Способ биологической очистки сточных вод

 

и 714770

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.07.70 (21) 1466439/29-26 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 23.06.82. Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 23.06.82 (51) М Кч з

С 02F 3/12

Государствекиый комитет (53) УДК 628.356.4 (088.8) по делам изобретений и вткрытик (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

М. М. Земляк и М. Е. Кигель

Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт городского хозяйства (54) СПОСОБ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

Изобретение относится к способам биологической очистки сточных вод и может найти применение на станциях очистки.

Известен способ биологической очистки сточных вод, заключающийся в том, что сточные воды совместно с активным илом подвергают интенсивной аэрации, при этом происходит окисление примесей, иловая смесь затем поступает в отстойную зону, где сточные воды отделяются от активного ила, проходя через слой взвешенного осадка (1).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ биологической очистки сточных вод, заключающийся в том, что сточные воды обрабатывают активным илом при аэрации, затем иловую смесь, насыщенную воздухом, подвергают осветлению, активный ил во взвешенном состоянии подвергают циркуляции и тем самым создают в осветлителе взвешенный слой. Способ осуществляют в одном аппарате — аэротенке-осветлителе (2).

Процент возвращаемой из отстойника иловой смеси составляет 50 — 100% от расхода поступающей в сооружение сточной воды.

Согласно известному способу стадии процесса окисления загрязнений и осветления очищенной жидкости технологически разделены на самостоятельные фазы. При этом первая стадия — изъятие и окисление загрязнений осуществляется в условиях

5 пневматического перемешивания в зоне аэрации, а вторая — осветление очищенной сточной жидкости — в зоне осветления в слое ила, поддерживаемом во взвешенном состоянии восходящим потоком поступаю10 щей в сооружение сточной жидкости и выполняющем только роль фильтра. В этом случае взвешенный слой ила отличается плохим массообменом с зоной аэрации, неравномерностью распределения концентра15 ции ила по высоте слоя и, как следствие, неравномерностью кислородного режима в объеме слоя. При таком способе проведения процесса очистки сточных вод в результате невысокой интенсивности обмена

2О между зонами аэрации и осветления ил в период пребывания в объеме сооружения находится либо в условиях изобилия, либо дефицита (загрязнений и кислорода, зона аэрации), т. е. в состоянии различной напряжен ости окислительных процессов, что отрицательно сказывается на его свойствах.

Кроме того, в контакт с поступающими загрязнениями вступает только ил, находящийся в зоне аэрации, а вся масса ила зо3о иы осветления непосредственного участия

714770

55 бО б5

3 в процессе изъятия загрязнений в момент их поступления в сооружение не принимает, В результате эффективность использования объема зоны осветления очень мала, а удельная производительность системы

«аэротенк — осветлитель» значительно занижена.

С целью повышения скорости окисления и удельной производительности сооружений рециркуляцию осуществляют при отношении расхода ила к объему зоны осветления, равном 3,0 — 12,0 час — .

Такой режим интенсивности обмена между зонами аэрации и осветления при глубине последней 4 м соответствует величине рециркуляции около 1200 /О. В результате интенсивного обмена между зонами аэрации и осветления в последней образуется направленный рециркуляционный поток и возникает замкнутая вихревая циркуляция (вихревой поток), которые являются источником взвешивания ила и поддержания его в состоянии псевдоожижения с четкой границей раздела между осветленной водой и хлопьями активного ила. Происходит формирование вихревого псевдоожиженного слоя ила. Вихревой и рециркуляциониый потоки находятся в состоянии постоянного массообмена, благодаря чему псевдоожи-. женный слой ила интенсивно обменивается с зоной аэрации.

В стабилизированном режиме рециркуляции в указанных выше пределах в объеме иловой смеси системы «аэротенк — осветлитель» отсутствует градиент концентрации ила, поддерживается необходимый кислородный режим, а процесс окисления загрязнений протекает с одинаковой напряженностью в зонах аэрации и осветления в вихревом псевдоожиженном слое ила, выполняющем одновременно роль гасителя турбулентности рециркуляционного потока, реактора окисления и фильтра.

Таким образом, зона аэрации и вихревой псевдоожиженный слой ила находятся в состоянии режима полного смещения, а фазы окисления загрязнений и осветления очищенной сточной жидкости совмещены в единый технологический процесс.

