CS259642B1

CS259642B1 - Method of suspended substances' separation intensification and equipment for realization of this method

Info

Publication number: CS259642B1
Application number: CS872435A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Konicek; Petr Fuchs; Jaroslav Tomicek; Josef Drazsky; Jindrich Tomek; Jiri Fiser
Original assignee: Zdenek Konicek; Petr Fuchs; Jaroslav Tomicek; Josef Drazsky; Jindrich Tomek; Jiri Fiser
Priority date: 1987-04-06
Filing date: 1987-04-06
Publication date: 1988-10-14
Also published as: CS243587A1

Abstract

Způsob intenzifikace oddělování suspendovaných látek, zejména aktivovaného kalu z vody, spočívá v tom, že vtoková energie vody přicházející k sedimentaci se utlumí na 4 až 10 W a současně se vytvoří rychlostní gradient proudu směsi přiváděné k sedimentaci 20 až 40 s-1. Sedimentace se provádí v kruhové strojně stírané nádrži, která je vybavena otočným válcem, který je centricky upraven na pojízdném otočném zařízení pro stírání kalu tak, že je otočný v souhlasném smyslu s tímto zařízením a je vybaven radiálními přepážkami.Method of intensifying the separation of suspended in particular activated sludge from the water, is that the gating energy the water coming to sedimentation is attenuated at 4 to 10 W, and at the same time, a speed is created the gradient of the mixture stream fed to sedimentation of 20 to 40 s-1. Sedimentation se performed in a circular machine-wiped tank which is equipped with a rotating cylinder which it is centered on a mobile swivel a device for sludge wiping such that it is rotatable in agreement with this device and it is equipped with radial partitions.

Description

Vynález se týká oddělování suspendovaných látek, zejména aktivovaného kalu z vody sedimentací a zařízení k provozování tohoto způsobu.The invention relates to the separation of suspended matter, in particular activated sludge, from the water by sedimentation and to an apparatus for operating the process.

Při biologickém čištění odpadních vod se vychází z toho, že některé organismy jsou schopny využívat nečistoty rozpuštěné ve vodě jako zdroj potravy. Tím principiálně dochází k tomu, že ve vodě rozpuštěná složka je převáděna na nerozpuštěnou (aktivovaný kal), která se v dalším kroku oddělí sedimentací v dosazovací nádrži. Aktivovaný kal obsahuje obtížně usaditelné částice velikosti 0,5 až 5 μτη a usaditelné částice velikosti 30 μΐη až 2 000 μτη.Biological treatment of wastewater assumes that some organisms are able to use impurities dissolved in water as a food source. In principle, this leads to the fact that the water-soluble component is converted into undissolved (activated sludge), which in the next step is separated by sedimentation in the settling tank. Activated sludge contains hardly settable particles of 0.5 to 5 μτη and settable particles of 30 μΐη to 2000 μτη.

Účinnost dosazovacích nádrží je ovlivněna řadou faktorů, které je v zásadě možno rozdělit na dvě skupiny. Do první můžeme zařadit technologické vlivy, jako např. druh čištěné vody, použitou technologii čištění, charakter biologického oživení aktivovaného kalu, druhá skupina je řízena hydraulickými příčinami jako například způsob utlumení vtokové kinetické energie, vytváření hustotních proudů u dna nádrže a dále zejména to, že při stávající konstrukci dosazovacích nádrží nedochází k vytvoření dostatečně velkého rychlostního gradientu 20 až 40 s^_1, aby v průběhu sedimentace docházelo k ortokinetické koagulaci aktivovaného kalu a tím k odstranění částic 0,5 až 5 μτη. V důsledku uvedených příčin se obsah suspendovaných látek ve vodě za dosazovací nádrží pohybuje v rozmezí od 30 do 70 mg. 1^_1, přičemž v některých obzvláště nepříznivých případech může být horní hranice intervalu násobně překročena. Tato skutečnost vede ke zhoršování kvality vodních toků, do kterých je vyčištěná voda vypouštěna a ztěžuje opětovné využití vyčištěné vody bez zařazení dalšího separačního nebo čistírenského stupně.The efficiency of the secondary settling tanks is influenced by a number of factors, which can basically be divided into two groups. The first group includes technological influences, such as the type of treated water, used cleaning technology, the biological recovery of activated sludge, the second group is controlled by hydraulic causes such as the way of attenuating kinetic energy, generating density currents at the bottom of the tank and when settling tanks existing structure does not create a sufficiently large velocity gradient from 20 to 40 with ^_1, during sedimentation occurred ortokinetické coagulate the sludge and thereby to remove particles from 0.5 to 5 μτη. As a result, the suspended solids content in the water downstream of the settling tank ranges from 30 to 70 mg. 1 ^_1, in some particularly difficult cases the upper limit may be exceeded interval times. This leads to a deterioration in the quality of the watercourses into which the purified water is discharged and makes it difficult to reuse the purified water without the inclusion of an additional separation or treatment stage.

