Устройство для глубокой очистки сточных вод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: глубокая биологическая очистка бытовых и промышленных сточных вод, для увеличения степени очистки при одновременном сохранении ее стабильности и минимальных энергозатратах на аэрацию . Сущность изобретения: устройство содержит прямоугольный корпус аэротенка, прямой и обратный смесительные коридоры и секционированный регенератор, сообщенные между собой порогом водослива и циркуляционной придонной щелью. Дополнительный прямоугольный корпус разделен двумя продольными отделительными перегородками на сообщенные между собой встроенный илоотделитель и двукоридорный биоокислитель с прикрепленной микрофлорой . Мелкопузырчатые диспер гаторы прямого и обратного смесительных коридоров , регенератора и биоокислителя присоединены к воздухонагревателям постоянного действия, а мелкопузырчатые Диспергатбры прямого смесительного коридора дополнительно подключены к воздухонагнетателю ступенчатого включения, 3 ил, (л с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ss)s С 02 F 3/12

ГО С УДАР СТВ Е ННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4911911/26 (22) 18,02.91 (46) 15,01.93. Бюл. N 2 (71) Всесоюзный заочный инженерно-строительный институт (72) Б.Н.Репин, М.B.Êîðoëåâà, M.Н.Сирота и В,И,Баженов (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1655912, кл. С 02 F 3/12, 1989, публ. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЛУБОКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД (57) Использование: глубокая биологическая очистка бытовых и промышленных сточных вод, для увеличения степени очистки при одновременном сохранении ее стабильности и минимальных энергозатратах на аэрацию. Сущность изобретения; устройство

Изобретение относится к области глубокой биологической очистки бытовых и промышленных сточных вод. Наиболее рационально применение данного изобретения при необходимости стабильной глубокой очистки сточных вод, поступающих на очистные сооружения со значительным коэффициентом неравномерности технологической нагрузки, Известно устройство для очистки сточных вод, содержащее прямоугольный корпус, разделенный струенаправляющей и разделительной перегородками на секционированный регенератор с пуском возвратного активного ила, прямой и обратный смесительные коридоры аэротенка со свободноплавающей микрофлорой, вторичный отстойник и основной канал возвратного активного ила. Регенератор и прямой смеси„„5U„„1787956 А1 содержит прямоугольный корпус аэротенка, прямой и обратный смесительные корйдоры и секционированный регенератор, сообщенные между собой порогом водослива и циркуляционной придонной щелью. Дополнительный прямоугольный корпус раэделен двумя продольными отделительными перегородками на сообщенные между" собой встроенный илоотделитель и двукоридсрный биоокислитель с прикреплейной микрофлорой. Мелкопузырчатые диспергаторы прямого и обратного смесительных коридоров, регенератора и биоокислителя присоединены к воздухонагревателям постоянного действия, а мелкопузырчатые диспергаторы прямого смесительного коридОра дополнительно подключены к воздухонагнетателю ступенчатого включения, 3 ил, тельный коридор сообщены посредством циркуляционной придонной щели, пря;. ой и обратный смесительные коридоры — посредством порога водослива. Мелкопузыр- © чатые диспергаторы прямого и обратного смесительных коридоров и регенератора 4D присоединены к воздухонагнетат е л ям по-,(JI стоянного действия. Факторами, ограничи- О вающими возможности данного устройства является использование своббдйоплавающей микрофлоры, в результате чего не обеспечивается глубокое окисление органтических загрязнений, что не соответствует современным экологическим требованиям.

Целью изобретения является увеличение степени очистки 11 обеспечении е» стабильности и минимальных энергозатрат на аэрацию сточной жидкости, 1787956

