Способ биологической очистки сточных вод и устройство для его осуществления

 

Использование: изобретение относится к биологической очистке сточных вод и может быть использовано для анаэробной очистки высококонцентрированных по органическим соединениям стоков. Сущность изо бретения: сточную воду, содержащую органические соединения и взвешенные вещества , подают в установку, содержащую мелкодисперсный носитель 4. При контактировании очищаемой воды с загрузкой, на которой закреплен активный ил, происходят процессы анаэробного сбраживания,- в результате которого образуется биогаз, в основном метан. Накапливающийся в верхней . части устройства газ подается на диспергатор 8, расположенный в нижней части устройства . Диспергатор газа выполнен в виде горизонтального перфорированного трубопровода . В процессе вращения диспергатора загрузка подвергается воздействию газа с периодичностью, определяемой по предложенной формуле. 2 н,п,ф-лы, 2 ил. ел С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 02 F 3/28

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ. CCCP) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4932053/26 (22) 05.05,01 (46) 23,04,93. Бюл. ¹ 15 .. (71) Харьковский отдел Всесоюзного комплексного научно-исследовательского и конструкторско-технологического института водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии "Водгео" (72) Л.А.Онищенко, В.И.Ремизов и Е.П.Колесник (56) Заявка Японии ¹ 59 — 33438, кл. С 02 Г 3/28, 1984. — (54) СПОСОБ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ

СТОЧНЫХ ВОД И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

;. (57) Использование: изобретение относится к биологической очистке сточных вод и может быть использовано для анаэробной очи„„5V 1810313 А1 стки высококонцентрированных по органическим соединениям стоков. Сущность изобретения; сточную воду, содержащую органические соединения и взвешенные ве щества, подают в установку, содержащую мелкодисперсный носитель 4. При контактировании очищаемой воды с загрузкой, на которой закреплен активный ил, происходят процессы аназробного сбраживания; в результате которого образуется биогаз, в основном метан, Накапливающийся в верхней части устройства газ подается на диспергатор 8, расположенный в нижней части устройства. Диспергатор газа выполнен в виде горизонтального перфорированного трубопровода. В процессе вращения диспергатора загрузка подвергается воздействию газа с периодичностью, определяемой по предложенной формуле. 2 н,п,ф-лы, 2 ил.

181031 3

Изобретение QTHocMTcsl к биологиче ской очистке сточных вод и может быть использовано для анаэробной очистки высоконцентрированных по органическим соединениям стоков, 5

Цепью изобретения является повышение степени очистки и регенерации загрузки за счет удаления из зоны обработки отмершей биопленки в процессе очистки. . Поставленная цель достигается тем, что "0 в способе биологической очистки сточных вод, включающем подачу очищаемой воды в зону обработки, контактирование с микроорганизмами, закрепленными на загрузке из мелкодисперсного материала, плотность которого меньше плотности воды, подачу газа осуществляют в направлении, противоположном движению воды с периодичностью, определяемой по формуле

t=2,45

Н 20

d где t — время между периодами подачи газа, с;

Н вЂ” высота зоны отстаивания, м; . ,и — динамический коэффициент вязкости, м с/м;

d — диаметр частиц, м; р — плотность частиц, кг/м . з

Поставленная цель достигается также тем, что в устройстве для биологической очистки сточных вод, содержащем закрытый корпус, подающий и отводящий трубопроводы. трубопроводы для отвода газа и удаления осадка, решетку, предотвращающую всплывание загрузки, диспергатор газа, расположенный в нижней части корпуса, выполнен в виде горизонтального перфорированного трубопровода, закрепленного на центральной оси корпуса с возможностью радиального вращенйя, а длина диспергато-, ра равна внутреннему диаметру корпуса, fl р и м е р. Сточную воду, имеющую БПК

5000 мг02/л, содержащую 900 мг/л взвешенных веществ, подавали в лабораторную 45 установку, содержащую мелкоуисперсный носитель с плотностью 0,9 тм . Образующийся в процессе анаэробной очистки биогаз выводили из верхней части установки и периодически подавали в нижнюю часть рабочей зоны. При такой подаче газа загрузка подвергалась периодическому перемешиванию, Периодичность определяли по формуле.

t=2,45

Н .

55 о где t — время между периодами, с;

Н вЂ” высота зоны отстаивания, м; ,и — динамический коэффициент вязкости, н/с/м ;

d — диаметр частицы ила, м; р — плотность частицы ила, кгlм . з

Расчетная формула получена следующим образом

Н

t=

Noc где Н вЂ” высота зоны отстаивания, м;

- в, — скорость осаждения частицы ила, м/с, Исходя из расчета гидравлической крупности частиц в, = 0,75—

188

0,75 — поправочный коэффициент для учета нешарообразной формы частиц, g — ускорение силы тяжести, м/с .

