Способ биологической очистки сточных вод и установка для его осуществления

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву—

{22) Заявлено 14.01. 81 (21) 3236122/29-26 (51) М. КЛ.

С 02 F 3/00 с присоединением заявки )(о— (23) ПриоритетГосударственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий ($3) УДК 628. 356 (088.8) Опубликовано 2308,82. Бюллетень М31

Дата опубликования описания 23.08.82

С

О.П. Синев и Б.Ф. Охримюк

1.. г. Украинский институт инженеров водного хозяйства (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ

ВОД И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к биологи ческой очистке сточных вод и может быть использовано для очистки городских и промыаленных сточных вод. 5

Известен cnocod для биологической очистки сточных вод на биофильтре, согласно которому очистка сточных вод осуществляется следующим образом.

Предварительно осветленная отстаиванием, флотацией или другим способом сточная вода равномерно распределяется по поверхности. биофильтра при помощи распределительного устройства и фильтруется сверху — вниз через загрузку из гранулированного фильтрующего материала, поверхность которого покрыта бактериальной пленкой. Одновременно противопотоком снизу — вверх пропускается воздух с целью обеспечения кислородом биологических процессов, происходящих при очистке сточных вод. После зарастания загрузки биофильтра избыточной биопленкой производится промывка загрузки. Промывка фильтрующего материала проводится следующим образом. Биофильтр заполняется водой и подается сжатый воздух в количестве, достаточном для.-. перемешиванкя фильтрующей загрузки н создания циркулирующих потоков. В ЗО результате интенсивного перемешивания происходит отмывка фильтрующего материала от избыточной биопленки.

Затем промывная вода вместе с образо вавшимся шламом удаляется из биофильтра и возобновляется процесс очистки сточных вод в последовательности, указанной выше.

Биофильтр для осуществления процесса по известному способу содержит зернистую загрузку с удельным весом, близким к единице, и представляет собой круглый в плане откры- тый.сверху резервуар. Биофильтр имеет ороситель с круговым движением для распределения сточной воды, систему для отбора воды, профильтрованной через загрузку, и перфорированную колосниковую решетку, на которой находится загрузка. Под решетку подводится воздух для принудительной аэрации загрузки. Биофильтр оборудован системой для наполнения водой. Циркуляция смеси промывной воды и загрузки осуществляется с помощью сжатого воздуха, подаваемого в толщу загрузки специальным устройством (1)

Недостатками известного способа биологической очистки сточных вод являются неодинаковая эффективность

952760 очистки сточных вод в начале и конце цикла биофильтрования, обусловленная зарастанием загрузки биофильтра избыточной биопленкой в конце фильтроцикла, что приводит к необходимости снижать производительность биофильтра для обеспечения требуемого качества воды на выходе; периодическое выключение биофильтра иэ работы для промывки фильтрующей загрузки; ухудЙение условий аэрации фильтрующей 10 загрузки в процессе фильтрования, обусловленное эарастанием пор загрузки; быстрое заиливание верхних слоев фильтрующей загрузки и неравномерное распределение биопленки по 15 высоте загрузки.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса за счет обеспечения его непрерывности и промывки загрузочного материала одновременно с очисткой сточных вод.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу биологической очистки сточных вод, отбирают нижние слои загрузки, отмывают ее от избыточной биопленки и возвращают в верхнюю часть биофильтра.

Установка снабжена установленным эа биофильтром баком-разделителем фильтрующей загрузки и очищаемой воды, а также системой рециркуляции воды и возврата отмытой фильтрующей загрузки в биофильтр.

Очистка сточных вод по предлагаемому способу осуществляется следу- . ющим образом. 35

Предварительно осветленная сточная вода при помощи оросителя равномерно распределяется по поверхности биофильтра и в процессе фильтрования ее через загрузку подвергается 40 биологической очистке. Для обеспечения биологических процессов кислородом в нижнюю часть биофильтра через воздухораспределительную систему подается воздух. Иэ нижней части 45 биофильтра смесь очищенной воды и загрузочного материала поступает в устройство для разделения смеси.

Отмывка загрузки от загрязнения происходит в процессе движения смеси во-5О ды и загрузочного материала по трубопроводу за счет повышенной скорости потока. В устройстве для разделения смЕси производится отделение отмы-! той фильтрующей загрузки от потока биологической очищенной воды. Фильтрующая загрузка возвращается в верхнюю часть биофильтра, а очищенная вода отводится на дальнейшую обработку.

