PL168017B1 - Sposób i urządzenie do wielofazowego oczyszczania ścieków - Google Patents

Abstract

1 Sposób wielofazowegooczyszczaniaścieków polegający na tym, ze proces oczyszczania prowadzony jest w kilku fazach, w których stymulowane są odmienne warunki biologicznego rozwoju mikroorganizmów znamienny tym, ze w pierwszej fazie ścieki przez czas T|> 0,06 doby pozostają w kontakcie z biomasa zawieszona w ściekach hodowaną w warunkach całkowitego mieszania przy koncentracji tlenu Kj<1g O2/m3 korzystnie, gdy wartość tlenu jest zawarta w przedziale 0.1<Ki<0,5g 02/m' przy obciążeniu 1 m' objętości reaktora z dobowym ładunkiem B/T Aj>0,6 kg/m3 dobę, w drugiej fazie ścieki przez czasTi>0,02 doby pozostają w kontakcie z biomasą osiadłą hodowaną bez podaży tlenu przy obciążeniu 1 m3 objętości reaktora drugiej fazy dobowym ładunkiem B,T A2>2 kg Oi/m3, w trzeciej fazie ścieki przez czasT>0,4 doby pozostają w kontakcie z biomasą zawieszonąw cieczy hodowaną w warunkach całkowitego mieszania przy koncentracji K3>łgO2/m , korzystnie gdy wartość tlenu jest zawarta w przedziale 1,5<K<2,0g O2/m , przy obciążeniu ł m' objętości reaktora trzeciej fazy dobowym ładunkiem B/T A'<0,6 kg/m' dobę 2 Urządzenie do wielofazowego oczyszczania ścieków złożone ze zbiornika w którym utworzone są pierścieniowe reaktory oddzielone pierścieniowymi przegrodami, zaś nad zbiornikiem umieszczonajest obrotowa konstrukcja, w której zawieszony jest obrotowy ekran do wgłębnego mieszania oraz aeratory do powierzchniowego napowietrzania, znamienne tym, że pomiędzy reaktorem (2) pierwszej fazy o niskiej podaży tlenu, a reaktorem (6) trzeciej fazy o wysokiej podaży tlenu utworzonyjest pierścieniowy reaktor (4) drugiej fazy bez podaży tlenu wypełniony strukturami przestrzennymi (14), które stanowią naciągnięte w segmentach siatki lub sznury z wkręconymi odcinkami włókien nylonowych

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wielofazowego biologicznego oczyszczania ścieków metodą osadu czynnego oraz urządzenie do stosowania tego sposobu.

Znany jest sposób wielofazowego biologicznego oczyszczania ścieków z polskiego opisu patentowego nr patentu 118 380. Sposób ten polega na tym, że surowe ścieki zmieszane z rnczrkulowaeym osadem czynnym przepływają w sposób ciągły przez kilka reaktorów, przy czym w każdym z nich stymulowane są inne warunki biologiczne rozwoju mikroorganizmów. W pierwszym reaktorze stosunek dobowej ilości doprowadzonego tlenu do dobowej ilości substratu jest mniejszy od jedności, zaś stosunek dobowej ilości substratu do dobowej ilości mikroorganizmów jest większy od 0,3. W następnych reaktorach stosunek dobowej ilości substratu do dobowej ilości mikroorganizmów jest mniejszy od 0,1, natomiast stosunek dobowej ilości tlenu do dobowej ilości substratu jest większy od 2. Wpływająca ciecz z ostatniego reaktora poddawana jest procesowi sedymentacji po czym sklarowana ciecz odpływa do odbiornika.

