Способ обработки сточных вод, содержащих фосфат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

«»955852

Союз Советскид

Социалистических

Республик (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 01.12.76(21) 2425052/23-04 (23) Приоритет — (32) (51) М, Кл.

С 02 F 3/02

Государственннй ком пет

СССР по делам нзобретеяяй н открнтнй (33) (31) Опубликовано 30. 08. 82. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 30 08 82 (53) УДК628. 543. . 2 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Ладислас Чарльз Мэтч и Раймонд Фрэнси (США) невич

; ф

Иностранная фнрма

"Юнион Карбид Корпорейшн" (США) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ СТОЧНЫХ ВОД,СОДЕРЖИЦИХ

ФОСФАТ

Изобретение относится к биологическим способам очистки сточных вод, содержащих фосфат.

Фосфаты, присутствующие в органических отходах, не подвергаются традиционным способам обработки сточных вод н сбрасываются в природные источники воды, вызывая их загрязнение.

Известен способ очистки сточных вод, содержащих фосфаты, согласно ко торому рН сырой сточной воды регулируют таким образом, чтобы он находился в интервале от 6,2 до 8,5, затем сточную воду смешивают с активированным илом с образованием смешанной жидкости, эту смешанную жидиость подвергают аэрации таким обр Ьом, чтобы поддерживать содержание растворенного кислорода в смешанной жидкости равным 0,3 мг/л с последующим отделением ила, обогащеиного фосфором, от смешанной жидкости с получением эффлюэнта, практически свободного от ила. Йл. обогащен- д ный фосфатом, обрабатывают таким об" разом, чтобы понизить содержание фосфата перед рециркуляцией для ñìåшивания с втекающей сточной водой..

Для этого выдерживают ил, обогащенный фосфатом, в анаэробных условиях

s течение нескольких часов в комбинированном сосуде для отпарки фосфата и отстоя ила. В таком сосуде ил, обогащенный фосфатом, отслаивается и загущается. а анаэробные условия вызывают высвобождение микроорганнзмов, которые поглощают фрсфат в зоне аэрации. фосфатов, которые пере» ходят в водную фазу с образованием верхнего слоя, обогащенного фосфатом.

Всплывший слой, обогащенный фосфатом, подают в фосфатный осадитель, куда добавляют реагент для осаждения фос фатов, .например известь (1).

Недостатком этого способа является длительность его проведения и технологические трудности процесса.

Наиболее близким к предлагаемому является способ обработки сточных вод, содержащих фосфат, путем смешения их с кислородсодержащим газом и активированным илом в зоне аэрации с образованием обогащенного фосфатом ила и отделением его.от жидкости с низким содержанием фосфата с последующей подачей его в зону отпарки с поддержанием основной части ила

955852 при анаэробных условиях с выводом обогащенной фосфатом жидкости из верхней секции отпарной зоны, а ила с пониженным содержаНием фосфата из нижней секции отпарной зоны и пода.чей указанного ила в зону аэрации (2) 5

Данный .способ требует добавления значительных количеств водной среды с низким содержанием фосфата и ис пользования двух отдельных резервуаров, т.е. резервуара для выщелачива ния фосфата и отстойного резервуара для того, чтобы отделить растворимый фосфат от ила.

Недостатком известного способа является недостаточно высокая степень очистки сточных вод и длительный ее срок.

Цель изобретения — повышение степени очистки и уменьшение времени ее.

Укаэанная цель достигается тем, что обработку сточных вод, содержащих фосфат, ведут путем смешения их .с кислородсодержащим газом и активированным илом в зоне аэрации с образованием обогащенного фосфатом ила и отделением его от жидкости с низким содер- . жанием фосфата с последующей подачей его в зону отпарки с поддержанием основной части ила при анаэробных условиях с выводом обогащенной фосфатом жидкости из верхней секции отпарной зоны, а ила с пониженным содержанием фосфата из нижней секции отпарной зоны и подачей указанного ила в зону аэрации, при этом обогащенный фосфатом ил выдерживают в зо- Ç5 не отпаривания 2-10 ч при подаче сточной воды с низким содержанием фасфата и.содержанием менее, чем 200 мг/л суспендированных твердых веществ в нижнюю секцию отпарной зоны для прод-49 вижения вверх через часть осевших твердых частиц в верхнюю зону отпарной колонны при отношении объемной скорости сточной воды, подаваемой в нижнюю часть отпарной зоны, к 45 объемной скорости, обогащенной фосФатом жидкости, удаляемой из верхней зоны артпарки в интервале 0,7-2,0.

