CS240757B1 - Sewage biological activation treatment method with denitration in circulation system and equipment for performance of this method - Google Patents

Sewage biological activation treatment method with denitration in circulation system and equipment for performance of this method Download PDF

Info

Publication number
CS240757B1
CS240757B1 CS835052A CS505283A CS240757B1 CS 240757 B1 CS240757 B1 CS 240757B1 CS 835052 A CS835052 A CS 835052A CS 505283 A CS505283 A CS 505283A CS 240757 B1 CS240757 B1 CS 240757B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
denitrification
local area
activation
space
activated sludge
Prior art date
Application number
CS835052A
Other languages
English (en)
Other versions
CS505283A1 (en
Inventor
Svatopluk Mackrle
Vladimir Mackrle
Oldrich Dracka
Original Assignee
Svatopluk Mackrle
Vladimir Mackrle
Oldrich Dracka
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Svatopluk Mackrle, Vladimir Mackrle, Oldrich Dracka filed Critical Svatopluk Mackrle
Priority to CS835052A priority Critical patent/CS240757B1/cs
Priority to IT83380/84A priority patent/IT1181193B/it
Priority to GB08416992A priority patent/GB2143811B/en
Priority to AT2149/84A priority patent/AT392956B/de
Priority to NL8402134A priority patent/NL8402134A/nl
Priority to FR848410610A priority patent/FR2548655B1/fr
Priority to DE3424615A priority patent/DE3424615C2/de
Publication of CS505283A1 publication Critical patent/CS505283A1/cs
Publication of CS240757B1 publication Critical patent/CS240757B1/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/30Aerobic and anaerobic processes
    • C02F3/302Nitrification and denitrification treatment

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)

