[go: up one dir, main page]

WO2012033423A1 - Установка для глубокой биохимической очистки сточных вод - Google Patents

Установка для глубокой биохимической очистки сточных вод Download PDF

Info

Publication number
WO2012033423A1
WO2012033423A1 PCT/RU2010/000481 RU2010000481W WO2012033423A1 WO 2012033423 A1 WO2012033423 A1 WO 2012033423A1 RU 2010000481 W RU2010000481 W RU 2010000481W WO 2012033423 A1 WO2012033423 A1 WO 2012033423A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
combined
aeration
sludge
biological treatment
mixing chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/RU2010/000481
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Владимир Петрович КОЛЕСНИКОВ
Дмитрий Владимирович КОЛЕСНИКОВ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to PCT/RU2010/000481 priority Critical patent/WO2012033423A1/ru
Priority to ARP110100172 priority patent/AR079937A1/es
Priority to US13/065,089 priority patent/US8685235B2/en
Priority to BRPI1103172-7A priority patent/BRPI1103172A2/pt
Publication of WO2012033423A1 publication Critical patent/WO2012033423A1/ru
Anticipated expiration legal-status Critical
Priority to IL237499A priority patent/IL237499A0/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/04—Aerobic processes using trickle filters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/04—Aerobic processes using trickle filters
    • C02F3/043—Devices for distributing water over trickle filters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/10—Packings; Fillings; Grids
    • C02F3/101—Arranged-type packing, e.g. stacks, arrays
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/10—Packings; Fillings; Grids
    • C02F3/109—Characterized by the shape
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/12—Activated sludge processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
    • C02F3/302—Nitrification and denitrification treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/20—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from animal husbandry
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/22—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the processing of animals, e.g. poultry, fish, or parts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/26—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the processing of plants or parts thereof
    • C02F2103/28—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the processing of plants or parts thereof from the paper or cellulose industry
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/32—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the food or foodstuff industry, e.g. brewery waste waters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/12—Activated sludge processes
    • C02F3/1205—Particular type of activated sludge processes
    • C02F3/1221—Particular type of activated sludge processes comprising treatment of the recirculated sludge
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage

