MD1807Z - Process and plant for biological treatment of household sewage with simultaneous nitrification and denitrification - Google Patents
Process and plant for biological treatment of household sewage with simultaneous nitrification and denitrificationInfo
- Publication number
- MD1807Z MD1807Z MDS20240055A MDS20240055A MD1807Z MD 1807 Z MD1807 Z MD 1807Z MD S20240055 A MDS20240055 A MD S20240055A MD S20240055 A MDS20240055 A MD S20240055A MD 1807 Z MD1807 Z MD 1807Z
- Authority
- MD
- Moldova
- Prior art keywords
- cocoons
- aeration
- aeration tank
- activated sludge
- post
- Prior art date
Links
Landscapes
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
- Activated Sludge Processes (AREA)
Abstract
Description
Invenţia se referă la procedeu şi instalaţie de epurare biologică a apelor uzate menajere prin intensificarea proceselor de nitrificare şi denitrificare simultană şi poate fi aplicată la construcţia staţiilor de epurare noi, precum şi la reconstrucţiile staţiilor existente. The invention relates to a process and installation for biological treatment of domestic wastewater by intensifying the simultaneous nitrification and denitrification processes and can be applied to the construction of new treatment plants, as well as to the reconstruction of existing plants.
Eliminarea azotului din apele uzate menajere este esenţială pentru menţinerea calităţii apei şi echilibrului ecologic în ecosistemele acvatice. Cu toate acestea, procedeele tradiţionale de epurare pot fi limitate în eficienţă sau pot implica utilizarea substanţelor chimice, care pot avea un impact negativ asupra mediului. Prin urmare, prezenta invenţie propune un sistem avansat, bazat pe procese biologice de epurare, care utilizează mecanisme naturale pentru a trata eficient apele uzate menajere, fără a afecta negativ mediul înconjurător. The removal of nitrogen from domestic wastewater is essential for maintaining water quality and ecological balance in aquatic ecosystems. However, traditional treatment processes may be limited in efficiency or may involve the use of chemicals, which may have a negative impact on the environment. Therefore, the present invention proposes an advanced system, based on biological treatment processes, which uses natural mechanisms to effectively treat domestic wastewater, without negatively affecting the environment.
Se cunoaşte un procedeu şi o instalaţie de epurare a apelor uzate, care implică eliminarea azotului prin tratament biologic cu utilizarea unei pelicule biologice pe un suport fix combinat din mai multe compartimente. Aceste compartimente funcţionează cu cicluri intermitente de aerare şi sunt utilizate pentru debitarea apei brute şi evacuarea fluxului epurat, fiecare etapă având temporizări stricte. Ciclurile şi compartimentele de aerare sunt determinate de procesele de eliminare a compuşilor carbon-organici şi de nitrificare, în timp ce compartimentele fără aerare sunt utilizate pentru denitrificare, cu adaos de apă uzată brută [1]. A process and a wastewater treatment plant are known, which involve the removal of nitrogen by biological treatment using a biological film on a fixed support combined from several compartments. These compartments operate with intermittent aeration cycles and are used for the raw water flow and the discharge of the purified flow, each stage having strict timings. The aeration cycles and compartments are determined by the processes of elimination of carbon-organic compounds and nitrification, while the compartments without aeration are used for denitrification, with the addition of raw wastewater [1].
Dezavantajul acestor procedeu şi instalaţii constă în complexitatea construcţiei, fiind formată din mai multe compartimente, având cicluri de temporizare a proceselor în fiecare compartiment. În plus, acest procedeu nu include un sistem de control şi monitorizare a parametrilor pentru iniţierea şi finalizarea fiecărui proces (eliminarea compuşilor carbon-organici, nitrificarea, denitrificarea), ceea ce poate duce la scurgeri de materie organică sau de specii de azot anorganic, neprocesate în efluent. The disadvantage of these processes and installations is the complexity of the construction, consisting of several compartments, with process timing cycles in each compartment. In addition, this process does not include a control and monitoring system for the initiation and completion of each process (elimination of organic carbon compounds, nitrification, denitrification), which can lead to leakage of organic matter or inorganic nitrogen species, unprocessed in the effluent.