Description

Způsob biologického aktivačního čistění odpadních vod s denitrifikací v cirkulačním systému a zařízení k provádění tohoto způsobu'
Vynález se týká způsobu biologického aktivačního čistění odpadních vod s denntrifikací v cirkulačním systému a zařízení k provádění tohoto způsobu a je určen pro kompPerní biologické čištění odpadních vod anečiŠTěných jak uhlíkatými tak i dusíkatými látkami, jako jsou například splaškové vody potravinářského průmyylu a zootechnické odpadní vody. Vyznačuje se tm, že v čisticp systému je vytvořena alespoň jedna lokální oblast intenzivní turbulence, v níž na částice aktivovaného kalu působí střihové síly, které tyto částice desintegrují.
240 757
Г*
240 757
240 757
Vynález se týká způsobu biologického aktivačního čistění odpadních vod s de^rifikaoí v cirkulačním systému a zařízení k provádění tohoto způsobu a . je určen zejména pro komplexní biologické čistění odpadních vod znečistěných jak uhlíkatými., tak i dusíkatými látkami,. jako jsou např. splaškové vody, odpadní vody potravinářského průmyslu a zootechnické odpadní vody.
v
Jsou známy způsoby odstraňování dusíkatých látek biologickým aktivačním čistěním. Pro aktivační nitrifikační a denitrifikační pochody byly vyvinuty dvě metody: ... jedna využívá aparátů zapojenýoh. v sérii a druhá. oi-rkuiačtó systom. vjj^pr^ním případě je použit v každém aparátě specifický aktivovaný kal, zatímco v recirkulačním systému je použit - jednotný aktivovaný kal.
Jednotný aktivovaný kal v cirkulačních systémech aktivačního кčistění vody s denitrifikací sestává z heterotrofních a autotrofních druhů mikroorganismů, které jsou.homogenně rozmíseny v celém objemu aktivační směsi. Heterotrofy rostou a oxidují uhlíkaté látky v obou z^ách^ t.j. v nitrifikaci i denit rifikaci, přičemž využívají rozpuštěný kyslík v aktivační směsi v nitrifikační zóně a kyslík z dusičnanů v denitrifikační zóně. Áuto-trofý rostou pouze v nitrifikační zóně a využívají rozpuštěný kyslík z aktivační směsi a anorganický uhlík pro nitrifikaci amoniaku.
Recirkulační - systém s jednotným kalem má výhodu v tom, že využívá - organické látky v odpadní vodě, jakožto donátory vodíku pro denitrifikační poohody. Tím odpadá nutnost přidávání dalších organických látek, jako je tomu u metody se sériově zapojenými samostatnými aparáty a snižují se . nároky na energii pro přísun kyslíku do aktivační směsi. Surovou vodu je proto nutno ivádět do denitrifikační zóny.
- 2 240 757
Vřeobeoně známým příkladem cirkulačního systému s denitrifikací в jednotným aktivovaným kalem je oxidační příkop za podV Ф minky, že při provzdušnování vznikne jak zóna s rozpuštěným kyslíkem v aktivační směsi, tak zóna bez přítomnosti rozpuštěného kyslíku a přívod surové vody je zaveden do denitrifikační zóny se zajištěním jejího dokonalého promísení s aktivační směsí.
Dále jsou známa i zařízení, kde v cirkulačním systému jsou zařazeny dvě oddělené nádrže, z nichž jedna pracuje bez přívodu kyslíku a s přívodem surové vody jako denitrifikace a druhá pracuje jako aerovaná aktivace s denitrifikací.
Cirkulační systémy s denitrifikací však vykazují - proti aktivačním systémům bez denitrifikace - výrazné zhoršení Vlastností aktivovaného kalu· U těchto systémů dochází к produkci lehkého voluminézního aktivovaného kalu, což se projevuje vysokou hodnotou kalového indexu·
Tak např. při čistění potravinářských odpadních vod z jatek s obsahem cca 150 ml.g“1 dusíkatých látek vyjádřených v hodnotách TKN, byla zjištěna hodnota kalového indexu při cirkulačním aktivačním čistění s denitrifikací okolo 150 ml.g“\ proti hodnotě cca 50 inl.g“*^ při aktivačním čistění téže vody bez denitrifikace· Obdobně nepříznivý vliv má zařazení denitrifikace v cirkulačním systému i na vlastnosti aktivovaného kalu při čistění i jiných druhů odpadních vod s nižším obsahem dusíkatých látek, např. splaškových odpadních vod. Tak např, hodnoty kalového indexu u oxidačních příkopů na komunální vody se běžně pohybují nad hranicí 100 ml.g“ a nejsou výjimkou ani hodnoty, blížící se hranici 500 ml.g\
Vysoký kalový index se projevuje negativně na provozu biologických čistíren ve více směrech. Hlavní negativní efekt se projevuje na sepařaci aktivovaného kalu a jeho vracení zpět do aktivace. Zvýšení kalového indexu se úměrně projeví ve snížení látkového povrchového zatížení separace a tím i na kapacitě separace.
Další negativní vliv vyplývá z tendenoe lehkého aktivovaného kalu к flotaci v separaci, což výrazně snižuje účinnost separace. Vysoký kalový index dále omezuje i dosažitelnou hranici koncentrace aktivovaného kalu v aktivaci.
- 3 240 757
Snížená účinnost separace a nízká hranice koncentrace aktivovaného kalu se pak promítá do nízké dosahované koncentrace aktivovaného kalu v aktivaci. Protože procesy . nitrifikace/denitrifikace značně závisí na stáří kalu, musí být pro dosažení potřebné hodnoty kalového indexu při nízké koncentraci aktivovaného kalu použity velké objemy zařízení. Velké.objemy zařízení se pak negativně projevují jednak na vysoké ceně zařízení, jednak .ve značně velké výměně tepla s okolím, což vzhledem k výrazné závislosti procesů nitrifikace/denitrifikace na teplotě je velmi nepříznivé, zejména v zimním období.
Celkovým efektem vysokého kalového indexu aktivovaného kalu v cirkulačních systémech s denitrifikací je snížení kapacity zařízení při zhořčené kvalitě vyčištěné vody, zejména v hodnotě . nerozpuštěných látek a druhotně i v hodnotách BSK^ a CHSK. Toto kvantitativní i kvalitativní zhoršení funkce zařízení je u některých odpadních vod s vyšším obsahem dusíkatých látek a při vyšších teplotách aktivační směsi natolik velké, že prakticky znemožní funkci cirkulačních systémů s denitrifikací. Právě tyto jsou i vysvětlením pozorované nestabilnosti funkce oxidačních příkopů.
Vynález si klade za cíl odstranění uvedených nedostatků. Podstata způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že v čistív . .