Definitions

  • the invention relates to the treatment of domestic and industrial wastewater with an organic pollutant content of BOD up to 50,000 mg / dm ", suspended solids up to 1,500 mg / dm 3 , a content of hydrogen sulfide and hydrosulfides, ammonium nitrogen up to 100 mg / dm 3 and can be used in wastewater treatment, for example, residential buildings, towns, cities, livestock farms, yeast, breweries, sugar factories, pulp and
  • a device for biochemical wastewater treatment containing a biofilter located above the aeration tank-settler with feed pipes for jet aeration of liquid attached to the collecting tray of the biofilter, a mixing chamber and a circulation pump (USSR Author's Certificate JM 1020379, MKI C02 F3 / 02, publ. 30.05 .1983).
  • the advantage of this device is: a high degree of wastewater treatment due to the combination of the oxidizing and sorption properties of the biocenosis of the biofilter and the microflora of activated sludge aeration tank.
  • Design features of the device provide effective wastewater treatment according to BOD from 1 0 - 2000 mg / dm 3 to 5 - 15 mg / dm "5 , even at a concentration of hydrogen sulfide and hydrosulphides up to 8 mg / dm " 5 due to blowing of hydrogen sulfide in the biofilter and the development of microflora carrying out the sorption and oxidation of hydrosulfides.
  • microflora The formation of specific microflora can be facilitated by a constructive device for loading a biofilter from elements in the form of ceramic balls with recesses in a spherical surface (RF patent jNe 23 1 0499 VO 1 D 53/1 8, publ. 20.1 1 .2007), developed for mass transfer apparatus of the chemical industry .
  • the recesses filled with liquid and microflora contribute to the creation of optimal conditions for the development of sulfur bacteria, filamentous, thionic microorganisms, planktomycetes, etc.
  • the closest set of essential features to the claimed invention is a device for biochemical wastewater treatment from organic and nitrogen-containing contaminants, containing a combined device and a nitrifier, made similar to a combined device, and a denitrifier (RF patent JMb 21 14070, MKI C 02 F 3/02, published on June 27, 1998.
  • a device for biochemical wastewater treatment from organic and nitrogen-containing contaminants. The technological scheme of the device provides wastewater treatment for nitrogen-containing contaminants.
  • the task set by the developers of the new installation for deep biochemical wastewater treatment was to create such plant options that would ensure an effective and stable quality of wastewater treatment with a high content of organic pollutants, hydrogen sulfide, hydrosulfides, YuO ammonium nitrogen and would allow increase the environmental safety of treated wastewater.
  • the essence of the invention lies in the fact that in the installation for deep biochemical wastewater treatment with an organic pollution content according to the BOD of up to 50,000 mg / dm "" 1 , hydrogen sulfide and hydrosulfides, ammonium nitrogen up to 100 mg / dm 3 , including for the concentration of pollution by BOD up to 3000 mg / dm 3 mechanical cleaning devices and BOD up to 50,000 mg / dm 3 anaerobic bioreactors, wastewater and sludge mixing chambers with circulation pumps and combined biological treatment devices containing biofilters with artificial loading, irrigated systems oia, lis prefabricated pallets and collectors to which are connected
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) aeration columns buried in the aeration zones of aeration tanks-settlers, in which the sewage supply pipe is connected to the mixing chambers of the combined biological treatment devices, and the pressure pipe of the circulation pump installed in the mixing chamber of the first combined device is connected to the irrigation system, as well as to the mixing chamber the second combined device and the pressure pipe of the circulation pump installed in the mixing chamber of the second combined device inen to the irrigation system, to the mixing chamber of the first combined device and to the device for processing excess sludge.
  • the essence of the invention lies in the fact that in the installation for deep biochemical wastewater treatment with a content of organic pollutants in BP up to 3000 mg / dm 3 and fats up to 300 mg / dm 3 , including biocoagulators-flotators, pressure-sensitive biological treatment devices the pipeline of the circulation pump installed in the mixing chamber of the second combined device is simultaneously connected to the irrigation system, to the mixing chamber of the first combined device and to the water-jet aerator of the biocoagulator-f lotator, as well as the fact that aeration columns are attached to the receiving chamber of the aerator, 0.3 - 1.5 m long, with tilt angles to the central axis of 0 to 50 ° and tangentially directed nozzles.
  • the essence of the invention lies in the fact that in the installation for deep biochemical wastewater treatment to the mixing chambers of the first and / or second combined devices are connected pipelines for the supply of hydrogen peroxide.
  • the essence of the invention lies in the fact that the installation for deep biochemical wastewater treatment, further includes a denitrifier.
  • a mixer is installed on the drainage line of the clarified liquid from the second combined device to the denitrifier, to which the pressure pipelines of the circulation pumps of the first and / or second combined devices are connected, as well as the pipeline for supplying the coagulant solution.
  • the essence of the invention lies in the fact that the installation for deep biochemical wastewater treatment additionally includes a post-treatment bioreactor with artificial loading, which is connected to the liquid discharge pipe from the second combined device and / or denitrifier.
  • the essence of the invention lies in the fact that the installation for deep biochemical wastewater treatment further includes a sorption filter with a charge having the property of chemisorption of orthophosphates, which is connected to a combined biological treatment device and / or denitrifier and / or bioreactor.
  • the essence of the invention lies in the fact that the installation for deep biochemical wastewater treatment additionally includes an excess sludge treatment device, the discharge pipes of which from the combined biological treatment device are connected to a thickener, which, in turn, is connected to a belt filter press, where the dehydrated cake drainage device is connected to a granulator, where a feed line (organic and / or mineral additives) is also connected.
  • the pellet removal device is connected to a roller conveyor equipped with
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) electric heating elements, and / or with microwave emitters arranged in series above the conveyor, connected, in turn, to the storage tank.
  • the biofilter loading elements are made in the form of balls with a diameter of 35-100 mm with 4-10 recesses, the axes of which converge in the center of the ball. Balls have protrusions on the surface 0, 1 - 1, 5 mm.
  • the composition of the material elements included metal compounds.
  • the biofilter in the device for combined biological treatment, is loaded from corrugated ceramic sheets with a width of 0.5 - 1, 5 m, a height of 0.5 - 3 m, a thickness of 2 - 4 mm, with protrusions (roughness ) on a surface of 0, 1 - 2 mm, with a frame of parallel and longitudinal wavy strips with a width and thickness of 3 - 10 mm. Part of the longitudinal strips is made in the form of protruding wavy partitions with a width of 0 0 - 35 mm.
  • the composition of the sheet material includes metal compounds.
  • the essence of the invention lies in the fact that in the combined biological treatment device, the width of the triangular rollers placed on the flat part of the bottom of the aeration zone is 0.5 - 2.0 m and a height of 0.5 - 1.5 m.
  • rollers with biological loading are installed above the rollers, made of plastic plates with 3-30 mm holes and 5-50 mm bristles or ceramic plates, including metal compounds,
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) with attached rods or plates of different lengths of 5-40 mm and a roughness on them in the form of protrusions (0, 1 - 1, 5 mm).
  • the essence of the invention lies in the fact that in the combined biological treatment unit, the sludge discharge pipe is installed along the outer perimeter of the conical part of the bottom of the aeration tank-settler and has holes or nozzles located at an angle of 0 - 90 ° to the horizontal axis of the pipeline and at a distance
  • the essence of the invention lies in the fact that in the combined biological treatment device in the biofilter irrigation system, the distances from the upper ends of the drain pipes of the trays to the disk reflectors are 0.8 - 2 m, and
  • distances between the centers of the trays and the distances between the axes of the nozzles in the trays are 0.6 - 1.8 m.
  • the distances between the cuttings of the aeration columns of the upper part are 50 - 500 mm and the distances between the lower cuts of the aeration columns are 0.5 - 3m.
  • the essence of the invention lies in the fact that in the bioreactor device rods or plates are attached to plastic or ceramic sheets with a length of 10 - 100 mm with holes of 3 - 30 mm. The distances between the rods or plates and the diameters of the holes decrease from bottom to top of the load. On sheets, rods
  • the essence of the invention lies in the fact that in the anaerobic bioreactor device, the circulating fluid supply pipes are deepened by 0.3 - 2.5 m, installed at angles of inclination of
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) 0 to 70 ° to the central axis and equipped with tangentially directed nozzles.
  • figure 1 schematically shows a variant of the technological scheme of the installation for deep biochemical wastewater treatment
  • FIG. 2 schematically shows a variant of the technological scheme of a biochemical wastewater treatment plant with a biocoagulator and an anaerobic bioreactor;
  • section A - A is shown of an aeration tank of a settling tank with triangular rollers, blocks with biological loading, aeration columns and a sludge discharge pipe;
  • FIG. 4 section B - B in FIG. 2;
  • FIG. 5 shows a section through a spherical biofilter loading element
  • FIG. 7 shows a section of one corrugated ceramic sheet
  • FIG. 8 - shows a section of several sheets assembled
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) in FIG. 9 shows an enlarged view of a fragment of a ceramic sheet
  • FIG. 1 1 shows a section through a bioreactor loading sheet
  • FIG. 12 - a flow chart of the processing of excess sludge.
  • the claimed installation is intended for deep purification of domestic and industrial wastewater with a content of
  • a 30–35% solution of hydrogen peroxide is also supplied from the tank with a mixing device 10 through a pipe 9.
  • the mixture of wastewater and sludge by a circulation pump 5 is pumped through a pressure pipe 1 1 into a spherical biofilter irrigation system
  • Wastewater is sent from the bioreactor to a sorption filter 22. Disinfection and deodorization of the air used in biochemical processes is carried out in the device 23.
  • the installation scheme additionally includes a sewage pumping station 24 and a bio-coagulator 25.
  • the technological scheme is supplemented by an anaerobic bioreactor 26.
  • the aeration tank settler 27 is divided into cells by triangular rollers 28, above which biological loading units 29 are installed. Above the flat parts of the bottom of the aeration tank 27
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) aeration columns 30 are installed.
  • 3 10 sludge discharge pipe 3 1 with evenly spaced openings 32 is mounted on the outer perimeter of the conical part of the bottom of the aeration tank-sump 27.
  • biofilters of devices 6 and / or 8 used loading elements 12 made in the form of balls with recesses 33 in a spherical surface, the axes of which intersect in the center of the ball. On the surface of the balls there is a roughness in the form of protrusions.
  • the composition of the boot material included metal compounds.
  • the sheet frame consists of parallel and wavy longitudinal strips 35. Part of the longitudinal strips 36 has the form of protruding wavy partitions. The surface of the sheets 34 excluding strips 35
  • Artificial loading 21 of the bioreactor 20 is made of plastic or ceramic sheets 38 to which the rods or plates 39 are attached.
  • the sheets are made with holes 40. There are protrusions 41 on the sheets, rods or plates.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) filter press 44 The dehydrated cake is fed to a granulator 45, where a feed line for organic and / or mineral additives 46 is also connected.
  • the pellet removal device is connected to a conveyor with rollers 47 provided with electric heating elements 340. Heating elements 48 may be mounted under the conveyor rollers. Microwave emitters 49 are installed above the conveyor. Granules are discharged into storage tank 50.
  • wastewater through pipeline 1 enters the device 2 of fine mechanical treatment, where coarse particulate matter is retained. Then the wastewater enters the sand trap 3, where sand is deposited. From the collecting tray of the sand trap 3, the waste water is sent to the mixing chamber 4, where it is mixed with
