Установка для очистки сточных вод и обработки осадка

Установка для очистки сточных вод и обработки осадка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к очистке сточных вод и обработке осадка и позволяет сократить время очистки сточных вод и обработки осадка, снизить энергозатраты при сохранении качества очищенной воды за счет осуществления очистки воды и обработки осадка в одном технологическом режиме. Установка состоит из корпуса 1 в виде трубы с коаксиальной трубой 2. В верхней части трубы 2 размещены устройство 3, направляющее поток по винтовой траектории, с шагом, прямо пропорциональным глубине1 , . ' „

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s С 02 F 1/24, 11/,12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ И3ОБРЕТЕНИЯ д

12

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4183488/26 (22) 20.01.87 (46) 23.02.92. Бюл. М 7 (71) Научно-исследовательский институт коммунального водоснабжения и очистки воды и Сочинское управление производстВеННо-водопроводного и канализационного хозяйства (72) А.В.Колбасов, А.Г.Мощицкий, M.Ã.Зубов, Г.И.Гецина, Г.П.Григорьев и А.П.Григорьев (53) 628.356(088.8) (56) Kubota Н., Hosoho Х., Fujle К. Characteristic evaluation of ICI air-lift type deepshaft aerator. — Journal of Chemical

Engineering of Japan..1978, 11, М 5, р, 319325.

18, >5U<, 1713893 А1 (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ

ВОД И ОБРАБОТКИ ОСАДКА (57) Изобретение относится к очистке сточных вод и обработке осадка и позволяет сократить время очистки сточных вод и обработки осадка, снизить знергозатраты при сохранении качества очищенной воды за счет осуществления очистки воды и обработки осадка в одном технологическом режиме. Установка состоит из корпуса 1 в виде трубы с коаксиальной трубой 2. В верхней части трубы 2 размещены устройство 3, направляющее поток по винтовой траектории, с шагом, прямо пропорциональным глубине

1713893 корпуса, и смесительное устройство 4 для сбора и подачи возвратного активного ила и сточной воды, Флотационная камера 5 расположена в верхней части корпуса и снабжена модульным делителем потока. К камере 5 примыкает флотатор-осветлитель

7, нижняя часть которого выполнена в виде конусного приямка 8 для сбора и отвода осевшего осадка. Флотатор-осветлитель разделен на две части наклонной перегородкой 9 с загнутым концом 10 для проведения в одном объеме флотации осадка и осветления воды. В нижней части наклонной перегородки 9 между ее загнутым концом и стенкой камеры флотации 5 размещен тонкослойный модуль 11 для доочистки сточных вод от мелкодисперсной фракции.

В верхней части осветлителя размещен коллектор для сбора осветленной воды, снабженный отводящей трубой 13. B верхней части флотатора расположены илослив 14, Изобретение относится к обработке воды, промышленных и бытовых сточных вод, преимущественно очистки городских, бытовых сточных вод, и может быть использовано для совместной очистки городских, бытовых и промышленных стоков с обработкой образующихся осадков.

Цель изобретения — сокращение объе, мов сооружения и экономии электроэнергии.

На чертеже изображена установка очистки сточных вод и обработки осадка.

Устройство состоит из корпуса 1, представляющего собой цилиндрическую трубу с коаксиально расположенной внутренней цилиндрической трубой 2, в верхней части которой размещено устройство 3, выполненное в виде винтообразного направляющего элемента с шагом, увеличивающимся сверху вниз, т.е. шаг l > (вверху элемента) <12 (шаг в нижней части элемента), и смесительное устройство 4 для сбора и подачи возвратного активного ила и сточной воды, представляющее собой цилиндр с нижней частью в виде усеченного конуса. Флотационная камера 5 расположена в верхней части корпуса 1 и снабжена модульным делителем 6 потока, представляющим собой систему наклонных коаксиальных пла5

25 совпадающий по периметру с делителем 6 потока, и ленточный делитель 15, делящий . сфлотированный слой на активный возвратный ил и-избыточный ил, с изменяемым rieриметром. Флотатор-осветлитель 7 снабжен накопителем 16 осадка. Устройство для подачи кислородсодержащего газа выполнено в виде водоструйной форсунки

17 с удлиненным патрубком, она снабжена подводящим трубопроводом 18. В нижней части корпуса 1 размещено винтообразное устройство 19 с шагом, обратно пропорциональным глубине корпуса. Устройство может производить разделение двухфазной смеси на два компонента и- обеспечить их полное разделение. При совмещении таких установок можно скомпоновать на небольшой площадке очистные сооружения для очистки сточных вод любой производительности и снизить затраты на строительство и эксплуатацию. 1 з.п. ф-лы. 1 ил. стин, закрепленных в своей нижней части на равных расстояниях друг от друга и составляющих углы наклона к центральной оси, увеличивающиеся к периферии, К камере 5 по периметру коаксиально примыкает флотатор-осветлитель 7, представляющий собой цилиндр с конусным приямком 8 для сбора и отвода осевшего осадка, снабженный наклрнной перегородкой 9, делящей его на флотатор и осветлитель, снабженной элементом 10, расположенным параллельно конусному приямку, в нижней части осветлителя размещен тонкослойный модуль