Se mai cunoaşte un procedeu şi o instalaţie de epurare a apelor uzate, care utilizează tratamentul biologic cu o peliculă biologică pe un suport solid plutitor din nisip mineral. Suportul solid este format din nisip mărunt cu dimensiuni cuprinse între 80 şi 200 de microni, utilizat pentru fixarea microorganismelor şi formarea peliculei biologice. Fluidul, care urmează să fie epurat, şi particulele de suport solid (nisip mărunt), pe care se formează pelicula biologică, sunt menţinute în suspensie într-un bioreactor cu ajutorul unor agitatoare mecanice cu palete de înaltă turbulenţă pentru prevenirea sedimentării suportului solid. Procesul de nitrificare are loc în compartimentul aerob, în care este incorporată o sursă de oxigen, în timp ce procesul de denitrificare are loc în compartimentul anoxic, în care este incorporată o sursă de carbon. Separarea particulelor de suport solid (nisip mărunt), pe care se formează pelicula biologică, se realizează prin metoda de decantare [2]. A process and a wastewater treatment plant are also known, which use biological treatment with a biological film on a solid floating support made of mineral sand. The solid support is made of fine sand with dimensions between 80 and 200 microns, used for fixing microorganisms and forming the biological film. The fluid, which is to be purified, and the solid support particles (fine sand), on which the biological film is formed, are kept in suspension in a bioreactor using mechanical stirrers with high turbulence blades to prevent sedimentation of the solid support. The nitrification process takes place in the aerobic compartment, in which an oxygen source is incorporated, while the denitrification process takes place in the anoxic compartment, in which a carbon source is incorporated. The separation of the solid support particles (fine sand), on which the biological film is formed, is achieved by the decantation method [2].
Dezavantajul acestor procedeu şi instalaţii constă în necesitatea injectării continue a unui substrat carbonic pentru reducerea azotaţilor, produşi de bacteriile denitrificatoare, în compartimentul anoxic, ceea ce conduce la creşterea semnificativă a costurilor epurării. Instalaţia de separare, selecţie, aerare şi dozare a suportului solid (nisip mărunt) cu pelicula biologică în circuitul de reciclare este complexă şi prezintă risc ridicat de colmatare a instalaţiilor, cauzată de combinaţia complexă dintre nisip şi pelicula organică. The disadvantage of these processes and installations is the need for continuous injection of a carbon substrate to reduce nitrates, produced by denitrifying bacteria, in the anoxic compartment, which leads to a significant increase in treatment costs. The installation for separation, selection, aeration and dosing of the solid support (fine sand) with the biological film in the recycling circuit is complex and presents a high risk of clogging of the installations, caused by the complex combination of sand and organic film.
Cea mai apropiată soluţie tehnică de invenţia propusă este un procedeu şi o instalaţie de epurare a apelor uzate cu eliminarea azotului, bazată pe tratamentul biologic cu peliculă biologică pe un suport solid plutitor sintetic. Suportul solid este constituit dintr-o răşină biodegradabilă, utilizată ca substrat carbonic donator pentru activitatea concomitentă a masei bacteriene din pelicula biologică în procesele de oxidare a compuşilor carbon-organici şi de nitrificare, precum şi pentru reducerea nitraţilor la azot, toate acestea având loc într-un singur reactor biologic aerat. Densitatea particulelor de răşină biodegradabilă solidă, adăugate în amestecul de ape uzate şi nămol activ, este puţin mai mare decât densitatea apei pentru a facilita fluidizarea în mediul aerat [3]. The closest technical solution to the proposed invention is a process and a plant for wastewater treatment with nitrogen removal, based on biological treatment with a biological film on a synthetic solid floating support. The solid support is made of a biodegradable resin, used as a carbon donor substrate for the simultaneous activity of the bacterial mass in the biological film in the processes of oxidation of carbon-organic compounds and nitrification, as well as for the reduction of nitrates to nitrogen, all of which take place in a single aerated biological reactor. The density of the solid biodegradable resin particles, added to the mixture of wastewater and activated sludge, is slightly higher than the density of water to facilitate fluidization in the aerated environment [3].
Dezavantajul acestor procedeu şi instalaţii constă în necesitatea injectării continue a particulelor de răşină biodegradabilă solidă, în proporţie cu consumul substratului carbonic donator în procesul de reducere a azotaţilor de către bacteriile denitrificatoare. Materialul biodegradabil al răşinii este un amestec de poliesteri sintetici, costul său fiind semnificativ, determinând creşterea costurilor operaţionale pentru menţinerea stabilităţii epurării apelor uzate. The disadvantage of these processes and installations is the need for continuous injection of solid biodegradable resin particles, in proportion to the consumption of the donor carbon substrate in the process of nitrate reduction by denitrifying bacteria. The biodegradable resin material is a mixture of synthetic polyesters, its cost being significant, increasing the operational costs for maintaining the stability of wastewater treatment.
Problema tehnică pe care o rezolvă prezenta invenţie constă în lărgirea spectrului de instalaţii de epurare biologică a apelor uzate menajere cu nitrificare şi denitrificare simultană printr-un procedeu şi dispozitiv, care reduc impactul biogen asupra mediului şi diminuează procesul de eutrofizare a ecosistemelor acvatice naturale. The technical problem solved by the present invention consists in broadening the spectrum of biological wastewater treatment plants with simultaneous nitrification and denitrification through a process and device, which reduce the biogenic impact on the environment and diminish the eutrophication process of natural aquatic ecosystems.
