КОМПАКТНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

КОМПАКТНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
Полезная модель относится к установкам для глубокой биологической очистки промышленных сточных вод и может быть использована для очистки сточных вод, концентрированных по органическим загрязнениям, в частности, сточных вод молокозаводов и спиртзаводов.
Из существующего уровня техники известны многочисленные технологические схемы очистки сточных вод, использующие многоступенчатую анаэробно-аэробную обработку с использованием как прикрепленной, так и находящейся во взвешенном состоянии микрофлоры.
Так, в частности, известна установка для очистки сточных вод, включающая решетку, песколовку, камеру усреднения, первичный отстойник, трехступенчатую анаэробно-аэробную обработку с использованием прикрепленной микрофлоры, фильтр для доочистки и устройство для обеззараживания очищенной воды /Патент США № 4279753, C02F 3/30, 1981 г./.
Недостатком этой установки является ее сложное конструктивное оформление, а также использование фильтров на стадии доочистки, что требует использования дорогостоящих фильтрующих материалов и приводит к увеличению энергоемкости установки, а следовательно, и к увеличению себестоимости очистки сточных вод.
Известна установка для биологического удаления из сточных вод органических веществ, соединений азота и фосфора с использованием анаэробной и аноксидной зон с иммобилизованной и взвешенной микрофлорой. /Патент РФ №2136614, C02F 3/30, 1999г./.
- ТШПСС02ГЗ/36 Известна установка для биологической очистки бытовых и близких к ним по
составу производственных сточных вод от органических соединений и взвешенных веществ в анаэробном и аэробном режимах с последующими доочисткой и обеззараживанием /Патент РФ №2170710, C02F 3/30, 2001 г./
Недостатками этой установки являются высокая энергоемкость из-за применения насосов для перекачки со стадии на стадию очищаемых сточных вод и для перекачки избыточного ила, а также высокая продолжительность процесса очистки.
Наиболее близкой по технической сущности к предложенной является установка анаэробно-аэробной биологической очистки сточных вод, в которой анаэробная стадия протекает последовательно в двух однотипных биореакторах, при этом в анаэробном реакторе первой ступени используют волокнистую загрузку и рециркуляционное перемешивание воды с помощью насоса, а в анаэробном реакторе второй ступени без принудительного перемешивания используют загрузку для иммобилизации микрофлоры. Избыточную биомассу уплотняют, а полную очистку (аэробная стадия) и обеззараживание ведут в фильтрующей траншее. Концентрация очищенной воды по ВПК и ХПК составляет соответственно 3 и 30 мг/л. / Журнал «Водоснабжение и санитарная техника, 1996г., №11, с. 18-19/.
Недостатками этой установки являются её невысокая производительность, т.к. доочистку осуществляют в фильтрующей траншее, а увеличение производительности установки влечет за собой значительное увеличение земельных участков, отводимых под фильтрующие траншеи.
Задача, на решение которой направлена заявленная полезная модель, состоит в создании комплектно-блочных сооружений очистки сточных вод пищевой промышленности.
2
Поставленная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что в компактной установке для биологической очистки сточных вод, включающей анаэробный биореактор первой ступени с узлом принудительного перемешивания, анаэробный реактор второй ступени с загрузкой для иммобилизованной микрофлоры, узел обработки избыточной биомассы и устройство аэробной биологической очистки и обеззараживания, устройство аэробной биологической очистки выполнено в виде двух последовательно установленных однотипных аэробных биореакторов, содержащих центральную аэрационную зону с загрузкой для прикрепленной микрофлоры, периферийную аэрационную зону и отстойную зону с тонкослойными модулями и периферийными лотками для отвода осветленной воды, расположенными в верхней части отстойной зоны, в качестве устройства обеззараживания используют установку ультрафиолетовой дезинфекции, при этом, установка может быть снабжена жироловкой.
На чертеже изображена технологическая схема установки.