11, в верхней его части — коллектор 12 для сбора и отвода осветленной воды, снабженный отводящей трубой 13, В верхней части флотатора над модульным делителем 6 расположены илослив 14, совпадающий с ним по периметру, и ленточный делитель 15 для разделения сфлотированного ила на избыточный и активный илы, представляющий собой цилиндр, снабженный перегородкой, выполненной в виде спирали, обтянутой полиэтиленовой пленкой и имеющей фиксаторы для изменения периметра и поплавки для удержания ее на плаву. По периметру в нижней части к корпусу флотатора-осветлителя.7 примыкает накопитель 16 осадка, представляющий собой цилиндр с плоским

1713893

20

3 с шагом, прямо пропорциональным глубине корпуса 1, опускается. По мере продвижения воды вниз в трубе 2 начинается

35 дном. Устройство для подачи кислородсодержащего газа выполнено в виде форсунки

17 с удлиненным патрубком и подводящим трубопроводом 18. В нижней части корпуса

1 межтрубное пространство снабжено устройством 19, которое выполнено в виде направляющего винтообразного элемента с шагом, увеличивающимся снизу вверх, т.е. шаг !з (внизу элемента) < 14 (шаг в верхней части элемента).

Установка. работает следующим образом.

Сточную жидкость по трубопроводу 18 падают в водоструйную форсунку 17 с удлиненным патрубком, где происходит подсос воздуха из атмосферы, затем из форсунки

17 смесь поступает в смесительное устройство 4, куда самотеком поступает активный ил, затем смесь воды, газа и ила поступает в трубу 2 и через винтообразное устройство процесс биологической очистки, при этом увеличивается давление и весь газ растворяется в жидкости. Выйдя внизу корпуса 1, смесь поступает в межтрубное пространство с винтообразным устройством 19 с ша-гом, обратно пропорциональным глубине корпуса 1. По мере подъема смеси в корпусе

1 продолжается очистка сточной воды, из нее выделяется избыточное количество пузырьков газа в виде непрерывного потока, с помощью которых в камере 4 происходит флотация ила, который делителем 6 распределяют в виде сфлотированного слоя по поверхности воды флотатора-осветлителя 7, и с помощью ленточного делителя 15 делят его на сфлотированный активный ил и сфлотированный избыточный ил. B сфлотированном слое происходит регенерация и уплотнение активного ила, стабилизация и уплотнение избыточного ила. После стабилизации избыточный ил самотеком через илослив 14 поступает в бак-накопитель 16, а регенерированный активный ил поступает самотеком в смеситель 4. Очищенная вода, пройдя пространство между наклонной перегородкой 9 с загнутым элементом 10 и стенкой корпуса флотатора-осветлителя 7, поступает в тонкослойный модуль 11, где происходит задержание мелкодисперсной фракции, которая оседает в конусном приямке 8, а осветленная вода собирается в коллектор 12 и удаляется по трубе 13 на сброс в водоем. В случае роста или уменьшения концентрации загрязнений в поступающей на очистку сточной воде изменение количества подаваемого в смесительное устройство 4 регенерированного возвратного

55 ïà на " мз сточной жидкости производят изменением уровня жидкости во флотатореосветлителе 7 путем изменения расхода отводимой по трубопроводу 13 осветленной воды.

Последовательное расположение по вертикали в верхней части корпуса флотационной камеры модульного делителя позволяет снизить скорость потока до оптимального значения, что позволяет дополнительно использовать и распределять на коротком участке выделяющиеся из восходящего потока пузырьки непрореагировавшего после биологической очистки кислорода для аэрации сфлотированного слоя и поддержания его на плаву на поверхности жидкости, а также для регенерации и уплотнения возвратного активного ила, стабилизации и уплотнения избыточного активного ила.

Установка над поверхностью жидкости в сфлотированном слое ленточного делителя с регулируемым периметром позволяет перераспределить объемы и время обработки возвратного активного ила и избыточного ила в зависимости от изменения концентрации загрязнений в сточной воде, поступающей на очистку, и ри этом, регенерированный и уплотненный активный ил с концентрацией 35-40 г/л позволяет на порядок снизить объем возвратного активного ила и тем самым регулировать его концентрацию в очищаемой сточной воде в зависимости от концентрации загрязнений, практически без изменения суммарного объема смеси в установке, что позволяет снизить объем установки для очистки сточных вод и обработки осадка.