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) hydrogen sulfide and hydrosulfides to colloidal sulfur and sulfates and
  • 370 is advisable when the concentration of reduced sulfur compounds is more than 20 mg / dm 3 , or when the concentration of reduced sulfur compounds is 8 mg / dm 3 or more and the concentration of organic substances by BOD is more than 500 mgS / dm ' '.
  • the dose of hydrogen peroxide is determined empirically taking into account the initial concentration reduced sulfur compounds and
  • 385 partial denitrification in the biofilter of device 6 is facilitated by the construction of spherical elements with 8 recesses, the axes of which converge in the center of the ball.
  • the fixing and development of microflora is facilitated by the surface roughness of the loading elements (0, 1 - 1, 5 mm), a decrease in the turbulence of flows and an increase in the contact time
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) Long-term production research has established the optimal diameter of spherical elements - 70 mm, at which siltation of the load does not occur. However, when treating wastewater with an organic impurity content of BOD less than 100 mg / dm 3 , it is possible to use loading elements with a minimum diameter of up to 35 mm and with BOD concentrations above 300 MT M J UP to 100 mm. In the manufacture of elements for electrostatic attraction and catalytic effects on microflora, it is advisable to use clays with a high content of iron and aluminum. Refractory metal compounds may additionally be included in the composition of the ceramic loading material.
  • the introduction into the receiving chamber 4 of the first device 6 of the circulating fluid part from the pressure pipe 14 of the second device 8 is intended to reduce the load of organic substances on the biocenosis of the first device 6 (in case of biomass overload) and is advisable when the concentration of organic substances in wastewater by BOD is more than 500 mg 2 / dm 1 .
  • the mineralization of the incremental biomass with a significant amount of adsorbed unoxidized organics from the device 6 is carried out in the device 8. For this, the discharged sludge is piped through the pipe 1 1 to the mixing chamber 7 of the device 8.
  • the clarified liquid from the settling zone of device 6 is sent to the mixing chamber 7 of device 8.
  • part of the initial wastewater and pipeline 9 are supplied with hydrogen peroxide solution from the tank 10.
  • the introduction of hydrogen peroxide into the mixing chamber 7 of the second device 8 is expedient for the residual the content of reduced sulfur compounds after the first combined device over 4
  • Pipeline 1-5 also discharges part of the sludge liquid into the excess sludge treatment device 16.
  • the loading of the biofilters of devices 8, 6 can be performed from spherical elements 1 2 and / or corrugated ceramic plates 34.
  • the inclusion of metal compounds in the composition of the material increases
  • Electrostatic attraction promotes the immobilization of colonies of microorganisms.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) longitudinal strips 35 and longitudinal strips with protruding wavy partitions 36 provides structural strength while increasing the weight of the growing biomass layer (up to 10 mm).
  • the size of the attached microflora layer is directly affected by the roughness in the form of protrusions 37 (0, 1 - 1, 5 mm).
  • Blocks 29 can also be made of ceramic sheets with holes of 3-30 mm and protrusions in the form of rods or plates with a length of 5-40 mm. Sheets, rods or plates have a developed roughness in the form of protrusions. The roughness helps to fix immobilized microflora on the loading surface.
  • the inclusion of metal compounds in the composition of the material increases the electrostatic attraction of microflora, which, along with a decrease in the turbulence of fluid flows inside the load, contributes to the development of nitrifying sludge with a great age. Reducing the turbulence of fluid flows in the load reduces the removal of adapted activated sludge.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)
  • concentration of active biomass in the volume of the flooded load 29 can reach 10 g / dm '.
  • the biological loading blocks are installed above the triangular rollers 28, which are placed on the flat part of the bottom of the aeration zone.
  • the optimal sizes of the rollers 28, based on the conditions for ensuring the maximum volume of the reaction zone, the efficiency of mixing of the sludge liquid and the exclusion of sludge, are: width - 0.5 - 2.0 m; height - 0.5 - 1.5 m.
  • the pipeline 3 1 is mounted behind the outer perimeter of the conical part of the bottom of the aeration tank with openings located at an angle of 0 - 90 ° to the horizontal axis of the pipeline and at a distance of 0.2 - 1, 0 m from each other.
  • Combined biological treatment devices can ensure the efficient operation of the installation with the following technical parameters of the biofilter irrigation system: distances from the upper ends of the drain pipes of the trays to disk reflectors 0.8 - 2 m (maximum height to maintain the compactness of the incident jet); the distances between the centers of the trays and the distances between the axes of the nozzles in the trays of 0.6 - 1, 8 m and the technical solutions of the water-jet aeration system: the distances between the cuts of the aeration columns of the upper part are 50 - 500 mm (with increasing distances, the angle of inclination of the column decreases and, accordingly, increases
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) the amount of air drawn into the aeration columns) and the distances between the lower ends of the adjacent aeration 505 columns of 0.5 - 2 m and the columns standing diagonally, 0.7 - 3 m (sludge on the surface of the bottom of the aeration tank settling tank is excluded).
  • the treated wastewater from the sludge zone of the device 8 enters the mixer 1 3, which also serves as a circulation
  • sludge liquid substrate from the mixing chamber 4 of the first device 6 or substrate from the mixing chamber 7 of the second device 8.
  • a 2–5% coagulant solution can be supplied for the reagent removal of phosphates.
  • the resulting mixture is piped into a denitrifier with a mechanical stirrer.
  • nitrate nitrogen is transformed into volatile forms of nitrogen.
  • Soluble phosphates interact with the products of hydrolysis of the coagulant to form a coagulate that precipitates together with activated sludge in the lower part of the denitrifier 19, as a result of which the concentrations in the wastewater that has passed through the denitrifier are reduced
  • the wastewater through the collection tray of the denitrifier 19 is discharged through a pipeline into the aeration chamber of the bioreactor 20, 530 equipped with a water-jet aerator, where the blowing takes place
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) volatile forms of nitrogen; and saturation of a liquid with atmospheric oxygen. Then, when the liquid moves from bottom to top, it contacts with the artificial charge 21.
  • the bioreactor is loaded from plastic or ceramic plates 38 with attached rods or plates 39 10 to 100 mm long and 40 holes with a diameter of 3 to 30 mm. The presence of holes allows you to optimize the hydrodynamic regime of fluid motion with increasing biomass (i.e., the coefficient of volumetric utilization of the load increases).
  • a specific biocenosis develops on the loading surface, using residual concentrations of organic substances and ammonium nitrogen in the process of life.
  • the roughness in the form of protrusions 41 helps to fix the immobilized microflora.
  • the load is activated by including metal compounds in its composition.
  • the liquid coming from the denitrifier 19 into the bioreactor 20 also contains light pops of dead sludge.
  • water moves through the load 21 they are physically retained by filtering the liquid through the biocenosis layer, which is ensured by reducing the distances between the rods or plates in the upper part of the load to 3-5 mm and the formation of a microflora layer on them with a thickness of 1-1.5 mm.
  • wastewater can be piped to a post-treatment filter 22 with a two-layer loading.
  • biologically treated wastewater is freed from fine particulate matter, including particles of sludge pops and hydroxocomplexes of aluminophosphates, when contacted with the second layer, dissolved orthophosphates are removed as a result of processes
  • the feasibility of using biocoagulators in the technological scheme of purification is due to the following: sedimentation of suspended solids - 50-70%; the removal of part of the dissolved organic pollutants (1 5-20%) due to the sorption properties of the removed excess sludge, the flotation process (at a fat concentration of more than 50 mg / dm '); compaction of sludge (up to 7 - 1 5 g / dm "5 ) before feeding to the site of mechanical dehydration; partial averaging of organic loads and pH.
  • Active sludge is supplied from mixing chamber 7 to the bio-coagulator through a pipe 14 to the receiving chamber of the water-jet biocoagulator aerator 25.
  • Aeration columns of 0.3-1.5 m length, tilt angles to the central axis from 0 to 50 ° and tangentially directed are attached to the receiving chamber branch pipes. With the flow of liquid through the aeration columns, air is drawn in q B "0.8 m '/ m
  • the duration of contact of sludge with water in the flocculation chamber is 8 to 20 minutes.
  • the sludge mixture through the expansion cone enters the settling zone, where the sludge mixture is separated.
  • the settled sewage is directed to the mixing chambers of the devices
  • Fluid supply pipes are evenly spaced along the perimeter with distances from the conical part of the bottom 100 - 200 mm, which ensures uniform distribution of ascending flows over the volume of bioreactors and erosion of sedimenting anaerobic sludge.
  • the sludge is introduced and the contents are mixed using a distribution system consisting of several pipes 0.5 - 2.5 m long and angles of inclination to the central axis from 0 to 70 °, equipped with tangential branches, creating a rotational movement of the sludge mixture in the reactor.
  • the concentration of hydrogen sulfide and hydrosulfides increases to 100 mg / dm 3 and the pH of the medium decreases to 4 - 5 in the waste fluid discharged for further treatment.
  • the negative effect of pH on the aerobic cleaning process is successively reduced by diluting the wastewater several times with circulating activated sludge in the chambers of mixing and contacting the sludge mixture with the biofilter biocenosis adapted to lowered pH values.
  • the precipitated mixture of wastewater and sludge from the conical part of the biocoagulator 25 and the anaerobic bioreactor 26 is sent to the excess sludge treatment device 16.
  • the device 16 is connected to the pipes for the removal of excess sludge 1 5 from the combined biological treatment device 8, the anaerobic bioreactor 26, as well as the denitrifier 19 and the filter 22. All pipelines are connected to the thickener 42 of the device 16. the effect of thickening sludge and sludge connected to the supply line of coagulants and / or flocculants 43.
  • the compacted sludge is discharged into a belt filter press 44, where cake is formed with a given humidity of 75 - 85%.
  • the dehydrated cake is fed to a granulator 45, where a feed line is also connected.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) organic and / or mineral additives 46.
  • Sawdust, husk of sunflower seeds and mineral fertilizers can be used as organic and mineral additives.
  • Granules of 45 are fed onto conveyor rollers 47 provided with built-in electric heating elements.
  • the heating elements 48 may also be located under the roller conveyor. With their help, the granules are heated.
  • the rotating rollers are provided with protrusions for moving the granules.
  • microwave emitters 49 mounted above the conveyor, additional drying and deworming of the contents of the granules is carried out. Next, the granules are discharged into the storage tank 50.
  • the air used in the biochemical cleaning process together with the hydrogen sulfide and gaseous nitrogen emitted, is sent to the device 23 for disinfection and deodorization.
  • the inventive installation for deep biochemical treatment provides complete removal of the total content of hydrogen sulfide and hydrosulfides, reducing the concentration of ammonia nitrogen (from 100
  • bio-coagulators in the technological scheme of a two-stage biological wastewater treatment with combined facilities allows the purification of concentrated wastewater with a BOD of up to 3000 mg / dm " " and suspended solids up to 1,500 mg / dm " .”
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) anaerobic bioreactors installation for deep biochemical wastewater treatment can be used for the treatment of highly concentrated wastewater with BOD up to 50,000 mg / DM 3 .
  • the 680 decreases by 50 - 70%; the area of treatment facilities is reduced by 3 times, and the size of the sanitary protection zone, depending on the capacity of the facilities, can be 50-100 m.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)