10

25

35

Поставленная цель достигается тем, что устройство для лубокой очистки сточных вод, содержащее прямоугольный корпус, разделенный струенаправляющей и разделительной перегородками на секционированный регенератор с впуском возвратного активного ила, прямой и обратный смесительные кбридоры аэротенка, вторичный отстойник и основной канал возвратного активного ила, циркуляционную придонную щель, сообщающую регенератор и прямой смесительный коридор, водослив с порогом, сообщающий прямой и обратный смесительные коридоры, мелкопузырчатые диспергаторы прямого и обратного смесительных коридоров и регенератора, присоединенные к воздухонагнетателями . постоянного действия, снабжено примыкающим к прямоугольному корпусу с торцевой стороны, противоположной порогу водослива, и ближайшей к впуску возвратного активного ила дополнительным прямоугольным корпусом с дополнительным каналом возвратйого активного ила, введенным в основной канал возвратного активного ила, и двумя продольными отделительными перегородками, не доходящими до противоположных торцевых сторон дополнительного корпуса и образующих проемы и сообщенные между собой встроенный илоотделитель с иловыми бункерами и эрлифтами и двухкоридорный биоокислитель, который снабжен плоскостной насадкой из поперечных пластин с шероховатой поверхностью и мелкопузырчатыми диспергаторами, соединенными с воздухонагнетателями постоянного действия, струенаправляющая и разделительная перегородки не доходят до торцевой стенки корпуса, ближайшей к циркуляционной придонной щели и снабжены соединяющей их поперечной перемычкой, образующей соединительный канал, мелкопузырчатые диспергаторы прямого смесительного коридора снабжены дополнительно воздухонагнетателем ступенчатого включения, дополнительный канал возвратного активного ила снабжен впускными и выпускными узлами, выполненными из затопленных водосливов и погружных перегородок и сообщен с эрлифтами иловых бункеров илоотделителя, На фиг,1 изображено устройство, вид сверху; на фиг,2 — разрез А-А на фиг,1; на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг,1.

Устройство для глубокой очистки сточных вод включает: прямоугольный корпус 1 аэротенка 2, разделенный струенаправляющей и разделительной перегородками 3 и 4 на секционированный регенератор 5 с секционирующими перегородками 6 и секциями 7,8,9,10,11, снабженный впуском 12 возвратного активного ила, прямой и обратный смесительные коридоры 13,14 аэротенка со свободноплавающей микрофлорой, причем регенератор и прямой смесительный коридор сообщены посредством циркуляционной придонной щели 15, а прямой и обратный смесительные коридоры — посредством порога водослива 16. Дополнительный прямоугольный корпус 17 примыкает к прямоугольному корпусу с торцевой стороны 18, противоположной порогу водослива, расположенному в верхней части струенаправляющей перегородки, и имеет дополнительный канал 19 возвратного активного ила, соединенный с основным каналом 20 возвратного активного ила, корпус

17 оборудован впуском возвратного активного ила в регенератор и разделен двумя и родол ь ными отдел ител ьн ыми перегородками 21,22, не доходящими до противоположных торцевых сторон 23,24 с образованием проемов 25,26, на сообщенные между собой встроенный илоотделитель 27 и двухкоридорный биоокислитель 28 с коридорами 29,30 с прикрепленной микрофлорой. Встроенный илоотделитель оборудован иловыми бункерами 31 и установленными в них иловыми эрлифтами 32, переливные трубопроводы 33 которых, введены в дополнительный канал возвратного активного ила. Впускные и выпускные устройства 34,35 содержат затопленные водосливы 36,37 и погружные перегородки

38,39. Двухкоридорный биоокислитель с прикрепленной микрофлорой снабжен плоскостной насадкой 40 в виде поперечных пластин 41 с развитой шероховатой поверхностью. Соединительный канал 42 образован поперечной перемычкой 43, соединяющей не доходящие до торцевой стороны прямоугольного корпуса, ближайшей к циркуляционной придонной щели струенаправляющую и разделительную перегородки, Лоток 44 исходной сточной жидкости имеет промежуточные впускные окна

45 и конечное впускное окно 46, сообщенное удаленной от впуска возвратного активного ила секцией регенератора.

Воздухонагнетатели 47 постоянного действия присоединены к мелкопузырчатым диспергаторам 48,49,50 и 51 прямого смесительного коридора, обратного смесительного коридора, регенератора и двухкоридорного биоокислителя, соответственно.

Воздухонагреватели 52 ступенчатого включения подключены к мелкопузырчатым диспергаторам прямого смесительного коридора. Вторичный отстойник 53 с отво1787956 дящим каналом 54 осветленной воды сообщен с двухкоридорным биоокислителем посредством трубопровода 55 частично осветленной воды, введенным в отводя.ций канал 56 частично осветленной воды и имеет тонкослойный модуль 57, трубопровод 58 возвратного активного ила, введенный в дополнительный канал возвратного активного ила, трубопровод 59 избыточного активного ила, воздуховоды 60 присоединенные к воздухонагнетателям постоянного действия и ступенчатого включения, Устройство для глубокой очистки сточных вод работает следующим образом.