Наличие наклонной перегородки во флотаторе-осветлителе, делящей его на флотатор и осветлитель, и размещение между ее загнутым элементом, который примыкает с зазором к противоположной стороне конусообразного приямка, и стенкой камеры флотации тонкослойного модуля, позволяет производить доочистку сточных вод от мелкодисперсной фракции без применения химических реагентов и ряда устройств (смесителей, песчаных фильтров, адсорбционных башен). Наклонная перегородка с загнутым элементом позволяет в одном объеме производить флотационное илоразделение, уплотнение, регенерацию, стабилизацию и осветление, что придает установке компактность и легкость в обслуживании.

Регулирование количества сливаемой с помощью сборного коллектора, расположенного в верхней части осветлителя, осветленной воды позволяет изменять

1713893

55 уровень жидкости во флотаторе-осветлителе и тем самым регулировать расход возвратного активного ила, поступающего в смесительное устройство для очистки поступающих сточных вод, тем самым можно автоматизировать дозировку количества активного ила на 1 м поступающих стоков в зависимости от концентрации загрязнений.

Установка в верхней части внутренней трубы устройства, направляющего поток по винтовой траектории с шагом, прямо пропорциональным глубине, позволяет увеличить объемную долю вводимого и кислородсодержащего газа и предотвратить "опрокидывание" нисходящего потока (выброс воздуха из внутренней трубы). Увеличение шага винтового устройства позволяет снизить гидравлические потери при снижении окружной скорости нисходящего потока без увеличения вероятности "опрокидывания" потока, что обусловлено уменьшением объема газовой фракции при увеличении давления.

Установка в нижней части межтрубнага пространства устройства, направляющего поток по винтовой траектории с шагом, обратно пропорциональным глубине, позволяет придать восходящему потоку окружную скорость, создав усиленную турбулизацию потока в зоне повышенного давлений, увеличив тем самым коэффициент использования кислорода и сохранив при этом постоянное значение окружной скорости при увеличении объемной доли газовой фазы при снижении давления, кроме того, в процессе эксплуатации рост биопленки на развитой винтовой поверхности устройства позволяет получить дополнительный эффект биофильтра и увеличение окислительной мощности сооружений, и, как следствие, снижение времени очистки, увеличение производительности устройства. В связи с винтообразным движением в межвинтовом пространстве и турбулизацией потока, а также возможностью увеличения в

1,5-2 раза скорости восходящего потока биопленка не накапливается в нижней части, а выносится потоком наверх, вместе с активным илом.

Таким образом, очистка сточных вод и обработка осадка происходят одновременно в одном технологическом режиме с ис10

50 пользованием единожды вводимого в жидкость кислородсодержащего.газа, что приводит к снижению времени очистки сточных вод и обработки осадка, снижаются энергозатраты, а при использовании рельефа местности способ осуществляется без энергетического оборудования, что полностью ведет к использованию потенциальной энергии потока, подаваемой на очистку сточной жидкости.

Формула изобретения

1. Установка для очистки сточных вод и обработки осадка, содержащая цилиндрический заглублекный корпус с коаксиально расположенной в нем трубой, флотационную камеру; накопитель, флотатор-осветлитель, устройство подачи кислородсодержащего газа, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью сокращения объемов сооружений и экономии электроэнергии, она снабжена установленными в верхней части трубы направляющим устройством в виде винтообразного элемента с шагом, увеличивающимся сверху вниз, и смесительным устройствам для сбора и подачи возвратного ила и сточной жидкости на очистку в виде цилиндра с нижней частью в формеусеченнога конуса, флотацианная камера расположена в верхней части корпуса и снабжена модульным делителем потока в виде наклонных коаксиальных пластин, фильтратор-осветлитель расположен по периметру флотационной камеры коаксиальна и выполнен в форме цилиндра с коническим приямкам для сбора и отвода осадка, с наклонной перегородкой, параллельной приямку, разделяющей его на флотатор и осветлитель, осветлитель снабжен тонкослойным модулем, расположенным в его нижней части, и коллектором для сбора и, отвода осветленной воды, расположенным в верхней его части, флотатор снабжен расположенными в верхней части илосливом и ленточным делителем, накопитель расположен снаружи флотатора-осветлителя, а устройство подачи кислородсодержащего газа выполнено в виде вадоструйной форсунки с удлиненным патрубком.

2.Установка поп.1, отл ича ющая ся тем, что,она снабжена установленным в нижней части корпуса винтообразным направляющим элементом с шагом, увеличивающимся снизу вверх.