УСТАНОВКА ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

Полезная модель относится к биологической очистке сточных вод, в частности к установкам биологической очистки хозяйственно - бытовых и близких по составу производственных сточных вод.
Известна установка для биологической очистки сточных вод, описанная в справочнике проектировщика «Канализация населенных мест и промышленных предприятий» под ред. В.Н.Самохина М., Стройиздат 1981, включающая канализационную насосную станцию, блок предочистки, аэротенк, отстойники, компрессорную, эрлифты, блок доочистки.
Недостатком этой установки является то, что она не обеспечивает высоких показателей очистки стоков в том случае, если расход и концентрация сточных вод колеблется.
Для возможности подачи сточных вод с усредненной концентрацией на очистные сооружения предусматривают регулирующие емкости -усреднители.
Известна установка для биологической очистки сточных вод по патенту №77267 (опубл. 2008 г.) содержащая усреднитель, включающий две последовательных секции, первичный, вторичный, третичный отстойники, аэротенк нитри-денитрификатор, погружной биофильтр (биореактор) с загрузкой носителей биомассы, аэраторы в виде диспергирующих воздух элементов, перемешивающие устройства и трубопроводы рециркуляции биомассы.
Недостатком этой установки является то, что на ней не обеспечиваются высокие показатели очистки сточных вод на выходе из установки.
Предлагаемой полезной моделью решается задача получения высоких показателей очистки сточных вод на выходе из установки
Для достижения указанного технического результата в установке, для биологической очистки сточных вод, включающей канализационную насосную станцию, аэротенк, отстойник, компрессорную, аэраторы, эрлифты, блок доочистки, блок предочистки, усреднитель, содержащий устройство перемешивания, которое представляет собой радиально расположенные аэрационные элементы, включающиеся последовательно один за другим с определенным интервалом времени.
Отличительными признаками предлагаемой установки для биологической очистки сточных вод, от известной ранее наиболее близкой является то, что устройство перемешивания в усреднителе представляет собой радиально расположенные аэрационные элементы, которые включаются последовательно один за другим с определенным интервалом времени.
На фиг.1 показана технологическая схема установки для биологической очистки сточных вод.
На фиг.2 показан вид усреднителя сверху
На фиг.3 показан усреднитель
Установка состоит из канализационной насосной станции 1, блока предочистки 2, усреднителя 3, аэротенка 4, вторичного отстойника 5, блока доочистки 6, компрессорной 7, периферийного трубопровода 8, стояков 9, аэрационных элементов 10, электромагнитных клапанов 11, подводящего аэрационного трубопровода 12.
Установка для биологической очистки сточных вод работает следующим образом.
Хозяйственно бытовые и близкие по составу промышленные сточные воды поступают в канализационную насосную станцию 1 (фиг.1), далее на блок предочистки 2. Далее сточные воды поступают в усреднитель 3, который обеспечивает гидролиз высокомолекулярных органических загрязнений и равномерность поступления стоков по качественному и количественному составу на блок биологической очистки. Применение усреднителей дает экономию капитальных и эксплуатационных затрат наряду с более эффективной эксплуатацией. В усреднителе происходит смешение сточных вод различной концентрации, поступивших в течение периода колебания концентраций. При этом концентрации загрязнений будут выравниваться тем полнее, чем лучше поступающая сточная вода будет перемешиваться в усреднителе. Перемешивание осуществляется барботерами, мешалками, насосами. В заявляемом решении перемешивание обеспечивается радиально расположенными аэрационными элементами 10, которые представляют собой восемь линий трубопроводов, отходящих от стояков 9, соединенных с периферийным трубопроводом 8, подача воздуха к периферийному трубопроводу осуществляется по подводящему аэрационному трубопроводу 12, регулирование подачи воздуха к аэрационным элементам осуществляется клапанами 11 на каждом стояке. Из усреднителя сточные воды направляются на блок биологической очистки, который представляет собой кольцевой аэротенк 4 внутри которого расположен вторичный отстойник 5. В аэротенке происходит очистка воды от органических соединений. Аэротенк оснащен системой мелкопузырчатой аэрации из дисковых мембранных аэраторов, концентрация растворенного кислорода регулируется клапанами на подводящих воздушных стояках. Отделение активного ила от биологически очищенной воды происходит во вторичном отстойнике. Избыточный ил подается эрлифтами в начало аэротенка либо в бункер накопитель.
Предложенная установка применяется для очистки хозяйственно-бытовых стоков, а также для очистки промышленных сточных вод. Применение радиально расположенных аэрационных элементов в усреднителе, которые включаются последовательно, создавая вращательное движение жидкости, позволяет подготовить стоки для биологической очистки и исключить вероятность попадания высокомолекулярных соединений сразу на биологическую очистку, что может привести к гибели активного ила аэротенков и загрязнению очищенных сточных вод; а также исключить применение механических мешалок и дополнительных отделений усреднителя, что значительно сокращает электроэнергию и эксплуатационные затраты.
Совместное действие вращательного движения жидкости и барботажа имеет преимущества перед раздельным механическим перемешиванием и барбатажем в том, что пузырьки воздуха сохраняют размер, а не дробятся от механического перемешивания, так как при этом взвешенные вещества частично будут осаждаться на дно, образуя осадок. От барботажа и от вращательного движения крупные пузырьки увлекают взвешенные вещества вверх, которые выносятся на биологическую очистку, не осаждаясь на дно. Размер пузырьков воздуха, выходящих из аэрационных элементов 2-3 мм. Интервал включения клапанов аэрационных элементов задается из диспетчерской с пульта управления, аэрационные элементы включаются последовательно один за другим. Время работы одного аэрационного элемента 2-3 с., за это время взвешенные вещества не успевают осаждаться, а постоянно находятся во взвешенном состоянии. Взвешенные вещества в усреднителе подвергаются не только перемешиванию, но и постоянному обмыванию сточными водами за счет вращательного движения жидкости от последовательного включения аэрационных элементов. За счет совмещения операций перемешивания и обмывания взвешенных веществ при вращательном движении жидкости и барботаже, на этой стадии происходит гидролиз высокомолекулярных органических загрязнений и на дальнейшую биологическую очистку поступают низкомолекулярные соединения, а в обычных усреднителях происходит только усреднение стоков по качественному и количественному составу. Низкомолекулярные соединения эффективнее чем высокомолекулярные соединения окисляются активным илом в аэротенках, а значит обеспечиваются высокие показатели очистки сточных вод на выходе из установки.
Экспериментально было выявлено, что при использовании системы перемешивания усреднителя с последовательным включением аэрационных элементов в станциях биологической очистки, на выходе концентрация взвешенных веществ состовляет 3-6 мг/л, биохимического потребления кислорода 2-4 мг/л; а в схемах с обычным устройством перемешивания (мешалка или барбатеры) - концентрация взвешенных веществ 10-23 мг/л, биохимического потребления кислорода 8-17 мг/л. Из этого следует, что устройство перемешивания усреднителя в заявляемой установке способствует снижению загрязнений сточных вод на выходе из установок для биологической очистки.
Данные приведены в таблице.
Установка (прототип) с использованием механической мешалки
Установка (прототип) С использованием барботера трубы уложены горизонтально параллельно
Заявляемая установка
Концентрация взвешенных веществ на выходе из усреднителя, мг/л
10-20
11-23
3-6
Концентрация биохимического потребления кислорода на выходе из усреднителя, мг/л
8-15
8-17
2-4