cím systému je vytvořena alespoň jedna lokální oblast intenzivní turbulence s.absorbovaným příkonem větším než 300 wattů na jeden litr kapaliny s částicemi aktivovaného kalu, v níž na částice aktivovaného kalu působí střihové síly, které tyto částice desintegruji.
Dalším význakem je, že tlak aktivační směsi, vstupující do lokální oblasti intenzivní turbulence nebo do její části, je nižší, než je tlak v lokální oblasti intenzivní turbulence.
Jiným význakem je, že působení lokální oblasti intenzivní turbulence je přerušované, popř. kolísavé. Podle vynálezu je rovněž výhodné, že lokální oblast intenzivní turbulence je vytvářena v'aktivační směsi, proudící z denitrifikace do nitrifikace anebo z nitrifikace do denitrifikace, popř. že do lokální oblasti intenzivní turbulence v aktivační směsi proudící z denitrifikace do nitrifikace je přiváděn vzduch..
- 4 240 757
Výhodný je rovněž způsob podle vynálezu, u něhož lokální oblast intenzivní turbulence působí v obvodu aktivovaného kalu ze systému jeho separace, nebo u něhož lokální oblast intenzivní turbulence působí v aktivační směsi čerpané ze systému separace fluidní filtrací pod hladinou fluidního filtru do denitrifikace nebo nitrifikace.
Dalším možným význakem je, že během působení lokální oblasti intenzivní turbulence je nátok surové vody snížen nebo přerušen.
Podstata zařízení к provádění způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že zdroj lokální oblasti intenzivní turbulence je tvořen tryskou, zaústěnou do cyklonu uspořádaného nad hladinou aerovaného aktivačního prostoru a napojenou na výtlak čerpadla, jehož odběr je napojen na spodní část denitrifikačního prostoru, jehož horní část je zapojena s aerovaným aktivačním prostorem vratným potrubím, do nějž je zaústěn přívod surové vody.
Podstata jiného zařízení к provádění způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že zdroj lokální oblasti intenzivní turbulence je tvořen míchadlem, zařazeným do výtlaku čerpadla, jehož odběr je napojen na spodní část denitrifikačního prostoru.
Podstata dalšího zařízení к provádění způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že zdroj lokální oblasti intenzivní turbulence je tvořen tryskou, napojenou jednak na čerpadlo, jehož odběr je za ústěn do denitrifikačního prostoru, jednak na rozváděči potrubí vzduchu, při čemž tryska je uspořádána přímo v aerovanem aktivačním prostoru, popř., že zdroj lokální oblasti intenzivní turbulence je uspořádán v propojovací šachtě pro odvod aktivovaného kalu ze separátoru do aerovaného aktivačního prostoru.
Příklady zařízení к provádění způsobu podle vynálezu jsou schematicky zobrazeny na připojených výkresech, kde obr. 1 představuje zařízení pro aktivační čistění odpadních vod s denitrifikací v cirkulačním systému pro potravinářské odpadní vody ve svislém osovém řezu, obr. 2 zobrazuje v řezu detail zdroje intenzivní turbulence v podobě trysky a cyklonu pro zařízení znázorněné na obr. 1, obr. 3 zobrazuje v řezu jiné provedení zdroje intenzivní turbulence pracujícího mechanicky, obr. 4
- 5 240 757 představuje/svislý příčný řez, obr* 5 půdorys zařízení pro čistění velkých objemů méně znečistěných odpadních vod, např. koV munálních a obr. 6 znázorňuje detail zdroje intenzivní turbu' v lenoe kombinovaného s provzdušnovacím zařízením, zvlášt vhodného pro zařízení zobrazené na obr. 4 a 5.
Zařízení na obr. 1 až 3 je frčeno zejména pro čistění středně znečistěných odpadních vod o menší kapacitě, jako jsou např. potravinářské odpadní vody. Zařízení sestává ze dvou válcových nádrží s vertikální osou, kde nádrž s. pláštěm 1 slouží pro aerovaný aktivační prostor 2. zvaný též nitrifikace a nádrž s pláštěm 3 pro denitrifikační prostor jJ, zvaný též denitrifikace. Aerovaný aktivační prostor 3 a denitrifikační prostor 4 jsou vzájemně propojeny do cirkulačního okruhu odběrem 5 ze spodní části denitrifikačního prostoru 4 čerpadlem _6, výtlakem _7, zakončeným . tryskou 8, zaústěnou do cyklonu J, umístěného nad hladinou nádrže a pláštěm J. a posléze vratným potrubím 20, které spojuje aerovaný aktivační prostor 2 s horní částí denitrifikačního prostoru 4 Do vratného potrubí 10 je zaústěn přívod 11 surové vody. Vratné potrubí 10 je nasměrováno do denitrifikačního prostoru 4_.horizontálně, pod malým Úhlem, . ke stěně 2· Denitrifikační prostor 4, je ve své spodní části opatřen konickým dnem 12. Místo trysky 8 a cyklonu 9 může být použito jiné řešení, zobrazené na obr. 3, sestávající ze dvou rotorů 13. 14 nEÍchaďLa, poháněiýóch motoiy 32 a 33 v protiběžném snněru, zabudovaných ve výtlaku 7. V aerovaném aktivačním prosto v пД je zabudováno známé provzdušnovací zařízení sestávající z provzdušnovacíoh elementů 15, rozváděcího potrubí 16a neznázorn&iého dmychadla.
V horní části aerovaného aktivačního prostoru 2 je umístěn systém separace aktivovaného kalu, např. separátor 27» tvořený konickou dělicí stěnou 18. která přechází do propojovací šachty 19, vyústěné do spodní části aerovaného aktivačního prostoarij. Separátor 17 je opatřen přepouštěčími. kanály 20. které jsou v horní části propojeny s aerovaným aktivačním prostorem 2 otvory - 21 a v dolní části vyústěním .22» ústícím do spodní д*<· části. separátoru 17, morní čásW separatoru 17 je umíston kryt
- 6 240 757
23. překrývající celou plochu fluidního filtru . s hladinou 24 v separátoru 17 s hladinou 25 vyčištěné vody, která je fixována sběrným žlabem 2б в odvodem 27 vyčištěné vody· Pod krytem 23 je pod úrovní hladiny 25 zabudován odběr 28 vyflotovaného kalu a pod hladinou 24 fluidního filtru je . umístěn odběr 2°) aktivovaného kalu z fluidního filtru. Oba odběry 28. 29 jsou vyvedeny do expanzní nádržky 30 s odvodem 31 . kalu·
Zařízení popsané na obr· 1 až 3 pracuje následovně:
Surová voda přitéká přívodem 11_ do vratného potrubí W, kde se mísí s aktivační směsí a vtéká do denitrifikačního prostoru 4. Tím je v denitrifikačním prostoru 4 zajištěn potřebný nadbytek uhlíkatých látek pro denitrifikaci· Kysličník uhličitý, vznikající oxidací organických látek jak v denitrifikačním prostoru _ tak v aerovaném aktivačním prosto:ioi_2,slouží. pak jako hlavní zdroj anorganického uhlíku pro nitrifikaci amoniaku v aktivačním prostoru.