Abstract

Изобретение относится к очистке хозяйственно-бытовых и производственных сточных вод. Установка для глубокой биохимической очистки сточных вод включает устройства механической очистки, анаэробные биореакторы, камеры смешения сточных вод и ила с циркуляционными насосами и устройства комбинированной биологической очистки. Устройства комбинированной биологической очистки содержат биофильтры с искусственной загрузкой, системы орошения, сборные поддоны и стокосборники. К стокосборникам подсоединены аэрационные колонны, заглубленные в аэрационные зоны аэротенков-отстойников. Трубопровод подачи сточных вод подсоединен к камерам смешения устройств комбинированной биологической очистки. Напорный трубопровод циркуляционного насоса, установленного в камере смешения первого комбинированного устройства, подсоединен к системе орошения, а также к камере смешения второго комбинированного устройства. Напорный трубопровод циркуляционного насоса, установленного в камере смешения второго комбинированного устройства подсоединен к системе орошения, к камере смешения первого комбинированного устройства и к устройству обработки избыточного ила. Изобретение обеспечивает эффективное и стабильное качество очистки сточных вод с высоким содержанием органических загрязнений, сероводорода, гидросульфидов и аммонийного азота, позволяет повысить экологическую безопасность.

Description

УСТАНОВКА ДЛЯ ГЛУБОКОЙ БИОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
Изобретение относится к очистке хозяйственно-бытовых и производственных сточных вод с содержанием органических ю загрязнений по БПК до 50000 мг/дм", взвешенных веществ до 1500 мг/дм3, содержанием сероводорода и гидросульфидов, аммонийного азота до 100 мг/дм3 и может быть использовано при очистке сточных вод, например, жилых домов, поселков, городов, животноводческих ферм, дрожжевых, пивоваренных, сахарных заводов, целлюлозно-
1 5 бумажных комбинатов и т. п.
В системах канализования поселков и небольших городов с значительной протяженностью самотечных и напорных коллекторов содержание сульфидов и сероводорода повышается до 5 - 40 мг/дм3, аммонийного азота до 50 - 100 мг/дм3 вследствие процессов гниения
20 органических загрязнений в коллекторах и приемных резервуарах перекачивающих насосных станций, подвоза сточных вод из септиков и выгребных ям. Особенно активизируются процессы сульфатредукции и аммонификации в теплое время года. В процессе метанового брожения в анаэробных биореакторах при очистке концентрированных сточных вод
25 дрожжевых, пивоваренных, сахарных заводов, целлюлозно-бумажных комбинатов содержание сероводорода и гидросульфидов возрастает до 10 ... 100 мг/дм3, и величина рН снижается до 4 - 5. Как известно, сероводород является ферментным ядом и в сочетании с низким значением рЫ - ингибитором процессов биодеструкции органических зо веществ и нитрификации, поэтому его содержание в сточных водах,
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) подаваемых на биологическую очистку, согласно нормативным значениям, не должно превышать 2 мг/дм"\
Известно устройство биохимической очистки сточных вод, содержащее биофильтр, размещенный над аэротенком-отстойником с подающими трубами для струйной аэрации жидкости, прикрепленными к сборному поддону биофильтра, камеру смешения и циркуляционный насос (Авторское свидетельство СССР JM 1020379, МКИ С02 F3/02, опубл. 30.05.1983 г.). Достоинством данного устройства является: высокая степень очистки сточных вод за счет сочетания окислительных и сорбционных свойств биоценоза биофильтра и микрофлоры активного ила аэротенка. Конструктивные особенности устройства обеспечивают эффективную очистку сточных вод по БПК с 1 0 - 2000 мг/дм3 до 5 - 15 мг/дм"5, даже при концентрации сероводорода и гидросульфидов до 8 мг/дм"5 вследствие отдувки сероводорода в биофильтре и развития микрофлоры, осуществляющей сорбцию и окисление гидросульфидов.
Формированию специфической микрофлоры может содействовать конструктивное устройство загрузки биофильтра из элементов в виде керамических шаров с углублениями в сферической поверхности (патент РФ jNe 23 1 0499 ВО 1 D 53/1 8, опубл. 20.1 1 .2007г.), разработанного для массообменных аппаратов химической промышленности. Заполненные жидкостью и микрофлорой углубления способствуют созданию оптимальных условий для развития серобактерий, нитчатых, тионовых микроорганизмов, планктомицетов и т.д.
Образованию развитого слоя микрофлоры способствует также устройство плоскостной загрузки с эквивалентной шероховатостью 0,02 - 2 (патент РФ Ν» 222091 5 С02 F 3/00, опубл. 27.07.2003г.). Однако применение искусственных материалов (стеклопластика, керамопласта, пластмасс), являющихся диэлектриками, не обеспечивает достаточного
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) сцепления микрофлоры с поверхностью загрузки. В процессе производственных исследований установлено, что наилучшими свойствами сцепления биомассы с поверхностью загрузки обладают керамические изделия.
Известна также установка для биохимической очистки высококонцентрированных сточных вод по патенту РФ 2139257, МКИ С02 F3/02, опубл. 10. 10.1999г., в которой использован биокоагулятор и применен биореактор для доочистки сточных вод с искусственной загрузкой из листов с изменяющимися диаметрами отверстий и расстояниями между щетинками, обеспечивающей дальнейшую трансформацию азотсодержащих загрязнений и задержание всплывающих хлопьев ила.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому изобретению является устройство для биохимической очистки сточных вод от органических и азотсодержащих загрязнений, содержащее комбинированное устройство и нитрификатор, выполненный аналогично комбинированному устройству, и денитрификатор (патент РФ JMb 21 14070, МКИ С 02 F 3/02, опубл. 27.06.1998г. Устройство для биохимической очистки сточных вод от органических и азотсодержащих загрязнений.). Технологическая схема устройства обеспечивает очистку сточных вод по азотсодержащим загрязнениям.
Однако невозможно использовать в качестве субстрата для денитрификатора смесь сточных вод и ила из камеры смешения первого комбинированного устройства при содержании сероводорода в исходных сточных водах свыше 8 мг/дм ' и аммонийного азота свыше 30 мг/дм3, так как это приведет к ухудшению качества очистки сточных вод.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Повышению стабильности и глубины процесса нитрификации может способствовать использование загрузочных материалов в объеме аэротенка.
90 Применение блоков биологической загрузки, из пластин с отверстиями и щетинками по патенту РФ Ν«2139257, размещаемых над треугольными валиками, с помощью которых сокращается поверхность плоской части днища аэротенка, позволяет увеличить общее количество активной биомассы, в том числе, нитрификаторов.
95 Задача, которую поставили перед собой разработчики новой установки для глубокой биохимической очистки сточных вод, состояла в создании таких вариантов установки, которые бы обеспечили эффективное и стабильное качество очистки сточных вод с высоким содержанием органических загрязнений, сероводорода, гидросульфидов, юо азота аммонийного и позволили бы повысить экологическую безопасность очищенных сточных вод.
Техническим результатом, достигнутым в процессе решения поставленной перед разработчиками задачи, явилась высокая степень очистки сточных вод.
105
Сущность изобретения состоит в том, что в установке для глубокой биохимической очистки сточных вод с содержанием органических загрязнений по БПК до 50000 мг/дм""1, сероводорода и гидросульфидов, аммонийного азота до 100 мг/дм3, включающей для по концентраций загрязнений по БПК до 3000 мг/дм3 устройства механической очистки и по БПК до 50000 мг/дм3 анаэробные биореакторы, камеры смешения сточных вод и ила с циркуляционными насосами и устройства комбинированной биологической очистки, содержащие биофильтры с искусственной загрузкой, системы орошения, l i s сборные поддоны и стокосборники, к которым подсоединены
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) аэрационные колонны, заглубленные в аэрационные зоны аэротенков- отстойников, в которой трубопровод подачи сточных вод подсоединен к камерам смешения устройств комбинированной биологической очистки, а напорный трубопровод циркуляционного насоса, установленного в камере смешения первого комбинированного устройства, подсоединен к системе орошения, а также к камере смешения второго комбинированного устройства и напорный трубопровод циркуляционного насоса, установленного в камере смешения второго комбинированного устройства подсоединен к системе орошения, к камере смешения первого комбинированного устройства и к устройству обработки избыточного ила.
Вместе с тем сущность изобретения состоит и в том, что в установке для глубокой биохимической очистки сточных вод с содержанием органических загрязнений по БП до 3000 мг/дм3 и жиров до 300 мг/дм3, включающей биокоагуляторы-флотаторы, устройства комбинированной биологической очистки напорный трубопровод циркуляционного насоса, установленного в камере смешения второго комбинированного устройства, одновременно подсоединен к системе орошения, к камере смешения первого комбинированного устройства и к водоструйному аэратору биокоагулятора-флотатора, а также тем, что к приемной камере аэратора прикреплены аэрационные колонны длиной 0,3 - 1 ,5 м, углами наклона к центральной оси от 0 до 50° и тангенциально направленными патрубками.
Кроме того, сущность изобретения состоит и в том, что в установке для глубокой биохимической очистки сточных вод к камерам смешения первого и/или второго комбинированных устройств подсоединены трубопроводы подачи пероксида водорода.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Вместе с тем сущность изобретения состоит и в том, что установка для глубокой биохимической очистки сточных вод, дополнительно включает денитрификатор. На трубопроводе отвода осветленной жидкости от второго комбинированного устройства к денитрификатору установлен смеситель, к которому подсоединены напорные трубопроводы циркуляционных насосов первого и/или второго комбинированных устройств, а также трубопровод подачи раствора коагулянта.
Кроме того сущность изобретения состоит и в том, что установка для глубокой биохимической очистки сточных вод дополнительно включает биореактор доочистки с искусственной загрузкой, который подсоединен к трубопроводу отвода жидкости от второго комбинированного устройства и/или денитрификатора.
Вместе с тем сущность изобретения состоит и в том, что установка для глубокой биохимической очистки сточных вод дополнительно включает сорбционный фильтр с загрузкой, обладающей свойством хемосорбции ортофосфатов, который подключен к устройству комбинированной биологической очистки и/или денитрификатору и/или биореактору.
Кроме того сущность изобретения состоит и в том, что установка для глубокой биохимической очистки сточных вод дополнительно включает устройство обработки избыточного ила, трубопроводы отвода которого от устройства комбинированной биологической очистки подсоединены к сгустителю, который, в свою очередь, подсоединен к ленточному фильтр-прессу, в котором устройство отвода обезвоженного кека подключено к гранулятору, куда также подведена линия подачи (органических и/или минеральных добавок). Устройство отвода гранул подсоединено к роликовому транспортеру, снабженному
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) электрическими нагревательными элементами, и/или с размещенными последовательно над транспортером СВЧ-излучателями, подсоединенного, в свою очередь, к накопительной емкости.
Вместе с тем сущность изобретения состоит и в том, что в устройстве комбинированной биологической очистки элементы загрузки биофильтра выполнены в виде шаров диаметром 35 - 100 мм с 4 - 10-ю углублениями, оси которых сходятся в центре шара. Шары имеют выступы на поверхности 0, 1 - 1 ,5 мм. В состав материала элементов включены соединения металлов.
Кроме того сущность изобретения состоит и в том, что в устройстве комбинированной биологической очистки загрузка биофильтра выполняется из гофрированных керамических листов шириной 0,5 - 1 ,5 м, высотой 0,5 - 3 м, толщиной 2 - 4 мм, с выступами (шероховатостью) на поверхности 0, 1 - 2 мм, с каркасом из параллельных и продольных волнистых полос шириной и толщиной 3 - 10 мм. Часть продольных полос выполнена в виде выступающих волнистых перегородок шириной 1 0 - 35 мм. В состав материала листов включены соединения металлов.
Вместе с тем сущность изобретения состоит и в том, что в устройстве комбинированной биологической очистки ширина треугольных валиков, размещаемых на плоской части днища аэрационной зоны, составляет 0,5 - 2,0 м и высота 0,5 - 1 ,5 м.