За счет постоянного отбора загру- 60 эочного материала из нижней части и возврата отмытой загрузки в верхнюю часть биофильтра обеспечивается непрерывное движение загрузки сверху вниз. 65

На чертеже изображена предлагаемая установка, общий вид.

Установка содержит биофильтр 1, бак-разделитель 2, узел 3 пневматической аэрации, узел 4 распределения отмытой загрузки и воды по поверхности биофиль тра, систему рециркуляции воды и возврата отмытой фильтрующей загрузки в биофильтр с эжектором 5. Бак имеет патрубки для подвода смеси очищенной воды и фильтрующей загрузки от биофильтра, отвода очищенной воды, опорожнения. Бак имеет перегородку, не доходящую до вер1 ха и разделяющую его на две части.

К одной части бака подводится сточная вода с загрузкой, а от другой отводится очищенная вода. Верхняя коническая часть бака-разделителя заканчивается патрубком, к которому присоединяется всасывающий патрубок эжектора.

В качестве рабочей жидкости для эжектора 5 используется рециркуляционная вода, отбираемая после бакаразделителя и подаваемая через эжектор на биофильтр.

Уровень воды в конической части биофильтра, необходимый для поддержания загрузки в плавающем состоянии, и регулирование количества загрузки, выносимой с потоком очищенной воды, поддерживаются при помощи шибера, устанавливаемого на выходе из бака разделителя..

Установка. работает следующим образом.

Сточная вода поступает на водораспределительное устройство биофильтра 1 реактивного типа и равномерно распределяется по его поверхности.

Профилированная сквозь загрузку сточная вода собирается в нижней конической части биофильтра 1, где за счет уменьшения поперечного сечения сооружения создается повышенная скорость потока воды, достаточная для захвата фильтрующего материала, имеющего плотность, меньшую, чем плотность воды. Захваченный потоком воды фильтрующий материал вместе с очищаемой водой поступает в бак-разделитель 2. Количество выносимого из биофильтра фильтрующего материала регулируется путем опускания или поднятия уровня воды в конической части биофильтра шибером, установленным на выходе иэ бака-разделителя. При этом соответственно происходит опускание или поднятие нижней кромки фильтрующей загрузки и соответственно увеличение или уменьшение скорости потока воды в этом сечении, что приводит к увеличению или уменьшению захвата зерен фильтрующего материала потоком очищаемой воды. Подача воздуха производится через узел 3 пневматической аэрации, расположен952760 ный на уровне низа цилиндрической вспененный гранулированный полистичасти биофильтра. Далее смесь очища- рол диаметром 3-8 мм с плотностью емой сточной воды и фильтрующего ма- 120 кг/м

9 териала попадает в бак-разделитель 2. Воздух подается в биофильтр через

Отмывка фильтрующего материала избы- щелевые колпачки от воздуходувок дей5 точной биопленки начинается в нижней ствующих очистных сооружений. конической части биофильтра при зах- Бак — ра зд ели тель имее т диаме т р вате его потоком воды и продолжается 0,5 м, высоту цилиндрической части в трубопроводе при движении потока 0,8 м, конической 0,4 м и соединяетот биофильтра к баку-разделителю 2. ся с биофильтром трубой диаметром

В баке-разделителе производится раз- 10 50 мм. деление фильтрующего материала от Уровень воды в установке регулируочищаемой воды. Поскольку его плот- ется путем поднятия или опускания ность меньше единицы, он всплывает и трубы, соединенной шарнирно с выходсобирается в верхней конической час- ным патрубком бака-разделителя. ти бака, а вода отводится из нижней )5 Объем вторичного отстойника сосчасти. Для предотвращения попадания тавляет 20 м . Производительность филь трующего материала в отводящую установки 1,0 м /ч. трубу в баке у подводящего патрубка Очистка сточных вод осуществляетустанавливается струеотбойная пере- ся в следующей последовательности. городка, не доходящая до верха ци- 2р Неочищенные сточные воды, прошед1 шие решетки и песколовки действующих линдрической части бака. На отводящем трубопроводе бака устанавливает- очистных сооружений, поступают в перй тойник где наиболее тяжеся шибер, предназначенный для регу- вичный отстойник, где наи олее тяжелирования уровня воды в устройстве. ветленная вода поступает на биологиВозврат фильтрующего материала -из ческую очистку на биофильтр. Продолверхней конической части бака-раздежительность первичного отстаивания лителя в верхнюю часть биофильтра