Способ включает стадии смешения входящего готока сточной воды, содержащего фосфат, с активированным илом и кислс.оодсодер ащим газом в зоне аэрации и одновременную циркуляцию одной жидкости в направлении, противополс кном движению другой жидкости, в течение времени, достаточного чтобы понизить содержание биологически ак" тивных веществ в сточной воде и выз,вать потребление микроорганизмами,, присутствующими в активированном иле, фосфата с образованием аэрированиой - 60 смешанной жидкости, содержащей ил, обогащенный фосфатом, Ил, обогащенный фосфатом отделяют от аэрированной сме:шанной жидкости с получением эффлюента, практически свободного от фосфа 65 та. Отделенный, обогащенный фосфатом ил подают в зону отпарки фосфата и, по крайней мере, основная часть ила находится в анаэробных условиях с целью высвобождения фосфата из ила, обогащенного фосфатом, и получения ила с пониженным содержанием фосфата и — : жидкости, обогащенной фосфатом. Обогащенная .Фосфатом жидкость выгружа ется из верхней части указанной отпарной зоны, а обедненный фосфатом ил выгружается из нижней части отпарной зоны. По крайней мере часть ила, обедненного фосфатом, рециркулируется в зону аэрации в виде упомянутого выше активированного .ила.

Высвобожденный фосфат противоточно отпаривается от ила в отпарной зоне.

Время пребывания ила в отпарной зоне составляет 2-10 ч. Среда с низким содержанием фосфата и твердых веществ вводится в нижнюю, часть отпарной зоны таким образом, чтобы восходящий поток проносил, по крайней мере, часть осажденных твердых веществ в верхнюю часть отпарной зоны. Таким способом фосфат, высвобожденный из отстоящих ильных твердых веществ, переносится в восходящую жидкость, что обеспечивает поступление упомянутой выше жидкости, обогащенной фосфатом в верхнюю часть отпарной зоны. Концентрация суспендированных твердых веществ в отпарной среде не превышает 200 мг/л, а объемная скорость отпарной среды, вводимой в отпарную зону, регулируется таким образом, чтобы она составляла 0,7-2,0 от объемной скорости жидкости, обогащенной фосфатом, которая выгружается оттуда.

Термин "отстой", используемый в настоящем тексте, относится к смеси жидкости с твердыми телами, которая характеризуется наличием фазы твердых веществ отстоя и связанной с ней жидкой фазы. Термин "отпарная среда с низким содержанием фосфата и твердых тел" относится к водной или водосодержащей среде, которая содержит более низкую концентрацию фосфата, чем выделенный фосфат содержащий анаэробный отстой, с которым эта среда контактирует,предпочтительно, отпарная среда имеет концентрацию растворимого фосфата ниже 30 мг/л.

Как указано выше, концентрация твердых частиц в отпарной среде не должна превышать 200 мг/л. Термин "основная часть отстоя" ила используется в настоящем тексте для обозначения части отстоя, которая удерживается в анаэробных условиях в отпарной зоне и он относится к, по крайней мере, 50%-ным весовым твердым веществам отстоя.

Отстой, обогащенный фосфатом, Р котором фосфат присутствует н кле —

955852 ках микроорганизмов отстоя, т.е. в биологических твердых веществах, поддерживается в анаэробных условиях, т.е. таким образом, что в жидкой фазе не содержится значительного измеримого количества растворенного кислорода — в осажденном отстое в зоне отпарки фосфата в течение времени, которое достаточно для того, чтобы микроорганизмы высвобождали фосфат в жидкую фазу отстоя. Полученный .в результате анаэробный отсто11 содержащий высвобожденный фосфат, противоточно контактирует с отпарной средой с низким содержанием фосфа та и твердых веществ. Цель такого контактирования — перенос растворимого фосфата иэ анаэробного отстоя в поток жидкости, выходящий из верхней секции отпарной зоны, с тем, чтобы осуществить высокую степень обогащения .фосфатом жидкости, выходящей из зоны.