část aktivační směsi z aerovaráho aktivačního ^ostoru 2 přechází otvory 21 přes přepouštěcí kanály 20 a jejich vyústění 22 do spodní části separátoru 17.
V tomto separátoru se ve fluidním filtru odděluje aktivovaný kal od vyčištěné vody, která je odebírána ze separátoru sběrným žlabem 26 a odváděna odvodem 27. Aktivovaný kal oddělený v separátoru 17 od vyčištěné vody se vrací propojovací šachtou 19 zpět do aerovaného aktivačního prostoru
Aerovaný aktivační prostoru 2. a denitrifikační prostor __4y jtež jsou vzájemně propojeny, vytváří cirkulační systém pro aktivační čistění vody s denitrifikací. Tento systém aktivačního čistění vody pracuje s jednotným aktivovaným kalem, tvořeným směsí heterltrofních a autotrofních druhů mikroorganismů. He0erl0rofy oxidují uhlíkaté látky jak v aerovaném aktivačním prostoru . 2. tak i v denitrifikačním prostoru _4, přičemž pro svoje životní pochody využívají kyslík v aktivační směsi vaerovaném aktivačním prostoru 2a kyslík z dusičnanů v denitrifikačním prostoru 4.
Autotoorfy rostou pouze v nitzlfitaění zóně a využíval rozpuštěný kyslík z aktivační směsi a anorganický uhlík pro nitrifikaci amoniaku· Tím se dusíkaté látky z odpadní vody oxi- 7 240 757 dují v aerovaném aktivačním prostoru 2 na ' dusičnany, které se v denitrifikační zóně redukují na plynný dusík a tím se z čistěné vody odstraňují.
Tvorba plynu probíhá především na.povrchu částic aktivovaného kalu, ale částečně i ve struktuře těchto částic. Vzniklé bublinky dusíku, které jsou na povrchu částic aktivovaného kalu, jsou většinou uvolňovány turbolencí při pohybu aktivační směsi v denitrifikačním prostoru 4 a aerovaném prostoru 2 a tak se dostávají do volné atmosféry. Pro uvolnění bublinek plynného dusíku ulpělých nebo zabudovaných ve'struktuře aktivovaného kalu však intenzita této turbulence nestačí a . proto se tyto bublinky bez aplikace dalších prostředků hromadí v aktivovaném kalu a postupně zhoršují jeho vlastnosti.
Pro odstranění této poměrně silně vázané části dusíku je v čisHcím systému vytvořena alespoň jedna lokálů oblast intenzivní turbulence, v níž na'částice aktivovaného kalu působí střihové ' síly, které tyto částice narušují - desintegrují . v a -uvolňují plynný dusík, který prorostl strukturou těchto částic během - nitrifikace. Pro dosažení tohoto cíle je zapotřebívyvodit turbulence s intenzitou přesahující hranici 300 W.l* , běžně do hodnot 1000 W.l“ i více, podle požadavku na stupen odstranění plynného dusíku z aktivovaného kalu.
Podstatným znakem je to, že- uvedené působení střihových sil probíhá v určitém omezeném místě, přes které kapalina s aktivovaným kalem probíhá. Toto místo může být na - ' libovolném místě cirkulačního okruhu mezi aerovaným aktivačním prostorem - 2 a denitrifikačnín prostorem 4 a situované tak, že tímto místem proohází bud celý cirkulační proud, nebo pouze jeho určitá část. Stejně- možné je umístění lokální oblasti intenzivní turbulence, t.j. místa s působením střihových sil v odvodu aktivovaného kalu ze separace, např, kalu separovaného v separátoru 17, nebo na- zvláštní cirkulační větvi mezi horní částí fluidního filtru a aerovaným aktivním prostorem J2, nebo denitrifikačním prostorem -4, popř. i přímo v nitrifikačním nebo denitrifikačním prostoru.
Protože prorůstání aktivovaného - kalu mikrobublinkami dusí- 8 240 7S7 ku je dlouhodobější proces, může být působení střihových sil aplikováno i přerušovaně po čas, postačující k převedení celé zásoby aktivovaného kalu přes místo intenzivní turbulence.
Při vyšších koncentracích aktivovaného kalu je výhodné zařadit lokální oblast intenzivní turbulence, t,j, místo působení střihových sil do propojení aerovaného aktivačního prostoru 2 a denitrifikačního prostoru _4.
V zařízení, kde nelze dosáhnout vyšší koncentrace aktivovaného kalu, což je zejména v případě starších zařízení, je výhodné aplikovat působením střihových sil na aktivovaný kal odebíraný ze separačního prostoru.
Zvýšení . spotřeby energie nepřevyšuje u dobře navrženého cirkulačního systému s denitrifikací s aplikací střihových sil na aktivovaný kal více než 15 - 30 %, Tato energie postačí na zcela úplné-odstranění částic plynného dusíku z aktivovaného kalu, což se projeví dosažením hodnoty kalového indexu prakticky shodného jako u aktivačního čistění odpadní vody bez zařazení denitrifikace, Tak např, při čistění jatečníoh odpadních vod, kdy -při zařazení denitrifikace stoupla hodnota kalového indexu z cca 50 -1 -1 ml.g až na 150 - 180 ml.g , bylo po aplikaci střihovýoh sil s intenzitou turbulence cca 1000 W,l1 dosaženo snížení na cca 50 ml,g1.
Pro dosažení požadovaného efektu je rozhodující intenzita působící turbulence. Technické řešení místa, ve které je tato turbulence produkována, může být provedeno různým způsobem. Jedna z možností je ukázána na obr, 1 a 2, kde je energie pro turbulenci dodávána odstředivým čerpadlem 6 s dodatečnou výtlačnou výškou a turbulence je vytvořena tryskou ústící do cyklonuj, tedy v kombinaci s - tímto cyklonem 9, Ke zvýšení efektu napomáhá vyvedení trysky 8 do oblasti volné hladiny kapaliny, kde k odlučování bublinek dusíku vlivem působení střihových sil dochází při atmosferickém tlaku a působení podtlaku v sání čerpadla a v trysce, jehož působením dochází k expanzi bublinek dusíku, která napomáhá jejich uvolňování, Jinou možností dosažení potřebné intenzity turbulence - je mechanické míšení dvěma nebo více protiběžnými rotory Ό, .14, anebo kombinací rotorů a statorů ve vhodné komůrce, Příklad tohoto řešení je ukázán na obr, 3,
240 757
Protože z hlediska nákladů je rozhodující energie, potřebná na vytvoření turbulence. zat^co z hlediska výsledků je roz hodující intenzita turbulence, je vhodné . turbulenci aplikovat takovým způsobem, aby při dané spotřebě energie'byla intenzita co největší - nebo, aby potřebná intenzita turbulence byla dosažena s- co nejmenŠí spotřebou energie. Toho lze obecně dosáhnout tím způsobem, že se energie dissipuje v co nejmenším objemu. Tak např. stejnou intenzitu turbulence při menší spotřebě energie lze dosáhnout použitím několika menších trysek, místo jedné větší trysky. .
