Блок отсеков цилиндрического резервуара для биологической очистки сточных вод

Блок отсеков цилиндрического резервуара для биологической очистки сточных вод предназначен для размещения КОС на территории действующих очистных станций канализации при их выходе из строя по причинам недостаточной производительности или вследствие разрушения у емкостей ограждающих конструкций по причине коррозии.
Известно использование действующих сооружений для переоборудования их в сооружения нового назначения, например двухъярусные отстойники с желобами для отстаивания в биореакторы нитриденитрификации с биоценозами свободноплавающих и прикрепленных микроорганизмов (Куликов Н.И. и др. Биологическая очистка сточных вод.-г. Сочи: Изд-во «Дория», 2013 г., 280 с.) [1].
Экономически такое переоборудование выгодно, экологически целесообразно, но ограниченно производительностью полученного сооружения.
Наиболее близким к предлагаемому решению является конструкция емкостного сооружения для условий Сибири (Куликов Н.И. и др. Патент РФ № 80843. Блок-модуль биологической очистки сточных вод в условиях Сибири. Патентообладатель: Н.И. Куликов, опубл. 27.02.2009, бюл. № 8) [2].
Блок отсеков в прототипе имеет существенный недостаток - обслуживающий персонал вынужден работать в атмосфере выделений из сточных вод в оборудовании и емкостных сооружениях.
Задачи полезной модели - уменьшение стоимости очистной станции в 3-5 раз, снижение эксплуатационных затрат, например, расходование электроэнергии, уменьшение площади территории, отводимой для размещения очистной станции и размещения СЗЗ (санитарно-защитных зон), упрощение эксплуатации очистной станции.
Эти задачи решаются оснащением отсеков денитрификации механическими мешалками, а отсеков нитрификации и аэробной минерализации - осевыми насосами и мешалками для взмучивания свободноплавающего активного ила, оснащением отсека биореактора доочистки ресивером и компрессором для сжатия воздуха и подачи его в барботеры регенерации ершовой насадки.
В результате оснащения денитрификаторов и нитрификаторов сорбционной насадкой биологические процессы очистки заменены на процессы сорбции, что ускорило очистку воды в 3-5 раз и соответственно уменьшило размеры отсеков денитрификации и нитрификации.
Внесение в отсеки емкостного сооружения сорбционной насадки позволяет удерживать в отсеках большее количество специфичных микроорганизмов и существенно ускорять процесс очистки, а, следовательно, уменьшать размеры очистной станции и ее СЗЗ и упростить эксплуатацию емкостного сооружения за счет уменьшения обслуживающего персонала.
Предлагаемая полезная модель включает цилиндрический резервуар башенной конструкции, поделенный на отсеки нитрификаторов и денитрификаторов, вторичного отстойника, аэробного минерализатора и биореактора доочистки с ершовой насадкой, закрытый сверху герметичной крышкой с отводом трубопровода с воздухом и выделениями газов из оборудования и емкостных сооружений на очистку и рациональное использование компонентов газа. Устройство отличается тем, что в нем не работает обслуживающий персонал и сооружения механической очистки сточных вод, усреднения расходов воды и переработки осадков очистной установки находятся за пределами блока отсеков цилиндрического резервуара, но задействованы механические мешалки в отсеках денитрификации и насос в отсеке нитрификации и денитрификации.
Предлагаемое техническое решение поясняется рисунками, приведенными на фиг. 1, 2, где на фиг. 1 показан вид сверху на цилиндрический резервуар с делениями на отсеки денитрификации, нитрификации, вторичного отстойника, аэробной минерализации смеси осадков сточных вод и активного ила, биореактора доочистки сточных вод и отсеки денитрификатара и вторичного отстойника в вертикальном разрезе, фиг. 2 - показана развертка вертикальных разрезов всех отсеков блока цилиндрического резервуара.
При комплектовании нового емкостного сооружения в виде цилиндрического металлического резервуара, обработанного изнутри и снаружи покрытиями от коррозии.
На фиг. 1, 2 задействованы следующие позиции:
1. Цилиндрический резервуар.
1.1. Крышка цилиндрического резервуара 1.
1.2. Отсеки денитрификации.
1.2.1. Первый отсек денитрификации.
1.2.2. Второй отсек денитрификации.
1.3. Отсеки нитрификации.
1.3.1. Первый отсек нитрификации.
1.3.2. Второй отсек нитрификации.
