CS266001B1 - Způsob aktivačního procesu při biologickém čiéténí odpadních vod - Google Patents

Abstract

Vzhledem k rostoucí eutrofizaci povrchových vod je stále častěji vyžadována při biologickém čištění odpadních vod denitrifikace. Podle vynálezu se ekonomicky zvýhodňuje u malých aktivačních čistíren proces denitrifikace tak, že se střídavě zavádí v dolní části aktivační nádrže promíchávání aktivační směsi s koncentrací rozpuštěného kyslíku větší než 0,5 mg/1 a promíchávání aktivační směsi s koncentrací rozpuštěného kyslíku menší než 0,5 mg/1 až nula a přitom je v horní části aktivační nádrže zavedeno prakticky trvale promíchávání aktivační směsi s koncentrací roz

Description

Vynález se týká způsobu aktivačního procesu při biologickém čištění odpadních vod především v malých hlubších nádržích za probíhající nitrifikace a denitrifikace.

Dosud se proces nitrifikace a denitrifikace provádí tak, že odpadní vody a kaly jsou vedeny do jednotlivých oddělených zón vedle sebe, ve kterých se podle svého účelu trvale promíchává aktivační směs, jednak při udržování koncentrace rozpuštěného kyslíku nad 0,5 mg/1 (tzv. zóna oxická) a jednak při udržování koncentrace rozpuštěného kyslíku pod 0,5 mg/1 až nula (tzv. zóna anoxická až anaerobní). Přitom je třeba do aktivačního prostoru sudržovanou koncentrací kyslíku pod 0,5 mg/1 až nula vracet pomocí čerpadla aktivovaný kal. Tímto způsobem se snižují nežádoucí vyšší koncentrace dusíku v odtoku, popř. i fosforu. Uvedený známý způsob se v CSSR používá v čistírně Hydrovit výrobce Vítkovických železáren a strojíren Klementa Gottwalda v Ostravě s kapacitou napojených obyvatel 500; pro menší čistírny se tento způsob nepoužívá, poněvadž není výrobně ekonomické konstrukční oddělování malých aktivačních nádrží spojené pak ještě s různými aeračními, popř. i míchacími prostředky. U velmi malých čistíren s výhodným propojením aktivačního a dosazovacího prostoru štěrbinou u dna nelze pak tohoto známého způsobu vůbec použít.

Podstata způsobu aktivačního procesu při biologickém čištění odpadních vod záleží v tom, že nejméně v objemu dolní čtvrtiny výšky vody v aktivační nádrži se střídavě zavádí promíchávání aktivační směsi s koncentrací rozpuštěného kyslíku větší než 0,5 mg/1 a promíchávání aktivační směsi s koncentrací rozpuštěného kyslíku menší než 0,5 mg/1 až nula nejméně jedenkrát týdně, přičemž nejkratší interval promíchávání aktivační směsi s koncentrací rozpuštěného kyslíku menší než 0,5 mg/1 až nula je jedna hodina a současně se v objemu horní čtvrtiny výšky vody v aktivační nádrži zavádí promíchávání aktivační směsi s koncentrací rozpuštěného kyslíku větší než 0,5 mg/1 po dobu alespoň lOx delší než v objemu dolní čtvrtiny výšky vody v aktivační nádrži až trvale.

Při promíchávání aktivační směsi s koncentrací rozpuštěného kyslíku větší než 0,5 mg/1 (dále jen promíchávání s aerací) se usaditelné látky nebo jejich převážná část udržují ve vodě ve vznosu a při promíchávání aktivační směsi s koncentrací rozpuštěného kyslíku menší než 0,5 mg/1 až nula (dále jen promíchávání) se může vytvářet i hustší fáze usaditelných látek u dna; promíchávání podle vynálezu může být způsobováno i jen samotným indukovaným prouděním z horní části nádrže. Při promíchávání s aerací se vytváří tzv. oxická zóna, ve které může v důsledku proměnného zatěžování odpadními vodami klesnout místy koncentrace rozpuštěného kyslíku v aktivační směsi i pod 0,5 mg/1. Při procesu s promícháváním se vytváří tzv. anoxická až anaerobní zóna s optimální koncentrací rozpuštěného kyslíku 0,3 mg/1 až nula. Denitrifikační proces je tu podporován usazujícími se organickými látkami surových odpadních vod a aktivovaného kalu, které do dolní části aktivační nádrže proniknou z části horní. Při čištění odpadních vod s velmi vysokým stářím kalu a vysokou nitrifikací může postačit popsané střídání promíchávání s aerací a promíchávání v dolní části aktivační nádrže i jen jedenkrát týdně, ale běžněji bude výhodnější zavádět uvedené střídání častěji, až denně. Při kratším intervalu promíchávání podle vynálezu než cca 2 hodiny nedochází již prakticky k význěmější dentirifikaci, případně ještě tehdy, je-li přitom interval zaváděného promíchávání s aerací velmi krátký, např. 15 minut. Záleží zde ovšem také na koncentraci aktivační směsi i její teplotě. Ke střídavému zavádění promíchávání s aerací může posloužit i pouhé čerpadlo nebo vrtule v dolní části aktivační nádrže způsobující ale dostatečnou výměnu aktivační směsi mezi dolní a horní částí aktivační nádrže. Horní a dolní část aktivační nádrže se pro využívání vynálezu nemusí konstrukčně oddělovat, ale v některých případech zejména u mělčích aktivačních nádrží může být částečné oddělení výhodné. Při způsobu podle vynálezu mohou být odpadní vody a kaly přiváděny nebo odváděny jak v horní tak v dolní části aktivační nádrže; optimální volba jednotlivých parametrů při využívání vynálezu tu závisí na komplexu daných podmínek. Vynález lze nejvýhodněji využívat v malých aktivačních nádržích do cca 200 m³ a zejména hlubších než cca 2,5 m.