Způsob a zařízení podle vynálezu nejsou omezeny na popsané zařízení, zobrazené na obr. 1 až 3. Cirkulační okruh může být např. řešen tak, že zařízení pro vyvolání turbulence, např. tryskou_j, je na výtlaku 7 čerpadla které je zaústěno tangenciálně do spodní části denitrifikačního prostoru 4, při čemž odběr 5 čerpadla 6 je vyveden z aerovaného aktivačního prostoru 2. potrubí 10 pak: spojuje horní části prostorů ,2.a_4. Přívod 11 surové vody je v tomto případě zaústěn před trysku 8.
Zařízení k provádění způsobu podle vynálezu může být dále řešeno např. tak, že lokální oblast intenzivní turbulence je situována v odvodu aktivovaného kalu, separovaného v separátoru 17, t.j. v propojovací šachtě 19. Stejně je možné umístit zdroj intenzivní turbulence ve zvláštní cirkulační větvi, která má odběr 29 aktivovaného kalu v horní části separátoru 17 pod hladinou 24 fluidního filtru a která ústí bud do denitrifikačního prostoru j·, nebo do aerovaného aktivačního prostoru 2,
V tomto případě může být výhodné provozovat tuto cirkulační větev přerušovaně a tento provoz provádět v období snižovaného nebo i přerušovaného nátoku surové vody do zařízení, aby nebylo při provozu této větve neúměrně zvýšeno hydraulické zatížení separace. *
Dále je zřejmé, že aplikace podle vynálezu není omezena na separátor 17 dle obr. 1, ale je aplikovatelná na jakýkoliv separátor v případě, kdy zdroj intenzivní turbulence je zařazen na odvod vraceného kalu ze separátoru, nebo na jakýkoliv separátor s fluidní filtrací, je-li intenzivní zdroj turbulence aplikován ve výše popsané zvláštní cirkulační větvi.
- 10 240 757
Příkladné zařízení zobrazené na obr. 4 až 6 je určeno zejména pro aktivační čistění velkých objemů méně znečistěné vody, např. komunálních odpadních vod.
V jediné nádrži s pláštěm^ je vloženými stěnami 34 a 35 rozdělen objem nádrže na podélně uspořádané funkční prostory a to aerovaný - aktivační prostor .2, denitrifikační prostor.4 a v horní části separátor .17. Na obou koncích jsou přilehlé prostory a to - aerovaný aktivační pr^E^ttrJta denitrifikační prostor_4 navzájem propojeny průchody .36 a,37. Separátory 17 komunikují s aerovaným aktivačním prostorem 2, přepouětěcím kanálem 20.
V aerovaném aktivačním prostoru 2 je obsaženo kombinované zařízení pro vytvoření lokální oblasti intenzivní turbulence za současném ^ovzdutnování aktivační směsi pro přísun kysku do aerovaného aktivačního prostoru 2, Toto zařízení je zobrazeno v detailu na obr. 5 a sestává z trysky 8 napojené na čerpadlo 6 výtlakem 7. Odběr.5 čerpadla 6 je zaústěn do denitrifikačního prostoru _4. Do trysky 8 je zaústěno rozváděči potrubí 16 vzduchu z dmychadla- 38.- Přivádění vzduchu může být.i beztlakové, kdy tryska 8 je provedena.jako známý ejektor s přisáváním atmosferického vzduchu. Tryska 8 . je umístěna v ejektoru 41.
Přívod 11 surové vody je zaveden do rozdělovače 39, ze kterého je surová voda přiváděna dílčími přiváděči 40. před denitrifikační prostor 4» Separátor 17 s fluidním filtrem s hladinou 24 fluidního filtru a hladinou 25 vyčištěné vody se sběrnými žlaby 26 . je vybaven krytem 23 a odběrem 28 vyhotoveného kalu s -expanzní nádržkou 3° a s odvodem kalu 3^. ^erý je za^^n bud zpět do aerovaného aktivačního prostoru .2, nebo vyvedený mimo systém. Spodní část separátoru 1_7 . je přes přepouttěcí kanál 20 spojena s aerovaným aktivačním prostorem J?.
Zařízení zobrazené na obr. 4 až 6 pracuje následovně!
v
Čerpadlo 6 čerpá aktivační směs odběrem 5 z denitrifikačního prostoru 4 a vhání ji tryskou 8 do ejektoru 41. Současně je k této směsi přidáván vzduch, přiváděný rozváděcím potrubím 16.
Proud aktivační směsi se vzduchem vtéká z ejektoru 41 do aerovaného aktivačního prostoru2 Tím . je do aerovaného aktivačního prostoru 2 vnáten kyslík, a současně je v řectma aktivační směs uváděna do cirkulačního pohybu mezi sousedními podélnými
240 757 funkčními prostorami, tvořenými ' vloženými stěnami . 34 a 35. V aerovaném aktivačním prostoru 2 je vnesený kyslík spotřebováván mikroorganismy na oxidaci přítomných organických látek a amoniaku. Tím se jeho koncentrace během toku aktivační směsi ' aerovaným aktivačním ' prostorem 2 snižuje. V. oblasti, kde už je koncentrace kyslíku dostatečně nízká, je do proudu aktivační směsi dílčími přiváděči . 4. přiváděna surová voda, která je rozmíchána do celého proudu aktivační směsi.
Při vzniklém přebytku organických látek mikroorganismy rychle spotřebují zbytek kyslíku, čímž vzniká v další části proudu aktivační směsi .prostor bez přítomnosti rozpuštěného kyslíku, který' funguje jako děnitrifikační prostor . 4.
Dusičnany, vzniklé v aktivační směsi oxidací amoniaku a organických látek obsahujících dusík v aerovaném aktivačním prostoru 2 jsou za nepřítomnosti kyslíku a nadbytku organických látek ' ze surové vody v denitrifikačním prostoru 4 redukovány heterotrofními mikroorganismy na plynný dusík.
Zbývající organické látky ze surové vody, které se při tom nespotřebují, jsou pak proudem aktivační směsi přeneseny z denitrifikačního prostoru do aerovaného aktivačního prostoru, kde se zoxidují.
Část aktivační směsí. z aerovaného a^dačního prostoru 2 prochází přes přepouŠtěcí kanál . 20 do separátoru 17. kde dochází k separaci aktivovaného kalu od vyčištěné vody.
Vyčištěná voda'je odváděna ze separátoru 17 sběrnými žlaby 26, zatímco separovaný.aktivovaný kal propadá zpět do přepourtěoího kanálu 20 a spodní část tohoto kanálu sevrací zpět do aerovaného aktivačního prostoru .2, část plynného dusíku, vzMkrajíího při denitrifikaci, se . vylučuje na povrchu částic aktivovaného kalu ve formě bublinek, obdobně jak již bylo popsáno u zařízení podle obr. 1 až . 3. Tyto bublinky se uvolnují při ‘turbulentní pohybu . aktivační směsi, v aerovaném aktivačním prostoru 2.