Procedeul de epurare biologică a apelor uzate menajere cu nitrificare şi denitrificare simultană, conform invenţiei, înlătură dezavantajele menţionate mai sus prin aceea că constă în următoarele: apa uzată menajeră se debitează într-un bazin de aerare primară, format din cel puţin o secţiune şi dotat cu un sistem de aerare cu bule fine pentru menţinerea procesului de epurare biologică, unde se mixează cu nămol activ şi coconi de conglomeraţii de microorganisme, apoi, mixtul format se transvazează într-un bazin de post-aerare, în care este fixat un bloc de biofiltru, executat din material de fibre din polietilenă cu o configuraţie structurală, în calitate de suport, pe care se formează şi se dezvoltă pelicula biologică, care prin procesul de stripare periodică intensivă cu aer, cu o periodicitate de timp mai mică decât timpul de retenţie a apei uzate menajere în bazinul de aerare primară, cu ajutorul unui sistem de aerare cu jet intens se detaşează de suport şi cu fluxul hidraulic se mână în zona aerată cu ajutorul unui sistem de aerare cu bule fine, unde se formează coconii de conglomeraţii de microorganisme. Din bazinul de post-aerare fluxul mixt de apă epurată, nămol activ şi coconii formaţi se transvazează într-un decantor pentru separarea şi sedimentarea nămolului activ şi coconilor formaţi, după care apa epurată se evacuează în efluent, iar mixtul de nămol activ sedimentat şi coconii formaţi cu ajutorul unui sistem de recirculare se debitează în bazinul de aerare primară. The process for biological treatment of domestic wastewater with simultaneous nitrification and denitrification, according to the invention, eliminates the disadvantages mentioned above by consisting of the following: domestic wastewater is discharged into a primary aeration tank, formed by at least one section and equipped with a fine bubble aeration system to maintain the biological purification process, where it is mixed with activated sludge and cocoons of conglomerates of microorganisms, then, the mixture formed is transferred into a post-aeration tank, in which a biofilter block is fixed, made of polyethylene fiber material with a structural configuration, as a support, on which the biological film is formed and develops, which through the process of intensive periodic stripping with air, with a time periodicity shorter than the retention time of domestic wastewater in the primary aeration tank, with the help of an intense jet aeration system, is detached from the support and is driven with the hydraulic flow in the aerated area using a fine bubble aeration system, where cocoons of conglomerations of microorganisms are formed. From the post-aeration tank, the mixed flow of purified water, activated sludge and formed cocoons is transferred to a decanter for the separation and sedimentation of the activated sludge and formed cocoons, after which the purified water is discharged into the effluent, and the mixed sedimented activated sludge and formed cocoons using a recirculation system is discharged into the primary aeration tank.
Striparea poate fi efectuată cu un jet de aer cu o intensitate de 10...14 m3/h pe 1 m2cu o durată de 30...60 min. Stripping can be performed with an air jet with an intensity of 10...14 m3/h per 1 m2 with a duration of 30...60 min.
Instalaţia de epurare biologică a apelor uzate menajere cu nitrificare şi denitrificare simultană, conform invenţiei, înlătură dezavantajele menţionate mai sus prin aceea că include următoarele elemente, amplasate consecutiv în direcţia fluxului de apă: un bazin de aerare primară, format din cel puţin o secţiune, dotat cu un sistem de aerare cu bule fine, un bazin de post-aerare, în care este fixat un bloc de biofiltru, executat din material de fibre din polietilenă cu o configuraţie structurală, în calitate de suport pentru pelicula biologică, totodată bazinul de post-aerare este dotat cu un sistem de aerare cu bule fine, iar în partea de jos a blocului de biofiltru este amplasat un sistem de aerare cu jet intens, precum şi un decantor, dotat cu un sistem de recirculare a mixtului de nămol activ sedimentat şi coconi de conglomeraţii de microorganisme în bazinul de aerare primară. The biological wastewater treatment plant with simultaneous nitrification and denitrification, according to the invention, eliminates the above-mentioned disadvantages by including the following elements, placed consecutively in the direction of the water flow: a primary aeration basin, consisting of at least one section, equipped with a fine-bubble aeration system, a post-aeration basin, in which a biofilter block is fixed, made of polyethylene fiber material with a structural configuration, as a support for the biological film, at the same time the post-aeration basin is equipped with a fine-bubble aeration system, and at the bottom of the biofilter block is placed an intense jet aeration system, as well as a decanter, equipped with a system for recirculating the mixed sedimented activated sludge and cocoons of conglomerates of microorganisms in the primary aeration basin.