Предлагаемое изобретения основывается на том, что ..зона отпарки фосфата может эффективно действовать по способу противоточной экстракции с тем, чтобы получить более высокие удаления фосфата. В известных способах различными методами используют зону отпарки фосфата, как смешанную зону переноса, которая находится вверху по движению потока по отношению к последующей зоне разделения, или KcLK зону концентрирования либо в присутствии, либо в отсутствии циркулирующих потоков, обогащенных фосфатом. Первый способ, как указывается, требует больших потоков отпаривающей воды и больших капитальных затрат и ограничивается в отношении эффективности массопередачи равновесными . эффектами, которые не позволяют дос-. тичь высоких удалений фосфата. В последнем способе весьма трудно полу" чить быстрый и полный перенос выделен ного растворимого фосфата из осажденного, концентрированного слоя отстоя в донной части отпарной зоны, в всплывшую жидкость, находящуюся навер ху осажденного слоя отстоя. В отношении последнего способа, следует отметить, что ранее полагали, будто концентрирование осажденных твердых веществ весьма желательно или даже необходимо для того, чтобы получить плотную компактную твердую массу и вследствие этого создать в высокой степени анаэробное окружение, способствующее эффективному выделению внутриклеточного фосфата в микроорганизмы твердых веществ отстоя.

В настоящее время обнаружено, что черезвычайно высокое удаления фосфата из отстоя, обогащенного фосфатом, могут быть достигнуты при работе зоны отпарки фосфата по способу экстракции противоточным концентрированием без исйользовании концентрирования.

В соответствии с предлагаемым изобре- тением отпарная среда с низким содержанием фосфата и твердых веществ течет вверх через осажденный отстой таким образом, что растворимый фосфа который выделен твердыми веществами отстоя в жидкую фазу отстоя, удаляется в протекающую вверх жидкость и .

1О жидкость, содержащая выделенный фосфат, окружающий частицы осажденных твердых веществ отстоя, замещается вследствие этого отпарной средой с низким содержанием фосфата и твер15 дых веществ. Этим способом фосфатный концентрированный градиент между осажденными твердыми веществами отстоя и окружающей жидкой фазой имеет тенденцию непрерывно .увеличиваться

2О под воздействием отпарной среды в зоне отпарки фосфата с получением соответственно высокой скорости массопередачи из твердых веществ отстоя в окружающую протекающую вверх жидч

25 кость на отпарной стадии °

Упомянутое устранение функции кон центрирования в зоне отпарки фосфа-. та, которое достигается в ограничен» ных специальных интервалах времени пребывания отстоя, уровня суспендиро,ванных веществ в отпарной среде и отношения объемной скорости потока жидкости, обогащенной фосфатом, к . объемной скорости отпарной среды, которые установлены ранее, также являЗ5 ется весьма выгодным по той причине, :что оно позволяет существенно уменьшить размер площади поперечного сечения зоны отпарки фосфата, например, до равного 4, относительно зоны от40 парки фосфата, которая предназначена для осуществления концентрирования.

Таким образом, проведение процесса в соответствии с предлагаемым позволяет значительно понизить капитальные эат

45 раты на оборудование по сравнению с известными системами, использующими стадию концентрирования.

В соответствии с предлагаемым

5О изобретением отпарная среда с низким содержанием фосфата и твердых веществ может представлять собой процессионный поток в способе обработки сточных вод или, с другой стороны, Может подаваться из внешних источников вне процесса обработки сточных вод.

Подходящими внутренними источниками для отпарной среды могут являться втекающая сточная вода, такая как первичный эффлюент, полученный в результате первичной седиментации сы-. рой сточной воды, эффлюент практически не содержащий фосфата, а также жидкость, обогащенная фосфатом, вытекаю щая из верхней секции отпарной эоны, 65 после того как ее обработали реагентом

955852

10 для осаждения фосфата и осажденный фосфат был удален. Жидкость, обогащенная фосфатом, вытекающая .из зоны отпарки фосфата, может быть каким-либо образом обработана с целью удале ния из нее фосфата и рециркулирована 5 в основной поток сточной воды из ус". тановки или выведена из системы для другого конечного размещения и/или использования.

Пример 1. При проведении сравнительных оценочных испытаний используют. пилотную установку, включающую четыре подзоны, смонтированные для прямоточного движения газожидкостного потока, с осветлителем, объединя 5 ющим конечную порцию жидкости. Каждая подзона имеет объем около 1430 л и размеры: длина 153 см, ширина

122 см и высота 124 см. Общий объем аэрационной зоны составляет 5750 л, а глубина жидкости во время опытов

76 см. Каждая подзона снабжена по-. верхностной аэрационной мешалкой для перемешивания газов с жидкостью, которая приводится в движение элек- . 25 трическим методом. Осветлитель имеет объем порядка 6510 л и площадь попе=»речного сечения 3,58 м . Зона отпарки

