RU1064U1

RU1064U1 - Installation for biological wastewater treatment from organic pollutants and nitrogen compounds

Info

Publication number: RU1064U1
Application number: RU94003610/26U
Authority: RU
Inventors: Е.И. Головатый; А.Н. Эпов
Original assignee: Товарищество с ограниченной ответственностью "Аква-М"
Priority date: 1994-02-02
Filing date: 1994-02-02
Publication date: 1995-11-16

Abstract

Установка для биологической очистки сточных вод от органических загрязнений и соединений азота, содержащая камеру денитрификации и камеру нитрификации со слоем загрузки, соединенную с камерой илоразделения, трубопроводы подачи исходной сточной воды и отвода очищенной воды и узел подачи воды, отличающаяся тем, что установка снабжена циркуляционным насосом, эрлифтом и камерой воздухоотведения-распределения, камера денитрификации и камера нитрификации, соединенная с камерой илоразделения, выполнены в виде отдельных резервуаров, камера денитрификации снабжена коническим дном, к которому тангенциально подведен трубопровод подачи исходной сточной воды, узел подачи воздуха выполнен в виде установленного на нагнетательном трубопроводе насоса эжектора, выход которого соединен с входом эрлифта, камера воздухоотделения-распределения установлена на выходе эрлифта и снабжена трубопроводом рециркуляции денитрификации, подведенным к низу конического днища камеры денитрификации, и трубопроводом рециркуляции нитрификации, подведенным в нижнюю часть камеры нитрификации, камера илоразделения расположена над камерой нитрификации, выполнена в виде двухступенчатого осветлителя взвешенного слоя и снабжена в нижней части первой ступени трубопроводом насосной рециркуляции, соединенным с всасывающим патрубком насоса, в нижней части второй ступени - трубопроводом эрлифтной рециркуляции, соединенным с входом эрлифта, а трубопровод отвода очищенной воды расположен в верхней части камеры илоразделения.Installation for biological treatment of wastewater from organic contaminants and nitrogen compounds, containing a denitrification chamber and a nitrification chamber with a loading layer connected to a sludge chamber, pipelines for supplying the source wastewater and for treating treated water and a water supply unit, characterized in that the installation is equipped with a circulation pump , airlift and air-distribution chamber, denitrification chamber and nitrification chamber connected to the silt chamber, are made in the form of separate reservoirs, chamber the denitrification is equipped with a conical bottom, to which the feed wastewater supply pipe is tangentially connected, the air supply unit is made in the form of an ejector installed on the discharge pipe, the outlet of which is connected to the airlift inlet, the air separation-distribution chamber is installed at the airlift outlet and is equipped with a denitrification recirculation pipe to the bottom of the conical bottom of the denitrification chamber, and the nitrification recirculation pipe, connected to the bottom of the nitrification chamber, as The separation unit is located above the nitrification chamber, made in the form of a two-stage clarifier of the suspended layer and is equipped in the lower part of the first stage with a pump recirculation pipe connected to the suction pipe of the pump, in the lower part of the second stage - airlift recirculation pipe connected to the airlift inlet, and the outlet pipe is cleaned water is located at the top of the compartment chamber.

Description

iviKM(6Jco2F 3/30 4003610iviKM (6Jco2F 3/30 4003610

Установка для биологической очистки сточных вод от органических загрязнений и соединений азота.Installation for biological wastewater treatment from organic contaminants and nitrogen compounds.

Предложение : . - .: относится к установкам для биологической очистки сточных вод, содержащих органические загрязнения и соединения азота, в частности, к установкам для очистки сточных вод малых населенных пунктов.Sentence : . -.: relates to installations for biological wastewater treatment containing organic contaminants and nitrogen compounds, in particular, to installations for wastewater treatment in small towns.

В технологии водоочистки известны способы и установки одновременного удаления органических веществ и биогенных элементов (углеводородистых, фосфоросодержащих и азотистых веществ).Наиболее широко распространенной технологией является использование активного ила, подвергаемого поочередно влиянию аэробных и анаэробных условий.Methods and installations for the simultaneous removal of organic substances and biogenic elements (hydrocarbon, phosphorus and nitrogenous substances) are known in the water purification technology. The most widespread technology is the use of activated sludge, which is subjected, in turn, to the influence of aerobic and anaerobic conditions.

