CZ184198A3 - Způsob čištění odpadních vod a zařízení k provádění způsobu - Google Patents

Abstract

Způsob čištění odpadních vod biologickou cestou s využitím aktivačního systému s aktivovanýmkalemve vznosu a zařízení k provádění způsobu spočívající v tom, že do I. aktivačního stupně, kteiý má současně funkci nádrže vyrovnávací a kalojemu, se přivádějí odpadní vody anásledně se přečerpávají do II. aktivačního stupně - reaktoru s diskontinuálním průtokem, kde probíhájejich dočištění. * Vlastní biologické čištění probíhá vjednotlivých fázích, přičemž aktivační fáze nastává současně v I. i II. aktivačním stupni ve dvou reaktorech s diskontinuálnímprůtokem. Protože fáze plnění II. aktivačního stupně nastává až po fázích sedimentace a prázdnění reaktoru,je toto dostatečný čas i k oddělení kalu od předčistené vody v I. aktivačním stupni, ktetý tak zůstává u dna nádrže, a Π. aktivační stupeňje pak plněn předčištěnou vodou bez kalu. Přebytečný aktivovaný kal z Π. aktivačního stupně se vrací k uskladnění a další aerobní stabilizaci do I. aktivačního stupně.

Description

Způsob čištění odpadních vod a zařízení k provádění způsobu

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu čištění odpadních vod biologickou cestou s využitím aktivačního systému s aktivovaným kalem ve vznosu a zařízení k provádění způsobu, který je vhodný zejména pro větší domovní čistírny a pro průmyslové odpadní vody.

Dosavadní stav techniky

Čištění odpadních vod biologickou cestou využívá aktivovaného kalu, což je směs rozličných bakterií a drobných mikroorganismů. Tento kal potřebuje ke svému životu organické látky obsažené v odpadních vodách, které rozkládá a tím odpadní vody čistí. Aktivační proces je možný pouze při nepřetržitém okysličování, které je zpravidla řešeno vháněním vzduchu do aktivační nádrže.

K čištění odpadních vod se využívají jednak mikroorganismy pevně přisedlé k podkladu, ve formě různých systémů biofiltrů a bioreaktorů, které jsou smáčeny odpadními vodami, a jednak aktivační systémy s kalem ve vznosu, kde jsou vločky kalu promíchávány s odpadní vodou a vzduchem.

Dosud známé čistírny odpadních vod s kalem ve vznosu lze dělit na systémy s kontinuálním průtokem odpadních vod aktivační nádrží a na systémy s diskontinuálním průtokem (SBR).

U kontinuálního systému čištění jsou odpadní vody po hrubém předčištění vedeny do aktivační nádrže a po technologicky nutné době, kdy je voda vyčištěna, je odvedena spolu s aktivovaným kalem do samostatné dosazovací nádrže. V této nádrži dojde k odsazení kalu a čistá voda je odvedena do odtoku.

U systému s diskontinuálním průtokem jsou odpadní vody po hrubém předčištění přivedeny do aktivační nádrže přímo nebo po přečerpání z vyrovnávací nádrže. Po vyčištění vody se přeruší aktivační proces, to jest zastaví se provzdušňování a případné promíchávání vody v aktivační nádrži,a po odsazení kalu se

- ir vyčištěná voda odčerpá nebo odtáhne gravitačně do odpadu. Pak se opět napouští aktivační nádrž a popsaný cyklus se opakuje. Ve srovnání s kontinuálním čištěním odpadá dosazovací nádrž a napouštění aktivační nádrže (SBR) se cyklicky opakuje.

Nevýhodou uvedeného systému SBR je, že objem akumulační nádrže, která je obvykle předřazená reaktoru SBR není využit k čištění odpadních vod a zároveň se zde skladuje primární kal, který není aerobně stabilizován a je proto nově klasifikován jako nebezpečný odpad.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky odstraňuje způsob čištění odpadních vod dvoustupňovou aktivací podle vynálezu, kdy se odpadní vody přivádějí nejprve do nádrže I. aktivačního stupně, která má zároveň funkci kalojemu a nádrže vyrovnávací. Z této nádrže jsou odpadní vody přečerpávány do aktivační nádrže - reaktoru SBR. Reaktor pracuje postupně v těchto fázích:

- plnění

- aktivace (provzdušňování)

- denitrifikace (míchání)