Отсюда

М „,Йа

d p g 075 d p

Для частиц ила со средним размером 50 мкм неправильной.формы и плотностью

1050 кг/м и высоты зоны отстаивания 4,5 м время между периодами составило:

2,45 4,5 10,4 10 — 4368 т — 4368 с (5 10 )2 1050

Поскольку длина диспергатора газа равна диаметру устройства, период вращения должен быть увеличен вдвое, т.е, составляет

2,5 ч. .После 24 ч работы устройства эффект очистки по БПК составил 8,7%. Такая эффективность очистки объясняется тем, что в момент воздействия газа на загрузку, происходит создание турбулентных потоков, приводящих в движение частички загрузки с закрепленным на них активным илом. Частички сталкиваются одна с другой и отмершая биопленка удаляется с поверхности загрузки. .8 период, составляющий для данной установки 4368 с, частички отмершей биопленки под действием силы тяжести оседают вниз, в зону отстаивания и выводятся из зоны обработки, Это исключает периодическую промывку загрузки, т,к, регенерация последней осуществляется е процессе очистки, Удаление мертвых микроорганизмов с поверхности носителя способствует, с другой стороны, активации микроорганизмов и интенсификации процесса очистки, При увеличении или уменьшении периодичности между воздействиями газа на загрузку происходит снижение эффективности очистки: в первом случае перемешивание загрузки происходит недостаточно, а во втором — частички отмершей биопленки не успевают оседать, т,е. выводиться из рабочей зоны, 1810313

На фиг,1 изображено устройство для Очищенная вода проходит конусооббиологической очистки сточных вод в про- разную диафрагму 10, где она освобождает- . дольном разрезе;.на фиг,2 — сечение А-А на ся от биопленки и через трубопровод 3 фиг.1. выводится из устройства, Устройство, содержит закрытый кор- 5 Осаждающая на дно корпуса взвесь и пус 1, подающий и отводящий трубопрово- отмершая биопленка выводятся из устройды 2 и 3, загрузку 4, плотность которой ства потрубопроводу9, меньше плотности воды, Использование предлагаемого способа

Устройство оборудовано решеткой 5, и устройства позволяет интенсифицировать предотвращающей всплывание мелкодис- 10 процесс очистки высококонцентрированперсного носителя. Для отвода образующе- ных по органическим соединениям сточных гося газа устройство оборудовано вод;эффект очистки по БПК возрастает до .трубопроводом 6, по которому через насос 88 и обеспечить регенерацию загрузки, в

7 подается на диспергатор 8 для распы- процессе очистки за счет последовательной ления его в нижней части рабочей зоны. 15 циркуляции всего обьема загрузки и удалеДиспергатор8 выполнен в виде перфориро- ния отмершей биопленки из зоны обработванного трубопровода, установленного на ки. центральном полом валу 9, с возможностью Формула изобретения вращения, Для удаления осадка и отмершей 1. Способ биологической очистки сточбиопленки из нижней части устройства ис- 20 ных вод, включающий подачу очищаемой вопользуется трубопровод 10, В нижней части ды в зону обработки, контактирование ее с корпусаустановлена конусообразная диаф- микроорганизмами на загрузке из мелкорагма 11. дисперсного материала, плотность котороУстройство работает следующим обра- ro меньше плотности воды, подачу зом. 25 образующегося в зоне обработки газа в на- .

Очищаемая сточная вода по трубопро- правлении, противоположном движению воду 2 подается в корпус 1, проходит через воды, отличающийся тем, что, с целью: решетку 5 и слой загрузки 4, на которой повышения степени очистки и регенерации закреплена микрофлора, В процессе про- загрузки эа счет удаления из зоны обрэботхождения воды через загрузку происходит 30 ки отмерших микроорганизмов, загрузку фильтровАние взвешенных веществ и про- подвергают воздействию диспергэции газа цесс анаэробного сбраживания, в результа- с периодичностью, определяемой по формуте чего образуется.газ метан. Газ по ле трубопроводу 6 насосом 7 подается на дис- |= ж Н- пергатор 8, расположенный в нижней части 35 г .

cI о -руг цент где < — время между периодами, с; устройства и вращающийся вокр г цент ральной оси корпуса, Диспергатор газа вы— высота зоны отстаивания, м; полнен в- виде перфорированного трубопровода, длина которого равна внут,и — динамический коэффициент вязкости, н/с/м;

// г, реннему диаметру корпуса. Это обеспечи- 40 б — диаметр частиц ила. м; вает подачу газа равномерно по всей высоте / з р- плотность частиц ила, кг/м . загрузки, В процессе вращения диспергатора газ, подаваемый под давлением, создает

II Ц

2, Устройство для биологической очисткипящий слой" при восходящем потоке. и

Образующиеся в зоне распылания факела 45 " " "ны"од, содеРжащее эакРытый КОРгаза турбулентные потоки приводят в двипус, подающий и отводящий т боп ово ы жение частички загрузки, которые còàëкиватрубопроводы для отвода газа и аления осадка, решетку, предотвращающую всплыясь друг с другом, регенерируются в вание загрузки, и диспергатор газа, распоп оцессе работы устройства. ложенный в нижней части корпуса, о т л иУдаление отмершей биопленки с повер- 50 ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения хности загрузки происходит в тот момент времени; когда она попадает в полосу расстепени очистки и регенерации заг зки за пыления факела газа. т.е. в процессе стол- мик оо ганизмов испе гат счет удаления из зоны об аботки отме ших кновения частичек загрузки друг с другом.: микроорганизмов, диспергатор газа выполВ следующий момент, при выходе этой час- 55 ру р д ц рэльно поло нен в виде горизонтального пе ти загрузки из зоны регенерации, частички . ал ного трубопровода на центральном полом отмершей иопленки под действием силы внутреннему диаметру корпуса, 1810313

Составитель Л.Онищенко

Техред М.Моргентал . Корректор.О.Густи

Редактор Т.Иванова

Ъ

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1417 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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