Znane jest urządzenie do biologicznego oczyszczania ścieków z polskiego opisu patentowego nr patentu 107 745. Urządzenie składa się z cylindrycznego zbiornika, w którym są utworzone reaktory biosorpcji i biostabilizacji oraz znajduje się komora osadzania oddzielone między sobą pierścieniowymi przegrodami stałymi. W reaktorach biosorpcji i biostabilizacji umieszczone są ekrany ruchome, które zawieszone są w obrotowej konstrukcji. W komorze osadzania znajduje się koryto zbiorcze.W reaktorach biosorpcji i biostabilizacji w poziomie lustra cieczy w obrotowej konstrukcji zawieszone są aeratory napowietrzające ciecz.

Dotychczas stosowane sposoby i urządzenia do oczyszczania ścieków nie były dostosowane do prowadzenia procesu umożliwiającego biologiczną eitryOikαcję, deeitryflkację i defostację w jednym zblokowanym urządzeniu.

168 017

Istotą wynalazku jest sposób biologicznego oczyszczania ścieków metodą osadu czynnego polegający na tym, ze proces oczyszczania prowadzony jest w kilku fazach, w których stymulowane są inne warunki biologicznego rozwoju mikroorganizmów. W pierwszej fazie zanieczyszczone ścieki pozostają przez czas Ti> 0,06 doby w kontakcie z biomasą hodowaną przy koncentracji tlenu Ki<1gO2/m^j ścieków korzystnie, gdy wartość tlenu zawarta jest w przedziale 0,1<Ki<0,5g Oo/m’ ścieków. W tym czasie powinny być zachowane warunki turbulencji umożliwiające zawieszenie i równomierne rozproszenie biomasy w całej objętości reaktora. Natomiast objętość reaktora pierwszej fazy V i określona jest obciążeniem im³ jego objętości ładunkiem wyrażonym w BZT5 odniesionym do ścieków surowych. Obciążenie to wynosi A|> 0,6 kg 02/m³, korzystnie 1>A|>2 kg Oo/m’. W drugiej fazie zanieczyszczone ścieki pozostają podczas ich przepływu przez czas T 2>0,02 doby w kontakcie z biomasą osiadłą hodowaną w warunkach beztlenowych lub w warunkach ograniczonej podaży tlenu. Natomiast objętość reaktora beztlenowego Vo określona jest obciążeniem im³ jego objętości ładunkiem wyrażonym w BZT5 odniesionym do ścieków surowych. Obciążenie to wynosi A2>2 kg O2/m’. W trzeciej fazie zanieczyszczone ścieki pozostają przez czas T3>0,4 doby w kontakcie z hodowaną biomasą przy koncentracji tlenu K’>1g Oo/m’ ścieków, korzystnie gdy wartość tlenu zawarta jest w przedziale 1,5<K3<2g O2/m3 ścieków. W tym czasie zachowane są warunki turbulencji umożliwiające zawieszenie 1 równomierne rozproszenie biomasy w całej objętości reaktora. Natomiast objętość reaktora trzeciej fazy V3 określona jest obciążeniem 1m'3 jego objętości ładunkiem wyrażonym w BZT5 odniesionym do ścieków surowych. Obciążenie to wynosi A3< 0,6 kg Oo/m’, korzystnie gdy wartość tlenu zawarta jest w przedziale 0,2 <A3<0,4 kg O2/m'. Z reaktora trzeciej fazy część biomasy osadu czynnego jest recyrkulowana do reaktora pierwszej fazy. W czwartej fazie następuje klarowanie cieczy w komorze osadzania, w której wytrącony osad opada na dno a oczyszczona ciecz przez koryto zbiorcze odpływa do odbiornika.