Кроме того сущность изобретения состоит и в том, что в устройстве комбинированной биологической очистки над валиками установлены блоки с биологической загрузкой, выполняемые из пластмассовых пластин с отверстиями 3 - 30 мм и щетинками длиной 5 - 50 мм или керамических пластин, включающих соединения металлов,
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) с прикрепленными стержнями или пластинами разной длины 5—40 мм и шероховатостью на них в виде выступов (0, 1 - 1 ,5 мм).
200 Вместе с тем сущность изобретения состоит и в том, что в устройстве комбинированной биологической очистки трубопровод отвода ила установлен по внешнему периметру конической части днища аэротенка-отстойника и имеет отверстия или патрубки, расположенные под углом 0 - 90° к горизонтальной оси трубопровода и на расстоянии
205 0,2 - 1 ,0 м друг от друга.
Кроме того сущность изобретения состоит и в том, что в устройстве комбинированной биологической очистки в системе орошения биофильтров расстояния от верхних торцов сливных патрубков лотков до дисковых отражателей составляют 0,8 - 2 м, а
210 расстояния между центрами лотков и расстояния между осями патрубков в лотках составляют 0,6 - 1 ,8 м. В системе водоструйной аэрации расстояния между обрезами аэрационных колонн верхней части составляют 50 - 500 мм и расстояния между нижними обрезами аэрационных колонн составляют 0,5 - 3 м.
2 15 Вместе с тем сущность изобретения состоит и в том, что в устройстве биореактора к пластмассовым или керамическим листам прикреплены стержни или пластинки длиной 10 - 100 мм с отверстиями 3 - 30 мм. Расстояния между стержнями или пластинками и диаметры отверстий уменьшаются от низа к верху загрузки. На листах, стержнях
220 или пластинках имеются выступы 0, 1 - 1 ,5 мм. В структуру материала загрузки включены соединения металлов.
Кроме того сущность изобретения состоит и в том, что в устройстве анаэробного биореактора трубы подачи циркулирующей жидкости заглублены на 0,3 - 2,5 м, установлены под углами наклона от
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) 0 до 70° к центральной оси и снабжены тангенциально направленными патрубками.
Доказательства возможности осуществления заявляемого изобретения приведены на конкретных примерах в вариантах установки для глубокой биохимической очистки сточных вод с высоким содержанием БПК, сероводорода и гидросульфидов и азота аммонийного. Эти характерные примеры ни в коей мере не ограничивает другие различные варианты исполнения изобретения, а только лишь поясняет его сущность.
Приведённые в качестве конкретных примеров изобретения варианты установки для биохимической очистки сточных вод поясняются графически, где:
на фиг.1 - схематично изображен вариант технологической схемы установки для глубокой биохимической очистки сточных вод;
на фиг. 2 - схематично изображен вариант технологической схемы установки биохимической очистки сточных вод с биокоагулятором и анаэробным биореактором;
на фиг. 3 - - в увеличенном масштабе показан разрез А - А аэротенка- отстойника с треугольными валиками, блоками с биологической загрузкой, аэрационными колоннами и трубопроводом отвода ила;
на фиг. 4 - разрез Б - Б на фиг. 2;
на фиг. 5 - показан разрез шаровидного элемента загрузки биофильтра; на фиг. 6 - дан передний план гофрированного керамического листа загрузки биофильтра;
на фиг. 7 - показан разрез одного гофрированного керамического листа; на фиг. 8 - показан разрез нескольких листов в сборе;
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) на фиг. 9 - показан в увеличенном масштабе фрагмент керамического листа;
на фиг. 10 - дан передний план листа загрузки биореактора;
255 на фиг. 1 1 показан разрез листа загрузки биореактора;
на фиг. 12 - дана технологическая схема обработки избыточного ила.
Заявленная установка предназначена для глубокой очистки хозяйственно-бытовых и производственных сточных вод с содержанием
260 органических загрязнений по БПК до 50000 мгС /дм3, взвешенных веществ до 1 500 мг/дм"1, суммарного содержания сероводорода, гидросульфидов и азота аммонийного до 100 мг/дм"', в которой сточные воды подаются по трубопроводу 1 к устройству тонкой механической очистки 2, далее к песколовке 3. Из сборного лотка песколовки 3 часть
265 сточной жидкости направляется в камеру смешения 4, в которой установлен циркуляционный насос 5, туда же по самотечному трубопроводу поступает иловая смесь из первого устройства комбинированной биологической очистки 6, остальная часть жидкости по трубопроводу 1 направляется в камеру смешения 7 второго
270 устройства биологической очистки 8. В камеры смешения 4 и 7 по трубопроводу 9 из емкости с перемешивающим устройством 10 подается также 30 - 35% раствор пероксида водорода. Смесь сточных вод и ила циркуляционным насосом 5 перекачивается по напорному трубопроводу 1 1 в систему орошения биофильтра с шаровидными
275 элементами загрузки 12 устройства б и в камеру смешения 7 устройства 8, а часть сточных вод и ила (субстрат) направляется в смеситель 13. Сточная жидкость после первой ступени очистки в комбинированном устройстве 6 направляется на вторую ступень очистки в комбинированное устройство 8. Из камеры смешения 7 смесь сточных
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) 1.1
280 вод и ила по трубопроводу 14 подается в систему орошения биофильтра устройства 8 и по трубопроводу 1 5 часть смеси сточных вод и ила (субстрат) направляется в смеситель 13, установленный на трубопроводе отвода осветленной жидкости, и часть иловой смеси в устройство обработки избыточного ила 16. В смеситель подается также по
285 трубопроводу 1 7 из емкости с перемешивающим устройством 1 8 раствор коагулянта (2 - 5 %). Далее жидкость, смешанная с субстратом и коагулянтом, поступает в денитрификатор с механической мешалкой 19. Затем из сборного лотка зоны отстаивания денитрификатора сточная вода поступает в камеру аэрации биореактора 20, и потом проходит
290 через искусственную загрузку 21 . Из биореактора сточная вода направляется в сорбционный фильтр 22. Дезинфекция и дезодорация использованного в биохимических процессах воздуха осуществляется в устройстве 23.
При очистке производственных сточных вод с содержанием 295 органических загрязнений по БП от 1 500 до 3000 мгС /дм3, взвешенных веществ до 1 500 мг/дм"', суммарном количестве сероводорода и гидросульфидов, азота аммонийного до 1 00 мг/дм" в технологическую схему установки дополнительно включаются насосная станция подкачки сточных вод 24 и биокоагулятор 25. При более зоо высоких концентрациях органических загрязнений от 3000 до 50000 мг/дм3 технологическая схема дополняется анаэробным биореактором 26.
Для исключения залегания ила и повышения эффективности работы установки для биохимической очистки сточных вод в 305 устройствах 6 и 8 аэротенк-отстойник 27 разделен на ячейки треугольными валиками 28, над которыми установлены блоки с биологической загрузкой 29. Над плоскими частями днища аэротенка 27
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) установлены аэрационные колонны 30. По внешнему периметру конической части днища аэротенка-отстойника 27 смонтирован 3 10 трубопровод отвода ила 3 1 с равномерно расположенными отверстиями 32.
Для увеличения времени пребывания и создания развитой поверхности контакта жидкости с биомассой, процессов отдувки сероводорода, окисления гидросульфидов и нитрификации в
3 15 биофильтрах устройств 6 и/или 8 применены элементы загрузки 12, выполненные в виде шаров с углублениями 33 в сферической поверхности, оси которых пересекаются в центре шара. На поверхности шаров имеется шероховатость в виде выступов. В состав материала загрузки включены соединения металлов.
320 В качестве искусственной загрузки биофильтров в устройствах 6 и
8 могут быть использованы гофрированные керамические листы 34. Каркас листов состоит из параллельных и волнистых продольных полос 35. Часть продольных полос 36 имеет форму выступающих волнистых перегородок. Поверхность листов 34 за исключением полос 35
325 выполняется с развитой шероховатостью в форме выступов 37.
Искусственная загрузка 21 биореактора 20 выполняется из пластмассовых или керамических листов 38, к которым прикреплены стержни или пластинки 39. Листы выполнены с отверстиями 40. На листах, стержнях или пластинках имеются выступы 41 .
ззо Трубопроводы отвода избыточного ила 15 от устройства комбинированной биологической очистки 8, денитрификатора 19, биокоагулятора 25 и анаэробного биореактора 26 подсоединены к сгустителю 42 устройства обработки избыточного ила 1 6. Туда же подключена линия подачи реагентов (коагулянт и/или флокулянт) 43.
335 Трубопровод отвода уплотненного осадка подсоединен к ленточному
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) фильтр-прессу 44. Обезвоженный кек подается в гранулятор 45, куда также подключена линия подачи органических и/или минеральных добавок 46. Устройство отвода гранул подсоединено к транспортеру с роликами 47, снабженными электрическими нагревательными 340 элементами. Нагревательные элементы 48 могут устанавливаться под роликами транспортера. Над транспортером установлены СВЧ- излучатели 49. Гранулы сбрасываются в накопительную емкость 50.
Работает описанная установка для биохимической очистки
345 сточных вод следующим образом.
При глубокой очистке хозяйственно-бытовых и производственных сточных вод с содержанием органических загрязнений по БПК до 1500 мгС /дм ', взвешенных веществ до 1500 мг/дм , суммарном содержании сероводорода и гидросульфидов, азота аммонийного до 100 мг/дм"'
350 сточные воды по трубопроводу 1 поступают в устройство 2 тонкой механической очистки, где происходит задержание грубодисперсных взвешенных веществ. Затем сточные воды поступают в песколовку 3, где осуществляется осаждение песка. Из сборного лотка песколовки 3 сточная вода направляется в камеру смешения 4, где смешивается с
355 циркулирующей иловой жидкостью первого устройства комбинированной биологической очистки 6 и с 30 - 35% раствором пероксида водорода, поступающим по трубопроводу 9 из емкости с перемешивающим устройством 10. Затем смесь сточных вод, ила и реагента с помощью циркуляционного насоса 5 перекачивается по
360 напорному трубопроводу 1 1 в систему орошения биофильтра устройства 6. Далее жидкость проходит через загрузку биофильтра и сливается в аэрационные колонны, а затем смешивается с активным илом аэротенка- отстойника. Ввод реагента в устройство 6 обеспечивает окисление
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) сероводорода и гидросульфидов до коллоидной серы и сульфатов и
365 снижает их ингибирующее воздействие на биоценоз. Кроме этого, в соответствие с исследованиями, концентрация растворенного кислорода в сточной воде возрастает до 5 - 6 мг/дм"5, что интенсифицирует процесс биологической очистки. Введение пероксида водорода в камеру смешения первого устройства комбинированной биологической очистки
370 целесообразно при концентрации восстановленных соединений серы свыше 20 мг/дм3, или при концентрации восстановленных соединений серы 8 мг/дм3 и более и концентрации органических веществ по БПК более 500 мгС /дм"'. Доза пероксида водорода определена эмпирически с учетом исходной концентрации восстановленных соединений серы и
375 составляет 10 - 100 мг/дм"\
При многократном орошении и контакте сточной жидкости с поверхностью загрузки, биоценозом биофильтра и активным илом в реакционной зоне аэротенка-отстойника ( 1 - 3 часа) происходит дегазация сероводорода, реагентное и биохимическое окисление
380 восстановленных соединений серы, биодеградация органических загрязнений по БПК на 50 - 70 % и процесс частичной денитрификации ( 1 0 - 15 %). Формированию специфической микрофлоры (серобактерий, нитчатых, тионовых микроорганизмов, анаммокс-бактерий и т.д.), обеспечивающей сорбцию и окисление гидросульфидов, а также
385 частичную денитрификацию в биофильтре устройства 6, способствует конструкция сферических элементов с 8-ю углублениями, оси которых сходятся в центре шара. Закреплению и развитию микрофлоры содействует шероховатость поверхности элементов загрузки (0, 1 - 1 ,5 мм), снижение турбулентности потоков и увеличение времени контакта
390 стекающей жидкости с биомассой в емкостях загрузки. Целесообразно также использование элементов с 4 - 10-ю углублениями. При
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) многолетних производственных исследованиях установлен оптимальный диаметр шаровидных элементов - 70 мм, при котором не происходит заиление загрузки. Вместе с тем при очистке сточных вод с содержанием органических загрязнений по БПК менее 100 мг/дм3, возможно использование элементов загрузки с минимальным диаметром до 35 мм и при концентрациях по БПК свыше 300 MT MJ ДО 100 мм. При изготовлении элементов для электростатического притяжения и каталитического воздействия на микрофлору целесообразно использовать глины с высоким содержанием железа и алюминия. В состав материала керамической загрузки могут дополнительно включаться тугоплавкие соединения металлов.