2 фосфата, используемая в этой пилотной установке, имеет объем порядка 3900 л и площадь поперечного сечения 2,64 м, 0

ЗО причем смесительный резервуар и флок- кулятор располагают последовательно вниз по движению потока из отпарной зоны для обработки жидкости, обогащенной фосфатом, которая выходит. из верхней части отпарной зоны..В этой пилотной установке, смесительный . резервуар имеет объем 2160 л при пло и щади поперечного сечения около 0,24 м а флоккуляторный сосуд имеет объем 49

766 л и площадь поперечного сечения

0,36 м

Во всех фазах сравнительного оценочного испытания входящий поток сточной воды, содержащей фосфат, сме- 45 шивают с рециркулирующим активированным отстоем с образованием смешанной жидкости которую затем оксегинируют в зоне аэрации с тем,,чтобы вызвать потребление микроорганизмами, присут-5О ствующими в активированном отстое фосФата. Затем обогащенный фосфатом от стой отделяют от оксигенированной смешанной жидкости в осветлителе с получением эффюлюента, практически не содержащего фосфат. Отделенный отстой, обогащенный фосфатом, пропускают в зону отпарки фосфата и там осаждают. Осажденный отстой поддерживают при .анаэробных условиях в течение времени, достаточного для выделения фосфата иэ 8 .обогащенных фосфатом твердых веществ отстоя. Обогащенную фосфатом жидкость выводят из зоны отпарки фосфата, смешивают с осадителем фосфата (известью в упомянутом выше резервуаре быстрого 65 смешения,, полученный в результате фосфат удаляют в виде сбросного химического отстоя в флоккуляционном ре. зервуаре, а обработанную жидкость, обедненную фосфатом, рециркулируют в линию входа сточной воды. Осажденный отстой с пониженным содержанием фосфата выводят из .зоны отпарки фосфата и рециркулируют в линию входа сточной воды в виде упомянутого выше активированного отстоя.

В первой фазе сравнительного оценочного испытания, проводимой в соответствии с известным способом, осажденный отстой концентрируют в зоне отиарки фосфата с образованием всплывшей жидкости, покрывающей загустевшие твердые вещества, и в этой зоне отпарки не осуществляют стадии контактирования твердых тел с жид-. костью.

На второй фазе оценочного экспери." мента, который также осуществляют согласно известному способу, осаждающийся отстой концентрируют в зоне отпарки фосфата как ранее,с образованием всплывшей жидкости. Часть всплывшей жидкости, выходящей из отпарной зоны, отводят и вводят в зону отпарки фосфата под слой осев-. шего концентрированного анаэробного отстоя. Таким способом, всплывшая жидкость, текущая вверх через слой плотных загустевших твердых веществ, способствует переносу фосфата из слоя твердых веществ в всплывшую жидкость

В третьей фазе оценочного эксперимента, проводимого в соответствии с предлагаемым изобретением, процесс осуществляют по способу, согласно которому жидкость, обогащенную фосфатом, выводят из верхней части отпарной зоны и подвергают химической обработке и отстаиванию в резервуаре быстрого перемешивания и флоккуляторе, соответственно, с образованием жидкости, обедненной фосфатом, по крайней мере, часть которой используют как отпарную среду с низким содержанием фосфата и низким содержанием твердых веществ.

Четвертую фазу оценочного эксперимента также осуществляют в соответствии с предлагаемым изобретением по способу, согласно -которому небольшую часть, т.е. менее 50% по объему, эффлюента, практически не содержащего фосфата,, вводят в нижнюю часть отпарной зоны в виде отпарной среды с низким содержанием фосфата и низким содержанием твердых веществ.

Продолжительность испытания в первой фазе без анаэробиого контактирования отстоя составляет 8 дней непрерывной работы, а вторая фаза, в которой используют контактирование

955852

35

В первой фазе сравнительного оценочного испытания, проводимого в соответствии с известным способом, 65 анаэробного.отстоя с рециркулированной всплывшей жидкостью, непрерывно работает в течение 21 дня. Испытания в третьей и четвертой фазах, представляющих. примеры практического применения в соответствии с предлагаемым изобретением, осуществляются непрерывно в течение 11 и 22 дней, соответственно.