Urządzenie do wielofazowego oczyszczania ścieków wykonane według wynalazku składa _się _ze zbiornika, w którym utworzone są pierścieniowe koncentryczne reaktory. W środku _cylind_rycznym zbiornika znajduje się reaktor pierwszej fazy, w którym umieszczona jest rura d_o pr_zepływu recyrkulowanego osadu czynnego. Koncentrycznie wokół niego usytuowana jest k_omora osadzania wyposażona w zbiorcze koryto do spływu oczyszczonych ścieków. Nad _zbio_rnikiem umieszczona jest obrotowa konstrukcja, w której zawieszony jest pierścieniowy ekran zanurzony w reaktorze trzeciej fazy. W obrotowej konstrukcji zawieszone jest również głębinowe urządzenie mieszające zanurzone w reaktorze pierwszej fazy. Ponadto w reaktorach p_ierw_szej fazy i trzeciej fazy w obrotowej konstrukcji zawieszone są aeratory do powierzchniowego napowietrzania cieczy.

Urządzenie do wielofazowego oczyszczania ścieków charakteryzuje się tym, ze między reaktorem pierwszej fazy, a reaktorem trzeciej fazy usytuowany jest reaktor drugiej fazy _wyp_eł_ni_ony strukturami przestrzennymi, przy czym struktury przestrzenne utworzone są z siatki nytonowej lub rozwieszonych szeregów sznurów z wkręconymi odcinkami włókien nylono_wych, kapronowych lub innych materiałów.

Sposób oczyszczania ścieków oraz oczyszczalnia do stosowania tego sposobu wykonana _wedł_ug wynalazku pozwala w jednym zblokowanym urządzeniu na utworzenie podczas oczy_szczania ścieków strefy beztlenowej, która wspomaga biologiczne wytrącanie z oczyszczanych ś_cieków do osadu związków azotu i fosforu. Takie rozwiązanie powoduje również zmniejszenie t_erenu zab_udowy oczyszczalni, ograniczenie budowy ilości obiektów i sieci technologicznych. P_onadt_o występują efekty techniczne polegające na wyeliminowaniu chemicznego procesu _usuwania związków biogennych, a także przyczynia się do obniżenia energochłonności oczyszczania ścieków.

Prz_ed_miot wynalazku jest pokazany w niżej podanych przykładach wykonania.

Przykład pierwszy przedstawia sposób wielofazowego oczyszczania ścieków Oczyszczalna biolog_ic_zna dla unieszkodliwienia ścieków komunaln^gch o przepływie Q = 6.000 rz³/dobę 1 ładunk_u zanieczyszczeń Lbzts = 1.500 kg O₂/dobę składa się z trzech szeregowo pracujących rektorów A mianowicie reaktora cyrkulacyjnego pierwszej fazy, reaktora przepływowego

168 017 drugiej fazy oraz reaktora cyrkulacyjnego trzeciej fazy. Pojemność reaktora pierwszej fazy przy średnim obciążeniu 1 m³jego objętości dobowym ładunkiem BZT5 w wysokości Ai = 1,5 kg/m³ , , · Lbzts 1.500 ,_nnn 3 na dobę winna wynosić V1 = —-— = . „ = 1000m

Czas przebywania wynosi T i =

1,5 V| 1000 = 0,16 doby > 0,06. Dobór urządzeń natleniaQ 600 jących jest koniecznością koncentracji tlenu Ki = 0,5g 02/m³ ścieków. Pojemność reaktora drugiej fazy przy średnim obciążeniu 1 m3 jego objętości dobowym ładunkiem BZT5 A2 = 5

Lbzts

1500 _ 3qq _m3. pojemność reakto ra trzeciej fazy przy kg/m3 na dobę wynosi V2 =

A2 5

3 średnim obciążeniu 1m jego objętości ładunkiem BZT5 w wysokości A3 = 0,6 kg/m‘ na dobę Lbzts 1500 „ _ 3 V₃ 2500 wynosi V₃ = · • = 0,416 doby. Dobór

A, 0,6 = ².^{500 m}. ^{Czas przeb}>'^waniaT3 = o 6000 urządzeń do natleniania cieczy określa konieczna koncentracja tlenu K3 = 1,5g 02/m³.

