УСТАНОВКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ АКТИВНОГО ИЛА "АЭРОКЛИН-Т"

Полезная модель относится к области водоочистки, а именно к устройствам и приспособлениям для биологической очистки сточных вод.
При биологической очистке сточных вод, как правило, используется активный ил, представляющий собой смесь различных бактерий и иных микроорганизмов. В ходе очистки суспензию активного ила смешивают с очищаемой водой и проводят аэрацию, после чего отработанный ил направляют во вторичный отстойник, где седиментация и концентрированно продолжается путем осаждения ила. Сконцентрированный ил повторно используют в процессе очистки, а жидкость после декантации направляют в приемник как очищенные сточные воды.
Установка для биологической очистки сточных вод, как правило, включает в себя камеры аэрации, двухъярусные отстойники, илосборники, пневматические аэраторы, системы трубопроводов для подачи сточных вод, перетекания очищаемой воды из одной камеры в другую и отвода очищенной воды (RU 819069, 1987; RU 2057085, 1994).
Недостатком такой установки является длительность цикла обработки и недостаточная эффективность особенно при больших объемах перерабатываемых сточных вод, в частности, из-за длительности и недостаточной эффективности стадии обработки использованного активного ила.
Известен способ биохимической очистки сточных вод (RU 2060967, 1995), который включает подачу исходных сточных вод, первичное отстаивание сточных вод, аэрацию, вторичное отстаивание иловой смеси, обработка ее с помощью озонирования, рециркуляцию ила и выпуск очищенной воды. Используемая при этом установка состоит из первичного отстойника, аэротенка с аэратором, вторичного отстойника, озонатора и системы трубопроводов.
Недостатком такой технологической схемы является необходимость применения озонирования, оказывающего негативное воздействие на микроорганизмы активного ила, длительность процесса его рекультивации, необходимость выделения больших площадей под отстойники.
Наиболее близким к заявляемому техническим решением является установка для очистки сточных вод, содержащая резервуар для аэрации смеси отходов с активным илом и вторичный отстойник, соединенный с резервуаром вентиляционным устройством, выполненным в виде перевернутой U-образной трубки, одно из ответвлений которой образует подающий коллектор, а другое - выпускной коллектор, верхние концы которых связаны с камерой отсасывания газа, которая связана с вакуум-насосом а нижние концы коллекторов соединены с резервуаром для аэрации или камерой, выделенной в нем, и со вторичным отстойником при этом поперечное сечение промежуточной камеры больше, чем поперечные сечения этих коллекторов, а в подающем коллекторе выполнено отверстие, расположенное выше уровня отходов, подлежащих аэрации, обеспечивающее турбулентное движение смеси отходов с активным илом, поступающей в камеру отсасывания газа (RU 2136610, 1994).
Недостатком данного устройства является то, что в связи с тем, что в данной установке в систему дополнительно вводится воздух, что снижает эффективность работы установки по дегазации активного ила и делает неоднородным очищаемую суспензию. Наличие нерегулируемого отверстия в подающем коллекторе затрудняет возможность изменения режима дегазации при изменении плотности обрабатываемой суспензии, что необходимо при изменении состава очищаемых сточных вод. В случае нарушения режима работы вакуум-насоса высока вероятность разрыва столба подающей жидкости, что в данной установке приводит к длительной и дорогостоящей операции ее нового запуска в связи с низкими значениями вакуума в нижней части подающего коллектора из-за подсоса воздуха из вышеупомянутого отверстия.
Технической задачей, решаемой авторами являлось создание установки, позволяющей при эффективной дегазации осуществлять более надежную работу установки при выходе из строя вакуум-насоса.
Указанная задача решалась выполнением коллекторов, связующих камеру отсасывания газа с резервуаром для аэрации и вторичным отстойником в виде устройства труба в трубе.
При этом повышенная надежность при работе установки достигается в том случае, когда уровень суспензии в резервуаре для аэрации (аэротенке) выше чем уровень суспензии во вторичном отстойнике.
В состав установки в нижнюю часть подающего коллектором может быть дополнительно включен трубопровод для подачи очищенной (отработанной) воды, связывающий коллектор с вторичным отстойником или соответствующей емкостью. Лучшие результаты достигаются, когда вышеуказанный трубопровод соединен с подающим коллектором на уровне 0.5-1.5 м выше уровня жидкости в аэротенке.
Общая схема установки, приведена на фиг.1, где введены следующие обозначения:
1 - резервуар для аэрации (аэротенк) (РА);
2 - вторичный отстойник (ВО);
3 - камера отсасывания газа (КОГ);
4 - подающий коллектор (ПК);
5 - выпускной коллектор (ВК);
6 - емкость очищенной воды (ЕВ);
7 - вакуумный насос (ВН);
8 - трубопровод (ТП).
В заявляемом устройстве резервуар для аэрации 1 и вторичный отстойник 2 соединены между собой через КОГ 3 с помощью ПК 4 и ВК 5, выполненные в виде устройства «труба в трубе». Вода поступает в ПК 4 из ЕВ 6 через ТП 8, и отсасывается с помощью ВН 7.
Устройство работает следующим образом. При включении вакуумного насоса 7 в ПК 4 поступает суспензия отработанного ила, которая поступает в КОГ 3, где в разреженном пространстве осуществляется дегазация ила, При этом обладающие меньшей плавучестью дегазированные частицы переходят в нижние слои и через ВК5 поступают во вторичный отстойник 2. Выполнение в заявляемой установке
2 обеспечивает после начала работы запуск системы автоматического движения жидкости самотеком из РА 1 в ВО 2, что исключает возможность разрыва столба жидкости и повышает надежность работы установки.
В случае введения в установку УИ 6 и ТП 8, при включении вакуумного насоса 7 в нижнюю часть ПК 4 из ЕВ 6 поступает вода, которая образует в ПК 4 слой жидкости с большим удельным весом по сравнению с суспензией. Этот слой создает своеобразный гидравлический затвор, обеспечивающий в начальный период работы установки более быстрое и равномерное движение очищаемой суспензии в КОГ 3, где в разреженном пространстве осуществляется дегазация ила, после чего суспензия по ВК 5 поступает во вторичный отстойник 2. В случае внештатной работы установки, приведшей к разрыву столба жидкости, начавшееся обратное движение жидкости в ПК 4 ведет к поступлению в систему дополнительных количеств воды из ЕВ 6, что формирует в ПК 4 гидравлический затвор, что исключает вероятность разрыва столба и снижает скорость опускания жидкости в ПК4, давая возможность принять меры по ликвидации нештатной ситуации.
При необходимости изменить режим дегазации, например, при переходе на работу с жидкой суспензией другой вязкости меняют режим ВН 7, добиваясь оптимальных для данной суспензии результатов.
3
Испытания заявляемой схемы обработки активного ила проводилось на опытно-промышленной установке 300 м жидкости час при содержании частиц активного ила 6 г/л и содержании сорбированных газов 5 мг/л. Было показано, что при степени разрежения 95% вакуума количество сорбированных газов на выходе составляло 0.1 мг/л.; при степени разрежения 70% вакуума, количество сорбированных газов на выходе составляло 0.6 мг/л. При использовании турбулентного движения (по прототипу) эта величина составила 1,8 мг/л.
Т.е. использование заявляемого способа позволило повысить десорбцию газа, сорбированного на частицах активного ила в 3-9 раз по сравнению с известными аналогичными решениями. При этом повышается безопасность и надежность ее работы.