Данные, полученные в ходе сравнительного оценочного испытания опи- 10 санной выше системы, представлены в табл. 1. Эти данные демонстрируют значительное улучшение эффективности удаления фосфата, которая достигается по предлагаемому способу. 15 .Пример 2. Используют пилот. нуЮ: установку, имеющую зону аэрации, включающую шесть подзон, через которые последовательно проходит смешан ная жидкость, которую подвергают в 2О них .аэрации диффундирующим воздухом согласно известному методу. 1акая установка имеет также осветлитель, прис4единенный к последней подзоне.

Каждая подзона имеет цилиндрическую форму и имеет объем 37,8 л и размерыг высота 152,5 см и диаметр

20,4 см. Общий объем аэрационной зоны составляет 226 л, а глубина слоя жидкости в ходе испытания равна 122 см.

Осветлитель имеет объем 78 л и площадь поперечного сечения, равную

0,14 м . Зона отпарки фосфата, исполь= эуемая в этой пилотной установке имеет объем 78 л и площадь поперечного сечения 0,14 м.

В обеих фазах сравнительного оце-.. ночного испытания входящий поток сточной воды, содержащий .фосфат, смешивают с рециркулирующим активироваиным остоем с образованием смешанной 40 жидкости, которую аэрируют в зоне аэрации с тем, чтобы вызвать потребление микроорганизмами, присутствующими в активированном отстое фосфата.

Затем отстой, обогащенный фосфатом, 45 отделяют от аэрированной смешанной жидкости в осветлителе с получением эффлюента, практически не содержащего фосфат. Отделенный отстой, обога» щенный фосфатом, пропускают в зону - 56 отпарки фосфата и осаждают. Осаж-. денный отстой поддерживают при анаэ". ообных условиях в течение времени, достаточного для выделения фосфата из твердой фазы, обогащенной фосфатом. Жидкость, обогащенную фосфатом, разгружают яз верхней части зоны от :парки фосфата и отстой с пониженным содержанием фосфата выводят из зоны отпарки фосфата и рециркулируют в линию входа сточных вод в виде упомянутого выше активированного отстоя. осажденный отстой концентрируют в зо. не отпаркн фосфата с образованием всплывшей жидкости, покрывающей кон- центрированные твердые вещества.

Часть концентрированного осажденного отстоя выводят из отпарной зоны, рецнркулируют по линии, несущей отстой, обогащенный фосфатом, из осветлителя в зону отпаривания; и смешивают там с отстоем, обогащенным фосфатом, перед подачей объединенного потока в зону отпаривання.

Это способствует переносу фосфата из анаэробного концентрированного отстоя в всплывшую жидкость через рециркуляционное контактирование.

Во второй фазе оценочного испытания, которую осуществляют соглас" но предлагаемому изобретению, про-: цесс проводят согласно способу, при котором небольшую часть, менее 50% по объему входящей сточной воды, вводят в нижнюю часть отпарной зоны в виде отпарной среды с низкйм содер» жанием фосфата и низким содержанием твердых веществ.

Продолжительность первой испытательной фазы с рециркуляционным контактированием анаэробного отстоя составляет 36 дней непрерывной работы, а продолжительность второй испытател ной фазы — 13 дней непрерывной рабо ты.

Данные, полученные в ходе сравни тельного оценочного испытания описанной выае системы, приведены в табл. 2.Эти данные демонстрируют зна чительное улучшение эффективности удаления фосфата, которое достигается согласно предлагаемому способу;(дан: ные приведенные в колонке е), по сравнению с известной системой (данные, приведенные в колонке D). Как видно из приведенных данных, в иэвест ной системе используют контактный поток .(поток отстоя, обогащенного фос- фатом, подаваемый s отпарную зону который имеет высокую концентрацию суспендированных твердых веществ порядка 7940 мг/л. Этот поток совместно с рециркулированным потоком анаэробного концентрированного отстояобразует высокую загрузку отпарной зоны твердыми веществами, вследствие чего для получения общего удаления фосфата, равного 35,4%, требуется высокое соотношение (1,7)объемной скорости контактного потока к объемной скорости верхнего потока (всплывшая жидкость), а также сравнительно длительное время пребывания отстоя (8,2 ч ), расчитанное как объем в отпарной зоне, поделенный на объемную скорость потока отстоя с пониженным содержанием фосфата, выгружаемого из зоны отпарки, который рецир кулируется в зону аэрации в отпарной зоне. В отличие от этого вторая фа955852

12 зовая система, действующая в соответствии с предлагаемым изобретением, способна дать более чем в два раза превосходящее значение удаления фосфата по сравнению с первой фазовой системой (81,5Ъ ) при низком соотноше- 5 нии объемных скоростей (отпарцой cpe" ды к верхнему потоку) порядка 0,73 и времени пребывания отстоя в отпарной зоне, равном 3,5 ч.

