Устройство для биологической очистки сточной жидкости

 

Использование: в биологической очистке сточных вод. Сущность изобретения: устройство состоит из аэрофильтра с загрузкой, трубопровода подачи сточной жидкости, аэротенка с аэраторами, вторичного отстойника, трубопровода подачи иловой смеси на рециркуляцию и во вторичный отстойник, рециркуляционного насоса и трубопровода возвратного ила. Устройство позволяет повысить эффективность очистки, обеспечить глубокую доочистку сточных вод, повысить надежность обеспечения стабильного требуемого качества очищенной воды, снизить затраты на последующую очистку сточных вод и обработку осадков, уменьшить площадь, занимаемую очистным устройством. 2 ил.

Изобретение относится к очистке воды в коммунальном хозяйстве, на предприятиях микробиологической, пищевой и химической промышленности, в очистных сооружениях.

Известно устройство для биологической очистки сточной жидкости, содержащее биофильтр с загрузкой, лоток подачи сточной жидкости, аэротенк с аэраторами, вторичный отстойник со взвешенным слоем осадка, трубопровод подачи иловой смеси из аэротенка во вторичный отстойник, рециркуляционный насос и трубопровод возвратного ила. При этом загрузка биофильтра выполнена в виде бесконечного вертикального подвижного полотна. Устройство снабжено вертикальной перегородкой, установленной в биофильтре и образующей камеру с загрузкой и камеру подсушки биомассы, при этом в перегородке выполнены щелевые окна для прохода полотна, которые снабжены скребками.

Указанное устройство является нерегулируемым по величине окислительной мощности и не имеет приспособлений, способных варьировать расход очищенной воды в зависимости от количества поступающих стоков и требуемого качества очищенных сточных вод.

Цель изобретения обеспечение стабильности требуемого качества очищенной воды, снижение затрат на последующую очистку сточных вод и обработку осадков, уменьшение площади, занимаемой очистным устройством.

Цель достигается тем, что устройство для биологической очистки сточной жидкости, содержащее биофильтр с загрузкой, лоток подачи сточной жидкости, аэротенк с аэраторами, вторичный отстойник, трубопроводы подачи иловой смеси на рециркуляцию и во вторичный отстойник, рециркуляционный насос и трубопровод возвратного ила, включает биофильтр с загрузкой из фильтрующих блоков, заполненных жесткими ершами, расположенными над резервуаром аэротенка-усреднителя сточных вод таким образом, что стекающая по жестким ершам иловая смесь формируется с помощью поддонов фильтрующих блоков, заканчивающихся аэрационными трубами струйных аэраторов аэротенков или трубопроводами подачи иловой смеси во вторичные отстойники на два потока, соотношение расходов в которых равно соотношению количества фильтрующих блоков, отдающих иловую смесь на струйные аэраторы, к количеству фильтрующих блоков, отдающих иловую смесь во вторичные отстойники, вторичные отстойники выполняются в виде резервуара, содержащего тонкослойные модули, имеют регулируемый по уровню (в вертикальной плоскости) водослив, для чего водослив соединен через канат с грузоподъемным приспособлением, а также содержат иловую трубу, начинающуюся под тонкослойным модулем и заканчивающуюся за пределами резервуара вторичного отстойника в приемном торце струйного аэратора, сечение иловой трубы для вывода активного ила из вторичного отстойника в аэротенк равно сечению трубопровода подачи иловой смеси из поддонов фильтрующих блоков аэрофильтра во вторичные отстойники, в вертикальной плоскости вторичные отстойники размещены между фильтрующими блоками аэрофильтра и резервуаром аэротенка таким образом, что иловая смесь из фильтрующих блоков аэрофильтра самотеком перетекает в резервуар вторичного отстойника, а активный из вторичных отстойников поступает в струйные аэраторы аэротенков с гидростатическим напором над уровнем жидкости в аэротенках не менее 2,0 м.

