Способ очистки сточных вод и установка для его осуществления

Способ очистки сточных вод и установка для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.02. 82 (21) 3385602/23-26

f5j)AA Rn з

С 02 F 3/02 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

СССР ио делам изобрегений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 230283. Бюллетень ¹ 7

Дата опубликования описания 23.02.83 ($3) УДК 628.356 (088. 8) институт химического машиностроения (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД И УСТАНОВКА

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛВНИЯ

Изобретение относится к очистке сточных вод от органических соединений и может быть использовано- для очистки промышленных сточных вод предприятиями микробиологической, пищевой, химической промжаленностей.

Известен способ очистки сточных вод, заключающийся в том, что сточные воды подвергают биологической очистке с помощью активного ила в бассейнах окисления. Установка для очистки сточных вод включает бассейн окис- ления и мотопомпу ° Перемещение и аэрация жидкости в бассейне окисления осуществляется благодаря струе жидкости. Подача жидкости к струйному аэратору осуществляется мотопомпой, расположенной в баке рядом с бассейном окисления, который сообщается с указанным баком посредстром линии, снабженной регулирующим вентилем возвратного расхода. Мотопомпа может . обеспечить рециркулирование активного ила, а также питание бассейна окисления водой $1 ).

Однако по указанному способу в укаэанной установке не обеспечивается эффективная очистка сточных вод, так как поверхность контакта сточной воды с воздухом малоразвита, в результате чего происходит недостаточное насыщение кислородом сточной воды, что, в свою очередь, приводит к

5 неэффективному воздействию на органику сточных вод активного нла.

Известен способ очистки стоков с химическим потреблением кислорода (ХПК) от 4000-10000 мг О /л,- заключающийся в том, что в стоки вводят комплекс сине-зеленых водорослей и бактериальных культур, обладающих азотфиксирующей способностью - способностью разлагать фосфаты, клет- чатку и гуматы. Указаннйе микроорганизмы культивируют отдельно на селектнвных средах, затем суспензию микроорганизмов культивируют в сточной жидкости в открытом резервуаре до накоп. ления максимальной биомассы активного ила. За 8-17 ч в резервуаре снижается загрязненность с ХПК от 400010000 мг 0 /л. После обработки стоков комплексом водорослей и бактериальных культур их подвергают дальнейшей дополнительной очистке в аэротенках P ).

Однако данный способ является дорогостоящим, так как требует значи30 тельных затрат времени и средств на

998387 подготовку альгобактериального комплекса.

Наиболее близкими по техническому решению к предлагаемым способу и установке являются способ и установка для промышленной очистки сточных вод, 5 заключающиеся в том, что промышленные сточные води подвергают первичному отстаиванию, надосадочная жидкость подвергается биологической очистке с помощью активного ила, а за- 10 тем сточные воды подвергаются вторичному отстаиванию. Установка для осуществления известного способа для очистки сточных вод состоит из первичного отстойника, аэротенка с. барботером и вторичного отстойника.

Известный способ предусматривает первичное отстаивание сточной воды с целью осаждения механических примесей. Дальнейшая очистка ведется в приСутствии активного ила при барботировании сточной воды j3), Однако известный способ является длительным, а очистка на известной установке недостаточно эффективна.

Цель изобретения — интенсификация прОцесса и повышение эффективности очистки.

Эта цель достигается тем, что сточную воду подвергают первичному отстаиванию с последующей биологической очисткой активным илом, а также вторичному отстаиванию, стоки до и после первичного отстаивания подвергают принудительной аэрации

"в тонком слое", причем первичное 35 отстаивание ведут в присутствии активного ила .из расчета 0,020,03» /м ч.

Установка для осуществления предлагаемого способа очистки сточных 40 вод, включающая первичныи отстойник, аэротенк с барботажем и вторичный отстойник, дополнительно снабжена массообменными аппаратами, установленными до и после первичного от 45 стойника, при этом выход вторичного отстойника трубопроводом, подающим активный ил, соединен с первичным отстойником.

На чертеже представлена установ50 ка аэробной биологической очистки сточных вод

Сущность способа заключается в том, что до и после первичного отста. ивания сильно загрязненные промыш-. ленные сточные воды подвергают принудительной аэрации в массообменном аппарате, где в тонком слое закру-, ченной жидкости происходит десорбция избыточного углекислого газа из 60 сточной воды, и абсорбция этой водой кислорода воздуха. Насыщение очищаемых стоков кислородом резко изменяет окислительно-восстановительные условия среды, а это, в свою очередь, вызывает изменение агрегатного состояния органических веществ, содержащихся в стоках.