Пример 3. Выполняют сравни- 10 тельные расчеты площади поперечного сечения отпарной зоны для известной и предлагаемой систем. Известная система относится к типу, описанному ранее применительно к колонке "В", которая характеризуется контактированием всплывшего жидкого рецикла с анаэробным концентрированным отстоем.

Такая система сравнивается с системой, работающей согласно предлагаемому изобретению и характеризующейся противоточной отпаркой отстоя верхней жидкостью отпарной зоны, обедненной фосфатом. Расчеты основываются на экспериментально определенных характеристиках отстаивания ила и на следующих условиях процесса: объемная скорость входящей сточной воды порядка десять миллионов галлонов в день (37,8 миллионов л/дн), концентрация фосфата во входящей сточной воде 8,5 мг/л и концентрация фосфата в окончательно очищенном эффлюенте

1,0 мг/л, отношение объемной скорости верхнего потока жидкости в отпаривателе к объемной скорости входящей сточной воды 0,15, отношение. объемной скорости потока контактной или отпарной среды к объемной скорости верхнего потока в отпарной зоне 1,0; общая глубина отпарной,зоны 364,0 см 4О образованная слоем отстоя глубиной в 243 см и свободной жидкостью глубиной в 121 см.

Результаты сравнительных расчетов представлены в табл. 3 для раз- 4$ личных параметров процесса, включающих отношение объемной скорости обогащенного фосфатом рециркулирующего отстоя к объемной скорости сточной воды, концентрацию суспендированных р твердых веществ в отстое, обогащенном фосфатом, и объемную скорость рециркулирующего отстоя, обогащенного фосфатом.

Ра эультаты, приведенные в табл. 3, показывают, что предлагаемая система (результаты под заголовком "2") имеет значительно меньшую площадь поперечного сечения отпарной зоны, чем известная система (результаты под заголовком "1" ) при обычных усло- О виях эксплуатации. Так, например, при отношении объемной скорости рециркулирующего отстоя, обогащенного фосфатом, к объемной скорости входящей сточной воды, равном 0,35, площадь поперечного сечения отпарной зоны в предлагаемой системе составляет около

49% от соответствующего значения для известной системы. Причиной такого несоответствия является тот факт, что площадь поперечного сечения известной системы основывается на пространственно контролирующей концентрационной функции отпарной зоны. Концентрирование является необходимым для известной системы и оно связано с разде-. лением, уплотнением и обезвоживанием отстоя, подаваемого в осветлитель с образованием всплывшей жидкости в верхней части отпарной эоны. Устранение концентрированной функции в зоне отпарки фосфата согласно предлагаемому изобретению, которое достигается при ограниченных специальных ин-. тервалах времени пребывания отстоя, уровня суспендированных твердых веществ в отпарной среде и отношения объемных скоростей жидкости обогащенной фосфатом отпарной среды, которые устанавливают ранее, позволяет существенно уменьшить общий размер зоны отпарки фосфата относительно зоны отпарки фосфата, предназначенной для осуществления концентрирования и, таким образом, позволяет существенно понизить капитальные затраты на оборудование для процессионной системы по сравнению с известными концентрационными системами.

Пример 4. Сырую сточную воду (около 45400000 л/день), содержащую около 270 частей на миллион (ррт) твердых веществ и 9 ррт фосфата, пропускают через традиционные устройства для просеивания и удаления частиц и через первичный осветлитель для разделения седиментацией с получением первичного эффлюента. Первичную выходящую жидкость смешивают с активированным отстоем с пониженным содержанием фосфата около 6.800.000 л, который содержит около 30 ррт растворимого фосфата, и с воздухом в зоне аэрации и аэрируют в ней со скоростью

1,2 фут воздуха на галлон сточной воды (0,9 м /л ) в течение б ч. Смешанную жидкость, выходящую из зоны аэрации, подают во вторичный отстойный резервуар. Осветленную жидкость которая практически не содержит фосфата, выводят в эфф тюент, выходящий после хлорирования с нормой порядка

45.4000 000 л/день. Осажденную смесь отстоя, обогащенного фосфатом, выводят из вторичного отстойного резервуара с нормой 6.800.000 л/день. Часть такого отстоя подают в отбросный отстой, а остаток подают в анаэробный отпариватель фосфата, в котором его поддерживают при анаэробных условиях при времени пребывания отстоя, равном