Известна установка для биологической очистки сточных вод от сое- динений азота, включающая бак денитрификации, соединенный с баком нитрификации циркуляционным каналом. Нижние части баков соединены каналом, с которым воздущным подъемным каналом через патрубок соединен бак нитрификации. В бак нитрификации поступает подсасываемая в канал жидкость из баков денитрификации и нитрификации. В канал подают кислородсодержащий газ./Заявка Японии N61-52759, C02F 3/30, 1986 г./A plant for biological treatment of wastewater from nitrogen compounds is known, including a denitrification tank connected to a nitrification tank by a circulation channel. The lower parts of the tanks are connected by a channel to which a nitrification tank is connected through an air duct through a pipe. The liquid from the denitrification and nitrification tanks that is sucked into the channel enters the nitrification tank. An oxygen-containing gas is supplied to the channel. / Japan Application N61-52759, C02F 3/30, 1986 /

Недостатками этой установки являются низкая степень очистки исходных сточных вод от органических и взвешенных загрязнений, низкая производительность, обусловленная одноиловой схемой нитрификации-денитрификации.The disadvantages of this installation are the low degree of purification of the source wastewater from organic and suspended contaminants, low productivity due to the single-loop nitrification-denitrification scheme.

Наиболее близкой по технической сущности к предложенной является установка для биологической,очистки воды, в частности от соединений азота, представляющая собой модуль, содержащий осадительную секцию, куда по давлением поступает очищаемая вода, размещенный вьш1е этой секции первый реактор со стационарным слоем загрузки, через который восходящим потоком проходит подлежащая денитрификации вода, далее вода перетекает через порог и с помощью спринклерного приспособления поступает во второй реактор для нитрификации, здесь вода теряет растворенный азот и обогащается атмосферным кислородом. Реактор для нитрификации заполнен насадкой , через которую просачивается жидкость, противотоком жидкости сквозь насадку просасывается воздух. Под реактором нитрификации расположен сборный чан, который может быть выполнен в виде камеры отстаивания и имеет отвод для выпуска очищенной воды. /Международная заявка N 90/02100, 002F 3/30, 1990 г./The closest in technical essence to the proposed one is a plant for biological, water purification, in particular nitrogen compounds, which is a module containing a precipitation section, to which purified water flows, the first reactor placed in this section with a stationary loading layer through which ascends the water to be denitrified passes through the stream, then the water flows over the threshold and with the help of a sprinkler device enters the second reactor for nitrification, here the water loses its concentration created nitrogen and enriched with atmospheric oxygen. The nitrification reactor is filled with a nozzle through which liquid leaks, air is sucked in countercurrent liquid through the nozzle. A collection tank is located under the nitrification reactor, which can be made in the form of a settling chamber and has a branch for the release of purified water. / International application N 90/02100, 002F 3/30, 1990 /

Недостатками этой установки являются недостаточная степень очистки от органических и взвешенных веществ, а также использование в обоих реакторах дорогостоящих загрузочных материалов и невысокая производительность нитрификатора, выполненного в виде орошаемого биофильтра.The disadvantages of this installation are the insufficient degree of purification from organic and suspended solids, as well as the use of expensive loading materials in both reactors and the low productivity of the nitrifier, made in the form of an irrigated biofilter.

Технический результат, полученный от использования предложенной установки, заключается в повышении степени очистки исходных сточных вод от органических загрязнений и соединений азота и повышении производительности установки при одновременном снижении капитальных затрат.The technical result obtained from the use of the proposed installation is to increase the degree of purification of the source wastewater from organic pollutants and nitrogen compounds and to increase the productivity of the installation while reducing capital costs.

Предложенная установка изображена на чертеже.The proposed installation is shown in the drawing.

Установка содержит камеру денитрификации 1, снабженную коническим днищем 2, к которому тангенциально подведен трубопровод подачи исходной сточной воды 3, и трубопроводом денитрифицированной воды 4,камеру нитрификации 5 со слоем загрузки и расположенную над ней камеру илоравделения 6, выполненную в виде двухступенчатого осветлителя взвешенного слоя, циркуляционный насос , на нагнетательном трубопроводе которого установлен эжектор 8, выход которого соединен со входом эрлифтаThe installation comprises a denitrification chamber 1 equipped with a conical bottom 2, to which a feed pipe for supplying wastewater 3 is tangentially connected, and a denitrified water pipeline 4, a nitrification chamber 5 with a loading layer and a sludge separation chamber 6 located above it, made in the form of a two-stage clarifier of the suspended layer, circulation pump, on the discharge pipe of which an ejector 8 is installed, the output of which is connected to the airlift input

