УСТАНОВКА ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ОРГАНИЧЕСКИХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ И АММОНИЙНОГО АЗОТА

Полезная модель относится к области биологической очистки сточных вод и может быть использована для очистки городских сточных вод, включающих как хозяйственно-бытовые, так и производственные стоки от растворенных и нерастворенных органических загрязнений и аммонийного азота.
Известна установка для биологической очистки сточных вод и аммонийного азота, состоящая из корпуса, размещенных в нем камеры денитрификации, камеры аэрации с аэраторами, камеры осветления, устройств для подачи очищаемой сточной воды и отвода очищенной воды, устройства для отвода избыточного активного ила (см. патент RU №225051 класс С02F 3/30 с приоритетом от 29.04.2004 г., опубл. 27.06.2005 г.).
Наиболее близким к рассматриваемому является установка для глубокой биологической очистки сточных вод от аммонийного азота, в виде цилиндрического корпуса с коническим днищем, включающая камеру денитрификации, камеру аэрации с пневматическими аэраторами, камеру осветления, устройств для подвода очищаемой сточной воды и отвода очищенной воды, устройств для рециркуляции активного ила и отвода избыточного активного ила (см. патент на полезную модель RU №52846, приоритет от 14.11.2005 года).
Недостатком известных установок является низкая эффективность работы осветлителей, основанная на использовании взвешенного слоя оседающего активного ила, нестабильность очистки от аммонийного азота, что обусловлено одноступенчатым режимом денитри-нитрификации, при котором в очищенной сточной воде периодически происходит увеличение концентрации аммонийного азота, а также недостаточно интенсивное перемешивание иловой смеси в камерах денитрификации, что снижает эффективность биологических процессов.
Техническим результатом является повышение степени осветления биологически очищенных сточных вод и достижение эффективной стабильной очистки от аммонийного азота.
Технический результат достигается тем, что в установке биологической очистки сточных вод и аммонийного азота, состоящей из цилиндрического корпуса с коническим днищем, включающего камеру денитрификации, камеру аэрации с пневматическими аэраторами, камеру осветления, устройств для подвода очищаемой сточной воды и отвода очищенной воды, устройств для рециркуляции активного ила и отвода избыточного активного ила, камера осветления выполнена в виде вертикального отстойника, расположенного в центре установки по всей высоте цилиндрического корпуса и конического днища, а между стенками цилиндрического корпуса и отстойника с помощью поперечных перегородок образованы две последовательные ступени очистки днитри-нитрификации, каждая из которых состоит из камеры денитрификации и камеры нитрификации. Для перешивания иловой смеси в камерах денитрификации и интенсификации биологических процессов предусмотрены пневматические диспергаторы, проложенные по дну продольных приямков. Устройства для подвода очищаемой сточной воды и рециркулирующего активного ила оборудованы в начале каждой камеры денитрификации.
Установка представлена на чертежах, где на: фиг.1 изображен разрез по оси; фиг.2 - план.
Установка для биологической очистки сточных вод от органических загрязнений и аммонийного азота состоит из цилиндрического корпуса с коническим днищем 1, включающего коаксиально расположенные камеры денитрификации 2 и 3, камеры аэрации 4 и 5, камеру осветления 6, выполненную в виде вертикального отстойника по оси установки. Первая камера денитрификации 2 с одной стороны отгорожена полностью герметичной перегородкой 7, с другой стороны - полупогружной перегородкой 8, образующий около днища перепускное окно в камеру аэрации 4. В конце камеры аэрации 4 оборудована переливная перегородка 9, через верх которой смесь сточной воды с активным илом переливается в камеру денитрификации 3, отделенную полупогружной перегородкой 10 от камеры аэрации 5. В камерах денитрификации 2 и 3 установлена загрузка 11 и пневматические диспергаторы 12, проложенные на дне продольных приямков. В камерах 4 и 5 предусмотрены пневматические аэраторы 13. Для подачи неочищенной сточной воды и рециркулирующего активного ила оборудованы подводящие лотки 14 и распределительные лотки 15 с отверстиями в днище, в начало каждой камеры денитрификации (2 и 3). Для сбора очищенной воды - лоток с зубчатым водосливом 16. В камере осветлителя 6 расположены: центральная подводящая труба 17, приямок для осадка 18, эрлифты для перекачки рециркуляционного и избыточного активного ила 19, трубопровод избыточного активного ила 20, периферийный сборный лоток с зубчатым водосливом 21, трубопровод очищенной сточной воды 22.