6 ч. Условия, существующие в отпаривателе, вызывают высвобождение микро14

955852 организмами значительного количества межклеточного фосфата. Меньшую часть (6.800.000 л/день) эффлювнта, практически не содержащего фосфат, выгружают из вторичного отстойного резервуара и отводят, после чего его вво- з дят в нижнюю секцию отпарной эоны таким образом, чтобы он двигался вверх через осевшие твердые вещества, вследствие чего фосфат, выделенный из осевшиМ твердых веществ отстоя, пере- 10 носится в жидкость, протекающую вверх с образованием в верхней части отпарной зоны жидкости, обогащенной фосфатом, Отстой с пониженным содержанием фосфата удаляют со дна отпаривателя фосфата с нормой

6.800.000 л/день и обогащенную фосфатом всплывшую жидкость, содержащую

50-60 ррт растворимого фосфата (6.800.000 л/день), удаляют из отпаривателя и подают в резервуар химического осаждения, куда добавляют известь и перемешивают с образованием фосфатного осадка. Определяют осажденный фосфат и его выбрасывают. В зоне аэрации растворимый фосфат, вводимый совместно с рециркулированным отстоем иэ фосфатного отпаривателя, потребляется микроорганизмами присут-. ствующими в отстое совместно е фосфатом, содержащимся во входящей сточной воде. лица.,1 (Т а

В (Способ, ха. рактеризующийся контактированием анаэробного отстоя с рециркулированной всплывшей жидкостью) A (Способ беэ ана-; эробного контактирования отстоя) Параметры

10

3,0

3,3

3,0

3,0

Скорость нижнего потока отпарной эоны, г/мин

2,8

3,0

1,4

1,2

1,5

1,7

1,8

4400

4815

4060

3448

Объемная скорость входящего потока, г/мин 12 0

Объемная скорость рециркулирующего отстоя, обогащенного фосфатом (отстой из вторичной отстойной зоны, подаваемый в отпариватель), г/мин

Скорость верхнего потока отпарной эоны, г/мин 1,6

Концентрация суспендированных твердых веществ смешанной жидкости в зоне аэрации, мг/и

С (Способ, характери-, з ующий с я противото ным отпарыванием отстоя химически обработан- ной обедненной фосфатом жидкостью в верхнем потоке отпарной зоны) D (Способ, характеризующийся противоточной отпаркой отстоя рециркулированным . вторичным эффлюентом из осветлителя) 15

955852

Концентрация суспендированных летучих твердых веществ в зоне аэрации, мг/л

3300

3597

2454

3160

Время пребывания отстоя в отпарной зоне, ч

6 3

5,4

4,8

Концентрация фосфата в контактирующем отстое или в отпарной среде», мг/л

0,8

9,8

Концентрация суспендированных твердых веществ в контактирующем отстое или в отпарной среде, мг/л

49

Отношение объемной скорости потока контактной или отпарной среды к .объемной скорости верхнего потока отпарной эоны

Концентрация биологических загрязнений во входящем потоке, мг/л

0;88

2,0

1,7

120

Концентрация биологических загрязнений в зффлюенте, мг/л

16

Концентрация фосфата во входящем потоке, мг/л"

4,2

4,8

6,8

11,1

Концентрация фосфата в зффлюенте, мг/л

3,5

1,5

0,6

0,8

Процент общего удаления фосфата, %

91,3

16,7

69,9

93,8

Концентрация фосфата в нижнем потоке отпарной зоны, мг/л

685

378

378

530

Kaíöåíòðàöèÿ фосфата в верхнем потоке отпарной зоны, мг/л 4,9

11,3

38,6

78,0

Измерено как общее содержание фосфата

955852

Таблица 2

Параметры

16,7

18,4

-4,2

4,6

3,2

1,8

3,8

2,7

3749

1290

2790

1055

Время пребывания отстоя в отпарной зоне, ч

3,5

8,2

10,3

175

Концентрация суспендированных твердых частиц в контактном отстое или в отпарной среде, мг/л

7940

Отношение объемной скорости кон« тактной или отпарной среды к объемной скорости верхнего потока отпарной зоны

0,73

0,7

Концентрация биологических загрязнений во входящем потоке, мг/л

129

176

Концентрация биологических загрязнений в эффлюенте, мг/л

Объемная скорость входящего потока, г/мин

Объемная скорость рециркулирующего потока отстоя, обогащенного фосфатом (отстой иэ вторичной отстойной зоны, подаваемый в отпариватель), г/мин