Исходная сточная жидкость по лотку 44 исходной сточной жидкости через конечное впускное окно 46, высота расположения которого соответствует уровню минимального притока сточных вод, поступает в наиболее удаленную от впуска возвратного активного ила секцию 11 регенератора 5. Возвратный активный ил по основному каналу 20 возвратного активного ила поступает в начальную секцию 7 секционированного регенератора 5 через впуск 12 возвратного активного ила, При этом регенератор работает с непрерывной подачей воздуха по мелкопузырчатым диспергаторам 50, присоединенным к воздухонагнетателям 47 постоянного действия. Смесь регенерированного активного ила и исходной сточной жидкости через циркуляционную придонную щель 15 поступает в начало прямого смесительного коридора 13. В процессе прохождения смесительного коридора иловой смеси в условиях пост."янного контакта с растворенным кислородом, вводимым с помощью мелкопузырчатых диспергаторов 48, присоединенных к воздуходувкам (воздухонагнетателям) 47 постоянного действия, осуществляется окисление органических загрязнений микроорганизмами активного ила, Вследствие превышения уровня жидкости в прямом смесительном коридоре 13 иловая смесь через порог водослив 16 непрерывно поступает в обратный смесительный коридор 14 в количестве, достаточном для выравнивания технологической нагрузки по длине коридоров. Так как прямой и обратный смесительные коридоры

13,14 присоединены по принципусообщающихся сосудов, количество иловой смеси, переливающееся через порог водослив 16 равно количеству смеси, возвращающейся в прямой смесительный коридор 13 через циркуляционную приданную щель 15.

Создание продольного рецикла иловой смеси в аэротенке 2 за счет трансформации гидродинамической структуры потока уменьшает градиент концентрации исход10

15 мере удаления от циркуляционной придонной щели 15, в соответствующие секции

10,9,8,7 секционированного регенератора

55 ных загрязнений и растворенного кислорода по длине сооружения, что в свою очередь позволяет поддерживать скорость биологического окисления на уровне, близком к оптимальному.

При увеличении количества поступающих загрязнений, вызванном увеличением притока сточных вод, происходит повышение уровня жидкости в лотке 44 исходной сточной жидкости, которая помимо истечения через конечное окно 46 в секцию 11 регенератора 5 начинает поступать через часть промежуточных впускных окон 45, высота расположения которых возрастает по

5, В результате этого иловая среда из включенных в работу секций регенератора, концентрацией 6 — 8 г/л, начинает вытесняться в прямой и обратный смесительные коридоры 13, 14, вызывая увеличение в них рабочей концентрации активного ила, например, с 1,5 — 2 г/л до 3 — 4 г/л, Увеличение концентрации активного ила в период увеличения притока сточных вод позволяет поддерживать нагрузку на активный ил на постоянном, близком к оптимальному уровню, что обеспечивает стабильность очистки в условиях колебаний притока сточных вод, В этот период вводят в действие воздухонагнетателя 52 ступенчатого включения, присоединенные к мелкопузырчатым диспергаторам 48 прямого смесительного коридора 13, В результате этого возрастает газонасыщение иловой среды и соответственное повышение ее уровня в прямом смесительном коридОре.

Hpè этом напор на пороге водослива 16 возрастает настолько, насколько увеличился расход иловой среды, поступающей из обратного смесительного коридора 14 в прямой смесительный коридор 13 по соединительному каналу 42 через циркуляционную придонную щель 15. Таким образом, и при увеличенном поступлении сточной жидкости за счет соответствующего увеличения интенсивности продольного рецикла иловой смеси в аэротенке поддерживаются гидродинамические условия окислительного процесса близкие к опти- ° м.альным.

При уменьшении притока сточных вод производят последовательное отключение воздухонагнетателей 52 ступенчатого включения и в сооружении устанавливается режим, когда в прямом и обратном сме. сительных коридорах 13,14 концентраци активного ила постепенно возвращается исходной величине 1,5-2 г/л, 1787956

25

35

Основным элементом аэротенка, создающим продольнь и рецикл иловой смеси, является прямой смесительный коридор, на долю которого по существу приходится от

30 до 70/ подаваемого воздуха. Массообменные параметры данного элемента в значительной степени определяют не только надежность работы, но и технико-экономические показатели аэротенка. Увеличение степени использования кислорода достигается таким расположением прямого смесительного коридора и его конструктивным сочетанием с обратным смесительным коридором и регенератором, при котором удельная нагрузка по воздуху как íà его рабочую поверхность, так и на поверхность мелкопузырчатых диспергаторов в период включения воздухонагнетателей ступенчатого включения фактически не превышает оптимальных пределов, соответствующих эффективному использования воздуха, составляя 10 — 12 / пои удельной нагрузке по воздуху 5 — 10 м /м ч. . 1

Очищенная в аэротенке со свободноплавающей микрофлорой сточная вода через впускное устройство 34, образованное затопленным водосливом 36 и погружной перегородкой 38, поступает во встроенный илоотделитель 2Г, где происходит осаждение активного ила. концентрацией 1,5 — 4 г/л в иловых бункерах 31. Отсюда активный ил иловыми эрлифтами 32 по переливным трубопроводам 33 подается в дополнительный канал 19 возвратного активного ила, введенный в основной канал 20 возвратного активного ила.