Система подвода воздуха 23 показана условно.
Установка биологической очистки сточных вод от органических загрязнений и аммонийного азота работает следующим образом.
Загрязненная сточная вода в разных пропорциях подается по лоткам 14 в распределительные лотки 15 с отверстиями в днище, в начало камер денитрификации 2 и 3, сюда же перекачивается рециркуляционный активный ил из приямка 18 эрлифтами 19. Перемешивание смеси сточной воды с активным илом осуществляется с помощью пневматических диспергаторов 12, проложенных по дну продольных приямков денитрификаторов. Принятая конструкция предупреждает оседание активного ила на дно, обеспечивает полное перемешивание иловой смеси при минимальном расходе воздуха, что способствует интенсификации процессов денитрификации, заключающихся в восстановлении нитратного азота до молекулярного с одновременным окислением органических загрязнений. Из камеры денитрификации 2 иловая смесь под полупогружной перегородкой 8 перетекает в камеру аэрации 4, где происходит процесс нитрификации в аэробных условиях. Для этого по днищу камеры аэрации установлены пневматические аэраторы 13. Из камеры аэрации 4 иловая смесь перетекает через переливную перегородку 9 во вторую камеру денитрификации 3, сюда же по второму распределительному лотку 15 направляется другая часть неочищенной сточной воды и рециркулирующего активного ила. Камеры денитрификации 3 и аэрации 5 (аналогичные камерам 2 и 4) служат второй ступенью процессов денитри-нитрификации. Двухступенчатая очистка с чередованием процессов денитрификации и нитрификации обеспечивают высокую стабильность очистки сточных вод, как от органических загрязнений, так и от аммонийного азота. Биологически обработанная иловая смесь собирается сборным лотков с зубчатым водосливом 16 и отводится в центральную трубу 17 осветлителя 6, предназначенного для отделения активного ила от биологически очищенной сточной воды. Использование в качестве осветлителя отстойника вертикального типа позволяет эффективно и надежно осветлять очищенные сточные воды в проточном и стационарном режиме, так как процесс отстаивания в отстойнике не зависит от толщины и состояния взвешенного слоя активного ила. Оседающий активный ил в приямке 18 постоянно перекачивается эрлифтами 19 в распределительные лотки 15. Избыточный активный ил отводится по трубопроводу 20 от одного из эрлифтов. Биологически очищенная и осветленная сточная вода собирается через зубчатый водослив в сборный периферийный лоток 21 и выводится трубопроводом 22 из установки. Воздух в установку подается по воздухопроводам 23.
Предлагаемая установка обеспечивает глубокую биологическую очистку сточных вод от органических загрязнений и аммонийного азота. За счет двухступенчатой денитри-нитрификации процесс очистки осуществляется стабильно без снижения качества очищенной сточной воды. Конструкция отстойника позволяет производить осветление очищенных сточных вод независимо от наличия взвешенного слоя активного ила и колебаний расхода сточных вод от 0 до расчетного (+10-15% выше расчетного расхода).
3
3
Предлагаемая установка внедряется в поселке городского типа Подольского района Московской области. Пропускная способность одной установки D=10 м составляет 1000 м/сут сточных вод. Сравнение работы предлагаемой установки (опытного образца) с прототипом произведено на очистных сооружениях поселка городского типа Одинцовского района Московской области в течение 6 месяцев. Пропускная способность установки 800 м/сут. Усредненные результаты работы установок приведены в таблице.
Показатели
Поступающая сточная вода
Очищенная сточная вода
прототип
предлагаемая установка
1
2
3
4
Взвешенные вещества, мг/л
до 180
5-10
4-6
БПК<sub>5</sub>, мг/л
до 190
4-8
2-6
Азот аммонийный, мг/л
до 30
НПО-0,6
НПО