Скорость нижнего потока отпарной зоны, г/мин

Скорость верхнего потока отпарной зоны, г/мин

Концентрация суспендированных твердых веществ смешанной жидкости в аэрационной зоне, мг/л летучих

Концентрация суспендированных твердых веществ смешанной жидкости в зоне аэрации, мг/л

Концентрация фосфата в контактном отстое или отпарной среде,мг/л

D (Процесс, отличающийся рециркуляционным контактированием анаэробного от стоя) Б (Процесс, характе ризующийся про» тивоточной отпарной отпаркой атстоя первичным эффлюентом) 20

955852

Продолжение табл. 2 2

Концентрация биологических загрязнений фосфата во входящем потоке, мг/л

10 3

9,6

Концентрация фосфата в эффлюенте, мг/л

1,9

6,2

М

Процент общего удаления фосфата,5 35,4

81,5

Концентрация фосфата в нижнем потоке отпарной зоны, мг/л

279

603

Концентрация фосфата в верхнем потоке отпарной зоны, мг/л

15,0

29,8

М

Измерено как общее содержание фосфата

Я а б л и ц а Э ю — — °

1 условия процесса Пример

Отношение объемной скорости рециркулирующего отстоя, обогащенного фосфатом {отстой из вторичной отстойной зоны, подаваемый в отпариватель), к объемной скорости входящей сточной воды

0,3

0,35

0,4

Концентрация сусцендированных твердых веществ в отстое, обогащенном фосфатом, мг/л

18,700

21,200 20;000

Объемная скорость рециркулирующего отстоя, обогащенного фосфатом (отстой из вторичной отстойной зоны, подаваемый в отпариватель млн,л/день

3,0

3,5

4,0

Способ, характеризующийся контактированием анаэробного отстоя в рециркулированной всплывшей жидкости

Объемная скорость нижнего потока отпаривателя млн.л/день

2,0

1,5

2,5

Концентрация суспендированных твердых веществ, в нижнем потоке отпарияателя, мг/л

42,400 35,000

?9,900

955852

Продолжение табл. 3

«М

Ф

Пример условия процесса г

30, 480

40,320 34,800

38,4

17,5

Способ, характеризующийся противоточной отпаркой отстоя химически обработанной верхней жидкостью отпаривателя обедненной фосфатом

Объемная скорость нижнего потока отпаривателя

3,0

4,0

3,5

Концентрация суспендированных твердых веществ s нижнем потоке отпаривателя, мг/л 21,200

18,700

20,000

Требуемая площадь поперечного сечения отпаривателя, фут . 16,770 17,410

16 800

6, 0

8,0

7,0

Формула изобретения

Составитель Е.Джуринская

Редактор Н.Кишеля Техред М.Гергель Корректор F..Ðîèêî

Заказ. 6494/78 Тираж 981 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Требуемая площадь поперечного сече

tния отпаривателя, фут

Время пребывания отстоя в отпарной зоне, ч

Время пребывания отстоя в отпарной. зоне, ч

Способ обработки сточных вод, содержащих фосфат, путем смещения их с кислородсодержащим газом и активированным илом в зоне аэрации с образованием обогащенного фосфатом ила и отделением его от жидкости с низким содержанием фосфата с последуюшей подачей его в зону отпарки с поддержанием основной части ила при анаэробных условиях с выводом обогащен- 45 ного фосфатом жидкости из верхней секции отпарной зоны, а ила с пониженным содержанием фосфата иэ нижней секции отпарной эоны и подачей укаэанного ила в зону аэрации, о т-,® л и ч а ю шийся тем,.что, с целью повышения степени очистки и уменьшения времени ее, обогащенный фосфатом ил выдерживают в зоне отпаривания 2-10 ч при подаче сточной воды с низким содержанием фосфата и содержанием менее чем 200 мг/л суспендированных твердых веществ в нижнюю секцию отпарной зоны для продвижения вверх через часть осевших твердых частиц в верхнюю зону отпарной колонны при отношении объемной скорости сточной воды, подаваемой в нижнюю часть отпарной зоны, к объемной скоррсти обогащенной фосфатом . жидкости, удаляемой из верхней зоны отпарки фосфата в интервале 0,7-2,0.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CIA 9 3236766, кл. 2106,-опублик. 1966.

2. Патент США Р 3385785,кл.210-6, опублик. 1968 (прототип) .