ненным к низу конического днища 2 камеры денитрификации 1, и трубопроводом рециркуляции нитрификации IE, подведенным к нижней части камеры нитрификации 5,Камера илоразделения 6 в нижней части первой ступени снабжена трубопрёодом насосной рециркуляции 13, соединенным со всасывающим патрубком насоса 7, а в нижней части второй ступени - трубопроводом эрлифтной рециркуляции 14, соединенным со входом эрлифта 9, в верхней части камеры илоразделения 6 расположен трубопровод отвода очищенной воды 15.connected to the bottom of the conical bottom 2 of the denitrification chamber 1, and the nitrification recirculation pipe IE connected to the lower part of the nitrification chamber 5, the separation chamber 6 in the lower part of the first stage is equipped with a pump recirculation pipe 13 connected to the suction pipe of the pump 7, and in the lower part of the second steps - airlift recirculation pipe 14 connected to the airlift inlet 9, in the upper part of the chamber of the sludge 6 is a purified water discharge pipe 15.

Усталовка работает следующим образом. Сточную воду по трубопроводу подачи исходной сточной воды 3 подают по касательной в коническое днище 2 камеры денитрификации 1, где она смешивается с рециркуляционным потоком, обогащенным азотом нитратов, подаваемым по трубопроводу рециркуляции денитрификации 11. В камере денитрификации 1 словиях взве- шенного слоя с периодической пульсацией и закручиванием потока образуется ил денитрификации с пониженным иловым индексом, при этом общая концентрация биомассы достигает 10 г/л.В этом взвешенном слое ила происходит процесс удаления азота - денитрификация. При этом связанный азотом кислород расходуется на окисление органических веществ, содержащхся в сточной воде, а азот переходит в форму N2 и выделяется в атмосферу,При этом происходит снижение количества взвешенных веществ и ВПК до 10-20 мг/л. Ведение процесса денитрификации во взвешенном слое с высокой концентрацией биомассы позволяет отказаться от применения дорогостоящей загрузки без снижения производительности сооружения при снижении капитальных затрат. Прошедший денитрификацию поток сточных вод по трубопроводу денитрифицированной воды 4 поступает в камеру нитрификации 5 со слоем загрузки, представляюшую собой затопленный биофильтр- нитрификатор. Здесь на загрузке развиваются микроорганизмы, окисляюшле аммонийный азот до нитратов. Одновременно за счет адгезииThe installation works as follows. Wastewater through the feed wastewater supply pipe 3 is fed tangentially to the conical bottom 2 of denitrification chamber 1, where it is mixed with a recirculation stream enriched with nitrate nitrogen supplied through denitrification recirculation pipe 11. In denitrification chamber 1, a suspended layer with periodic pulsation and by swirling the flow, denitrification sludge is formed with a reduced sludge index, while the total biomass concentration reaches 10 g / L. In this suspended sludge layer, nitrogen removal occurs - nitrification. At the same time, oxygen bound by nitrogen is spent on the oxidation of organic substances contained in wastewater, and nitrogen goes into N2 form and is released into the atmosphere. At the same time, the amount of suspended solids and MIC is reduced to 10-20 mg / l. The denitrification process in a suspended layer with a high concentration of biomass allows you to abandon the use of expensive loading without reducing the productivity of the structure while reducing capital costs. The denitrified wastewater stream through the denitrified water pipeline 4 enters the nitrification chamber 5 with a loading layer, which is a flooded biofilter-nitrifier. Here, microorganisms develop on loading, oxidizing ammonium nitrogen to nitrates. At the same time due to adhesion