Další část vznikajícího plynného dusíku se však vylučuje uvnitř částic aktivovaného kalu ve formě mikrobublinek, které prorůstají strukturou těchto částic, jak již bylo popsáno u provedení podle obr. 1. Hromadění těchto mikrobublinek by zvyšova-12 240 757 lo hodnotu kalového indexu a proto je zapotřebí je odstranit· Uvedené mikrobublinky lze uvolnit a odstranit z aktivovaněho kalu pouze dostatečně intenzivní turbulencí, která jak již uvedeno, vystaví částice aktivovaného kalu působení střihové síly a uvolní z nich tyto mikrobublinky. K tomu účelu slouží jako zdroj lokální oblasti intenzivní turbulence proud vody, vystupující z trysky 8. Tento proud vytéká tak rychle, že vytváří na obvodě mezikuželový prostor s vysoce intenzivní turbulencí, která se pak rozšiřuje do celého kuželovité se rozšiřujícího proudu kapaliny. Intenzita turbulence u ústí trysky J^při tom pod*1 statně přesahuje hodnotu 1000 W,l , což již zcela postačuje na dosažení popsaného efektu.
Protože proces prorůstání aktivovaného kalu mikrobublinkami dusíku probíhá delší čas, není nutné při čistění méně znečistěných odpadních vod, jako jsou např. komunální odpadní vody, aplikovat intenzivní turbulenci na aktivovaný kal při každé otáčce aktivační směsi v cirkulačním okruhu a stačí, že pouze část proudu přijde přes místo aplikace intenzivní turbulence. Tím se dosáhne podstatné úspory energie při dostatečné kontrole vlastnosti aktivovaného kalu.
Energetická účinnost popsaného způsobu značně závisí na koncentraci aktivovaného kalu v aktivační směsi. Proto - je použití popsaného způsobu aplikace intenzivní turbulence ekonomicky vhodné zejména v případě vysoké koncentrace aktivovaného kalu. Toho se dociluje v integrovaných zařízeních se zabudováním velmi účinné separace s vracením aktivovaného kalu zpět do procesu aktivace. K tomu účelu slouží separátory 17 vytvořené vloženými stěnami 34 a 35 v horní části nádrže prakticky po celé půdorysné ploše zařízení. Použitá, vysoce účinná separace fluidní filtrací v
a spolu s velkou separační plochou umožňuje funkci zařízení s vysokou koncentrací aktivovaného kalu, což umožňuje snížení
V ' spotřeby energie na odstraňování dusíku aplikací intenzivní turbulence, na Únosnou ekonomickou míru se spotřebou energie o 15 - 30 % vyssši, než je pro v^Iastní provztošňování aktivačn:í směsdL. Efek:t denitrifikace za současné kontroly -kalového indexu přináší takové zlepšení kvality vyčištěné vody - a to - nejen v obsahu . dusíkatých látek, ale i uhlíkatých látek - které zdůvod13 ní zvýšení spoeby energto o uvedené mnototví. 57
Popsané zařízení na obr. 4 až 6 tak umožňuje použití denitrifikace i pro velké objemy méně znečistěných odpadních vod ekonomickou cestou. To má význam tam, kde je zapotřebí vyšší kvalita vyčištěné vody, např. při ochraně stojatých vod před eutrofizací. Stejně tak vysoká kvalita vyčištěné vody otevírá nové možnosti pro řešení bezodpadových technologií s uzavřenými cirkulaěixúimL · okruhy vody.
Způsob podle vynálezu není omezen na popsané příkladné zařízení. U starších typů zařízení, kde nelze dosáhnout potřebnou vysokou koncentraci aktivovaného kalu, např. u aktivačních příkopů, je možno aplikovat působení střihových sil na zahuštěný kal vracející se ze separace do aktivace.
Stejně tak zařízení popsané na obr. 4 až 6 nemusí mít zdroj v a zařízení pro provzdušnování lze řešit samostatně.
Způsob a zařízení podle vynálezu má četné výhody. Jednou z významných předností způsobů aktivačního čištění s denitrifikací s cirkulačním systémem je jeho obecná použitelnost. Způsob podle vynálezu je možno uplatnit pro čistění málo znečistěných odpadních vod, jako jsou např. splaškové odpadní vody, středně znečistěné např. potravinářské odpadní vody, i silně znečistěné, jako jsou kapalné exkrementy hospodářských zvířat.
Pro všechny tyto druhy vod představuje způsob podle vynálezu ekonomickou cestu intenzifikace čistění, která se neprojevuje pouze ve snížení obsahu dusíku, ale i dalších parametrů znečistění, jako jsou nerozpuštěné látky a organické látky, vyjádřené v hodnotách BSKj a CHSK.
Dosažená vyšší kvalita vyčištěné vody otevírá tak cestu k bezodpadovým technologiím s opětovným využíváním vyčištěné' vody v uzavřených oírkulačních druzích. což umožňuje dosažení úspor a ochranu životního prostředí.
Mimo tyto kvalitativní výhody přináší využití způsobu podle vynálezu předpoklady pro dosažení výrazných úspor investičních nákladů. Uvedený kvalitativní i kvantitativní efekt je důsledkem výrazného snížení kalového indexu aktivovaného kalu v cirkulačním systému s denitrifikací. Např. u některých potravinářských odpadních vod, jako jsou odpadní vody z masoprůmyslu,
- 14..240 757 lze dosáhnout snížení hodnoty kalového indexu na 1/2 až 1/3 hodnoty, která by se dosáhla bez použití způsobu podle vynálezu,
Uvedenými zlepšenými vlastnostmi kalu se dosahuje obecně zlepšených parametrů procesu.čistění, Snížený kalový index zlepšuje separovatelnost aktivovaného kalu, která se projevuje. zvýšením látkového povrchového zatížení separace a tím možnosti dosažení vyšší koncentrace aktivovaného kalu v aktivaci, což je výrazný intenzifikující faktor v celém rozsahu procesu aktivačního čistění, zejména nitrifikace a. denitrifikace, která je přímo závislá na stáří kalu,
Výsledným efektem je možnost značného zmenšení objemu zařízení pro aktivaci proti zařízení s denitrifikací bez uplatnění způsobu podle vynálezu.
Zmenšení rozměrů zařízení se projeví příznivě nejen v ceně zařízení, ale i ve zmenšení závislosti zařízení na atmosferických vlivech, zmenšením přestupu tepla, Při vysoké závislosti nitrifikačních a denitrifikačních pochodů na teplotě - zvýšení teploty o 10 °C edstavuje zrychlerá těchto pocho cca o 100 % - přináší zmenšení rozměrů zařízení výrazné úspory, zejména v zimním období a současně zvýšení účinnosti čistění,
Snížením hodnoty kalového indexu se zmenšuje i tendence kalu k flotaci, projevující se výrazně v nežádoucím úniku nerozpuštěných látek do vyčištěné vody, Výsledkem je výrazné zlepšení účinnosti separace, umožňující zmenšení rozměrů systému separace a zvýšení kvality vyčištěné vody, . ,