На фиг.1 изображено устройство для биологической очистки сточной жидкости, вид сверху; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1.

Устройство для биологической очистки сточной жидкости представляет собой резервуар 1 аэротенка, куда поступает сточная жидкость по трубопроводу 2 подачи из здания 3 после процеживания на решетках 4 или процеживателях типа УФС (устройство фильтрующее, самоочищающееся). В здании размещаются и рециркуляционные насосы 5, подающие посредством циркуляционных трубопроводов 6 иловую смесь из резервуара 1 аэротенка в распределительную сеть 7 и сплинкерные приспособления 8 аэрофильтров 9. Аэрофильтры 9 включают фильтрационные блоки 10 с поддонами 11 и ограждающие поверхности 12 с окнами 13 и установленными в них приточными вентиляторами 14. Фильтрующие блоки 10 состоят из каркаса 15 в виде жестких ершей 16. Поддоны 11 аэрофильтров 9 переходят в трубы струйных аэраторов 17 или трубопроводы 18 иловой смеси, поступающей в резервуар 19 вторичных отстойников. В резервуаре 19 вторичных отстойников размещены тонкослойные модули 20, иловые трубы 21 для отвода активного ила из резервуара 19 вторичного отстойника к верхнему торцу трубы струйных аэраторов 17. Очищенная сточная жидкость отводится из резервуара 19 вторичных отстойников через водослив 22 и трубопровод 23 выпуска очищенной воды. Водослив 22 может изменять по вертикали свое местоположение так, что при этом можно уменьшать и увеличивать количество выпускаемой очищенной воды от нуля до половины расхода поступающей по трубопроводам 18 иловой смеси. Для изменения местоположения водослива 22 имеетcя грузоподъемное приспособление 24, включающее канат 25, блочок 26 и лебедку 27 с фиксатором 28.

Устройство работает следующим образом.

Сточная жидкость самотеком по трубопроводу 2 поступает на решетку 4 в здании 3 и затем в резервуар 1 аэротенка, туда же подается активный ил и циркулирующая иловая смесь через струйные аэраторы 17. За счет барботажа сточная жидкость и активный ил смешиваются, забираются циркуляционными насосами 5 по циркуляционным трубопроводам 6, распределительной сети 7 через сплинкерные приспособления 8 разбрызгиваются в аэрофильтре 9 на фильтрующие блоки 10, огражденные от внешней среды ограждающими поверхностями 12. Для вентиляции фильтрующих блоков 10 в ограждающих поверхностях 12 имеются окна 13 с установленными в них приточными вентиляторами 14. Стекающая по жестким ершам 16, закрепленным на каркасах 15 фильтрующих блоков 10, иловая смесь контактирует с биомассой прикрепленных на ершах 16 микроорганизмов, в тонкой пленке воды происходит растворение кислорода воздуха, что обеспечивает протекание активных биологических процессов деструкции и утилизации загрязненных сточных вод. Часть циркуляционного расхода иловой смеси через поддоны 11 сразу поступает в струйные аэраторы 17, а затем в резервуар 1 аэротенка. Другая часть иловой смеси из поддонов 11 поступает по трубопроводам 18 в резервуар 19 вторичных отстойников, в котором разделяется на два потока. Один из них поток очищенной воды, равный среднечасовому расходу сточных вод, проходит в тонкослойном модуле 20 и через водослив 22 выходит из устройства по трубопроводам 23 выпуска очищенной воды. Другой поток поток возвратного активного ила по иловым трубам 21 выходит из резервуара 19 вторичных отстойников в дополнительные трубы струйных аэраторов 17 и далее в резервуар 1 аэротенка. Поскольку суточный расход сточных вод непостоянен, колеблется в определенных пределах, то и среднечасовой расход стоков в различные сутки различен. Для корректировки величины расхода вытекающей через водослив 22 очищенной сточной жидкости имеется грузоподъемное приспособление 24, с помощью которого лебедкой 27 через блочок 26 посредством каната 25 можно поднять или опустить водослив 22 и зафиксировать его положение фиксатором 28, тем самым уменьшая или увеличивая расход вытекающей сточной жидкости.