Введение в приемную камеру 4 первого устройства 6 части циркуляционной жидкости из напорного трубопровода 14 второго устройства 8 предназначено для снижения нагрузки по органическим веществам на биоценоз первого устройства 6 (в случае перегрузки биомассы) и целесообразно при концентрации органических веществ в сточных водах по БПК более 500 мг02 /дм 1. Минерализация прирастающей биомассы со значительным количеством адсорбированной неокисленной органики из устройства 6 осуществляется в устройстве 8. Для этого выводимый ил по трубопроводу 1 1 перекачивается в камеру смешения 7 устройства 8.
Далее осветленная жидкость из отстойной зоны устройства 6 направляется в камеру смешения 7 устройства 8. Туда же по трубопроводу 1 подается часть исходных сточных вод и по трубопроводу 9 раствор пероксида водорода из емкости 10. Введение пероксида водорода в камеру смешения 7 второго устройства 8 целесообразно при остаточном содержании восстановленных соединений серы после первого комбинированного устройства свыше 4
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) 420 мг/дм3. Затем смесь сточных вод, ила и реагента перекачивается по напорному трубопроводу 14 с помощью циркуляционного насоса 5 в систему орошения биофильтра устройства 8, разбрызгивается, стекает по загрузке и сливается в аэрационные колонны. Выходящая из колонн водовоздушная смесь перемешивается с активным илом аэротенка-
425 отстойника. В устройстве 8 происходит дальнейшая сорбция и окисление остальной части органических загрязнений. На этой ступени при низких нагрузках на ил по органическим веществам (0,05 - 0, 1 кг/БПК на 1 кг беззольного вещества) осуществляется процесс полного окисления органических загрязнений и глубокие процессы
430 нитрификации и частичной денитрификации азотсодержащих соединений. Период пребывания сточных вод составляет 4 - 7 часов. С целью активации процессов биологической очистки при перегрузках биомассы в устройстве 6 осуществляется перекачка 10 - 30% циркулирующей жидкости из напорного трубопровода 14 второго
435 устройства комбинированной биологической очистки 8 в камеру смешения 4 устройства 6. При содержании азота аммонийного в исходных сточных водах свыше 30 мг/дм^ в качестве субстрата для денитрификатора 19 используется часть иловой смеси из напорного трубопровода 14, которая по трубопроводу 1 5 перекачивается в
440 смеситель 13. По трубопроводу 1 5 производится также отвод части иловой жидкости в устройство обработки избыточного ила 16.
Загрузка биофильтров устройств 8, 6 может выполняться из шаровидных элементов 1 2 и/или гофрированных керамических пластин 34. Включение в состав материала соединений металлов повышает
445 электрокинетический потенциал адсорбционного слоя материала.
Электростатическое притяжение способствует иммобилизации колоний микроорганизмов. Каркас из утолщений в виде параллельных и
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) продольных полос 35 и продольных полос с выступающими волнистыми перегородками 36 обеспечивает прочность конструкции при увеличении веса нарастающего слоя биомассы (до 10 мм). На величину слоя прикрепленной микрофлоры прямое воздействие оказывает шероховатость в виде выступов 37 (0, 1 - 1 ,5 мм). В процессе исследований шаров с наклеенным песком фракцией 1 - 2 мм было установлено образование на поверхности устойчивого биоценоза в
■
среднем 0,06 - 0,09 г/см~ по сухому веществу. Снижение величины шероховатости на полосах 35 до 0, 1 мм уменьшает силы сцепления с материалом загрузки, что способствует уменьшению размеров возможных зон заиливания и отводу избыточной биомассы.
Для закрепления и развития микрофлоры, осуществляющей окисление гидросульфидов, бактерий-нитрификаторов в аэрационных зонах аэротенков-отстойников устройств 6 и 8 в установках для глубокой биохимической очистки сточных вод используется загрузка в виде блоков биологической загрузкой 29 из пластмассовых пластин с отверстиями 3 - 30 мм и щетинками длиной 5 - 50 мм. Блоки 29 могут также изготавливаться из керамических листов с отверстиями 3 - 30 мм и выступами в виде стержней или пластин длиной 5 - 40 мм. Листы, стержни или пластины имеют развитую шероховатость в виде выступов. Шероховатость способствует закреплению на поверхности загрузки иммобилизованной микрофлоры. Включение в состав материала соединений металлов повышает электростатическое притяжение микрофлоры, что наряду с уменьшением турбулентности потоков жидкости внутри загрузки, способствует развитию нитрифицирующего ила с большим возрастом. Снижение турбулентности потоков жидкости в загрузке сокращает вынос адаптированного активного ила.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Концентрация активной биомассы в объеме затопленной загрузки 29 может достигать 10 г/дм '.
С целью снижения влияния блоков 29 на гидродинамический режим перемешивания аэрационными колоннами 30 содержимого аэрационных зон аэротенков блоки биологической загрузки устанавливаются над треугольными валиками 28, которые размещены на плоской части днища аэрационной зоны. Оптимальные размеры валиков 28, исходя из условий обеспечения максимального объема реакционной зоны, эффективности перемешивания иловой жидкости и исключения залегания ила, составляют: ширина - 0,5 - 2,0 м; высота - 0,5 - 1 ,5 м.
Для предотвращения гашения ударного воздействия газожидкостных потоков, выходящих из нижних концов аэрационных колонн 30, трубопроводом отвода иловой смеси, и, соответственно, ухудшения гидродинамических условий перемешивания содержимого аэротенка 27, трубопровод 3 1 монтируется за внешним периметром конической части днища аэротенка-отстойника с отверстиями, расположенными под углом 0 - 90° к горизонтальной оси трубопровода и на расстоянии 0,2 - 1 ,0 м друг от друга.
Устройства комбинированной биологической очистки могут обеспечивать эффективную работу установки при следующих технических параметрах системы орошения биофильтров: расстояниях от верхних торцов сливных патрубков лотков до дисковых отражателей 0,8 - 2 м (предельная высота для сохранения компактности падающей струи); расстояниях между центрами лотков и расстояниях между осями патрубков в лотках 0,6 - 1 ,8 м и технических решениях системы водоструйной аэрации: расстояниях между обрезами аэрационных колонн верхней части 50 - 500 мм (при увеличении расстояний уменьшается угол наклона колонны и, соответственно, повышается
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) количество воздуха, вовлекаемого в аэрационные колонны) и расстояниях между нижними обрезами рядом стоящих аэрационных 505 колонн 0,5 - 2 м и колонн, стоящих по диагонали, 0,7 - 3 м (исключается залегание ила на поверхности днища аэротенка- отстойника).
Далее очищаемая сточная вода из отстойной зоны устройства 8 поступает в смеситель 1 3, в который также подается циркуляционным
510 насосом 5 иловая жидкость (субстрат) из камеры смешения 4 первого устройства 6 или субстрат из камеры смешения 7 второго устройства 8. В смеситель 1 3 может осуществляться подача 2 - 5% раствора коагулянта для реагентного удаления фосфатов. Полученная смесь по трубопроводу поступает в денитрификатор с механической мешалкой
5 1 5 19. В денитрификаторе азот нитратов трансформируется в летучие формы азота. Растворимые фосфаты взаимодействуют с продуктами гидролиза коагулянта с образованием коагулята, осаждающегося вместе с активным илом в нижней части денитрификатора 19, в результате чего в сточной воде, прошедшей денитрификатор, снижаются концентрации
520 азота нитратов и фосфатов. В экспериментальных исследованиях установлен наиболее эффективный вид коагулянта алюминийсодержащий коагулянт модифицированный активированным углем. Доза коагулянта по А1203 с учетом коэффициента запаса на сорбцию активным илом продуктов гидролиза коагулянта составляет 20
Figure imgf000021_0001
Ввод коагулянта интенсифицирует в дальнейшем процесс обезвоживания в устройстве обработки избыточного ила16.
Далее сточная вода через сборный лоток денитрификатора 19 отводится по трубопроводу в камеру аэрации биореактора 20, 530 оборудованного водоструйным аэратором, где происходит отдувка
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) летучих форм азота и насыщение жидкости кислородом воздуха. Затем при движении жидкости снизу вверх происходит контакт с искусственной загрузкой 21 . Загрузка биореактора выполняется из пластмассовых или керамических пластин 38 с прикрепленными стержнями или пластинками 39 длиной 10 - 100 мм и отверстиями 40 диаметром 3 - 30 мм. Наличие отверстий позволяет оптимизировать гидродинамический режим движения жидкости при нарастании биомассы (т.е. повышается коэффициент объемного использования загрузки). На поверхности загрузки развивается специфический биоценоз, использующий в процессе жизнедеятельности остаточные концентрации органических веществ и азота аммонийного. Шероховатость в виде выступов 41 способствует закреплению иммобилизованной микрофлоры. Для интенсификации процесса образования на поверхности загрузки прикрепленной биомассы, загрузка активируется путем включения в ее состав соединений металлов. В поступающей из денитрификатора 19 в биореактор 20 жидкости содержатся также легкие хлопки отмершего ила. При движении воды через загрузку 21 , происходит их физическое удержание за счет фильтрования жидкости через слой биоценоза, что обеспечивается уменьшением расстояний между стержнями или пластинками в верхней части загрузки до 3 - 5 мм и образованием на них слоя микрофлоры толщиной 1 - 1 ,5 мм.
Из биореактора сточная вода может подаваться по трубопроводу в фильтр доочистки 22 с двухслойной загрузкой. При контакте с первым слоем биологически очищенная сточная вода освобождается от тонкодисперсной взвеси, включающей частички хлопков ила и гидроксокомплексы алюмофосфатов, при контакте со вторым слоем удаляются растворенные ортофосфаты в результате процессов
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) хемосорбции, которая осуществляется за счет межмолекулярных сил взаимодействия между ортофосфатами и поверхностью зерен загрузки. Периодическая регенерация загрузочных материалов биореактора 20 и фильтра 22 производится с помощью насосов.
Отвод ила и осадка из биореактора 20 и фильтра 22 осуществляется по напорному трубопроводу в устройство обработки ИЗбыТОЧНОГО ИЛЭ 1 6.
При очистке производственных сточных вод с содержанием органических загрязнений по БПК от 1 500 до 3000 мгС /дм3, взвешенных веществ до 1 500 мг/дм'1 (с зольностью свыше 35 %), суммарном содержании сероводорода и гидросульфидов, азота аммонийного до 100 мг/дм ' сточные воды после механической очистки в устройствах 2, 3 перекачиваются насосной станцией 24 в биокоагулятор 25.
Целесообразность использования биокоагуляторов в технологической схеме очистки обусловлено следующим: осаждением взвешенных веществ - 50-70%; изъятием части растворенных органических загрязнений ( 1 5-20%) за счет сорбционных свойств выводимого избыточного ила, процесса флотации (при концентрации жиров свыше 50 мг/дм '); уплотнением осадка (до 7 - 1 5 г/ дм"5) перед подачей в участок механического обезвоживания; частичным усреднением органических нагрузок и рН.
Подача активного ила из камеры смешения 7 в биокоагулятор производится по трубопроводу 14 в приемную камеру водоструйного аэратора биокоагулятора 25. К приемной камере прикреплены аэрационные колонны длиной 0,3 - 1 ,5 м, углами наклона к центральной оси от 0 до 50° и тангенциально направленными патрубками. С потоком жидкости через аэрационные колонны вовлекается воздух qB « 0,8 м '/м
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) жидкости (для одной колонны). В биокоагуляторе с помощью колонн с тангенциально направленными патрубками производится вращательное движение смеси сточных вод и ила и осуществляется процесс
590 коагуляции и флотации загрязнений. Продолжительность контакта ила с водой в камере флокуляции 8 - 20 мин. Из камеры флокуляции иловая смесь через расширительный конус поступает в отстойную зону, где происходит разделение иловой смеси. Далее отстоянная сточная жидкость направляется к камерам смешения устройств
595 комбинированной биологической очистки.
При очистке производственных сточных вод с содержанием органических загрязнений по БПК от 3000 до 50000 мгС /дм3, взвешенных веществ до 1500 мг/дм"1 сточные воды после очистки в устройствах 2, 3 и 25 направляются по трубопроводу в нижнюю часть
600 анаэробного биореактора 26.
Трубы подачи жидкости равномерно расставлены по периметру с расстояниями от конической части днища 100 - 200 мм, что обеспечивает равномерное распределение восходящих потоков по объему биореакторов и размывание оседающего анаэробного ила.