Claims (12)

  1. PŘEDMÉT VYNÁLEZU
    240 757
    1. Způsob biologického aktivačního čistění odpadních vod ,s nitrifikací a denitrifikací v cirkulačním systému napojeném na systém separace aktivovaného kalu, vyznačený tím, že v čis- v
    tícím systému je vytvořena alespoň jedna lokální oblast intenzivní turbulence s absorbovaným příkonem větřím než 300 wattů na jeden litr kapaliny s částicemi aktivovaného kalu, v níž na částice aktivovaného kalu působí střihové síly, které tyto částice desintegru.ií.
  2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že tlak aktivační směsi, vstupující do lokální oblasti intenzivní turbulence nebo do její části, je nižší, než je tlak lokální oblasti intenzivní turbulence.
  3. 3. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že působení lokální oblasti intenzivní turbulenoe je přerušované, popřípadě kolísavé.
  4. 4. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že lokální oblast intenzivní turbulence je vytvářena v aktivační směsi, proudící z denitrifikace anebo ž nitrifikace do denitrifikace.
  5. 5. Způsob podle bodu 4, vyznačený tím, že do lokální oblasti intenzivní turbulence v aktivační směsi proudící z denitrifikace do nitrifikace je přiváděn vzduch.
  6. 6. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že lokální oblast intenzivní turbulence působí v odvodu aktivovaného kalu ze systému jeho separace.
  7. 7. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že lokální oblast intenzivní turbulence působí v aktivační směsi čerpané ze systému separace fluidní filtrací pod hladinou fluidního filtru do denitrifikace nebo nitrifikace.
    240 7S7
  8. 8. Způsob podle bodů 1, 3 a 7, vyznačený tím, že během působení lokální oblasti intenzivní turbulence je nátok surové vody snížen nebo přerušen.
    У. Zařízení к provádění způsobu podle bodu 1, vyznačené tím, že zdroj lokální oblasti intenzivní turbulence je tvořen tryskou (8), zaústěnou do cyklonu (
  9. 9) uspořádaného nad hladinou aerovaného aktivačního prostoru (2) a napojenou na výtlak (7) čerpadla (6), jehož odběr je napojen na spodní Část denitrifikácního prostoru (4), jehož horní část je propojena s aerovaným aktivačním prostorem (2) vratným potrubím (10), do nějž je zaústěn přívod (11) surové vody.
  10. 10. Zařízení к provádění způsobu podle bodu 1, vyznačené tím, že zdroj lokální oblasti intenzivní turbulence je tvořen míchadlem (13, 14) zařazeným do výtlaku (7) čerpadla (6), jehož odběr je napojen na spodní část denitrifikačního prostoru (4).
  11. 11. Zařízení к provádění způsobu podle bodu 1, vyznačené tím, že zdroj lokální oblasti intenzivní turbulence je tvořen tryskou (8), napojenou jednak na čerpadlo (6), jehož odběr je zaústěn do denitrifikačního prostoru (4), jednak na rozváděči potrubí (16) vzduchu, při čemž tryska (6) je uspořádána přímo v aeroveném aktivačním prostoru (2).
  12. 12. Zařízení к provádění způsobu podle bodu 6, vyznačené tím, že zdroj lokální oblasti intenzivní turbulence je uspořádán v propojovací šachtě (19) pro odvod aktivovaného kalu ze separátoru (17) do aerovaného aktivačního prostoru (2).
CS835052A 1983-07-04 1983-07-04 Sewage biological activation treatment method with denitration in circulation system and equipment for performance of this method CS240757B1 (en)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS835052A CS240757B1 (en) 1983-07-04 1983-07-04 Sewage biological activation treatment method with denitration in circulation system and equipment for performance of this method
IT83380/84A IT1181193B (it) 1983-07-04 1984-07-03 Procedimento per attivare biologicamente la depurazione delle acque di scarico con denitrificazione in un sistema a circolazione, e dispositivo per l'effettuazione di tale procedimento
GB08416992A GB2143811B (en) 1983-07-04 1984-07-04 Biological activating cleaning of waste waters
AT2149/84A AT392956B (de) 1983-07-04 1984-07-04 Verfahrens
NL8402134A NL8402134A (nl) 1983-07-04 1984-07-04 Werkwijze voor het biologisch zuiveren van afvalwater en inrichting voor het uitvoeren van deze werkwijze.
FR848410610A FR2548655B1 (fr) 1983-07-04 1984-07-04 Procede d'epuration a activation biologique avec denitrification dans un systeme circulatoire et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procede
DE3424615A DE3424615C2 (de) 1983-07-04 1984-07-04 Verfahren und Kläranlage zur biologischen Abwasserreinigung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS835052A CS240757B1 (en) 1983-07-04 1983-07-04 Sewage biological activation treatment method with denitration in circulation system and equipment for performance of this method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS505283A1 CS505283A1 (en) 1985-07-16
CS240757B1 true CS240757B1 (en) 1986-02-13