Rezultatul tehnic al invenţiei constă în majorarea gradului de epurare a substanţelor carbon-organice şi biogene fără folosirea surselor de carbon externe, simplificarea configuraţiei utilajului şi construcţiilor, posibilitatea integrării în construcţiile existente şi micşorarea volumurilor de deşeuri, formate în procesul de epurare biologică. Un avantaj al prezentei invenţii constă în faptul că nu necesită introducerea suplimentară în proces a unui suport plutitor (nisip, particule de cărbune activ, răşină etc.) pentru ataşarea şi dezvoltarea peliculei biologice, totodată, nu necesită introducerea sau incastrarea suplimentară a sursei externe de carbon (metanol, acetat, etanol etc.) pentru asigurarea desfăşurării procesului de denitrificare. Acest avantaj al procedeului şi instalaţiei de epurare a apelor uzate se datorează faptului că în calitate de purtător al peliculei biologice este în sine pelicula biologică detaşată de suportul fix, care permite desfăşurarea simultană a proceselor de oxidare a compuşilor carbon-organici şi azotului amoniacal, precum şi reducerea nitraţilor până la azot (gaz) într-un singur bioreactor aerat. The technical result of the invention consists in increasing the degree of purification of carbon-organic and biogenic substances without the use of external carbon sources, simplifying the configuration of the equipment and constructions, the possibility of integration into existing constructions and reducing the volumes of waste formed in the biological purification process. An advantage of the present invention is that it does not require the additional introduction into the process of a floating support (sand, activated carbon particles, resin, etc.) for attaching and developing the biological film, at the same time, it does not require the additional introduction or embedding of the external carbon source (methanol, acetate, ethanol, etc.) to ensure the development of the denitrification process. This advantage of the wastewater treatment process and installation is due to the fact that the carrier of the biological film is the biological film itself detached from the fixed support, which allows the simultaneous development of the oxidation processes of organic carbon compounds and ammonia nitrogen, as well as the reduction of nitrates to nitrogen (gas) in a single aerated bioreactor.
Pelicula biologică detaşată este obţinută prin stripare cu jet intens de aer de pe un pat fix, introdus în sistemul de epurare ca compartiment de biofiltru submersat, compus din configuraţii structurale polimerice cu o suprafaţă dezvoltată. Paturile de configuraţii structurale din fibre de polietilenă exercită funcţia de suport pentru ataşarea şi dezvoltarea peliculei biologice, care intensifică procesele de oxidare a substanţelor carbon-organice şi nitrificare, iar în stratul intern cu deficit de oxigen (conform funcţiei de difuzie a substanţelor) se intensifică procesul de reducere a nitraţilor până la azot. Pentru detaşarea peliculei biologice dezvoltate prin striparea compartimentului, blocul de biofiltru este dotat cu un sistem de aerare cu jet intens. The detached biological film is obtained by stripping with an intense jet of air from a fixed bed, introduced into the treatment system as a submerged biofilter compartment, composed of polymeric structural configurations with a developed surface. The beds of structural configurations made of polyethylene fibers perform the function of support for the attachment and development of the biological film, which intensifies the processes of oxidation of carbon-organic substances and nitrification, and in the internal layer with oxygen deficiency (according to the diffusion function of substances) the process of reducing nitrates to nitrogen is intensified. To detach the biological film developed by stripping the compartment, the biofilter block is equipped with an intense jet aeration system.
Datorită mişcării în curentele turbulente lente în bazinul de post-aerare cu bule fine, pelicula biologică, detaşată de suportul fix, formează coconi de conglomeraţii de microorganizme. Coconii de conglomeraţii de microorganisme, fiind recirculaţi cu ajutorul pompelor de recirculare din decantor în bazinul de aerare primară, execută funcţia de oxidare şi reducere simultană, în dependenţă de ce fracţie de epurare-procesare se află conform fluxului tehnologic. Datorită timpului îndelungat de circulare în sistemul de epurare (aerarare-decantare-aerarare), în coconii de conglomeraţii de microorganisme, în procesul lizei şi hidrolizei a masei bacteriene a conţinutului intercocular în condiţii anaerobe, se formează o sursă de carbon necesară ca donator consumabil pentru procesul de denitrificare. Due to the movement in slow turbulent currents in the fine bubble post-aeration tank, the biological film, detached from the fixed support, forms cocoons of conglomerates of microorganisms. The cocoons of conglomerates of microorganisms, being recirculated with the help of recirculation pumps from the decanter to the primary aeration tank, perform the function of simultaneous oxidation and reduction, depending on which fraction of purification-processing it is in according to the technological flow. Due to the long circulation time in the purification system (aeration-decantation-aeration), in the cocoons of conglomerates of microorganisms, in the process of lysis and hydrolysis of the bacterial mass of the intercellular content under anaerobic conditions, a carbon source is formed, necessary as a consumable donor for the denitrification process.