1 5 ч. При движении воды сквозь фильОсуществляется при помощи водоструй- 1i5 ч. р д ного эжектора 5. В качестве рабочей трующую загрузкуi покрытую жидкости для водоструйного эжектора . 30 ческой пленкой, происход з происходит изъятие используется рециркуляционная вода, органических веществ, о ганических веществ, находящихся в эабираемая на выходе из устройства сточной воде в растворенном и коллои возвращаемая при помощи рециркуля- идиом видах ° и ном видах. В связи с высокой конционного насоса обратно на биофильтр. центрацией загряз е у ниц ент а ией заг язнений в поступающей

Всасыв ций патрубок водоструйного 3 на Очистку воде вводи я р циркуляция эжектора подсоединяются к патрубку биологически очищенной воды. Козффив верхней конической части бака-раз- циент рециркуляции равен 1. Гидравлиделителя ° ческая нагрузка на биофильтр по сые 31 м м с т а

Смесь рециркуляционной воды и филь- рой воде составляет 31 м /м сут, а трующего материала поступает в водо- с Учетом РеЦиркулЯции распределитель биофильтра и равномерно распределяется по верху биофильтра. с захваченным полистиГолом поступаКоэффициент рециркуляции принимается ет далее в бак-разделитель, где полисти ол всплывает вверх, а вода отв зависимости от концентрации загряз- листирол всплывает ввеРх, д нений в поступающей сточной воде B водится снизу в промежуточную емкость, и еделах 0,5-1,5. 45 откуда часть воды забирается на репределах, -1, Предлагаемые -способ и устройство и к ля ию а остальная вода постудля биологической очистки сточных где происходит отделевод прошли производственные испыта- ный отстойник, где про ние избыточной биопленки от очищае50 мой воды до величин, соответствующих

Пример. Монтируют установку, требованиям, предъявляемым для воды, в состав которой входят первичный сбрасываемой в естественные водоемы. отстойник, описанное устройство для Продолжительность вторичного отстабиологической очистки сточных вод ивания составляет 2 ч. Всплывший в (биофильтр) и вторичный отстойник ° 55 баке-разделителе полистирол при поПервичный отстойник вертикального мощи эжектора, работающего на ретипа имеет диаметр 1,0 м. Диаметр циркуляционной воде, подается обратбиофильтра равен 1,0 м, высота заг- но в биофильтр. Скорость циркуляции рузки в цилиндрической части 3,0 м, полистирола составляет 50 л/ч. а высота конической части 0,9 м. Об- Результаты химаналиэа поступающей щий объем загрузки 2,6 м . В качест- и очищенной на установке сточной воды ве фильтрующей загрузки используется приведены в таблице.

952760

Качество воды

Показатели после биофильтра и вторичного отстойника перед биофильтром

110

БПК, г 03/м

ХНК, г 0 /м йзот, г/м аммо ни йный

13,2

136

316

21,42

20, 25

- ни три тов нитратов

0,76

О, 125

0,27

Формула изобретения точное беда

Взвешенные вещества, г/м

Зольность избыточной биопленки, В

Применение предлагаемого способа очистки сточных вод по сравнению с существующим позволяет увеличить про- изводительность биофильтра не менее чем в 1,5 раза.

1. Способ биологической очистки сточных вод, включающий равномерное распределение предварительно освет-. ленных сточных вод по поверхности биофильтра, фильтрование сточной жидкости через фильтрующий материал 35 с биопленкой, аэрацию и промывку его, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса за счет обеспечения его непрерывности, отбирают нижние слои заг- 4О рузки, отмывают ее от избыточной биопленки и возвращают в верхнюю часть биофильтра.

2. Установка биологической очист.ки сточных вод, включающая цилиндрический биофильтр с коническим днищем„ заполненный фильтрующей гранулированной загрузкой с плотностью меньше единицы, узлы аэрации загрузки биофильтра и равномерного распределения по поверхности загрузки очищаемой воды, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности использования установки за счет обеспечения непрерывности процесса очистки, она снабжена установленным за биофильтром баком-разделителем фильтру- ющей загрузки и очищаемой воды, а также системой рециркуляции воды и возврата отмытой загрузки в биофильтр.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент ФРГ 9 2332218, кл. С 02 С 1/04, .1975.

ВНИИПИ Заказ 6193/33

Тираж 981 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4