Установка для биохимической очистки сточных вод

 

Изобретение относится к устройствам для биохимической очистки городских сточных вод, характеризующихся резкими колебаниями их расходов, содержания органических загрязнений или периодичностью поступлений. Установка содержит аэротенк башенного типа с узлами струйной аэрации, расположенными в его верхней части, и аэрационными трубами, размещенными внутри его, приемную камеру сточных вод с узлами аэрации и насосами, подающими сточную жидкость в аэротенк, вторичный отстойник, илоуплотнители, иловые площадки, технологические трубопроводы, подводящие и отводящие воду, и аэробный реактор. Аэробный реактор выполнен в виде вертикальной колонны, высотой, меньшей, чем аэротенк, нижняя часть которой изготовлена в виде усеченного конуса с меньшим основанием внизу и с иловой трубой в нижней части корпуса. Выходной патрубок иловой трубы через задвижку соединен с подводящим патрубком приемной камеры. В верхней части колонны установлены узлы струйной аэрации с аэрационными трубами, вокруг которых размещена загрузка из инертных материалов, причем входные патрубки рабочей жидкости узлов аэрации соединены с патрубком очищенной воды аэротенка, а отводящий патрубок аэробного реактора соединен трубопроводом со входом вторичного отстойника, а подводящие патрубки узлов аэрации приемной камеры соединены через запорные устройства с отводящим патрубком водоиловой смеси аэротенка, установленным ниже слоя инертной загрузки, размещенной в верхней части аэротенка, причем перепад высот колонн аэротенка, аэробного реактора и приемной камеры выбирают из условия обеспечения работоспособности узлов струйной аэрации при самотечной подаче в них рабочей жидкости. Технический эффект - повышение качества очистки сточных вод и эффективности использования установки за счет дополнительного насыщения сточных вод кислородом, вследствие разновысотного размещения узлов. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для биохимической очистки городских сточных вод, характеризующихся резкими колебаниями их расходов, содержания органических загрязнений или периодичностью поступлений.

Известно устройство для биохимической очистки сточных вод, содержащее два цилиндрических корпуса с узлами аэрации, выполненными в виде эжекторов и установленных на разных высотных отметках относительно друг друга, причем тот из них, что расположен на более высоко отметке, содержит тонкослойный отстойник в верхней части [1].

Эффективность [1] мала, из-за его циклического режима работы.

Наиболее близким к предлагаемому решению по технической сущности и достигаемому результату, принятой в качестве прототипа является установка для очистки сточных вод, содержащая корпус аэротенка башенного типа с узлами аэрации, расположенными в его верхней части и выполненными в виде эжекторов с аэрационными трубами, приемную камеру насосной станции с блоком струйной аэрации, патрубок рабочей жидкости которого соединен через задвижку трубопроводом с патрубком очищенной воды аэротенка, фекальные насосы для подачи сточных вод и рециркуляции водоиловой смеси аэротенка, вторичный отстойник с элементами тонкослойного отстаивания, систему трубопроводов с запорной арматурой [2].

Недостаток прототипа состоит в недостаточно высоком качестве очистки сточных вод.

Задача изобретения - повышение качества очистки сточных вод и эффективности использования установки за счет дополнительного насыщения сточных вод кислородом, вследствие разновысотного размещения узлов.

Желаемый технический результат достигается за счет того, что установка дополнительно содержит аэробный реактор, выполненный в виде вертикальной колонны, высотой меньшей чем аэротенк, нижняя часть которой изготовлена в виде усеченного конуса с меньшим основанием внизу и с иловой трубой в нижней части корпуса, выходной патрубок которой через задвижку соединен с подводящим патрубком приемной камеры, в верхней части колонны установлены узлы струйной аэрации с аэрационными трубами, вокруг которых размещена загрузка из инертных материалов, причем входные патрубки рабочей жидкости узлов аэрации соединены с патрубком очищенной воды аэротенка, а отводящий патрубок аэробного реактора соединен трубопроводом со входом вторичного отстойника, а подводящие патрубки узлов аэрации приемной камеры соединены через запорные устройства с отводящим патрубком водоиловой смеси аэротенка, установленным ниже слоя инертной загрузки, размещенной в верхней части аэротенка, причем перепад высот колонн аэротенка, аэробного реактора и приемной камеры выбирают из условия обеспечения работоспособности узлов струйной аэрации при самотечной подаче на них рабочей жидкости, а в трубопровод, подающий сточную жидкость в аэротенк, врезана труба с насосом подачи воды из аэротенка в его же узел аэрации.

Все перечисленные признаки являются взаимосвязанными, благодаря их совместному воздействию на гидравлические и водовоздушные режимы установки и обеспечивают достижение технического результата.

На чертеже представлен продольный разрез установки для очистки стоков.

Установка содержит приемную камеру 1 высотой H_nk с трубопроводами подачи сточной жидкости 2, узлами 3 струйной аэрации 3, установленными в верхней части приемной камеры, рабочие патрубки которых соединены через задвижки с выходным патрубком 4 водоиловой смеси аэротенка 5, насосами 6, подводящими сточную жидкость из приемной камеры 1 в узлы струйной аэрации 7, размещенные в верхней части аэротенка 5.