V následujícím je popsáno příkladné využití vynálezu v malé kruhové aktivační nádrži s obvodovou dosazovací nádrží propojenou u dna štěrbinou na vracení kalu do nádrže aktivační.

266001*

Aktivační směs v aktivační nádrži byla trvale provzdušována ode dna, takže se dobře promíchávala a všude byl dostatek rozpuštěného kyslíku v rozmezí 0,6 až 2,5 mg/1. Přiváděné odpadní vody o průměrné teplotě 17° C byly čištěny s průměrným čistícím efektem 92% redukce BSK5 (biochemické spotřeby kyslíku pětidenní) a odtok vyčištěné odpadní vody obsahoval v průměru 45 mg/1 dusičnanů. Koncentrace aktivační směsi činila 5,3 mg/1 sušiny. Potom byl zaveden způsob podle vynálezu tak, že aktivační nádrž hluboká 3,5 m byla střídavě provzdušována jenom v hloubce 1,4 m pod hladinou po dobu 3 hodin a pak u dna nádrže po dobu 20 minut? tedy v dolní části aktivační nádrže bylo zaváděno podle vynálezu promíchávání s aerací střídavě vždy 20 minut a promíchávání po dobu 3 hodiny. Horní část aktivační nádrže (nejméně 1,4 m pod hladinou) byla trvale promíchávána s aerací s koncentrací rozpuštěného kyslíku v rozmezí 0,8 až 2,5 mg/1 a při promíchávání v dolní části aktivační nádrže (jen indukované proudění) se udržovala koncentrace rozpuštěného kyslíku 0,2 mg/1 až nula, v přechodné části uprostřed vysoké cca 0,4 m pak cca 0,5 mg/1. Při promíchávání s aerací po dobu 20 minut ode dna aktivační nádrže se pak udržovala v celé aktivační nádrži koncentrace rozpuštěného kyslíku 0,6 až 2,2 mg/1. Čistící efekt 92% redukce BSK5 byl plně zachován a v odtoku se snížila koncentrace dusičnanů na 14 mg/1. Přitom se dosáhlo cca 15% úspory elektrické energie. V této konstrukci aktivační čistírny s propojovací štěrbinou u dna mezi aktivační a dosazovací nádrží nelze dosud známý způsob denitrifikace vůbec použít. ·

Optimální vzaby jednotlivých technologických parametrů pro danou konstrukci aktivační čistírny je třeba zjistit ve zkušebním provozu. V některých případech, ovlivněných zejména složením odpadních vod, lze využitím vynálezu dosáhnout i vyššího čistícího účinku, případně i odstraňování fosforu.

Claims (1)

1. Způsob aktivačního procesu při biologickém čištění odpadních vod, vyznačený tím, že nejméně v objemu dolní čtvrtiny výšky vody v aktivační nádrži se střídavě zavádí promíchávání aktivační směsi s koncentrací rozpuštěného kyslíku větší než 0,5 mg/1 a promíchávání aktivační směsi s koncentrací rozpuštěného kyslíku menší než 0,5 mg/1 až nula nejméně jedenkrát týdně, přičemž nejkratší interval promíchávání aktivační směsi s koncentrací rozpuštěného kyslíku menší než 0,5 mg/1 až nula je jedna hodina a současně se nejméně v objemu horní čtvrtiny výšky vody v aktivační nádrži zavádí promíchávání aktivační směsi s koncentrací rozpuštěného kyslíku větší než 0,5 mg/1 po dobu alespoň lOx delší než v objemu dolní čtvrtiny výšky vody v aktivační nádrži až trvale.