УСТАНОВКА ДЛЯ БИОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
EFFLUENTS BIOCHEMICAL TREATMENT PLANT

Установка для биохимической очистки сточных вод относится к устройствам, используемым на городских станциях аэрации для полного биохимического окисления бытовых сточных вод и близких к ним по составу производственных сточных вод.
Известна установка биологической очистки сточных вод [1] в виде прямоугольного корпуса, включающего усредняющую емкость с аэрационной системой, секционированный первичный отстойник, аэротенк с носителем прикрепленной микрофлоры в виде плоских экранов, разделенный вертикальными перегородками на ступени, вторичный отстойник, емкость аэробного стабилизатора, блок обеззараживания.
Недостатком данных технических решений является необходимость использования дополнительных объемов для организации усреднения сточных вод и их первичной механической очистки, невозможность гибкого регулирования процессов биохимического окисления, в том числе, изменения окислительной мощности сооружения при изменениях исходных концентраций загрязняющих примесей.
Известен башенный аэротенк, содержащий цилиндроконический корпус, разделенный коаксиально расположенной цилиндрической перегородкой на центральную камеру аэрации и периферийную камеру биофильтрации. Под камерой аэрации у днища установлен аэратор, а над ним - смеситель, состоящий из камер коническо-цидиндрической формы, размещенных в виде гирлянды, коаксиально и друг над другом. Иммобилизационная загрузка размещена в камере биофильтрации, а также может быть размещена и в камере аэрации. Смеситель обеспечивает устойчивые циркуляционные потоки обогащенной кислородом воздуха обрабатываемой воды и значительно повышает производительность и степень очистки при небольших энергозатратах
Недостатком данных технических решений является отсутствие возможности усреднять расходы сточных вод и концентрации загрязняющих примесей, содержащихся в них, обеспечить устойчивую работу сооружения при неравномерных расходах поступающих сточных вод.
Данное техническое решение является наиболее близким к предлагаемому изобретению по своей технической сущности и достигаемому эффекту.
полн
2
Целью настоящего изобретения являются возможность эффективно осуществлять усреднение расхода сточных вод без применения специального сооружения - усреднителя, снизить энергозатраты при эксплуатации аэрационной системы по сравнению с традиционными сооружениями биохимической очистки на 20-30% и осуществлять усреднение концентраций загрязняющих примесей, обеспечивать стабильные показатели на выходе из установки по остаточной величине БПК на уровне 3-5 мгО/л, по взвешенным веществам до 3-5 мг/л и по азотной группе: аммонийный азот - до 4,4 мг/д, азот нитратов - до 9,1 мг/л, азот нитритов - до 0,08 мг/л, обеспечивать устойчивую работу сооружения при неравномерных расходах поступающих сточных вод и увеличить концентрацию активного ила при минимальном весе кассет с закрепленными на них волокнистыми полимерными элементами для прикрепленной биомассы.