Przykład drugi przedstawia urządzenie do wielofazowego oczyszczania ścieków na rysunku, który pokazuje urządzenie w pionowym przekroju osiowym. Urządzenie składa się ze zbiornika 1, w którym w środku znajduje się reaktor pierwszej fazy 2 z pionową rurą 3 do przepływu recyrkulowanego osadu. Koncentrycznie wokół reaktora pierwszej fazy utworzony jest pierścieniowy reaktor drugiej fazy 4 oddzielony pierścieniową przegrodą 5, natomiast wokół reaktora drugiej fazy usytuowany jest reaktor trzeciej fazy 6 i oddzielony przegrodą pierścieniową 7. Wokół reaktora trzeciej fazy znajduje się komora osadzana 8 oddzielona trzecią przegrodą 9. Nad zbiornikiem umieszczona jest obrotowa konstrukcja 10, w której zawieszony jest pierścieniowy ekran 11 zanurzony w reaktorze trzeciej fazy. W obrotowej konstrukcji 10 zawieszone jest również głębinowe urządzenie mieszające 12 zanurzone w reaktorze pierwszej fazy. Ponadto w obrotowej konstrukcji 10 nad reaktorami pierwszej i trzeciej fazy zawieszone są aeratory 13 do powierzchniowego napowietrzania cieczy. Wewnątrz reaktora drugiej fazy 4 umieszczone są struktury przestrzenne 14 stanowiące siatki nylonowe lub sznurki z wkręconymi odcinkami włókien. W komorze osadzania 8 osadzone jest koryto zbiorcze 15 do spływu ścieków.

Departament Wydawnictw UP RP Nakład 90 egz. Cena 1,50 zł

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wielofazowego oczyszczania ścieków polegający na tym, że proces oczyszczania prowadzony jest w kilku fazach, w których stymulowane są odmienne warunki biologicznego rozwoju mikroorganizmów znamienny tym, ze w pierwszej fazie ścieki przez czas Ti> 0,06 doby pozostają w kontakcie z biomasą zawieszoną w ściekach hodowaną w warunkach całkowitego mieszania przy koncentracji tlenu K,<1g O2/m³ korzystnie, gdy wartość tlenu jest zawarta w przedziale 0,1 <K<0,5g O2/m3 przy obciążeniu 1 m3 objętości reaktora z dobowym ładunkiem BzTs Ai>0,6 kg/m3 dobę, w drugiej fazie ścieki przez czas To>0,02 doby pozostają w kontakcie z biomasą osiadłą hodowaną bez podaży tlenu przy obciążeniu 1m3 objętości reaktora drugiej fazy dobowym ładunkiem BZT,5 A2>2 kg C2/m , w trzeciej fazie ścieki przez czas T3>0,4 doby pozostają w kontakcie z biomasą zawieszoną w cieczy hodowaną w warunkach całkowitego mieszania przy koncentracji K3> 1 gO2/m', korzystnie gdy wartość tlenu jest zawarta w przedziale 1,5<K<2,0g Oz/m³, przy obciążeniu 1 m³ objętości reaktora trzeciej fazy dobowym ładunkiem BzT5 A3<0,6 kg/m³ dobę.
2. 2. Uzządeenie do wielofazowego oczyzczzania ścieków złożone ee zbiornika, w którym utworzone są pierścieniowe reaktory oddzielone pierścieniowymi przegrodami, zaś nad zbiornikiem umieszczona jest obrotowa konstrukcja, w której zawieszony jest obrotowy ekran do wgłębnego mieszania oraz aeratory do powierzchniowego napowietrzania, znamienne tym, ze pomiędzy reaktorem (2) pierwszej fazy o niskiej podaży tlenu, a reaktorem (6) trzeciej fazy o wysokiej podaży tlenu utworzony jest pierścieniowy reaktor (4) drugiej fazy bez podaży tlenu wypełniony strukturami przestrzennymi (14), które stanowią naciągnięte w segmentach siatki lub sznury z wkręconymi odcinkami włókien nylonowych.