Un alt avantaj al procedeului de epurare, spre deosebire de procedeele expuse în stadiul tehnic, constă în faptul că în calitate de purtător de conglomeraţii de microorganisme sunt folosiţi coconii peliculei biologice, care nu necesită injectare de la o sursă externă de carbon, iar ca sursă de carbon pentru desfăşurarea procesului de denitrificare este utilizat carbonul primit datorită lizei şi hidrolizei microorganismelor în spaţiul intercocular, fiind asigurat un mediu anaerob într-un timp îndelungat de integritate a structurii coconului. Another advantage of the purification process, unlike the processes exposed in the prior art, consists in the fact that as a carrier of conglomerations of microorganisms, the cocoons of the biological film are used, which do not require injection from an external carbon source, and as a carbon source for carrying out the denitrification process, the carbon received due to the lysis and hydrolysis of microorganisms in the intercocular space is used, ensuring an anaerobic environment for a long time of integrity of the cocoon structure.
Invenţia se explicată prin desenele din fig. 1-5, care reprezintă: The invention is explained by the drawings in Fig. 1-5, which represent:
- fig. 1, coconii de conglomeraţii de microorganisme, recoltaţi din fluxul ciclului tehnologic din linia experimentală la staţia de epurare din or. Căuşeni; - Fig. 1, cocoons of conglomerations of microorganisms, harvested from the flow of the technological cycle from the experimental line at the wastewater treatment plant in the city of Căuşeni;
- fig. 2, secţiunea unui cocon de conglomeraţii de microorganisme; - Fig. 2, section of a cocoon of conglomerations of microorganisms;
- fig. 3, schema instalaţiei de epurare; - Fig. 3, diagram of the purification plant;
- fig. 4, blocul de biofiltru de la staţia de epurare din or. Căuşeni; - Fig. 4, the biofilter block at the wastewater treatment plant in the city of Căuşeni;
- fig. 5, blocul de biofiltru, executat din material de fibre din polietilenă cu o configuraţie structurală, în calitate de suport. - Fig. 5, the biofilter block, made of polyethylene fiber material with a structural configuration, as a support.
Instalaţia (fig. 3) include un bazin de aerare primară 1, format din cel puţin o secţiune, dotat cu un sistem de aerare cu bule fine 2, un bazin de post-aerare 5 cu bule fine de aerare cu turbulenţă lentă, în care este fixat un bloc de biofiltru 3, executat din material de fibre din polietilenă cu o configuraţie structurală, în calitate de suport pentru pelicula biologică, un sistem de aerare cu jet intens 4, amplasat în partea de jos a blocului de biofiltru 3 şi format din ţevi perforate cu diametrul perforaţiilor de 4...6 mm, un decantor 6 pentru separarea şi sedimentarea nămolului activ în mixt cu coconii formaţi, sistem de recirculare 7, care include cel puţin o pompă de recirculare de aer sau hidraulică pentru pomparea mixtului de nămol activ sedimentat şi coconi în bazinul de aerare primară. The installation (Fig. 3) includes a primary aeration tank 1, consisting of at least one section, equipped with a fine bubble aeration system 2, a post-aeration tank 5 with fine bubbles of slow turbulence aeration, in which a biofilter block 3 is fixed, made of polyethylene fiber material with a structural configuration, as a support for the biological film, an intense jet aeration system 4, located at the bottom of the biofilter block 3 and consisting of perforated pipes with a diameter of perforations of 4...6 mm, a decanter 6 for separating and sedimenting the activated sludge mixed with the formed cocoons, a recirculation system 7, which includes at least one air or hydraulic recirculation pump for pumping the mixed sedimented activated sludge and cocoons into the primary aeration tank.
