Аэротенк для очистки сточных вод

Аэротенк для очистки сточных вод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О Il И Е А Н И Е ()768768

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ боюв Советских

Социалистннесккх

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18,04.78 (21) 2622209/29-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М.К .

С 02F 1/74

Государственный комнте(43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень № 37 (53) УДК 628.356.3 (088.8) fl0 делам наобретеннй н открытий (45) Дата опубликования описания 07.10.80 (72) Автор изобретения

И. А. Лахти (71) Заявитель

Всесоюзное научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной промышленности (54) АЭРОТЕНК ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

Изобретение относится к устройствам для очистки городских и производственных сточных вод. Оно мо кет быть применено при строительстве очистных сооружений целлюлозно-бумажной, нефтехимической, химической и других отраслей промышленности, требующих очистки сточных вод от биологически окисляемых органических загрязнений с целью охраны окружающей среды.

Известны аэротенки для очистки сточных вод (СВ), включающие аэрируемую емкость, снабженную пересекающимися вертикальными перегородками, разделяющими ее на расположенные в несколько рядов ячейки и оборудованными запорно-регулирующей арматурой. Так, известен аэротенк, в которой вертикальные пересекающиеся перегородки образуют два ряда ячеек. Торцевые стенки ячеек снабжены отверстиями, через которые СВ поступает последовательно из ячейки в ячейку. Запорно-регулирующая арматура размещена только в начале первой ячейки (1).

Недостатками этого аэротенка являются возможность работы только в режиме вытеснителя; при выключении из работы одной ячейки прерывается процесс в целом; неочищенные СВ должны сбрасывать в 100% объеме в водоем или подавать на другие аналогичные сооружения. В результате возрастает нагрузка на остающиеся в работе сооружения и ухудшается качество очищенных стоков; продолжительность

5 обработки СВ регулированию не поддается. Производительность аэротенка может быть увеличена только за счет строительства нового аэротенка в полном объеме.

Для очистки сточных вод в неограниченно

10 больших объемах может применяться аэротенк, включающий аэрируемую емкость, снабженную пересекающимися вертикальными перегородками, разделяющими ее на расположенные в несколько рядов ячей1 ки — обычно от одного до четырех рядов.

Запорно-регулирующая арматура сосредоточена на водоподводящем лотке, проходящем вдоль ограниченного количества ячеек в начале аэротенка (2). Движение жидко20 сти строго однонаправленно от начала ряда к его концу. Поступление жидкости из ячейки в ячейку осуществляется через придонную щель по ширине всей торцовой стенки ячейки.

25 Недостатками данного устройства, как и предыдущего, являются. возможность работы аэротенка только в одном режиме (в данном случае промежуточном между смешением и вытеснением). Это приводит к

ЗО многообразию и удорожанию проектов и

768769 не обеспечивает необходимой технологической гибкости аэротенка при сезонных и многолетних колебаниях качества СВ; необходимость полного отключения из работы всего аэротенка даже при частичном ремонте или осмотре строительной конструкции или оборудования, расположенного ниже уровня воды.

Невозможность регулирования продолжительности аэрации ступенями менее

25, 23 и 50О/о для четырех, трех и двухкоридорных аэротенков, соответственйо. В однокоридорных аэротенках такое регулирование вообще невозможно; строго лимитированное направление движения сточной воды от начала коридора (ряда ячеек) к его концу и никак иначе. Ограниченность планировочных форм исполнения аэротенков — круглые и прямоугольно для производительностей менее 10 тыс. м в сутки и прямоугольные формы для больших производительностей; возможность подвода и отвода СВ в строго ограниченных местах аэротенка. У аэротенка обычно четко различны «начало» и «конец». Они размещаются на противоположных сторонах аэротенка. В сочетании с последними двумя недостатками это предопределяет жесткие планировочные„решения очистной станции.

Аэротещ с предшествующими и последующими,ему по технологии сооружениями всегда должен вписаться в прямоугольник. В результате для станции очистки СВ приходится отводить благоприятные в отношении рельефа земельные участки.