Установка включает приемный резервуар подаваемых на обработку сточных вод 1, снабженный (в случае необходимости) жироловкой 2 и соединенный с усреднителем 3 с погружным насосом 4, растворный узел, содержащий бак с мешалкой 5 и насос для перекачки 6, бак-дозатор 7 и насос-дозатор 8, реакторы анаэробной стадии: 9 - первой ступени с узлом принудительного перемешивания и 10 - второй ступени с загрузкой для иммобилизованной микрофлоры 11, соединенные с илоуплотнителем 12 и однотипными реакторами аэробной стадии: 13 - первой ступени с загрузкой для прикрепленной микрофлоры 14 в центральной аэрационной зоне, периферийной аэрационной зоной и тонкослойными модулями 15 и периферийными лотками для отвода осветленной воды 16, расположенными в верхней части отстойной зоны, и реактор 17 - второй ступени с загрузкой для прикрепленной микрофлоры 18 в центральной аэрационной зоне, периферийной аэрационной зоной и тонкослойными
модулями 19 и периферийными лотками для отвода осветленной воды 20, расположенными в верхней части отстойной зоны, аэрационные зоны аэробных реакторов 13 и 17 и анаэробный реактор 10 соединены с компрессором 21, а на выходе реактора 17 установлена установка ультрафиолетовой дезинфекции 22.
Установка работает следующим образом.
Сточные воды, образующиеся на предприятии подают в приемный резервуар 1, который может быть снабжен жироловкой 2 для выделения из стоков жиров (например, при обработке сточных вод молокозаводов), откуда самотеком поступают в усреднитель 3, в который для смягчения действия залповых сбросов и разбавления сильно концентрированных сточных вод возвращают часть очищенного стока после реактора 17, а для обеспечения поддержания требуемого уровня содержания биогенных элементов в очищаемых сточных водах из бака-дозатора 7 насосом-дозатором 8 дозируют приготовленный в растворном узле - баке 5 и поданный насосом 6 реагентный раствор, например, карбамида. Реагентный раствор дозируют также в аэробные реакторы первой 13 и второй 17 ступени. Из усреднителя 3 погружным насосом 4 сточные воды подают в анаэробный реактор первой ступени 9, оборудованный мешалкой, обеспечивающей тщательное перемешивание. Сточные воды подают в анаэробный реактор 9 снизу вверх, в реакторе развивается микрофлора во взвешенном состоянии Время нахождения стока в этом реакторе - 2-2,5 часа. Из анаэробного реактора первой ступени 9 сточные воды самотеком поступают в анаэробный реактор второй ступени 10, снабженный загрузкой для иммобилизованной микрофлоры 11. Время нахождения в реакторе 10 с иммобилизованной микрофлорой 1- 1, 5 часа. Анаэробная стадия рассчитана на проведение только первой стадии гидролиза сложных соединений, т.е. в существующих условиях не развивается фаза метаногенеза. Одновременно с разложением органических соединений в анаэробной стадии наблюдается окисление азота аммонийного (показатель загрязнения по
аммонийному азоту снижается на 20-30%) и одновременно проходят процессы восстановления нитратного азота до молекулярного. Сточные воды, прошедшие двухступенную анаэробную стадию, подают на стадию аэробной обработки, которую также ведут в две ступени. Для подачи воздуха на технологические нужды установка снабжена компрессором 21. Первая ступень аэробной стадии состоит из нескольких блоков, например двух, работающих параллельно. Однотипные реакторы аэробной стадии первой 13 и второй 17 ступеней выполнены цилиндрического типа и конструктивно разделены на зоны: центральную аэрационную с насадкой для прикрепленной микрофлоры 14 и 18, периферийную аэрационную и отстойную зону с тонкослойными модулями 15 и 19 и периферийными лотками для отвода осветленной воды 16 и 20, расположенными в верхней части отстойной зоны. Центральная зона отделена глухой перегородкой. В центральной зоне устанавливают инертную загрузку для прикрепленной (иммобилизованной) микрофлоры, например, типа «Поливом. Сточные воды проходят центральную зону, где наряду