При проведении процесса очистки по предложенному способу обеспечиваются оптимальные условия для жизнедеятельности микроорганизмов активного ила за счет поддержания его в течение всего времени пребывания в объеме системы в состоянии равномерных нагрузок, что в сочетании с улучшением условий контактирования реагирующих фаз в псевдоожиженном слое, обусловленных фильтрационным перемешиванием и развитой поверхностью хлопьев ила, приводит к интенсификации окислительных процессов и повышению удельной производительности системы «аэротенк— осветлитель», 10

)5

25 зо

4

Наиболее полно преимущества предложенного способа очистки сточных вод будут реализованы в том случае, если процесс очистки перенести преимущественно в зону осветления в вихревой псевдоожиженный слой ила, а зону аэрации уменьшить до минимальных размеров, продиктованных конструктивными соображениями из условия размещения в ней аэрационной системы.

Обычно интенсивность обмена между зонами аэрации и осветления оценивают процентом рециркуляции, подсчитываемым как отношение рециркуляционного расхода к расходу поступающей сточной жидкости, При общепринятых ее значениях (не более

300 /о ), когда рециркуляция практически не сказывается на условиях отделения ила от очищенной жидкости в зоне осветления, процентом рециркуляции пользуются для характеристики степени разбавления содержимого зоны аэрации. Поскольку предложенным способом очистки предусматривается обеспечение режима полного смещения в объеме иловой смеси зон аэрации и осветления за счет интенсивного обмена между ними и связанное с ним коренное изменение гидродинамической обстановки в зоне осветления, то, в данном случае, режим рециркуляции более правильно оценивать не по проценту рециркуляции, а по кратности обмена, представляющей собой отношение рециркуляционного расхода к объему зоны осветления.

Экспериментально установлено, что величина отношения рециркуляционного расхода к объему зоны осветления, при которой обеспечивается полное смешение в объеме иловой смеси системы «аэротенк — осветлитель» и стабильно существует псевдоожиженный слой ила, изменяется в зависимости от глубины зоны осветления.

При содержании в процессе очистки отношения рециркуляционного расхода к объему зоны осветления менее чем 3 чае-, в зоне осветления не будет обеспечиваться необходимая гидродинамическая обстановка для псевдоожижения ила, усреднения концентраций ила, загрязнений и поддержания достаточного кислородного режима в объеме системы «аэротенк — осветлитель», В случае, когда отношение рециркуляционного расхода к объему зоны осветления будет превышать величину 12 час —, произойдет нарушение стабильности поверхности псевдоожиженного слоя ила и ухудшение качества очистки, Способ осуществляют следующим образом.

Сточные воды подвергают обработке активным илом при аэрации, затем иловую смесь, насыщенную воздухом, осветляют в условиях взвешенного слоя, который создают за счет интенсивной рециркуляции

5 ила. Способ осуществляют в одном аппарате — аэротенке-осветлителе.

Пример. Сточные воды подвергают обработке активным илом при аэрации с последующим осветлением илоной смеси в условиях взвешенного слоя при интенсивной рециркуляции ила. Происходит изъятие загрязнений в зоне аэрации в течение короткого периода контакта сточных вод с активным илом и последующее окисление загрязнений во взвешенном слое ила. Нагрузка по БПК (биологическое потребление кислорода) 7450 — 6800 т/ма сутки; время аэрации 0,67 ч; время осветления 1,16 ч, степень очистки 92,5 — 93,1 .

Способ позволяет увеличить в 1,5—

2,0 раза по сравнению с известным скорость окисления и повышает удельную производительность сооружений.

714770

Формула изобретения

Способ биологической очистки сточных вод, включающий обработку активным

5 илом при аэрации и осветление очищенной воды во взвешенном слое при рециркуляцин активного ила, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости окисления и удельной производительности соору1О жений, рециркуляцию осуществляют при отношении расхода активного ила к объему зоны осветления, равном 3,0 — 12,0 час — .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

15 1. «Очистка производственных сточных вод», под ред. Ю. Л. Турского, Химия, Л., 1967, 309 — 310.

2. Авторское свидетельство СССР

Кв 120456, кл. С 02С 1/10, 1959 (прототип).

Составитель Г. Лебедева

Редактор Н. Аристова Техред А. Камышникова Корректор Е, Михеева

Заказ 764/9 Изд. № 157 Тираж 671 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2