Instalaţia funcţionează în felul următor The installation works as follows:
Apa uzată menajeră se debitează în bazinul de aerare primară 1, dotat cu sistemul de aerare cu bule fine 2 pentru menţinerea procesului de epurare biologică, unde se mixează cu nămolul activ şi coconii de conglomeraţii de microorganisme, după care, mixtul de apă uzată în proces de epurare, nămol activ şi coconi de conglomeraţii de microorganisme este transvazat printr-un preaplin în bazinul de post-aerare 5, în care este fixat blocul de biofiltru 3, executat din material de fibre de polietilenă cu o configuraţie structurală, în calitate de suport, pe care se formează şi se dezvoltă pelicula biologică, care prin procesul de stripare periodică intensivă cu aer cu ajutorul sistemului de aerare cu jet intens 4, format din ţevi perforate cu diametrul perforaţiilor de 4...6 mm, este detaşată de suport şi cu fluxul hidraulic este mânată în zona de aerare de turbulenţă lentă cu ajutorul sistemului de aerare cu bule fine 5, unde datorită turbulenţei este posibilă formarea coconilor de conglomeraţii de microorganisme. Din zona de aerare de turbulenţă lentă fluxul mixt de apă epurată, nămol activ şi coconii formaţi este transvazat printr-un preaplin în decantorul 6 pentru separarea şi sedimentarea nămolului activ şi coconilor formaţi, de unde apa epurată prin canalul de colectare este evacuată în efluent, iar sedimentul mixt este debitat în bazinul de aerare primară 1 cu ajutorul sistemului de recirculare 7, care include cel puţin o pompă de recirculare de aer sau hidraulică. The domestic wastewater is discharged into the primary aeration tank 1, equipped with the fine bubble aeration system 2 to maintain the biological purification process, where it is mixed with the activated sludge and the cocoons of conglomerates of microorganisms, after which the mixture of wastewater in the purification process, activated sludge and cocoons of conglomerates of microorganisms is transferred through an overflow into the post-aeration tank 5, in which the biofilter block 3 is fixed, made of polyethylene fiber material with a structural configuration, as a support, on which the biological film is formed and develops, which through the process of intensive periodic stripping with air using the intense jet aeration system 4, consisting of perforated pipes with a diameter of perforations of 4...6 mm, is detached from the support and with the hydraulic flow is driven into the slow turbulence aeration zone using the fine bubble aeration system 5, where due to turbulence, the formation of cocoons of conglomerations of microorganisms is possible. From the slow turbulence aeration zone, the mixed flow of purified water, activated sludge and formed cocoons is transferred through an overflow into the decanter 6 for the separation and sedimentation of the activated sludge and formed cocoons, from where the purified water through the collection channel is discharged into the effluent, and the mixed sediment is discharged into the primary aeration basin 1 using the recirculation system 7, which includes at least one air or hydraulic recirculation pump.
Blocurile de biofiltru 3 cu configuraţii structurale polimerice exercită funcţia de suport pentru ataşarea şi dezvoltarea peliculei biologice, care intensifică procesele de oxidare a substanţelor carbon-organice şi de nitrificare, iar în stratul intern cu deficit de oxigen (conform funcţiei de difuzie a substanţelor) - procesul de reducere a nitraţilor până la azot. Striparea blocului de biofiltru 3 pentru detaşarea peliculei biologice dezvoltate se efectuează cu ajutorul sistemului de aerare cu jet intens 4, format din ţevi perforate cu diametrul perforaţiilor de 4...6 mm. Pentru asigurarea stripării efective este necesară o intensitate de aerare de 10...14 m3/h pe 1 m2cu durata de 30...60 min. Pomparea mixtului de nămol activ şi coconi de conglomeraţii de microorganisme în reciclu din volumele de acumulare a decantorului 6 se efectuează cu pompe de aer sau hidraulice. Biofilter blocks 3 with polymeric structural configurations perform the function of support for attachment and development of the biological film, which intensifies the processes of oxidation of carbon-organic substances and nitrification, and in the internal layer with oxygen deficiency (according to the diffusion function of substances) - the process of reducing nitrates to nitrogen. Stripping of the biofilter block 3 for detachment of the developed biological film is carried out using the intensive jet aeration system 4, consisting of perforated pipes with a perforation diameter of 4...6 mm. To ensure effective stripping, an aeration intensity of 10...14 m3/h per 1 m2 with a duration of 30...60 min is required. Pumping of the mixture of activated sludge and cocoons of conglomerates of microorganisms into recycle from the accumulation volumes of the decanter 6 is carried out with air or hydraulic pumps.
Instalaţia este echipată cu blocul de biofiltru 3 imersat din configuraţii structurale polimerice pentru ataşarea şi dezvoltarea peliculei biologice, dotat în partea de jos cu sistemul de aerare cu jet intens 4 pentru stripare cu aer cu bule medii şi mari cu o intensitate de 10...14 m3/h pe 1 m2pentru detaşarea peliculei biologice. Pentru menţinerea concentraţiei de coconi de conglomeraţii de microorganisme în tot volumul bioreactorului şi asigurarea mixtului de nămol activ şi coconi eficient, striparea se efectuează timp de 30...60 min, nu mai rar de o dată în timpul de retenţie a apelor uzate în bazinul de aerare primară 1. Formarea coconilor de conglomeraţii de microorganisme este asigurată de zona din aval a blocului de biofiltru 3, dotat cu sistemul de aerare lentă cu bule fine, unde, datorită formării turbulenţei fine, se creează formele hidrodinamice a coconilor (fig. 1-2). The installation is equipped with the biofilter block 3 immersed from polymeric structural configurations for attachment and development of the biological film, equipped at the bottom with the intense jet aeration system 4 for air stripping with medium and large bubbles with an intensity of 10...14 m3/h per 1 m2 for detachment of the biological film. To maintain the concentration of cocoons of conglomerates of microorganisms in the entire volume of the bioreactor and to ensure the effective mixing of activated sludge and cocoons, stripping is carried out for 30...60 min, not less than once during the retention time of wastewater in the primary aeration tank 1. The formation of cocoons of conglomerates of microorganisms is ensured by the downstream zone of the biofilter block 3, equipped with the slow aeration system with fine bubbles, where, due to the formation of fine turbulence, the hydrodynamic shapes of the cocoons are created (Fig. 1-2).