В связи с тем, что расход поступающей сточной жидкости переменный, а выходящей очищенной воды постоянный, то резервуар 1 аэротенка выполняет наряду с функцией биореактора еще и функцию усреднителя расхода сточных вод. При поступлении расхода стоков, меньшего чем среднечасовой расход стоков, резервуар аэротенка опорожняется, а при поступлении расхода стоков, большего среднечасового притока, резервуар аэротенка заполняется. Если в резервуаре аэротенка имеется неопорожняемый объем, то биомасса свободноплавающего активного ила этого объема либо разжижается (при заполнении резервуара), либо концентрируется (при опороженнии резервуара).

Конструктивное оформление биореактора позволило получить скачок его производительности без увеличения массы микроорганизмов и добавления энергетических затрат на внесение кислорода за счет рационального использования особенностей массообмена микроорганизмов.

Система аэрофильтр аэротенк усреднитель вторичный отстойник очень устойчива, поскольку при уменьшении притока стоков и снижении нагрузки на ил его седиментационная способность улучшается, а это позволяет вторичному отстойнику удерживать в системе высокую концентрацию активного ила. Вторичный отстойник стабильно удерживает активный ил при разных режимах поступления стоков на устройство, стабильно обеспечивается качество очищенной воды, т.е. выполняется поставленная цель без включения в работу дополнительных сооружений, без дополнительных усилий обслуживающего персонала автоматически.

Поскольку расход стоков после устройства для биологической очистки сточной жидкости постоянен по величине, а качество стоков стабильно, то расходы на последующую очистку уменьшаются во столько раз, во сколько раз больше максимальный расход стоков среднечасового расхода, так как сооружения доочистки рассчитываются на максимальный часовой расход сточных вод. Для рекомендуемого диапазона производительностей работы предлагаемого изобретения коэффициент неравномерности поступления часового расхода стоков равен около 2.

Расположение аэрофильтра над аэротенком-усреднителем обеспечивает минимальные размеры площадки, занимаемой устройством для биологической очистки сточной жидкости, что очень важно в горных районах, в зонах побережья морей и других водоемов с зонами отдыха, а также на территории с высокой стоимостью земли.

Вертикальное размещение водоохранного комплекса упрощает задачу обеззараживания воздуха, выходящего из очистного устройства.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНОЙ ЖИДКОСТИ, содержащее аэрофильтр с загрузкой, трубопровод подачи сточной жидкости, аэротенк со струйными аэраторами, вторичный отстойник, трубопроводы подачи иловой смеси на рециркуляцию и во вторичный отстойник, рециркуляционный насос и трубопровод возвратного ила, отличающееся тем, что аэрофильтр с загрузкой выполнен из фильтрующих блоков, заполненных жесткими ершами, расположен над резервуаром аэротенка и содержит водораспределительные приспособления, фильтрующие блоки имеют пирамидальный сплошной поддон, переходящий либо в трубопровод струйного аэратора резервуара аэротенка, либо в трубопровод подачи иловой смеси в резервуар вторичного отстойника, резервуар вторичного отстойника, расположенный над резервуаром аэротенка под фильтрующими блоками аэрофильтра, включает тонкослойный модуль разделения иловой смеси на возвратный активный ил и очищенную сточную жидкость, водослив отвода очищенной воды в трубопровод очищенной воды и трубопровод возвратного активного ила переходит за пределами резервуара вторичного отстойника с разрывом струи в трубопровод струйного аэратора резервуара аэротенка, водослив тонкослойного модуля установлен с возможностью вертикального его перемещения и сообщен с грузоподъемным приспособлением, включающим лебедку, канат и блочок с фиксатором.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2