605 Контакт поступивших сточных вод с иловой смесью (концентрация биомассы » 10 г/ дм3) происходит в противоточном режиме в течение 1 - 8 часов. Перемешивание сточных вод и ила выполняется с помощью циркуляционного насоса, осуществляющего забор оседающего ила из нижней части анаэробного биореактора и перекачивающего по
610 трубопроводу в верхнюю часть реактора. Ввод ила и перемешивание содержимого производится с помощью распределительной системы, состоящей из нескольких труб длиной 0,5 - 2,5 м и углами наклона к центральной оси от 0 до 70°, снабженных тангенциальными отводами, создающих вращательное движение иловой смеси в реакторе.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) С помощью анаэробного ила осуществляется сорбция и окисление
50 - 70 % органических загрязнений и 60 - 80 % взвешенных веществ. При этом процессе возрастает концентрация сероводорода и гидросульфидов до 100 мг/дм3 и понижается рН среды до 4 - 5 в отводимой на дальнейшую очистку сточной жидкости.
Конструкция устройства комбинированной биологической очистки, применение двухступенчатой схемы с последовательно соединенными комбинированными устройствами и использование пероксида водорода обеспечивают полное удаление сероводорода и гидросульфидов.
Негативное воздействие рН на аэробный процесс очистки последовательно снижается за счет разбавления сточной жидкости в несколько раз циркулирующим активным илом в камерах смешения и контакта иловой смеси с биоценозом биофильтра, адаптированным к пониженным значениям рН.
Осаждающаяся смесь сточных вод и ила из конической части биокоагулятора 25 и анаэробного биореактора 26 направляется в устройство обработки избыточного ила 16.
В зависимости от варианта технологической схемы очистки к устройству 16 подсоединяются трубопроводы отвода избыточного ила 1 5 от устройства комбинированной биологической очистки 8, анаэробного биореактора 26, а также денитрификатора 19 и фильтра 22. Все трубопроводы подсоединены к сгустителю 42 устройства 16. Туда же при необходимости повышения эффекта сгущения ила и осадка подключена линия подачи коагулянтов и/или флокулянтов 43. Уплотненный осадок отводится в ленточный фильтр-пресс 44, где образуется кек с заданной влажностью 75 - 85 %. Обезвоженный кек подается в гранулятор 45, куда также подключена линия подачи
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) органических и/или минеральных добавок 46. В качестве органических и минеральных добавок могут быть использованы опилки, шелуха семян подсолнечника и минеральные удобрения. Гранулы из 45 подаются на ролики 47 транспортера, снабженные встроенными электрическими нагревательными элементами. Нагревательные элементы 48 могут размещаться также под роликовым транспортером. С их помощью осуществляется нагрев гранул. Вращающиеся ролики снабжены выступами, обеспечивающими перемещение гранул. С помощью СВЧ- излучателей 49, установленных над транспортером, производится дополнительная сушка и дегельминтизация содержимого гранул. Далее гранулы сбрасываются в накопительную емкость 50.
Использованный в процессе биохимической очистки воздух вместе с выделяемым сероводородом и газообразным азотом направляется в устройство 23 для дезинфекции и дезодорации.
Заявляемая установка для глубокой биохимической очистки обеспечивает полное удаление суммарного содержания сероводорода и гидросульфидов, снижение концентрации аммонийного азота (с 100
3 3 3
мг/дм до 0,5 мг/дм ) и фосфора (до 0,2 мг/дм"').
Целесообразно использовать установку для глубокой биохимической очистки сточных вод при очистке сточных вод жилых домов, поселков, городов с септиками и выгребами, животноводческих ферм и т. п. с содержанием сероводорода и гидросульфидов, и азота аммонийного до 1 00 мг/дм"5.
Включение биокоагуляторов в технологическую схему двухступенчатой биологической очистки сточных вод с комбинированными сооружениями позволяет очищать концентрированные сточные воды с БПК до 3000 мг/дм"' и взвешенными веществами до 1 500 мг/дм"'. При включении в технологическую схему
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) анаэробных биореакторов установка для глубокой биохимической очистки сточных вод может быть использована для очистки высококонцентрированных сточных вод с БПК до 50000 мг/дм3.
Предлагаемая установка обеспечивает комплексное решение
675 достижения высокого эффекта очистки сточных вод и получения ценного гранулированного удобрения.
При этом в сравнении с традиционными аэрационными сооружениями энергетические затраты на биохимический процесс очистки снижаются в 3 раза; численность обслуживающего персонала
680 уменьшается на 50 - 70 %; сокращается площадь очистных сооружений в 3 раза, и размер санитарно-защитной зоны в зависимости от производительности сооружений может составлять 50 - 100 м.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ.
1. Установка для глубокой биохимической очистки сточных вод с содержанием органических загрязнений по БПК до 50000 мг/дм3, сероводорода и гидросульфидов, аммонийного азота до 100 мг/дм3, включающая для концентраций загрязнений по БПК до 3000 мг/дм3 устройства механической очистки и по БПК до 50000 мг/дм анаэробные биореакторы, камеры смешения сточных вод и ила с циркуляционными насосами и устройства комбинированной биологической очистки, содержащие биофильтры с искусственной загрузкой, системы орошения, сборные поддоны и стокосборники, к которым подсоединены аэрационные колонны, заглубленные в аэрационные зоны аэротенков- отстойников, отличающаяся тем, что трубопровод подачи сточных вод подсоединен к камерам смешения устройств комбинированной биологической очистки, а напорный трубопровод циркуляционного насоса, установленного в камере смешения первого комбинированного устройства, подсоединен к системе орошения, а также к камере смешения второго комбинированного устройства и напорный трубопровод циркуляционного насоса, установленного в камере смешения второго комбинированного устройства подсоединен к системе орошения, к камере смешения первого комбинированного устройства и к устройству обработки избыточного ила.
2. Установка для глубокой биохимической очистки сточных вод с содержанием органических загрязнений по БПК до 3000 мг/дм и жиров до 300 мг/дм , включающая биокоагуляторы-флотаторы, устройства комбинированной биологической очистки, отличающаяся тем, что напорный трубопровод циркуляционного насоса, установленного в камере смешения второго комбинированного устройства одновременно
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) подсоединен к системе орошения, к камере смешения первого комбинированного устройства и к водоструйному аэратору биокоагулятора-флотатора, а также тем, что к приемной камере аэратора прикреплены аэрационные колонны длиной 0,3 - 1 ,5 м, углами наклона к центральной оси от 0 до 50° и тангенциально направленными патрубками.
3. Установка для глубокой биохимической очистки сточных вод по п. 1, отличающаяся тем, что к камерам смешения первого и/или второго комбинированных устройств подсоединены трубопроводы подачи пероксида водорода.
4. Установка для глубокой биохимической очистки сточных вод, отличающаяся тем, что она дополнительно включает денитрификатор и, на трубопроводе отвода осветленной жидкости от второго комбинированного устройства к денитрифи атору установлен смеситель, к которому подсоединены напорные трубопроводы циркуляционных насосов первого и/или второго комбинированных устройств, а также трубопровод подачи раствора коагулянта.
5. Установка для глубокой биохимической очистки сточных вод, отличающаяся тем, что она дополнительно включает биореактор доочистки с искусственной загрузкой, ко торый подсоединен к трубопроводу отвода жидкости от второго комбинированного устройства и/или денитрификатора.
6. Установка для глубокой биохимической очистки сточных вод, отличающаяся тем, что она дополнительно включает сорбционный фильтр с загрузкой, обладающей свойством хемосорбции ортофосфатов, который подключен к устройству комбинированной биологической очистки и/или денитрификатору и/или биореактору.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
7. Установка для глубокой биохимической очистки сточных вод, отличающаяся тем, что она дополнительно включает устройство обработки избыточного ила, трубопроводы отвода которого от устройства комбинированной биологической очистки подсоединены к сгустителю, который, в свою очередь, подсоединен к ленточному фильтр-прессу, в котором устройство отвода обезвоженного кека подключено к гранулятору, куда также подведена линия подачи (органических и/или минеральных добавок); устройство отвода гранул подсоединено к роликовому транспортеру, снабженному электрическими нагревательными элементами, и/или с размещенными последовательно над транспортером СВЧ-излучателями, подсоединенного, в свою очередь, к накопительной емкости.
8. Устройство комбинированной биологической очистки, отличающееся тем, что элементы загрузки биофильтра выполнены в виде шаров диаметром 35 - 100 мм с 4 - 10-ю углублениями, оси которых сходятся в центре шара; шары имеют выступы на поверхности 0,1 - 1,5 мм, и в состав материала элементов включены соединения металлов.
9. Устройство комбинированной биологической очистки, отличающееся тем, что загрузка биофиль тра выполняется из гофрированных керамических листов шириной 0,5 - 1 ,5 м, высотой 0,5 - 3 м, толщиной 2 — 4 мм, с выступами (шероховатостью) на поверхности 0,1 — 2 мм, с каркасом из параллельных и продольных волнистых полос шириной и толщиной 3 - 1 0 мм, причем часть продольных полос выполнена в виде выступающих волнистых перегородок шириной 10 - 35 мм, и в состав материала листов включены соединения металлов.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
10. Устройство комбинированной биологической очистки, 85 отличающееся тем, что ширина треугольных валиков, размещаемых на плоской части днища аэрационной зоны, составляет 0,5 - 2,0 м и высота 0,5 - 1,5 м.
1 1. Устройство комбинированной биологической очистки, отличающееся тем, что над валиками установлены блоки с
90 биологической загрузкой, выполняемые из пластмассовых пластин с отверстиями 3 - 30 мм и щетинками длиной 5 - 50 мм или керамических пластин, включающих соединения металлов, с прикрепленными стержнями или пластинами разной длины 5 - 40 мм и шероховатостью на них в виде выступов (0, 1 - 1 ,5 мм).
95 12. Устройство комбинированной биологической очистки, отличающееся тем, что трубопровод отвода ила установлен по внешнему периметру конической части днища аэротенка-отстойника и имеет отверстия или патрубки, расположенные под углом 0 — 90° к горизонтальной оси трубопровода и на расстоянии 0,2 - 1,0 м друг от юо друга.
13. Устройство комбинированной биологической очистки, отличающееся тем, что в системе орошения биофильтров расстояния от верхних торцов сливных патрубков лотков до дисковых отражателей составляют 0,8 - 2 м, а расстояния между центра и лотков и расстояния 105 между осями патрубков в лотках составляют 0,6 - 1 ,8 м, а также в системе водоструйной аэрации расстояния между обрезами аэрационных колонн верхней части составляют 50 - 500 мм и расстояния между нижними обрезами аэрационных колонн составляют 0,5 - 3 м.
по 14. Устройство биореактора отличающееся тем, что к пластмассовым или керамическим листам прикреплены стержни или
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) пластинки длиной 10 - 100 мм с отверстиями 3 - 30 мм, причем расстояния между стержнями или пластинками и диаметры отверстий уменьшаются от низа к верху загрузки, на листах, стержнях или пластинках имеются выступы (0,1 - 1 ,5 мм), и в структуру материала загрузки включены соединения металлов.
15. Устройство анаэробного биореактора, отличающееся тем, что трубы подачи циркулирующей жидкости заглублены на 0,3 - 2,5 м, установлены под углами наклона от 0 до 70° к центральной оси и снабжены тангенциально направленными патрубками.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
PCT/RU2010/000481 2009-02-04 2010-09-09 Установка для глубокой биохимической очистки сточных вод Ceased WO2012033423A1 (ru)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2010/000481 WO2012033423A1 (ru) 2010-09-09 2010-09-09 Установка для глубокой биохимической очистки сточных вод
ARP110100172 AR079937A1 (es) 2010-01-20 2011-01-19 Instalacion para la limpieza profunda bioquimica de las aguas residuales
US13/065,089 US8685235B2 (en) 2009-02-04 2011-03-14 Integrated sewage treatment plant
BRPI1103172-7A BRPI1103172A2 (pt) 2010-09-09 2011-07-15 estaÇço de tratamento de esgoto integrado
IL237499A IL237499A0 (en) 2010-09-09 2015-03-02 An integrated biochemical treatment plant for wastewater rich in organic impurities, hydrogen sulfide and hydrosulfides, ammonia, nitrogen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2010/000481 WO2012033423A1 (ru) 2010-09-09 2010-09-09 Установка для глубокой биохимической очистки сточных вод