2
2
Поставленные цели достигаются тем, что установка для биохимической очистки сточных вод включает вертикально расположенный цилиндрический резервуар из сборных элементов рулонного типа с соотношением значений диаметра к рабочей глубине резервуара менее 1, внутри которого имеется цилиндрическая камера биохимической очистки, по всей высоте которой расположены кассеты с закрепленными на них волокнистыми полимерными элементами для прикрепленной биомассы и встроенная в цилиндрическую камеру биохимической очистки и примыкающая к ее стенке камера доочистки, оборудованная затопленным водосливом, системы подачи, распределения и отвода сточных вод, систему аэрации. Отвод воды осуществляется из нижней части сооружения постоянным расходом, не зависящим от величины подачи воды на установку, поддерживаемым с помощью пневматической задвижки, связанной с расходомером, что позволяет отказаться от усреднителя, обеспечивая эффективное усреднение расходов сточных вод. Система аэрации состоит из эрлифтов, располагаемых под кассетами с закрепленными на них волокнистыми полимерными элементами для прикрепленной биомассы, в количестве более 1, в которые воздух нагнетает воздуходувка, причем подача водо-воздушной смеси организована таким образом, чтобы обеспечить в цилиндрической камере биохимической очистки круговое движение очищаемой воды через волокнистые полимерные элементы. Подобный подход позволяет не только эффективно осуществлять усреднение концентраций загрязняющих примесей, но и резко снизить энергозатраты при эксплуатации аэрационной системы. Время нахождения очищаемой воды в камере доочистки составляет не менее 30 мин, а в самой камере доочистки по всей высоте расположены кассеты с закрепленными на них волокнистыми полимерными элементами для прикрепленной биомассы с величиной удельной поверхности волокнистых полимерных элементов не менее 3 м/м. Эти меры позволяют стабилизировать ряд показателей качества очистки на выходе из установки. Динамика изменения ряда показателей качества очистки приведена на графиках 1 и 2. Затопленный водослив в камере доочистки обеспечивает диапазон изменения уровня воды в зависимости от коэффициента неравномерности поступления сточных вод не менее 25% от рабочей глубины резервуара, что обеспечивает устойчивую работу установки при неравномерных расходах поступающих сточных вод. Величина удельной поверхности волокнистых полимерных элементов, закрепленных на кассетах, расположенных в цилиндрической камере биохимической очистки, составляет не менее 2,0 м/м, а материалом скрутки волокнистых полимерных элементов является нержавеющая проволока диаметром не более 0,6 мм. Волокнистые полимерные элементы данного типа имеют удельную величину удерживающей поверхности по биомассе не менее 100 г/м.п. при весе 1 м.п. - не более 110 г. Это позволяет увеличить концентрацию активного ила при минимальном весе кассет с закрепленными на них волокнистыми полимерными элементами для прикрепленной биомассы.
Изобретение иллюстрируется фигурами. На фиг.1 изображена принципиальная схема установки для биохимической очистки сточных вод. На фиг.2 показана установка, вид сверху.
2
Установка для биохимической очистки сточных вод содержит: патрубок отвода газо-воздушной смеси на фильтр, загруженный активированным углем 1, трубопровод подачи воздуха 2, цилиндрическую камеру биохимической очистки 3, кассеты с закрепленными на них волокнистыми полимерными элементами для прикрепленной биомассы 4, эрлифты 5, отвод воды из камеры доочистки 6, пневматическая задвижка, связанная с расходомером 7, отвод воды от установки 8, кассеты с закрепленными на них волокнистыми полимерными элементами для прикрепленной биомассы с величиной удельной поверхности волокнистых полимерных элементов не менее 3 м/м 9, встроенная в центральную камеру и примыкающая к ее стенке камера доочистки 10, затопленный водослив 11 и трубопровод подачи сточных вод на очистку 12.
Установка для биохимической очистки сточных вод работает следующим образом.
2
Сточные воды подаются трубопроводом 12 в нижнюю часть цилиндрической камеры биохимической очистки 3, где благодаря создаваемым эрлифтами 5 придонным скоростям обеспечивается круговое движение очищаемой воды через волокнистые полимерные элементы 4. Воздух в эрлифты 5 подаются от воздуходувки трубопроводом 2. Через затопленный водослив 11 вода поступает в камеру доочистки 10, где происходит дополнительная очистка воды на кассетах с закрепленными на них волокнистыми полимерными элементами для прикрепленной биомассы с величиной удельной поверхности волокнистых полимерных элементов не менее 3 м/м 9. Очищенная вода отводится трубопроводом 6 из нижней части камеры доочистки постоянным расходом, не зависящим от величины подачи воды на установку. Поддерживается расход постоянным благодаря узлу 7 - пневматической задвижке, связанной с расходомером. После узла 7 очищенная вода отводится по трубопроводу 8. Высокие экологические показатели установки обеспечиваются ее герметичностью. Для отвода газовоздушной смеси служит патрубок 1, подающий газо-воздушную смесь на очистку на фильтре, загруженном активированным углем.
Источники информации
1. Пат. РФ 2209778, кл. 7 C02F 3/30, 3/12// (C02F 3/30, 101:30), 103:04.
2. Пат. РФ 2021982, кл. 5 C02F 3/12.