Bazinele de post-aerare 5 cu turbulenţă fină pentru formarea coconilor de conglomeraţii de microorganisme cu blocul de biofiltru 3 pot fi integrate în staţiile nou construite şi în bioreactoarele existente în reconstrucţie pentru majorarea eficacităţii de eliminare a substanţelor carbon-organice şi biogene (azot, fosfor) prin majorarea concentraţiei a masei de microorganisme, precum şi folosirea sursei de carbon interne din spaţiul intercocular, fără necesitatea injectării sursei externe. Post-aeration tanks 5 with fine turbulence for the formation of cocoons of conglomerations of microorganisms with the biofilter block 3 can be integrated into newly built stations and existing bioreactors under reconstruction to increase the efficiency of eliminating carbon-organic and biogenic substances (nitrogen, phosphorus) by increasing the concentration of the mass of microorganisms, as well as using the internal carbon source from the intercellular space, without the need to inject the external source.
Folosirea sursei interne de carbon pentru desfăşurarea procesului de denitrificare micşorează proporţional volumul şi masa substanţei organice (nămolului activ în exces), eliminate din procesul pentru menţinerea echilibrului epurării biologice, ce micşorează substanţial masa şi volumul de deşeuri din procesele de epurare biologică. Using the internal carbon source to carry out the denitrification process proportionally reduces the volume and mass of organic matter (excess activated sludge), removed from the process to maintain the balance of biological treatment, which substantially reduces the mass and volume of waste from biological treatment processes.
Exemple de realizare Examples of implementation
Instalaţia s-a realizat pe o linie de epurare a apelor uzate din cadrul staţiei de epurare din or. Căuşeni cu un debit a apelor uzate în influent de 1200 m3/zi, echipată, conform invenţiei, cu bazinul de aerare primară 1, divizat în trei secţiuni, cu un volum total tehnologic de aerare de 800 m3, bazinul de post-aerare de 240 m3cu blocul de biofiltru 3 (fig. 4) cu o suprafaţă de 30 m2, executat din elemente constructive (fig. 5) din fibre de polietilenă cu suprafaţa specifică de 130 m2/m3, confecţionate industrial, sistemul de aerare cu jet intens 4 pentru striparea peliculei biologice şi decantorul de tip longitudinal de 7 m x 13 m. Debitul de reciclare s-a menţinut în regim de 80...100 % la debitul influent. The installation was carried out on a wastewater treatment line within the wastewater treatment plant in the city of Causeni with a wastewater influent flow rate of 1200 m3/day, equipped, according to the invention, with the primary aeration basin 1, divided into three sections, with a total technological aeration volume of 800 m3, the post-aeration basin of 240 m3 with the biofilter block 3 (fig. 4) with a surface area of 30 m2, made of constructive elements (fig. 5) of polyethylene fibers with a specific surface area of 130 m2/m3, manufactured industrially, the intense jet aeration system 4 for stripping the biological film and the longitudinal decanter of 7 m x 13 m. The recycling flow rate was maintained at 80...100% at the influent flow rate.
Procedeul de epurare biologică a apelor uzate menajere cu nitrificare şi denitrificare simultană s-a realizat pe o linie de epurare a apelor uzate din cadrul staţiei de epurare din or. Căuşeni cu un debit al apelor uzate în influent de 1200 m3/zi. Dimensiunile coconilor dezvoltaţi şi obţinuţi variau în intervalul lungime de 2...16 mm cu diametrul de 1,5...2,5 mm cu o densitate de conglomeraţii de microorganisme până la 58 gr/L, ce este de circa 20 de ori mai mare în raport cu concentraţia nămolului activ. Eficacitatea eliminării compuşilor organici atinsă a fost de 91 %, iar - eliminării azotului de 88,3 %. The biological treatment process of domestic wastewater with simultaneous nitrification and denitrification was carried out on a wastewater treatment line within the wastewater treatment plant in the city of Causeni with a wastewater influent flow of 1200 m3/day. The dimensions of the developed and obtained cocoons varied in the length range of 2...16 mm with a diameter of 1.5...2.5 mm with a density of conglomerates of microorganisms up to 58 gr/L, which is about 20 times higher in relation to the concentration of activated sludge. The efficiency of organic compounds removal achieved was 91%, and - nitrogen removal 88.3%.
Tabelul 1. Performanţa instalaţiei, conform invenţiei, ilustrate prin rezultatele analizei chimice. Table 1. Performance of the installation, according to the invention, illustrated by the results of chemical analysis.