с прикрепленной микрофлорой развивается и свободноплавающая, снизу вверх. Иловая смесь из верхней части центральной зоны посредством лотков направляется в периферийную аэрационную зону, которую проходит сверху вниз, попадает через щелевое отверстие в отстойную зону, где происходит разделение иловой смеси на активный ил, который осаждается на тонкослойных модулях (ламелях) 15 и 19 соответственно, и осветленную воду. Осветленная вода собирается периферийными лотками 16 и 20. Активный ил, осевший на ламелях, сползает с них и попадает в специальные карманы, откуда забирается эрлифтом и подается вновь в центральную зону (на чертеже не показаны). На первой ступени аэробной стадии проходят процессы биологического окисления органических загрязнений, а также окисление аммонийного азота (нитрификация) и восстановление нитратов до свободного азота (денитрификация). Процессы денитрификации проходят во внутренних слоях иммобилизованной микрофлоры в анаэробных условиях. На
первой ступени аэробной стадии сточные воды находятся 9-10 часов. Осветленную воду по периферийным лоткам 16 реактора первой ступени 13 подают в центральную зону реактора второй ступени 17, в которой в качестве загрузки для прикрепленной микрофлоры могут быть использованы, например «ерши. На «ершах происходит развитие иммобилизованной микрофлоры. В поступающих на вторую ступень аэробной стадии сточных водах не содержится питательных веществ, необходимых для получения энергии, и микроорганизмы окисляют запасные вещества, имеющиеся в клетке (эндогенное дыхание). Таким образом, здесь происходит доокисление органических веществ за счет эндогенного дыхания. Сточные воды, пройдя центральную зону снизу вверх, через лотки переливаются в периферийную зону, которую проходят сверху вниз, а затем через щелевое отверстие снизу вверх поступают в отстойную зону с тонкослойными модулями 19, где происходит процесс осветления, аналогичный, протекающему в реакторе первой ступени. В реакторе второй ступени 17 сточные воды находятся 4,5-5 часов. Общее время пребывания сточных вод в установке составляет 16,5 - 19 часов. Очищенные сточные воды по лотку 20 подают на обеззараживание в установку ультрафиолетовой дезинфекции 22.
Установка выполнена по типу каскада, т.е. отсутствует перекачка со ступени на ступень. Энергозатраты ограничиваются использования насосного оборудования для подачи сточных вод на установку, дозирования реагента и компрессора для подачи воздуха на технодогические нужды.
Установка комплектуется из изготавливаемых в заводских условиях технологических блоков в зависимости от производительности.
Таким образом, предложенное техническое решение позволяет решить задачу создания комплектно-блочных сооружений очистки сточных вод, в частности пищевой промышленности, с высокой производительностью при невысоких энергозатратах.
ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
1.Компактная установка для биологической очистки сточных вод, включающая анаэробный биореактор первой ступени с узлом принудительного перемешивания, анаэробный реактор второй ступени с загрузкой для иммобилизованной микрофлоры, узел обработки избыточной биомассы и устройство аэробной биологической очистки и обеззараживания, отличающаяся тем, что устройство аэробной биологической очистки выполнено в виде двух последовательно установленных однотипных аэробных биореакторов, содержащих центральную аэрационную зону с загрузкой для прикрепленной микрофлоры, периферийную аэрационную зону и отстойную зону с тонкослойными модулями и периферийными лотками для отвода осветленной воды, расположенными в верхней части отстойной зоны.
2.Компактная установка для биологической очистки сточных вод по п.1, отличающаяся тем, что в качестве устройства обеззараживания используют установку ультрафиолетовой дезинфекции.
3.Компактная установка для биологической очистки сточных вод по п.1 или п.2, отличающаяся тем, что снабжена жироловкой.