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2010/000026 Continuation-In-Part WO2010090551A1 (ru) 2009-02-04 2010-01-20 Установка для биохимической очистки сточных вод

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012033423A1 true WO2012033423A1 (ru) 2012-03-15

Family

ID=45810858

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2010/000481 Ceased WO2012033423A1 (ru) 2009-02-04 2010-09-09 Установка для глубокой биохимической очистки сточных вод

Country Status (4)

Country Link
AR (1) AR079937A1 (ru)
BR (1) BRPI1103172A2 (ru)
IL (1) IL237499A0 (ru)
WO (1) WO2012033423A1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103570191A (zh) * 2013-10-28 2014-02-12 浙江大学 一种聚酯树脂生产废水的生化处理装置及其处理方法
CN106630478A (zh) * 2017-01-16 2017-05-10 云南合续环境科技有限公司 一种分散式污水处理装置及利用其进行污水处理的方法
CN113493276A (zh) * 2021-07-20 2021-10-12 利晟（杭州）科技有限公司 一种应急多功能污水处理专用处理装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112875918A (zh) * 2021-01-13 2021-06-01 陕西省动物研究所 一种用于生物实验废液的处理装置
CN113461164A (zh) * 2021-07-09 2021-10-01 浙江大学 一种耦合活性炭与曝气的抑藻式生物浮床

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1761690A1 (ru) * 1986-08-07 1992-09-15 В.П. Колесников Загрузка биофильтра
RU2085515C1 (ru) * 1994-03-24 1997-07-27 Ростовский научно-исследовательский институт Академии коммунального хозяйства им.К.Д.Памфилова Установка для биологической очистки и удаления соединений азота и фосфора сточных вод
RU2114070C1 (ru) * 1995-07-26 1998-06-27 Владимир Петрович Колесников Устройство для биохимической очистки сточных вод от органических и азотсодержащих загрязнений
RU2114792C1 (ru) * 1995-11-15 1998-07-10 Владимир Петрович Колесников Установка для биохимической очистки концентрированных сточных вод от органических и азотсодержащих загрязнений
RU2139257C1 (ru) * 1997-10-03 1999-10-10 Колесников Владимир Петрович Установка для биохимической очистки высококонцентрированных сточных вод
RU2310499C2 (ru) * 2005-08-11 2007-11-20 Владимир Петрович Колесников Способ абсорбции газов и устройство для его осуществления
RU2390503C1 (ru) * 2009-02-04 2010-05-27 Владимир Петрович Колесников Установка для биохимической очистки сточных вод

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1761690A1 (ru) * 1986-08-07 1992-09-15 В.П. Колесников Загрузка биофильтра
RU2085515C1 (ru) * 1994-03-24 1997-07-27 Ростовский научно-исследовательский институт Академии коммунального хозяйства им.К.Д.Памфилова Установка для биологической очистки и удаления соединений азота и фосфора сточных вод
RU2114070C1 (ru) * 1995-07-26 1998-06-27 Владимир Петрович Колесников Устройство для биохимической очистки сточных вод от органических и азотсодержащих загрязнений
RU2114792C1 (ru) * 1995-11-15 1998-07-10 Владимир Петрович Колесников Установка для биохимической очистки концентрированных сточных вод от органических и азотсодержащих загрязнений
RU2139257C1 (ru) * 1997-10-03 1999-10-10 Колесников Владимир Петрович Установка для биохимической очистки высококонцентрированных сточных вод
RU2310499C2 (ru) * 2005-08-11 2007-11-20 Владимир Петрович Колесников Способ абсорбции газов и устройство для его осуществления
RU2390503C1 (ru) * 2009-02-04 2010-05-27 Владимир Петрович Колесников Установка для биохимической очистки сточных вод

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103570191A (zh) * 2013-10-28 2014-02-12 浙江大学 一种聚酯树脂生产废水的生化处理装置及其处理方法
CN106630478A (zh) * 2017-01-16 2017-05-10 云南合续环境科技有限公司 一种分散式污水处理装置及利用其进行污水处理的方法
CN113493276A (zh) * 2021-07-20 2021-10-12 利晟（杭州）科技有限公司 一种应急多功能污水处理专用处理装置

Also Published As

Publication number Publication date
BRPI1103172A2 (pt) 2013-01-22
IL237499A0 (en) 2015-04-30
AR079937A1 (es) 2012-02-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2440932C2 (ru) Установка для глубокой биохимической очистки сточных вод с высоким содержанием органических загрязнений, сероводорода и гидросульфидов, аммонийного азота
US8685235B2 (en) Integrated sewage treatment plant
CN111807607A (zh) 一种具备固液分离的污水处理装置及其分离方法
JP5344508B2 (ja) 長方形の上向き流嫌気／無酸素反応槽を含む下廃水の処理装置およびこれを用いた下廃水の処理方法
CN108101316B (zh) 一种沥青生产废水处理工艺
AU2010224357A1 (en) Integrated sewage treatment plant
WO2010090551A1 (ru) Установка для биохимической очистки сточных вод
CN102964037B (zh) 一种新型轻质滤料与重质滤料曝气生物滤池联合使用的污水处理方法
WO2012033423A1 (ru) Установка для глубокой биохимической очистки сточных вод
CN115028264A (zh) 一种前置缺氧泥膜复合生物脱氮除磷反应器及污水处理方法
CN201857327U (zh) 生活污水处理用复合式生物膜一体型反应器
De Almeida et al. Development of compact UASB/trickling filter systems for treating domestic wastewater in small communities in Brazil
CA2771997A1 (en) Integrated sewage treatment plant
CN105819568A (zh) 一种具有脱氮作用的好氧颗粒污泥污水处理方法及专用设备
US20220073390A1 (en) Fixed Biofilm Anaerobic-Aerobic Combined Reactor For Treating Wastewater
RU2114792C1 (ru) Установка для биохимической очистки концентрированных сточных вод от органических и азотсодержащих загрязнений
RU2422379C1 (ru) Установка для биохимической очистки сточных вод
RU2390503C1 (ru) Установка для биохимической очистки сточных вод
CN207792993U (zh) 一种餐厨垃圾废水的预处理系统
Denisova et al. Comparison of phosphorus removal efficiency of conventional activated sludge system and sequencing batch reactors in a wastewater treatment plant
CN215924713U (zh) 一种河流水体异位处理系统
KR20090053634A (ko) 오·폐수를 재활용하기 위한 고도처리 장치
CN109775936A (zh) 一种低能耗生活污水处理系统
CN211999015U (zh) 一种针对黑臭水体的改良型uct耦合生物转盘污水处理系统
CN110104776B (zh) 一种小型污水处理一体化设备

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10857054

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2012/09197

Country of ref document: TR

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 10857054

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 237499

Country of ref document: IL