1.4. Отсек биореактора доочистки сточных вод.
1.4.1. Кассеты с ершовой насадкой 1.4.2.
1.4.2. Ершовая насадка.
1.5. Отсек аэробной минерализации осадков сточных вод.
1.6. Центральная труба вторичного отстойника 1.7.
1.6.1. Труба перетока очищаемой воды из второго отсека нитрификации 1.3.2. в центральную трубу 1.6 вторичного отстойника 1.7.
1.7. Вторичный отстойник.
1.7.1. Водосборный лоток вторичного отстойника 1.7.
1.8. Эрлифт перекачки циркуляционной иловой смеси.
1.8.1. Трубопровод аэрации.
1.9. Трубопровод циркуляционного потока нитрифицированной воды.
1.10. Трубопровод перекачки иловой смеси из отсека денитрификации 1.2. в аэробный минерализатор 1.5.
1.11. Трубопровод избыточного активного ила из вторичного отстойника 1.7. в аэробный минерализатор 1.5..
1.12. Насос перекачки иловой смеси из отсека денитрификации 1.2. в аэробный минерализатор 1.5..
1.13. Трубопровод отвода уплотненного стабилизированного осадка из аэробного минерализатора 1.5. на аппарат обезвоживания стабилизированного осадка 13.
1.14. Насос откачки уплотненного активного ила.
1.15. Насос опорожнения биореактора доочистки.
1.16. Трубопровод опорожнения.
2. Механическая мешалка.
3. Воздуходувка.
4. Воздуховоды.
5. Барботеры аэрации.
6. Барботеры регенерации.
6.1. Ершовая насадка.
7. Узел переработки осадков.
Работает блок отсеков цилиндрического резервуара следующим образом.
Процеженная и усредненная по расходу и составу сточная вода поступает в первый отсек денитрификатора 1.2.1 (фиг. 2) внутри цилиндрического резервуара 1 с куполообразной крышкой 1.1., где смешивается с циркуляционным потоком нитрифицированной воды 1.9, поступающим из отсека нитрификатора 1.3.2 с помощью эрлифта 1.8.
ПОЛН
4
+
Вследствие отсутствия первичных отстойников соотношение между БПК и концентрацией азота аммония N-NH превышает 6:1, поэтому биоценоз анаммокс не требуется.
Из отсеков 1.2.1 и 1.2.2. денитрификатора 1.2 иловая смесь перетекает в отсеки 1.3.1.и.1.3.2 нитрификатора 1.3. Для перемешивания двух потоков сточной воды в отсеках денитрификатора 1.2 используются механические мешалки 2 (фиг. 2). Отсеки нитрификаторов 1.3 (фиг. 1) также снабжены мешалками 2 для взмучивания активного ила до уровня барботеров аэрации 5, получающих воздух от воздуходувок 3 по воздуховодам 4. Нитрифицированная иловая смесь перетекает в центральную трубу 1.6 вторичного отстойника 1.7 по трубопроводу 1.6.1. Из вторичного отстойника 1.7 частично очищенная вода перетекает по водосборному лотку 1.7.1. в отсек биореактора доочистки 1.4 (Фиг. 1, 2), снабженный кассетами 1.4.1. с ершовой насадкой 1.4.2. и барботерами 6 регенерации кассет 1.4.1. воздухом от ресивера. По трубопроводу 1.11 избыточный активный ил из вторичного отстойника 1.7. подается в аэробный минерализатор 1.5, где после стабилизации в течение не менее 5-6 суток в смеси с илом из отсеков денитрификатора 1.2, поданных в них насосом 1.12 по трубопроводу перекачки иловой смеси 1.10 отстаивается при отключении подачи воздуха на период не менее 10 ч, и иловая вода сбрасывается в усреднитель расходов. Из аэробного минерализатора 1.5. уплотненный стабилизированный осадок отводится в узел переработки осадков 7 насосом 1.14. по трубопроводу 1.13. Доочищенная в отсеке биореактора доочистки 1.4 вода направляется на УФО и далее потребителям.
Отсек биореактора доочистки 1.4 опорожняется при регенерации ершей с помощью насоса 1.15 в отсек денитрификации 1.2.1 по трубопроводу опорожнения 1.16. Перемешивание воды в отсеках биореактора доочистки 1.4. производится эрлифтом 1.8. по трубопроводу аэрации 1.8.1.