СИСТЕМА БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД И ОТХОДЯЩИХ В ПРОЦЕССЕ ОЧИСТКИ ГАЗОВ

Полезная модель относится к области биологической очистки сточных вод и отходящих в процессе очистки газов от сероводорода, легких меркаптанов, азотсодержащих органических веществ, ароматических углеводородов, органических кислот, аммиака и др., а более конкретно, к системам этой очистки, обеспечивающим устранение загрязнений воздушного бассейна от неприятно пахнущих летучих соединений.
Известна установка биологической очистки отходящих газов, образующихся в процессе биологической очистки сочных вод, состоящая из капельного биофильтра «AZURAIR» с контактной загрузкой с иммобилизованными микроорганизмами, орошаемого водой с питательными веществами; биофильтр оснащен устройством для подачи воды и устройством для распределения очищаемого газа в верхней части корпуса и патрубками для отвода загрязненной воды и очищенного газа - в нижней его части (см. «DEGREMONT» Технический справочник по обработке воды», Водоканал, Санкт-Петербург, 2007 г., т.2, стр.1084-1089).
Недостатком известной установки является сложность ее эксплуатации и высокая стоимость вследствие необходимости адаптации биоценоза микроорганизмов к удаляемым загрязнениям.
Известна система биологической очистки бытовых сточных вод и отходящих в процессе очистки газов, представляющих собой смесь летучих дурнопахнущих соединений восстановленной серы - сероводород, легкие меркаптаны, азотсодержащие органические
вещества, ароматические углеводороды, органические кислоты, аммиак и др. Система состоит из насосной станции с приемным резервуаром, приемной камеры решеток механической очистки, песколовки, первичного отстойника, аэробного стабилизатора, камеры анаэробного сбраживания осадков, узлов уплотнения и обезвоживания осадка, вытяжного вентилятора, трубопровода отходящих газов, обеспечивающего их отведение от вышеуказанных установок системы, снабженных перекрытием, увлажнителя поступающего воздуха биофильтра «Биореактор ТМ», бака циркуляционной воды, сетки для каплеулавливания и трубой для выброса газа в атмосферу (см. журнал ВСТ, №11, 2006 г., стр.40-47).
Недостатком известной системы является установка дополнительного оборудования: увлажнитель воздуха и бак циркуляционной воды с установленными в нем фильтрами грубой и тонкой очистки, кроме того, в роли каплеуловителя выступает сетка, которая не обеспечивает в достаточной мере улавливание отдельных капель. В данной системе отсутствует узел обеззараживания очищенного воздуха.
Известна система биологической очистки сточных вод и отходящих в процессе очистки газов, включающая аэротенк, вторичный отстойник и вентиляционное устройство в виде перевернутой U-образной трубки, одно из ответвлений которой образует подающий коллектор, а второе - отводящий с расположенной между ними вакуумной камерой дегазации и встроенной в ней камерой отсасывания газа, соединенной с источником вакуума, например, всасывающим насосом (см. патент RU №2136610 С1 МПК C02F 3/02, 11/00, B01D 19/00 с приоритетом PL 09.11.94, опубл. 10.09.99 г., Бюл. №25).
Недостатком известной системы является непригодность использования системы на сооружениях полной биологической
3
очистки производительностью более 200 м/сут (вышеописанная система используется на локальных очистных установках сточных вод котеджей).
Известна система биологической очистки производственных сточных вод и отходящих в процессе очистки газов, наиболее близкая по назначению и технической сущности к заявляемой, включающая канализационную насосную станцию, решетки, песколовки, смеситель-усреднитель, первичный отстойник, аэротенк с трубопроводом рециркуляции иловой смеси, вторичный осветлитель, фильтр доочистки, воздуховод отходящих газов, вытяжной вентилятор, биофильтр в форме цилиндра с соотношением высоты к диаметру 2:1 для очистки отходящих газов, оснащенный водным циркуляционным контуром, и трубу для выброса очищенных газов в атмосферу (см. Журнал «Экология производства», №9, 2006 г., Москва, стр.71-75).
Недостатком известной системы является:
- невысокая степень очистки отходящих газов, обусловленная отсутствием сооружений по их доочистке и обеззараживанию и прямоточным режимом подачи газа и воды в биофильтр, не обеспечивающим достаточного контакта обеих сред, и, следовательно, ухудшающим степень очистки.
- невозможность сокращения размеров санитарно-защитной зоны из-за выбросов недоочищенных отходящих газов;
- высокая стоимость системы, обусловленная необходимостью подачи чистой воды и питания адаптированного биологически активного ила (БАИ) на орошение биофильтра и создание дополнительного рециркуляционного контура биофильтра, требующего дополнительного оборудования: бака для рециркуляционной воды, фильтра грубой очистки и насоса рециркуляции;
- сложность эксплуатации оборудования.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является:
- повышение степени очистки отходящих газов;
- возможность сокращать санитарно-защитную зону очистных сооружений, и тем самым обеспечивать более плотную застройку территории;
- удешевление стоимости системы;
- упрощение и улучшение условий эксплуатации системы.