Выходящая через выпускное устройство 35, образованное затопленным волосливом 37 и погружной перегородкой 39, встроенного илоотделителя 27 осветленная жидкость с концентрацией свободноплавающей микрофлоры порядка 0,15 — 0,4 г/л, огибая продольную отделительную перегородку 21 через проем 25 самотеком поступает в двухкоридорный биоокислитель 28 с прикрепленной микрофлорой, По мере прохождения жидкости по коридорам 29,30 биоокислителя, в результате перемешивающего действия мелкопузырчатых диспергаторов 51, осевое движение преобразуется в винтовое движение, таким образом, что обрабатываемая среда последовательно вносится в пространство между соседними поперечными пластинами 41 плоскостной насадки 40 с развитой шероховатой поверхностью, на которых культивируется активная пленка прикрепленной микрофлоры.

В результате этого, остаточные загрязнения и выносимая из встроенного илоотделителя 27 взвесь ассимилируется прикрепленной микрофлорой, вследствие чего БПКл лн. очищенной сточной воды с

12 — 18 мг/л снижается до 5 — 8 мг/л.

Внутренняя часть активной пленки микрофлоры, прикрепленной к плоскостной насадке 40, периодически отмирает, заменяясь свежей, более активной частью.

Глубоко очищенная сточная вода по отводящему каналу 56 частично осветленной воды направляется во вторичный отстойник 53 с тонкослойным модулем 57, где оседает выносимая взвесь, образованная отмирающей пленкой. Полностью очищенная и осветленная сточная вода отводится за пределы сооружения через отводящий канал 54 осветленной воды. Осевшая во вторичном отстойнике взвесь направляется на обработку и утилизацию по трубопроводу 59 избыточного активного ила.

В случае значительного выноса микрофлоры во вторичном отстойнике ее целесообразно по трубопроводу 58 избыточного активного ила направлять в дополнительный канал 19 возвратного активного ила.

Таким образом, устройство данной конструкции, сочетая в своей работе способность к оперативному управлению параметрами процесса окисления загрязнений с возможностью сокращения потерь кислорода в процессе аэрации, обеспечивает глубокую биологическую очистку сточных вод, которая в ряде случаев исключает необходимость строительства энерго- и капиталоемкого комплекса сооружений доочистки.

Формула изобретения

Устройство для глубокой очистки сточных вод, содержащее прямоугольный корпус, разделенный струенаправляющей и разделительной перегородками на секционированный регенератор с впуском возвратного активного ила, прямой и обратный смесительные коридоры аэротенка со GBQбодноплавающей микрофлорой, вторичный отстойник и основной канал возвратного активного ила, циркуляционную придоннуlo щель, сообщающую регенератор и прямой смесительный коридор, водослив с порогом, сообщающий прямой и обратный смесительные коридоры, мелкопузырчатые диспергаторы прямого и обратного смесительных коридоров и регенератора, присоединенные к воздухонагнетателям постоянного действия, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения степени очистки и обеспечения ее стабильности и минимальных затрат на аэрацию сточной жиЯ<ости, оно снабжено примыкающим к прямоугольному корпусу с торцовой стороны, противоположно порогу водослива и ближайшей к впуску возвратного активного

1787956

Составитель Б.Ренин

Техред М,Моргентал Корректор Н,Бучок

Редактор

Заказ 46 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ила, дополнительным прямоугольным корпусом с дополнительным каналом возвратного активного ила, введенным в основной канал возвратного активного ила, и двумя продольными отделител ьн ыми перегородками, не доходящими до противоположных торцовых сторон дополнительного корпуса и образующих проемы и сообщенные между собой встроенные илоотделитель с иловыми бункерами и эрлифтами и двухкоридорный биоокислитель, который снабжен плоскостной насадкой из поперечных пластин с шероховатой поверхностью и мелкопузырчатыми диспергаторами, соединенными с воздухонагнетателями постоянного действия, струенаправляющая и разделительная перегородка не доходят до торцовой стенки корпуса, ближайшей к циркуляционной придонной щели, и снабжены соединяющей их

5 поперечной перемычкой, образующей соединительный канал, мелкопузырчатые диспергаторы прямого смесительного коридора снабжены дополнительно воздухонагнетателем ступенчатого включения, 10 дополнительный канал возвратного активного ила снабжен впускными и выпускными узлами, выполненными из затопленных водосливов и погружных перегородок и сообщен с зрлифтами иловых бункеров

15 илоотделителя.