Невозможность подачи части сточных вод в последние ячейки аэротенка, в которых часто наблюдается голодание микроорганизмов из-за отсутствия питательной среды (загрязнений сточных вод) при избытке кислорода. В результате снижается активность микроорганизмов, производительность процесса.

Целью изобретения является повышение эффективности работы сооружения и снижение капитальных и эксплуатационных затрат путем обеспечения трансформируемой гидравлической связи между ячейками аэротенка.

Поставленная цель достигается тем, что, продольные ряды ячеек смещены друг относительно друга на половину длины ячейки и запорно-регулирующая арматура установлена в перегородках двух соседних рядов.

На фиг. 1 показан вид сверху на аэротенк, состоящий из прямоугольных ячеек; на фиг. 2 — вид сверху на аэротенк, состоящий из полигональных ячеек, на фиг.

3 — фрагмент плана аэротенка с прямоугольными ячейками.

Предлагаемый аэротенк содержит аэрируемую емкость 1, снабженную вертикальными пересекающимися перегородками 2, разделяющими ее на расположенные в не5

55 б0 б5 сколько рядов ячейки 3. Ряды ячеек смещены относительно друг друга па половину длины ячейки 3. Запорно-регулирующая арматура 4 установлена в разделительных перегородках 2 вдоль линии смещения рядов ячеек 3. Арматура 4 может быть любой известной конструкции. В зависимости от последней она может размещаться на различной высоте перегородки 2. Управление арматурой может быть ручным, дистанционным, а также автоматизированным.

На фиг. 1, 2 арматура показана кружками, а ячейки, условно выключенные из работы — заштрихованы. Форма ячеек может быть прямоугольной либо полигональной. Среднее количество ячеек для одного аэротенка может составить от 10 до

20 штук. При этом производительность одного технологического блока такого аэротенка соответствует стопроцентной производительности станции очистки сточных вод.

Производительность одной ячейки составляет т. о., 5 — 10О/о от производительности всей станции.

Существенным отличием предлагаемой конструкции аэротенка от известных является расположение рядов ячеек со сдвигом друг относительно друга на половину длины ячейки. В результате такого смещения, каждая из них может сообщаться с четырьмя-шестью смежными ячейками, Движение жидкости может осуществляться как в продольном, так и поперечном направлении рядов ячеек, в обход одной или нескольких ячеек (фиг. 1, 2). Т. о. продолжительность процесса может регулироваться выключением одной или нескольких ячеек, В случае вновь пристраиваемой ячейки. последняя всегда сообщается, как минимум, с двумя смежными ячейками. В двух смежных ячейках всегда будет наблюдаться разница уровней СВ; это является следствием потерь энергии при продвижении

СВ по любому тракту. Значит, в пристраиваемую ячейку будет поступать СВ из той ячейки, где уровень воды выше и уходить в ту ячейку, где уровень ниже (фиг. 3).

Следовательно, путем смещения рядов ячеек до половины длины ячейки, можно обеспечить увеличение производительности аэротенка малыми ступенями, путем пристройки одной ячейки. Возможность такой пристройки обуславливает минимальные капитальные и эксплуатационные затраты для заявленного аэротенка, а также позволяет создавать произвольную форму аэротенков в плане, т. е. рационально размещать предшествующие и последующие за аэротенком сооружения и тем самым, использовать мало пригодные для строительства земельные участки.

Описанное устройство работает следующим образом, 761768

45

65

Допустим, что по условиям технологического режима необходимо обеспечить последовательное движение воды из ячейки в ячейку. Желаемая трасса движения воды, как указано стрелками на фиг. 1, проложена как вдоль, так и поперек рядов ячеек. Места размещения впуска и выпуска сточной воды выбраны на одной и той же стороне аэротенка. Кроме того, с целью регулирования продолжительности аэрации или, например, производства ремонтных работ, одна ячейка может быть выключена из работы (заштрихована на чертеже).

Для реализации требуемых условий сначала осуществляют техническую подготовку аэротенка.

Запорно-регулирующую арматуру по периметру выключаемой из работы ячейки .закрывают, а арматуру по намеченной трассе открывают. Из условия наименьших потерь напора степень открытия арматуры по всей трассе должна быть максимальной.