Первичное отстаивание ведут в присутствии активного ила и=- расчета

0,02-0,03 м /м ч, который поступает по трубопроводу, соединенному с выходом вторичного отстойника. В результате ХПК с 4000-6000С мг О /л снижается до 2000-3000 мг O /ë.

Установка для осуществления способа включает насос 1, соединенный трубопроводом 2 с массообменником 3, первичный отстойник 4, массообменный аппарат 5, аэротенк 6, вторичный отстойник 7.

Массообменный аппарат 3 состоит из вертикального цилиндрического корпуса с тангенциальной щелью для ввоа жидкости, устройства для подачи аза и патрубками для вывода проконактировавших газовой и жидкой фаз, коллектора, охватывающегс с наружной стороны корпус. В коллектор воздуходувкой 8 подается воздух. На по-. верхности корпуса под коллектором размещены просечки под углом 15-30 по направлению движения жидкости и под переменным углом к продольной оси корпуса, причем последний постепенно уменьшается от верхней к нижней части корпуса от 90 до 45 .

Выход массообменного аппарата 3 соединен трубопроводом 9 с первичным отстойником.4. Перви:ный отстой- ник представляет собой емкость для отстаирания механических примесей и.предварительной очистки сточной воды активным илом. После отстаивания механические примеси с осевшим активным илом удаляются через патрубок 10.

Из отстойника недосадочная жидкость с ХПК порядка 1000-1500 мг О /л по трубопроводу 11 насосом 12 подается в массообменный аппарат 5. Конструкции массообменных аппаратов 5 и 3 аналогичны. Воздух в коллектор массообменного аппарата 5 подается воздуходувкой 13. Выход массообменного аппарата соединен с аэротенком 6 трубопроводом 14 для подачи обогащенной кислородом сточной воды. Трубопровод

15 соединен также с аэротенком для непрерывной подачи возвратного активного ила. Возвратный активный ил поступает и в первичный отстойник по трубопроводу 15.

Аэротенк представляет собой бассейн, на дне которого расположен бар-ботер 16, через который поступает воздух от воздуходувки 17. Выход аэротенка соединен со вторичным отстойником 7 трубопроводом 18, по которому поступает смесь очищенной сточной воды с активным илом (иловая смесь). Очищенная сточная: вода с ХПК порядка 100-150 мг (11/л из вторичного отстойника подается на пруды, 998387 а избыточное количество активного ила — на переработку.

Установка работает следующим образомм.

Промыщленные стоки, окисляемость которых (ХПК) может достигать 2000-.

6000 мг 0 /л, насосом 1.по напорному трубопроводу 2 подаются в массообменный аппарат 3, где в тонком слое закрученной жидкости происходит десорбция избыточного углекислого газа иэ сточной воды и абсорбция этой водой кислорода воздуха. Сточная вода, обогащенная кислородом до

4-6 мг 0 /и самотеком поступает в первичный отстойник 4, куда также 15 поступает по трубопроводу 15 возвратный активный ил.

Насыщение кислородом сточной воды и введение активного ила из расчета 0,02-0,03 м3/м ч (возвратного) яв- 29 ляется предварительной биологической ° очисткой, что дает воэможность начинать основную биологическую очистку с более низкого ХПК.

После первичного отстаивания (6- 5

10 ч) удаляются механические примеси с осевшим активным илом. Надосадочная.жидкость значительно осветленная; частично (или полностью), с исчезнувшим первоначальным специфическим 30 запахом, с ХПК порядка 10001500 мг О /л направляется в массообменный аппарат 5, где в тонком слое жидкости происходит дополнительная абсорбция сточной водой кислорода воздуха. Сточная вода, обогащенная кислородом, направляется в аэротенк.

В зависимости от степени загрязненности стоков проводят повторное насыщение кислородом сточной воды в массообменном аппарате.

Сточная вода, обогащенная кислородом до 4-6 мг О /л, подается в аэротенк, в которйй также непрерывно поступает воздух и возвратный активный ил.

Из аэротенка смесь очищенной сточной воды с активным илом (иловая смесь) поступает для отстаивания во вторичный отстойник. Осветленная сточ ная вода с ХПК порядка 50-100 мгО /л направляется на пруды. Избыточное количество активного ила осаждается и направляется в первичный отстойник (одна часть), а другая часть— на переработку.