Z těchto důvodů se navrhují různě konstrukční úpravy vtoků sloužící k útlumu vtokové kinetické energie, k usměrnění a k rovnoměrnému rozdělení vtékající aktivační směsi (směsi určené k sedimentaci) po celém obvodu vtokového válce. K tomu účelu se používají tzv. nosné stěny nebo Stengelovy odrazné terče.For these reasons, various design modifications of the gates are designed to attenuate the inlet kinetic energy, to regulate and to uniformly distribute the incoming activation mixture (the mixture to be sedimented) along the entire perimeter of the inlet cylinder. So-called load-bearing walls or Stengel reflective targets are used for this purpose.

Nevýhoda těchto zařízení spočívá v tom, že jsou nepohyblivá a neumožňují dokonalý průběh flokulace. Uvedené nedostatky odstraňuje způsob intenzifikace oddělování suspendovaných látek, zejména aktivovaného kalu, z vody sedimentací, jehož princip spočívá v tom, že toková energie vody přicházející k sedimentaci, se utlumí za 40 až 100 W na 4 až 10 W a současně se pomalým mícháním ve flokulačním prostoru vytvoří rychlostní gradient proudu směsi přiváděné k sedimentaci 20 až 40 s^_1.The disadvantage of these devices is that they are immobile and do not allow perfect flocculation. These drawbacks are eliminated by a method of intensifying the separation of suspended matter, in particular activated sludge, from the water by sedimentation, the principle of which is that the flow energy of the water coming to sedimentation is attenuated after 40 to 100 W to 4 to 10 W creates space velocity gradient mixture stream fed to the sedimentation 20-40 with ^_1.

Uvedený způsob se provádí v zařízení, které tvoří stíraná nádrž vybavená na vtoku nornými stěnami nebo Stengelovými odrazovými terči k útlumu vtokové kinetické energie a k usměrnění k rovnoměrnému rozdělení vtékající směsi přiváděné k sedimentaci po celém obvodu vtokového válce, která je upravena podle vynálezu tak, že k útlumu kinetické energie vody vytékající ze středního válce a jejímu rozdělení po celém obvodu je vybavena otočným válcem, který je centricky upraven na pojízdném otočném zařízení pro stírání usazeného a plovoucího kalu tak, že je otočný v souhlasném smyslu spolu s tímto zařízením, přičemž uvnitř válce jsou umístěny radiální přepážky. Přepážek může být různé množství od čtyř do šestnácti, s výhodou osm až dvanáct.Said method is carried out in a device comprising a scraper tank equipped with inflatable walls or Stengel reflective targets to attenuate the inlet kinetic energy and to direct the uniform distribution of the inflow mixture fed to sedimentation along the perimeter of the inlet cylinder, adapted to the invention The attenuation of the kinetic energy of the water flowing out of the central cylinder and its distribution around the perimeter is equipped with a rotating cylinder which is centrically arranged on the movable rotary device for wiping settled and floating sludge so that it is rotatable in common with this device. placed radial baffles. The baffles may be of varying amounts from four to sixteen, preferably eight to twelve.