- sedimentace

- odčerpání čisté vody

- odčerpání přebytečného kalu

Jednotlivé fáze čištění se cyklicky opakují a délky jednotlivých fází se na nastavují na řídící jednotce čistírny v závislosti na množství a znečištění odpadních vod.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že splašky se přivádějí přímo do vyrovnávací nádrže před reaktorem SBR a do této nádrže se také přivádí přebytečný aktivovaný kal z reaktoru. Při fázi provzdušňování reaktoru, kdy neprobíhá jeho plnění, se současně provzdušňuje i vyrovnávací nádrž, kde se tak odpadní vody předčiščují přebytečným kalem z reaktoru, kal se dále aerobně stabilizuje a zároveň se aerobně stabilizuje i primární kal odsedimentovaný ve vyrovnávací nádrži z odpadních vod. Při všech dalších fázích čištění v reaktoru SBR je objem vyrovnávací nádrže v klidu, kal se usazuje u dna vyrovnávací nádrže a ve fázi plněni

- r- ;··.<.

je pak do reaktoru načerpávána již předčištěná voda bez kalu, který zůstává u dna vyrovnávací nádrže. Fakticky tak spodní objem vyrovnávací nádrže má funkci kalojemu a horní objem slouží k akumulaci splašků po dobu, kdy není možné plnit reaktor. Při fázi provzdušňování se oba objemy promíchají a funkčně tak vzniká

I. aktivační stupeň.

Hlavní výhodou uvedeného způsobu dvoustupňového aktivačního čištění v systému SBR je to, že je možné celkově zmenšit objemy nádrží čistírny, protože v I. aktivačním stupni dochází až 50% snížení organického zatížení a zároveň odpadají hygienické problémy spojené s likvidací primárního kalu, který není aerobně stabilizován.

Přehled obrázků na výkresech

Na přiložených výkresech je znázorněno jedno z možných provedení dvoustupňové aktivační čistírny podle vynálezu. Na obr.l je znázorněn půdorys čistírny , na obr. 2 svislý řez a principiální schéma.

Příklad provedení vynálezu

Aktivační čistírna podle obr. 1 a 2 je tvořena dvěmi vodotěsně oddělenými aktivačními nádržemi. I. aktivační stupeň tvoří vyrovnávací nádrž i a II. aktivační stupeň reaktor SBR 2. Vyrovnávací nádrž χ slouží k akumulaci a vyrovnání nerovnoměrného přítoku a zároveň zde dochází k zachycení hrubých nečistot a k akumulaci přebytečného kalu z reaktoru. Je zde tedy přerušovaně provzdušňována směs primárního aktivovaného kalu se směsí surové a předčištěné odpadní vody. Ve vyrovnávací nádrži X je umístěn provzdušňovací systém 4 , čerpadlo surové vody 7 a hladinový snímač 16 . Reaktor SBR 2 obsahuje čerpadlo přebytečného kalu 10, čerpadlo čisté vody 9, provzdušňovací systém 8, spínač hladiny vody 15. Odpadní vody skladována a a přebytečného

- hjsou přiváděny do vyrovnávací nádrže 1 a odtud jsou při fázi plnění reaktoru 2 přečerpávány čerpadlem surové vody 7 do reaktoru 2.

Po naplnění reaktoru na max. hladinu 13 je ukončena fáze plnění reaktoru 2 a počíná fáze aktivace, při které je objem reaktoru provzdušňován. Současně je provzdušňována i vyrovnávací nádrž 1 otevřením elektroventilu 19, respektive spuštěním samostatného neznázoměného dmychadla. Po ukončení nastavené doby fáze aktivace, nastává fáze denitrifikace, při které je objem reaktoru promícháván, nebo nastává přímo fáze dosazování. Po skončení dosazování je nejprve odčerpána do odtoku vyčištěná voda v objemu mezi hladinou max.13 a vypínací hladinou čerpadla čisté vody 12 a pak je odčerpán přebytečný kal s částí vyčištěné vody do vyrovnávací nádrže (1). Čerpání kalu je ukončeno dosažením vypínací hladiny kalového čerpadla 20. Čerpadlo kalu má nátok ve výšce požadované hladiny kalu po dosazení a tak je udržováno automaticky konstantní množství kalu v reaktoru 2. Dosažením vypínací hladiny čerpadla kalu 2. je ukončeno prázdnění reaktoru 2 a tím je dán pokyn řídící jednotce k další fázi plnění reaktoru.