Технический результат достигается тем, что в системе биологической очистки сточных вод и отходящих в процессе очистки газов, включает канализационную насосную станцию, решетки, песколовки, смеситель-усреднитель, первичный отстойник, аэротенк с трубопроводом рециркуляции иловой смеси, вторичный осветлитель, фильтр доочистки, воздуховод отходящих газов, вытяжной вентилятор, биофильтр для очистки отходящих газов, оснащенный водным циркуляционным контуром, и трубу для выброса очищенных газов в атмосферу, биофильтр, прямоугольный в плане с перекрестным движением газов и иловой смеси, оснащенный кассетами с примыкающим к ним каплеуловителем, и поддоном для сбора иловой смеси с трубопроводом для ее отведения, размещен над аэротенком, соединен трубопроводом для подачи иловой смеси с трубопроводом для рециркуляции иловой смеси аэротенка, вытяжной вентилятор размещен после биофильтра, при этом система дополнительно оснащена последовательно установленными адсорбером для доочистки отходящих газов и узлом их УФ-обеззараживания, а труба для выброса очищенного газа в атмосферу соединена с узлом обеззараживания воздуха.
На чертеже представлена система биологической очистки сточных вод и отходящих в процессе очистки газов.
Система биологической очистки сточных вод и отходящих в процессе очистки газов состоит из приемного резервуара канализационной насосной станции 1, решетки 2, песколовки 3, смесителя-усреднителя 4, первичного отстойника 5, аэротенка 6 с рециркуляционным контуром иловой смеси 7, насоса 8, вторичного осветлителя 9, фильтра доочистки 10, узла обработки осадка 11, воздуховода отходящих газов 12, биофильтра 13, оснащенного кассетами 14 с примыкающим к ним каплеуловителем 15, разбрызгивающей системой 16, поддоном для сбора иловой смеси 17, а также трубопровода подачи иловой смеси 18 и отводящего трубопровода иловой смеси 19.
Система оснащена также вытяжным вентилятором 20, адсорбером доочистки отходящих газов 21, установкой УФ-обеззараживания отходящих газов 22 и трубой для выброса очищенного газа в атмосферу 23.
Система биологической очистки сточных вод и отходящих в процессе очистки газов работает следующим образом:
Сточные воды поступают в канализационную насосную станцию 1, далее последовательно проходят через решетки 2, песколовки 3, смеситель-усреднитель 4, первичный отстойник 5 в аэротенк 6. Далее сточные воды поступают во вторичный осветлитель 9, после чего проходят через фильтр доочистки 10. Весь осадок поступает в узел обработки осадка 11. Отходящие в процессе очистки сточных вод газы, содержащие неприятно пахнущие летучие соединения, от решеток 2, песколовок 3, первичного отстойника 5 и вторичного осветлителя 9 с помощью вытяжного вентилятора 20 собираются воздуховодом 12 и пропускаются последовательно через биофильтр 13, адсорбер доочистки отходящих газов 21 и установку обеззараживания воздуха 22. Установка вытяжного вентилятора 20 после биофильтра 13, во-первых, создает разряжение в биофильтре 13,
что предотвращает выход неочищенного газа из последнего через возможные негерметичные соединения, во-вторых, позволит избежать потери давления воздуха перед входом в адсорбер 21, и, тем самым, осуществить более полную доочистку отходящих газов. Биофильтр 13 размещен над аэротенком 6, что способствует повышению компактности системы и уменьшению длины соединительных циркуляционных трубопроводов. В биофильтр 13 иловую смесь подают из аэротенка 6 насосом 8 по трубопроводу подачи иловой смеси 18, соединенному с трубопроводом рециркуляции иловой смеси 7. Наличие в системе биологической очистки сточных вод и отходящих в процессе очистки газов рециркуляционного цикла между аэротенком 6 и биофильтром 13 способствует удешевлению системы за счет использования БАИ из аэротенка 6 для орошения биофильтра 13. В биофильтре 13 при подаче очищаемого газа ортогонально по отношению к подаваемой сверху иловой смеси, происходит интенсивный массообмен обеих сред за счет перекрестного движения их потоков и улучшения контакта между ними, что способствует повышению степени удаления из очищаемых газов легкоокисляемых, летучих неприятно пахнущих соединений. Каплеуловитель 15, примыкающий к кассетам и установленный на выходе из биофильтра 13, служит для предотвращения выноса капельной влаги из последнего. Это позволяет снизить выход болезнетворных микроорганизмов из биофильтра 13 и увеличить время работы адсорбента адсорбера 21. Иловая смесь после орошения насадки кассет 14 собирается в поддоне 17 биофильтра 13 и отводится трубопроводом 19 в начало аэротенка 6. В адсорбере 21 происходит доочистка отходящих газов от неприятно пахнущих летучих соединений. Установка УФ-обеззараживания отходящих газов обеспечивает удаление оставшихся болезнетворных микроорганизмов
из отходящих газов. Далее через трубу выброса очищенного газа 23 последний поступает в атмосферу.
Предложенная система биологической очистки сточных вод и отходящих в процессе очистки газов по сравнению с известной обеспечивает:
- повышение степени очистки отходящих газов от сероводорода, легких меркаптанов, азотсодержащих органических веществ ароматических углеводородов, органических кислот, аммиака и др. до 99,2% по сравнению с 80% в известном способе, за счет дополнения системы устройствами доочистки и УФ-обеззараживания отходящих газов, а также повышения массообмена между газом и БАИ в биофильтре;
- уменьшение площади санитарно-защитной зоны за счет обеспечения высокой степени очистки отходящих газов;
3
- удешевление системы на 0,95 руб/1000 м вследствие исключения дополнительного расхода чистой воды и адаптированного БАИ, поскольку для этой цели используется питательная иловая смесь из аэротенка;
- сокращение эксплуатационных расходов и улучшение условий эксплуатации за счет конструкции биофильтра - горизонтальное исполнение вместо вертикального (увеличивающего строительную высоту помещения), использования съемных, взаимозаменяемых кассет и исключения самостоятельного контура биофильтра, требующего дополнительного оборудования.