Na obr. 1 je půdorys a na obr. 2 svislý řez konstrukce vtokového objektu podle vynálezu. Do pevného středového válce 1 opatřeného výtokovoýml otvory 2 je zaústěno přivádějící potrubí 3 aktivační směsi. Vnější otočný válec 4 opatřený na vnitřní straně radiálními přepážkami (žebry) 5 je upevněn na otočném zařízení 6 pro stírání kalu (otočném mostě).Fig. 1 is a plan view and Fig. 2 shows a vertical section of the structure of the inflow object according to the invention. The fixed central cylinder 1 provided with outflow openings 2 is connected to the supply line 3 of the activation mixture. The outer rotary cylinder 4 provided on the inside with radial baffles (ribs) 5 is mounted on the rotary sludge wiping device 6 (rotary bridge).

Aktivační směs vtéká výtokovými otvory 2 ze středního uklidňovacího válce 1 do prstencového prostoru mezi vnější stěnu středního vtokového válce 1 a vnitřní stěnu otočného válce 4. Nárazem na vnitřní stěnu otočného válce dojde k útlumu vtokové energie ze 40 až 100 W ha 4 až 10 W a k usměrnění proudu směrem ke dnu dosazovacího prostoru. Přitom je aktivační směs promíchávána radiálními přepážkami (žebry) 5 tak, aby vytvořený rychlostní gradient proudu aktivační směsi vytvořený mícháním pomocí přepážek umožnil flokulaci malých, obtížně sedimentujících částic na větší usadiíelné částice (vložky).The activation mixture flows through the outflow openings 2 from the central calming roller 1 into the annular space between the outer wall of the central inlet roller 1 and the inner wall of the rotating roller 4. Impact on the inner wall of the rotating roller dampens the inflow energy from 40 to 100 W and 4 to 10 W and rectification of the current towards the bottom of the settling space. In this case, the activation mixture is agitated by radial baffles (5) so that the velocity gradient of the activation mixture stream formed by the baffle mixing allows flocculation of small, hardly settling particles to larger settable particles (inserts).

Další výhoda vynálezu spočívá také v tom, že snižuje obsah vypouštěných suspendovaných látek o 50 až 80 %, snižuje biochemickou spotřebu kyslíku vypouštěné vody o 25 až 50 °/o, což v mnoha případech odstraňuje nutnost budovat či případně provozovat další čistírenský stupeň, jako je například stabilizační nádrž či provzdušňovaná laguna.Another advantage of the invention is that it reduces the suspended solids content by 50-80%, reduces the biochemical oxygen demand of the discharged water by 25-50%, which in many cases eliminates the need to build or possibly operate an additional treatment stage, such as such as a stabilization tank or an aerated lagoon.

Příklad použití vynálezu bude objasněn v následujícím příkladě:An example of use of the invention will be illustrated in the following example:

PřikladlHe did

Do dvou kruhových strojně stíraných dosazovacích nádrží jednostupňové biologické aktivační čistírny průmyslových odpadních vod přitéká cca 1 360 m³. h^_1 odpadní vody. Z tohoto množství je cca polovina tvořena recyklovaným aktivovaným kalem. Odpadní voda je zavedena do betonových středových válců o průměru cca 2 800 mm, z kterých vytéká do vlastního usazovacího prostoru. K utlumení vtokové energie a rozdělení vody po příčném profilu nádrže jsou použity Sten259B42 gelovy talíře, které jsou umístěny na vněj- da vystupující z dosazovacích nádrží násleších stranách výtokových potrubí. dující hodnoty:Approximately 1,360 m ³ flows into two circular mechanically wiped sedimentation tanks of a single-stage biological activation wastewater treatment plant. h ^_1 waste water. About half of this amount consists of recycled activated sludge. The waste water is introduced into concrete central cylinders with a diameter of approx. Sten259B42 gel plates are used to attenuate the inlet energy and distribute water along the transverse profile of the tank, which are located on the outside protruding from the settling tanks on the other sides of the outlet pipes. The following values:

Při dlouhodobém sledování vykazovala voukazatel 0In the long-term follow-up, the indicator showed 0