Pokud není zajištěn dostatečný přítok splašků a načerpávání reaktoru 2. trvá příliš dlouho, řídící jednotka krátkodobě v nastavených intervalech spouští dmychadlo 17 k provzdušnění reaktoru 2, aby zde bylo udrženo aerobní prostředí. Aby v těchto případech nedocházelo k promíchání objemu vyrovnávací nádrže 1 a následně pak načerpáním zvířeného kalu do reaktoru 2, je po všechny fáze s výjimkou fáze aktivační elektroventil 19 uzavřen, případně je vypnuto samostatné neznázorněné dmychadlo vyrovnávací nádrže 1. Protože k fázi plnění dochází vždy až po ukončení fází sedimentace a prázdnění reaktoru 2, má kal ve vyrovnávací nádrži 1 vždy dostatek času k řádnému usazení u dna vyrovnávací nádrže 1 a hladina kalu 5 je tak vždy dostatečně hluboko pod nátokem čerpadla surové vody 7.

Systém je obvykle doplněn snímáním max. hladiny vody ve vyrovnávací nádrži 6_. Při jejímž dosažení jsou automaticky kráceny časy jednotlivých fází na nastavené minimální hodnoty, aby se zvýšila hydraulická kapacita čistírny.

Claims (5)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob dvoustupňového čištění odpadních vod biologickou cetkou s aktivovaným kalem ve vznosu, při němž se do I. aktivačního stupně, který má zároveň funkci vyrovnávací nádrže i kalojemu a obsahuje provzdušňovací zařízení, hladinový spínač zrychleného režimu a čerpadlo surové vody, přivádějí odpadní vody a následné se přečerpávají čerpadlem surové vody k dočištění v reaktoru, který obsahuje provzdušňovací zařízení, čerpadlo čisto vody, Čerpadlo přebytečného kalu a hladinový snímač, vyznačující se tím, že aktivační fáze v I. i II. aktivačním stupni probíhá současně a to až po naplnění reaktoru na maximální hladinu, přičemž další plnění reaktoru nastává až po době technologicky nutné k usazení kalu u dna reaktoru a jeho vyprázdnění, přičemž tato doba zároveň postačuje i k usazení kalu u dna vyrovnávací nádrže a tak následnému plnění reaktoru předčištěnou vodou bez kalu z I. aktivačního stupně.
2. 2. Způsob čištění odpadních vod podle nároku 1, vyznačující se tím, že stálá koncentrace aktivovaného kalu v reaktoru je udržována automaticky výškou nátoku čerpadla kalu nade dnem reaktoru a tak v reaktoru vždy po ukončení každého cyklu zůstane optimální objem kalu.
3. 3. Způsob čištění odpadních vod podle bodu 1, vyznačující se tím, že při nastoupání hladiny vody ve vyrovnávací nádrži na hladinu maximální dojde automaticky ke zkrácení nastavených časů jednotlivých fází čištění na technologická minima a tím k maximálnímu zvýšení hydraulické kapacity čistírny.
4. 4. Dvoustupňová diskontinuelní aktivační čistírna odpadních vod biologickou cestou s aktivovaným kalem ve vznosu se současným provzdušňováním I. i II. aktivačního stupně, kde 1. aktivační stupeň je tvořen vyrovnávací nádrží s přítokem odpadních vod, provzdušňovacím zařízením, čerpadlem surové vody pro čerpání z vyrovnávací nádrže do II. aktivačního stupně - reaktoru SBR, který obsahuje čeť^ádlO ČÍSté VOÚy, čerpadlo přebytečného kalu, provzdušňovací zařízení a snímač hladiny , vyznačující se tím, že ® lY W- /tyj doba technologicky nutná k sedimentaci kalu v reaktoru (2) a k jeho vyprázdnění před dalším plněním je dostatečná i k oddělení kalu od předčištěné vody ve vyrovnávací nádrži (1)

   - I. aktivačním stupni - před zahájením další fáze plnění reaktoru (2) touto předčištěnou vodou.
5. 5. Dvoustupňová diskontinuelní aktivační čistírna odpadních vod biologickou cestou s aktivovaným kalem ve vznosu se současným provzdušňováním I. i II. aktivačního stupně,vyznačující se tím, že optimální množství aktivovaného kalu v reaktoru (2) je určeno výškou nátoku čerpadla přebytečného kalu (1U) nade dnem reakluiu