Исключение составляет ячейка с арматурой, посредством которой осуществляют разделение потока и выбор направлений в обход выключенной из работы ячейки, Соотношение степени открытия указанной арматуры прямо пропорционально количеству ячеек на пути каждого из отдельных потоков: в этом случае сохранится равенство удельных гидравлических нагрузок на единицу объема аэротенка. На этом завершают стадию технической подготовки аэротенка к исполнению заданных условий.

Сточная вода, подведенная к аэротенку, будет строго следовать по заданной трассе, вплоть до места выпуска из аэротенка, от которого ее отводят на дальнейшую очистку. В месте выпуска осуществляют также технологический контроль параметров очищенных стоков.

Установка запорно-регулирующей арматуры в разделительных перегородках вдоль линий смещения рядов ячеек обеспечивает, кроме того, возможность рассредоточения воды, подведенной в одну из произвольно выбранных ячеек, по всему аэротенку и наоборот, сосредоточения воды из всего аэротенка в одной произвольно-выбранной ячейке.

Таким образом, аэротенк работает как единый технологический блок, процесс очистки в котором не прерывается при отключении части его из работы, что позволяет обеспечить регулирование продолжительности аэрации; пристроить к аэротенку в любом месте по периметру одну или несколько ячеек без останова работающего устройства; выделить, при необходимости, часть ячеек для аэрации циркулирующего активного ила с целью его регенерации, или для устройства первичных и вторичных отстойников, илоуплотнителей и пр.; сосредоточить технологический контроль в

З0 одной или ограниченном количестве точек; организовать подвод части неочищенных стоков в расчетном объеме из первых ячеек в последние ячейки аэротенка, в которых может наблюдаться недостаток загрязнений, как питательных веществ для микроорганизмов, при одновременном избытке кислорода.

Многообразие форм гидравлической связи между ячейками аэротенка позволяет реализовать известные технологические режимы вытеснения, смещения, или сочетание этих режимов. Совмещение в одном аэротенке режима смещения в начале устройства с режимом вытеснения в конце, обеспечивает устойчивую работу аэротенка при кратковременных колебаниях качества поступающей на очистку сточной воды и глубину очистки воды в конце устройства, т. е. позволяет осуществить сочетание известных технологических режимов, что в ряде случаев приводит к повышению производительности процесса.

Снижение капитальных затрат, как следствие из вышеизложенного, достигают за счет рационального использования земельных угодий, сокращения объема сборного железобетона, сокращения протяженности коммуникаций, сокращения количества средств технологического контроля, увеличения производительности аэротенка пристройкой минимальных объемов.

Снижение эксплуатационных затрат достигают за счет сокращения амортизационных отчислений, уменьшения объема технологического контроля.

Предварительные расчеты показывают, что экономический эффект от внедрения заявляемого аэротенка составляет около

2 руб. на каждые 1000 м очищенных СВ.

Широкое внедрение предлагаемого аэротенка в целлюлозно-бумажной промышленности позволит сэкономить отрасли несколько миллионов рублей.

Формула изобретения

Аэротенк для очистки сточных вод, содержащий аэрируемую емкость, снабженную пересекающимися вертикальными перегородками, разделяющими ее на расположенные в несколько рядов ячейки и оборудованными запорно-регулирующей арматурой, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы сооружения, снижения капитальных и эксплуатационных затрат путем обеспечения трансформируемой гидравлической связи между ячейками аэротенка, продольные ряды ячеек смещены друг относительно друга на половину длины ячейки и запорно-регулирующая арматура установлена в перегородках двух соседних рядов„

768768

Риз. /

Составитель И. Бородинчик

Редактор Л. Курасова Техред О. Павлова Корректор Н, Федорова

Заказ 2265/8 Изд. 522 Тираж 1033 Подписное

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

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

Типография, пр; Сапунова, 2

Йсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3460677, кл. 210 †1, 12.08.69.

2. Авторское свидетельство СССР № 204931, кл. С 02С 1/10, 23.07,66 (прототип);