загрузка задерживает взвешенные вещества. Над камерой нитрификации расположена камера илсразделения 6, выполненная в виде двухступенчатого осветлителя взвешенного слоя. Для обеспечения растворенным кислородом частично очищенную сточную воду насосом 7 отбирают из нижней части первой ступени камеры илоразделения б через трубопровод насосной рециркуляции 13 и подают в эжектор 8. Насыщенная воздухом жидкость после эжектора поступает в эрлифт 9, куда также подводят частично очищенную сточную воду из нижней части второй ступени камеры илоразделения 6 по трубопроводу эрлифтной рециркуляции 1:. в результате отбора основной части частично очищенной сточной воды из нижней части первой ступеникамеры илоразделения насосом 7 происходит падение скорости восходящего потока, достаточное для обеспечения флокуляции и задержания основной части выносимого ила, во второй ступени происходит дальнейшее постепенное падение скорости потока за счет увеличения диаметра ступени и отвода части частично очищенной сточной воды из нижней части второй ступени камеры илоразделения на эрлифтную рециркуляцию. При этом происходит глубокая очистка воды от взвешенных веществ. За счет эрлифтного эффекта весь поток сточной жидкости, насыщенный воздухом, поступает в камеру воздухоотделения-распределения 10, где поток делится на два рецикла - рецикл денитрификации с подачей по трубопроводу рециркуляции денитрификации 11 в нижнюю часть конического днища 2 камеры денитрификации 1 и рецикл нитрификации с подачей по трубопроводу рециркуляции нитрификации 12 в нижнюю часть камеры нитрификации 5, а нерастворенный воздух удаляется в атмосферу. Очищенную сточную воду выводят через трубопровод отвода очищенной воды 15. Для обеспечения задержания взвешенных веществ загрузку камеры нитрификации регенерируют раз в неделю путем продувки воздухом.loading delays suspended solids. Above the nitrification chamber, there is a chamber or section 6 made in the form of a two-stage clarifier of the suspended layer. To provide dissolved oxygen, partially purified wastewater with a pump 7 is taken from the lower part of the first stage of the sludge separation chamber b through a pump recirculation pipeline 13 and fed to the ejector 8. The air-saturated liquid after the ejector enters the airlift 9, where partially purified wastewater is also supplied from the bottom the second stage of the chamber and separation 6 through the pipe airlift recirculation 1 :. as a result of the selection of the main part of the partially treated wastewater from the lower part of the first stage of the sludge chamber with the pump 7, an upward flow velocity decreases sufficient to ensure flocculation and retention of the main part of the transported sludge; in the second stage, a further gradual decrease in the flow velocity occurs due to an increase in the diameter of the stage and discharge part of the partially treated wastewater from the lower part of the second stage of the sludge chamber to airlift recirculation. In this case, deep purification of water from suspended solids occurs. Due to the airlift effect, the entire stream of wastewater saturated with air enters the air separation-distribution chamber 10, where the stream is divided into two cycles - denitrification recycling with denitrification recirculation 11 through the conical bottom 2 of denitrification chamber 1 and nitrification recycling with feeding through a nitrification recirculation pipe 12 to the lower part of the nitrification chamber 5, and undissolved air is removed into the atmosphere. The purified wastewater is discharged through the purified water discharge pipe 15. To ensure the suspension of suspended solids, the loading of the nitrification chamber is regenerated once a week by blowing it with air.

-1энергозатраты за счет снижения необходимей производительности насоса минимум на 30%. При этом насос используют одновременно по трем назначениям: для аэрации затопленного биофильтра-нитрификатора, для создания рецикла денитрификации и для поддержания основной скорости во взвешенном слое в денитрификаторе.-1 energy costs by reducing the required pump performance by at least 30%. At the same time, the pump is used simultaneously for three purposes: for aeration of the flooded biofilter-nitrifier, for creating a denitrification cycle and for maintaining the main speed in the suspended layer in the denitrifier.

Сравнение показателей работы известной и предложенной установок для очистки хоз-бытовой воды приведено в Таблице.A comparison of the performance of the known and proposed plants for the treatment of household water is given in the Table.

Таким образом предложенная установка по сравнению с известной позволяет повысить степень очистки от органических загрязнений, взвешенных веществ и азота аммонийного при увеличении производительности установки и снижении капитальных затрат.Thus, the proposed installation in comparison with the known one allows to increase the degree of purification from organic contaminants, suspended solids and ammonium nitrogen with an increase in plant productivity and lower capital costs.

Таблица.Table.

Claims

Installation for biological treatment of wastewater from organic contaminants and nitrogen compounds, containing a denitrification chamber and a nitrification chamber with a loading layer connected to a sludge chamber, pipelines for supplying the source wastewater and for treating treated water and a water supply unit, characterized in that the installation is equipped with a circulation pump , airlift and air-distribution chamber, denitrification chamber and nitrification chamber connected to the silt chamber, are made in the form of separate reservoirs, chamber the denitrification is equipped with a conical bottom, to which the feed wastewater supply pipe is tangentially connected, the air supply unit is made in the form of an ejector installed on the discharge pipe, the outlet of which is connected to the airlift inlet, the air separation-distribution chamber is installed at the airlift outlet and is equipped with a denitrification recirculation pipe to the bottom of the conical bottom of the denitrification chamber, and the nitrification recirculation pipe, connected to the bottom of the nitrification chamber, as The separation unit is located above the nitrification chamber, made in the form of a two-stage clarifier of the suspended layer and is equipped in the lower part of the first stage with a pump recirculation pipe connected to the suction pipe of the pump, in the lower part of the second stage - airlift recirculation pipe connected to the airlift inlet, and the outlet pipe is cleaned water is located at the top of the compartment chamber.