Пример. Испытания проводились на заводе БВК. Исходная величина ХПК стоков составляла 320мг /jeer.

Вода представляла собой жидкость серого цвета с сильным специфическим запахом. Исходная сточная вода, проходя через первый массообменный аппарат, обогащалась кислородом до

4-6 мг 0 /л. Затем она подавалась в первичный отстойник, куда одновременно поступал активный ил из вторичного отстойника иэ расчета 0 020,03 м>/м . ч.

Продолжительность обработки в первичном отстойнике 3 ч. После отстоя осветленная, почти без запаха жид- кость с ХПК 2800 мг О /л, пройдя второй массообменный аппарат и обогатившись дополнительно кислородом до

4-6 мг. О /л, подавалась для основной биологической очистки в аэротенк (процесс длился 15 ч). В аэротенке происходило интенсивное перемешивание и аэрация.

Из аэротенка смесь очищенной сточной воды с активным илом.(иловая смесь) при расходе 900 м /ч поступила для отстаивания во вторичный отстойник (продолжительность отстоя

3 ч). Осветленная сточная вода с

ХПК 75 мг О /л подавалась на пруды.

Преимущество способа очистки сточных вод и установки для его осущест-. вления заключается в том, что позволяет повысить эффективность очистки промышленных сильно загрязненных сточных вод, снижая содержание окисляеьых веществ.в стоках от 60002000 до. 50-100 мг О /л,- сократить длительность процесса очистки сточных вод на 4-5 ч и снизить удельные энергозатраты, уменьшая кратность циркуляции.

Сравнительные данные испытаний установок по очистке сточных вод известным и предлагаемым способами приведены в таблице.

998387

Способ очистки

Предлагаемый г X)IK мг О /л

Известный

Сточная вода

Время, ХПК, Время, ч мгО /л ч

3200 3200

Исходная

После прохождения через первый массообменный аппарат

3100

1!ервичный отстойник (0,020,03 м /м ° ч активЪ ного ила) 2800

3200

По сле п рох ожде ни я через второй массообменный аппарат

2700

15

100

Аэротенк

Вторичный отстойник 5 110 3 75

1

В таблице приведены средние данные расхода активного ила, подаваемого в первичный отстойник. В реальных производственных условиях расход активного ила колеблется в пределах

0,02-0,03 мэ/м ч.

Как видно из таблицы, снижение отстаиванием, о т л и ч а ю щ и йХПК наблюдается уже после прохожде- с я тем, что, с целью интенсифика- ния сточной воды через первый массо- ции процесса, повышения э рфективобменный аппарат. Снижается продол- 5 ности очистки, сточные воды;,о и пожительность отстоя в первичном от- сле первичного отстаивания аэрируют стойнике. ХПК сточной воды после пер- "в тонком слое", при этом первичное вичного отстойника куда подавался

Ф отстаивание ведут в присутствии актив

9 3 активный ил из расчета 0,023 мЗ/м . ч, ного ила из расчета 0,02-0,03 м/м ч. равно 2800 мг 0ë,>

Как видно из. таблицы, в экспери- тами, один из которых установлен на ментах по предлагаемому способу со- входе первичного отстойника, друкращается время пребывания в аэро- гой — между первичным отстойником и тенке и во вторичном отстойнике. зна- 50 аэротенком, причем его вход соединен чительно снижается ХПК сточной воды с выходом первичного отстойника, а после пребывания в аэротенке. его выход — с входом аэротенка, при

Испытания показали, что очистка этом вторичный отстойник снабжен сточных вод при использовании пред- трубопроводом с регулирук)щей арматулагаемого способа позволяет улучшить 55 рой для подачи возВратного активноочистку стоков по сравнению с извест- го ила в первичный отстойник. ным способом на ЗОВ,. сократить дли- Источники информации, тельность процесса очистки на 4-5 ч принятые во внимание при экспертизе при небольших затратах электроэнер- 1. Патент Франции Р 2 127200, кл. С 02 С 1/06, 1979. гии.

2. Авторское свидетельство СССР

1)! 552244777777, кл. С 02 F 3/32, 1974.

1. Способ очистки сточных вод, 3. Проскуряков В.A. и др. Очистпредусматривающий первичное отста- ка сточных вод в химической проьншивание с последукщей биологической ленности, Л., "Химия", 1977. с. 273очисткой активным илом и вторичным 65 274