Obsah suspendovaných látek (mg. I“¹) Biochemická spotřeba kyslíku (mg BSKs. I“¹} Počet volných mikrovložek a bakterií o velikosti 1 až 10 μηιContent of suspended substances (mg. I “ ¹ ) Biochemical oxygen demand (mg BODs. I“ ¹ } Number of free micro-elements and bacteria size 1 to 10 μηι

23,523.5

21,721.7

1.107 — 1.₁₀8 jedinců . ml“¹ 1.107 - 1. ₁₀ 8 individuals. ml “ ¹

Uvedené dosazovací nádrže byly upraveny následujícím způsobem: Kolem každého středového betonového válce byl vytvořen kruhový prostor pomocí plechového válce o průměru 3 400 mm a výšce 2 500 mm, na jehož vnitřním obvodě bylo realizováno 8 radiálních přepážek o šířce 100 mm. Tento válec byl připevněn centricky na pojízdný most stíracího zařízení tak, že sahá 200 mm pod horní hranu středových betonových vtokových válců. Tímto uspořádáním došlo k nahrazení Stengeiových talířů otočným plným válcem, který plní funkci útlumu vtokové energie a současně vytváří u dna nádrže hustotní proud tak, že nedochází k vyplavování vloček kalu k hladině. Radiální přepážky vytváří rychlostní gradient v rozmezí 20 až 40 s“¹, Čímž dochází k ortokinetické koagulaci aktivovaného kalu, což způsobuje aglomeraci vloček o velikosti 1 až 10 /mi na makrovločky o velikosti 100 μΐη a větší.Said settling tanks were treated as follows: A circular space was created around each central concrete cylinder by means of a sheet metal cylinder with a diameter of 3,400 mm and a height of 2,500 mm, on whose inner circumference 8 radial baffles of 100 mm width were realized. This cylinder was mounted centrically to the wiper bridge so that it extends 200 mm below the upper edge of the central concrete inlet rollers. This arrangement replaced the Stengei plates with a rotatable solid cylinder, which serves to attenuate the inflow energy and at the same time creates a density stream at the bottom of the tank so that no flocculation of sludge floods to the surface occurs. The radial baffles create a velocity gradient in the range of 20 to 40 s ^-1 , thereby causing orthokinetic coagulation of the activated sludge, causing agglomeration of the flakes of 1 to 10 µm to macroblocks of 100 μΐη and greater.

Během dlouhodobého sledování kvality vody vystupující z intenzifikovaných dosazovacích nádrží byly dosahovány následující hodnoty:During long-term monitoring of water quality coming from intensified settling tanks the following values were reached:

ukazatel 0pointer 0

Obsah suspendovaných látek (mg. I“¹) 15,0Suspended matter content (mg, ¹ ) 15.0

Biochemická spotřeba kyslíku (mg BSKs. I“¹) 12,3Biochemical oxygen demand (mg BODs. I) ¹ 12.3

Počet volných mikrovloček a bakterií 1.10¹ — 1.10⁵ o velikosti 1 až 10 μΐη jedinců . ml“¹ Number of free micro-flakes and bacteria 1.10 ¹ - 1.10 ⁵ of 1 to 10 μΐη individuals. ml “ ¹

Claims

Subject

Method for intensifying the separation of suspended matter, in particular activated sludge, from water by sedimentation, characterized in that the inlet energy of the water entering the sedimentation is attenuated from 40 to 100 W to 4 to 10 W and simultaneously creates a velocity gradient of the mixture flow fed to sedimentation 20 to 40 s “ ¹ .

2. Apparatus for carrying out the method according to claim 1, comprising a circular machine-wiped tank equipped with a scouring wall or Stengel reflective targets for inhibiting its inlet kinetic energy and for rectifying and uniformly distributing the incoming mixture to sediment along the perimeter of the inlet cylinder; that in order to attenuate the kinetic energy of the water discharged from the central cylinder and to distribute it along its entire circumference, it is equipped with a rotary cylinder (4) which is arranged centrally on the movable rotary device (6j) to wipe settled and floating sludge radial partitions (5) are located inside the cylinder (4).