Аэротенк выполнен в виде колонны (металлической, железобетонной или пластмассовой) высотой H_a. В верхней части аэротенка также размещены загрузка из инертных материалов 8, аэрационные трубы 9 узлов струйной аэрации и патрубок 10 выходящей очищенной воды, который соединен с патрубками рабочей жидкости узлов струйной аэрации 11 в верхней части аэробного реактора 12(с аэробными трубами). Последний выполнен в виде колонны (из того же или другого материала, чем аэротенк) высотой H_ap < H_a. Нижняя часть колонны выполнена в виде усеченного конуса с меньшим основанием внизу и с иловой трубой 13, размещенной внутри колонны с отводящим патрубком, который через задвижку соединен трубопроводом 14 с приемной камерой 1.

В верхней части колонны аэробного реактора вокруг аэрационных труб узлов струйной аэрации размещена загрузка 15 из инертных материалов и отводящий патрубок, который соединен трубопроводом 16 со входом вторичного отстойника 17.

Иловая труба 18 вторичного отстойника 17 соединена через задвижки с трубопроводами 14 и 19, подающим избыточный ил на илоуплотнитель 20 или иловые площадки 21. Вторичный отстойник в верхней части содержит патрубок 22 для отвода очищенной воды.

В целях экономии затрат электроэнергии, в верхней части аэротенка 5 может быть установлен насос 23 для подачи жидкости из аэротенка 5 а его же узлы аэрации.

При проектировании установки перепад высот колонн аэротенка, аэробного реактора и приемной камеры выбирают из условия обеспечения работоспособности узлов струйной аэрации при самотечной подаче в них рабочей жидкости.

Устройство работает следующим образом.

Сточная жидкость поступает по подводящему трубопроводу 2 в приемную камеру 1, откуда насосами 6 подается в аэротенк 5 через узлы струйной аэрации 7 и аэрационные трубы 9. Водовоздушная смесь сточной жидкости, перемещаясь с активным илом аэротенка 5, частично очищается, достигая отметки патрубка 4, отводящего водоиловую смесь из аэротенка. Ее часть, величина которой регулируется задвижкой, поступает через узлы струйной аэрации 3 в приемную камеру 1, обеспечивая подачу активного ила, воздуха и интенсивное перемешивание жидкости в приемной камере 1. За счет этого концентрация загрязнений снижается и в аэротенк 5 подается сточная жидкость с концентрациями загрязнений более низкими, чем исходные.

Оставшаяся часть водоиловой смеси в аэротенке 5 проходит через инертную загрузку 8 и дополнительно очищается за счет биопленки, которая наращивается на инертной нагрузке 8, т.е. аэротенк 5 работает в режиме биотенка с увеличенной концентрацией активного ила и биопленки.

Очищенная вода через патрубок 10 поступает самотеком через узлы струйной аэрации 11 в аэробный реактор 12, где происходят, как ее доочистка с использованием активного ила и биопленки на инертной загрузке 15, так и разделение водоиловой смеси. Циркулирующий активный ил подается через иловую трубу 13 в приемную камеру 1 по трубопроводу 14.

Доочищенная водоиловая смесь самотечно поступает через патрубок 16 во вторичный отстойник 17, где происходит дополнительное разделение водоиловой смеси. Часть избыточного активного ила подается через иловую трубу 18 в трубопровод 14, для подачи в приемную камеру 1. Оставшаяся его часть подается трубопроводом 19 в илоуплотнители 20 или на иловые площадки 21.

Очищенная вода по патрубку 22 подается на сброс за пределы очистных сооружений.

В целях экономии электроэнергии, обрабатываемая жидкость может подаваться в узлы аэрации аэротенка непосредственно из него с помощью насоса 23.

Заявленное предложение позволяет существенно повысить качество очистки сточных вод при уменьшении цикла водоподготовки на 20 - 30%.

Литература 1. Патент РФ N 2112752, М.кл.⁶ C 02 F 3/02, 1998 г.

2. Патент РФ N 2006488, М.кл.⁶ C 02 F 3/12, 1994 г.

Формула изобретения

1. Установка для биохимической очистки сточных вод, содержащая аэротенк башенного типа с узлами струйной аэрации, расположенными в его верхней части, и аэрационными трубами, размещенными внутри его, приемную камеру сточных вод с узлами аэрации и насосами, подающими сточную жидкость в аэротенк, вторичный отстойник, технологические трубопроводы, подводящие и отводящие воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит илоуплотнители, иловые площадки и аэробный реактор, выполненный в виде вертикальной колонны, высотой, меньшей, чем аэротенк, нижняя часть которой изготовлена в виде усеченного конуса с меньшим основанием внизу и с иловой трубой в нижней части корпуса, выходной патрубок которой через задвижку соединен с подводящим патрубком приемной камеры, в верхней части колонны установлены узлы струйной аэрации с аэрационными трубами, вокруг которых размещена загрузка из инертных материалов, причем входные патрубки рабочей жидкости узлов аэрации соединены с патрубком очищенной воды аэротенка, а отводящий патрубок аэробного реактора соединен трубопроводом со входом вторичного отстойника, а подводящие патрубки узлов аэрации приемной камеры соединены через запорные устройства с отводящим патрубком водоиловой смеси аэротенка, установленным ниже слоя инертной загрузки, размещенной в верхней части аэротенка.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что перепад высот колонн аэротенка, аэробного реактора и приемной камеры выбирают из условия обеспечения работоспособности узлов струйной аэрации при самотечной подаче в них рабочей жидкости.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что в трубопровод, подающий сточную жидкость в аэротенк, врезана труба с насосом подачи воды из аэротенка в его же узел аэрации.

РИСУНКИ

Рисунок 1