Family

ID=5394633

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS835052A CS240757B1 (en) 1983-07-04 1983-07-04 Sewage biological activation treatment method with denitration in circulation system and equipment for performance of this method

Country Status (7)

Country Link
AT (1) AT392956B (cs)
CS (1) CS240757B1 (cs)
DE (1) DE3424615C2 (cs)
FR (1) FR2548655B1 (cs)
GB (1) GB2143811B (cs)
IT (1) IT1181193B (cs)
NL (1) NL8402134A (cs)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4204590C2 (de) * 1992-02-15 1995-05-04 Dyckerhoff & Widmann Ag Verfahren zur biologischen Abwasserreinigung in einem Belebungsbecken
DE19502856C2 (de) * 1995-01-30 1997-08-07 Vit Robert Klärvorrichtung, Eindickzentrifuge und Verfahren zur Verminderung der Schlammproduktion in Kläranlagen
WO1996023736A1 (de) * 1995-01-30 1996-08-08 Robert Vit Vorrichtung und verfahren zum eindicken und fördern von abwässerschlämmen
AT406261B (de) * 1997-11-20 2000-03-27 Kurt Gassner Verfahren zur reinigung von abwasser
AT2078U3 (de) * 1997-11-20 1998-08-25 Kurt Gassner Verfahren zur reinigung von abwasser
RU2144517C1 (ru) * 1999-05-05 2000-01-20 Камайданов Евгений Николаевич Способ обработки сточных вод и установка для его реализации
US7811456B2 (en) * 2007-10-11 2010-10-12 Recology Inc. Systems and methods for combining and converting solid and liquid organic waste materials into useful products
CN110482686B (zh) * 2019-03-26 2023-12-12 浙江海牛环境科技股份有限公司 一种适用于氧化沟生物脱氮的降耗提效的系统及方法
CN113968617B (zh) * 2021-06-25 2023-09-19 北京绿恒科技有限公司 倒置式多向流好氧颗粒污泥水处理装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3805481A (en) * 1964-04-23 1974-04-23 E Armstrong Apparatus for and process of treating liquids with a gas
US3650950A (en) * 1969-08-20 1972-03-21 Robert W White Material shearing mixer and aerator
DE2426672C3 (de) * 1974-06-01 1980-04-24 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur Rekoagulation von Belebtschlammflocken und hierfür geeigneter Rekoagulator
GB1511047A (en) * 1975-07-07 1978-05-17 Activox Inc Process for total sewage treatment
US3997437A (en) * 1975-07-25 1976-12-14 Prince Jack E Aerobic type sewage digestion system
BR7800726A (pt) * 1977-02-08 1978-11-28 Union Carbide Corp Processo para a digestao de lama;e processo para remocao de bod de agua de rejeito em uma zona de aeracao coberta,e digestao da lama ativada com oxigenio gasoso
AU523598B2 (en) * 1977-11-04 1982-08-05 John Hager Reid Aeration ditch
DE3002604A1 (de) * 1980-01-25 1981-07-30 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verfahren und vorrichtung zur biologischen reinigung von abwasser
GB2110658B (en) * 1981-11-03 1985-03-13 Agrotechnika Np Apparatus for cleaning waste liquid
DE3144019A1 (de) * 1981-11-05 1983-05-19 Agrotechnika, N.P., podnikové riaditelstvo, Zvolen Vorrichtung zur biologischen reinigung kohlenstoff- und stickstoffhaltiger abwaesser
FR2516910B1 (fr) * 1981-11-20 1986-09-12 Agrotechnika Np Installation pour l'epuration biologique d'eaux usees contenant du carbone et de l'azote

Also Published As

Publication number Publication date
GB2143811B (en) 1987-09-23
NL8402134A (nl) 1985-02-01
IT8483380A0 (it) 1984-07-03
IT1181193B (it) 1987-09-23
FR2548655B1 (fr) 1990-08-24
GB2143811A (en) 1985-02-20
FR2548655A1 (fr) 1985-01-11
DE3424615A1 (de) 1985-02-14
DE3424615C2 (de) 1994-04-07
GB8416992D0 (en) 1984-08-08
ATA214984A (de) 1990-12-15
AT392956B (de) 1991-07-25
CS505283A1 (en) 1985-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5364529A (en) Wastewater treatment system
KR100273913B1 (ko) 생물학적반응에의한하폐수처리장치및방법
CS239007B1 (en) Method of nitrogen substances containing biological activation sewage treatment and equipment for application of this method
CS240757B1 (en) Sewage biological activation treatment method with denitration in circulation system and equipment for performance of this method
US20050126995A1 (en) Aerobic wastewater management system, apparatus, and method
WO1994029225A1 (en) Oxidation ditch wastewater treatment and denitrification system
PL186772B1 (pl) Sposób i urządzenie do oczyszczania ścieków
US6773596B2 (en) Activated sludge method and device for the treatment of effluent with nitrogen and phosphorus removal
JP4014581B2 (ja) 生物濾過装置
US7022237B2 (en) Aerobic wastewater management system, apparatus, and method
CZ2003948A3 (cs) Způsob a zařízení pro úpravu odpadní vody se zvýšenou redukcí pevných látek
JP2004321908A (ja) 汚水処理装置および汚水処理方法
RU2013382C1 (ru) Способ очистки сточных вод и установка для его осуществления
JPH0233438B2 (cs)
JP4409532B2 (ja) 畜産廃水及び糞尿等のような高濃度の窒素を含む汚廃水の処理装置及びその処理方法
KR101999329B1 (ko) 하폐수 처리공정의 슬러지 농축 및 탈수 시스템 및 이의 성능유지관리 방법
US3990967A (en) Positive progressive biochemical digestion of organic waste
SU1442508A1 (ru) Оборудование дл биологической очистки сточных вод,содержащих углеродистые и азотистые вещества
JPS643557B2 (cs)
KR102670533B1 (ko) 하폐수의 고도산화 수처리장치
JPS6125439B2 (cs)
CS216658B2 (en) Method of flotation cleaning of liquids and device for executing the said method
JPH0659478B2 (ja) 有機性廃水の処理方法
CS244928B2 (en) Method and apparatus for biological purification of waste waters
SU1629256A1 (ru) Аэротенк