PrelevareCCOCr, mgO2/LNH4, mg/LNO2, mg/LNO3, mg/LN-NH4, mg/LN-NO2, mg/LN-NO3, mg/LNtot, mg/LInfluent341,578,70061,210,000,0061,21Influent+ Reciclu184,742,40,5320,232,980,164,5637,70Secţiune 1 aerare primară88,93010,624,423,333,235,5132,07Secţiune 2 aerare primară49,52,556,8881,982,0719,8723,92Secţiune 3 aerare primară44,32,184,47661,701,3614,9017,96Post-aerare Bloc de biofiltru39,50,80,93320,620,287,238,13Efluent29,50,920,37280,720,116,327,15 SamplingCCOCr, mgO2/LNH4, mg/LNO2, mg/LNO3, mg/LN-NH4, mg/LN-NO2, mg/LN-NO3, mg/LNtot, mg/LInfluent341,578,70061,210,000,0061,21Influent+ Recycle184,742,40,5320,232,980,164,5637,70Section 1 primary aeration88,93010,624,423,333,235,5132,07Section 2 primary aeration49,52,556,8881,982,0719,8723,92Section 3 aeration primary44,32,184,47661,701,3614,9017,96Post-aeration Biofilter block39,50,80,93320,620,287,238,13Effluent29,50,920,37280,720,116,327,15
1. GB 2283970 A 1995.05.24 1. GB 2283970 A 1995.05.24
2. US 5192441 A 1993.03.09 2. US 5192441 A 1993.03.09
3. US 2018305233 A1 2018.10.25 3. US 2018305233 A1 2018.10.25
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| MDS20240055A MD1807Z (en) | 2024-06-04 | 2024-06-04 | Process and plant for biological treatment of household sewage with simultaneous nitrification and denitrification |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| MDS20240055A MD1807Z (en) | 2024-06-04 | 2024-06-04 | Process and plant for biological treatment of household sewage with simultaneous nitrification and denitrification |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| MD1807Y MD1807Y (en) | 2024-12-31 |
| MD1807Z true MD1807Z (en) | 2025-07-31 |
Family
ID=94084337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| MDS20240055A MD1807Z (en) | 2024-06-04 | 2024-06-04 | Process and plant for biological treatment of household sewage with simultaneous nitrification and denitrification |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| MD (1) | MD1807Z (en) |
-
2024
- 2024-06-04 MD MDS20240055A patent/MD1807Z/en active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| MD1807Y (en) | 2024-12-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2713952C (en) | Method and device for the treatment of waste water | |
| JP3183406B2 (en) | Methods and reactors for water purification | |
| KR20150120512A (en) | Wastewater treatment with membrane aerated biofilm and anaerobic digester | |
| CN108101313A (en) | A kind of reverse osmosis concentrated water treatment facilities | |
| CN110590083A (en) | Sludge membrane sewage treatment device and method based on MABR | |
| KR101292736B1 (en) | Advanced wastewater treatment technology | |
| CN219546810U (en) | Sewage treatment plant of integral type MABR membrane | |
| CN201154936Y (en) | Integrated Membrane Biological Fluidized Bed Sewage Treatment Plant | |
| KR20140132258A (en) | Biological Advanced Wastewater Treatment Technology | |
| CN207313242U (en) | A kind of split reflux declines oxygen denitrification reactor | |
| CN109231486A (en) | A kind of light reaction-MBR integration denitrification and dephosphorization equipment | |
| CN210915757U (en) | Mud membrane sewage treatment plant based on MABR | |
| MD1807Z (en) | Process and plant for biological treatment of household sewage with simultaneous nitrification and denitrification | |
| JP4409532B2 (en) | Apparatus for treating wastewater containing high-concentration nitrogen such as livestock wastewater and manure, and its treatment method | |
| KR100458764B1 (en) | Method and apparatus for the treatment of contaminated water by submersible biological aerated filter | |
| CN115259370B (en) | Biological denitrification reactor and application thereof | |
| GB2456836A (en) | Method and reactor for the anaerobic and aerobic treatment of water | |
| SK282499B6 (en) | Municipal waste-water treatment method | |
| CN203728687U (en) | Integrated combined nitrogen and phosphorus removal device | |
| CN211141646U (en) | Anaerobic-aerobic integrated treatment device for paper-making tobacco sheet wastewater | |
| CN107445296B (en) | Activated sludge water quality purifying device | |
| CN103435147A (en) | Self-cleaning submerged tubular membrane bioreactor | |
| RU1854U1 (en) | BIOLOGICAL WASTE WATER TREATMENT PLANT | |
| CN112811715A (en) | A sewage treatment system utilizing primary sludge fermentation | |
| HK1151274B (en) | Method and device for the treatment of waste water |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG9Y | Short term patent issued |