корпус 11, в котором расположен стояк 8, содержащий две полости 4, 1, которые являются входными для питьевой воды и теплоносителя.

Изобретение относится к сепаратору, предназначенному для разделения пара на фракции. Сепаратор пара содержит емкость для кипящей жидкости, в верхней части снабжен кольцевым горизонтальным кольцом с внутренней канавкой и отверстием для конденсата.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности, может использоваться при очистке водоемов от сине-зеленых водорослей. Устройство содержит плавсредство, раму, гидропривод. На раме шарнирно закреплены продольные тяги, а на их консольной части установлена навеска для крепления барабана с возможностью перемещения в вертикальной плоскости. Барабан установлен с возможностью замены обоймы барабана, причем барабан вращается от гидромотора через ременную передачу в направлении, противоположном движению плавсредства. Технический результат изобретения - улучшение качества выполнения технологического процесса очистки водоемов от сине-зеленых водорослей и снижение энергоемкости. 2 ил.
Наверх