RU174586U1

RU174586U1 - AEROBIC BIOLOGICAL SEWAGE TREATMENT SYSTEM

Info

Publication number: RU174586U1
Application number: RU2017111594U
Authority: RU
Inventors: Ефим Дмитриевич Гельфанд; Дмитрий Германович Чухчин
Priority date: 2015-12-15
Filing date: 2015-12-15
Publication date: 2017-10-23

Abstract

Область применения: аэробная биологическая очистка сточных вод.Назначение: повышение эффективности очистки сточных вод.Сущность: система включает блок контактной обработки сточных вод активным илом, блок выделения ила из очищенной воды, который состоит из двух последовательно соединенных частей, первая из которых подключена к линии отбора избыточного ила, а вторая - к линии возврата ила в блок контактной обработки сточной воды.Новизна: блок выделения ила из суспензии выполнен из двух последовательно соединенных ступеней; первая ступень подключена к линии отбора избыточного ила, а режим выделения ила на первой ступени таков, что вывод ила соответствует его приросту; вторая ступень выделения ила подключена к линии возврата ила.Заявляемая система обеспечивает вывод только наименее активной части ила и создает условия для формирования ила с повышенной активностью, что способствует повышению эффективности очистки сточных вод. 1 ил.Scope: aerobic biological wastewater treatment. Purpose: improving the efficiency of wastewater treatment. Essence: the system includes a contact wastewater treatment unit with activated sludge, a sludge separation unit from treated water, which consists of two parts connected in series, the first of which is connected to the line collection of excess sludge, and the second to the sludge return line to the wastewater contact treatment unit. Novelty: the sludge separation unit from the suspension is made of two stages connected in series; the first stage is connected to the line for the selection of excess sludge, and the mode of separation of sludge in the first stage is such that the output of the sludge corresponds to its growth; the second stage of sludge separation is connected to the sludge return line. The inventive system ensures the withdrawal of only the least active part of the sludge and creates conditions for the formation of sludge with increased activity, which contributes to the efficiency of wastewater treatment. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к аэробной биологической очистке сточных вод и касается систем, применяемых для такой очистки.The utility model relates to aerobic biological wastewater treatment and relates to systems used for such treatment.

За прототип принята наиболее широко распространенная система аэробной биологической очистки сточных вод, включающая блок контактной обработки сточной воды активным илом, последовательно соединенный с ним блок выделения активного ила из его суспензии в очищенной воде, а также линию возврата выделенного ила в блок контактной обработки и линию отбора избыточного активного ила [Яковлев С.В. Очистка производственных сточных вод. М., Стройиздат, 1979 г., 320 с].The most widely used aerobic biological wastewater treatment system was adopted as a prototype, including a block for contact treatment of wastewater with activated sludge, a block for separating activated sludge from its suspension in purified water, a return line for the separated sludge to a contact block, and a sampling line excess activated sludge [Yakovlev S.V. Industrial wastewater treatment. M., Stroyizdat, 1979, 320 s].

Данная система работает следующим образом. В блок контактной обработки непрерывно поступает сточная вода. Сюда же непрерывно поступает активный ил по линии возврата из блока выделения ила из его суспензии в очищенной воде. Контакт ила с загрязненной водой осуществляется при непрерывной аэрации, при этом органические загрязнения, содержащиеся в воде, ассимилируются бактериальным комплексом активного ила, вследствие чего происходит их изъятие из воды и прирост массы активного ила.This system works as follows. Waste water flows continuously into the contact processing unit. Activated sludge is continuously fed into this line along the return line from the sludge separation unit from its suspension in purified water. The contact of sludge with contaminated water is carried out during continuous aeration, while the organic pollution contained in the water is assimilated by the bacterial complex of activated sludge, as a result of which they are removed from the water and the mass of activated sludge increases.

Суспензия ила в очищенной воде отводится из блока контактной обработки в блок выделения активного ила. Из этого блока выводятся раздельными потоками очищенная сточная вода и активный ил; последний по линии возврата подается обратно в блок контактной обработки, но, поскольку в процессе очистки имеет место непрерывный прирост массы активного ила, то для поддержания его баланса в циркуляционном контуре, часть ила - так называемый избыточный активный ил -непрерывно выводится из контура по линии отбора на утилизацию.A suspension of sludge in purified water is discharged from the contact processing unit to the activated sludge separation unit. Purified wastewater and activated sludge are removed from this unit in separate streams; the latter is fed back to the contact processing unit via the return line, but since there is a continuous increase in the mass of activated sludge during the cleaning process, to maintain its balance in the circulation circuit, part of the sludge - the so-called excess activated sludge - is continuously removed from the circuit along the sampling line for disposal.

Недостатком данной системы очистки сточной воды является то, что при длительной циркуляции ила между блоками в его массе проходят процессы старения и отмирания микроорганизмов, вследствие чего в массе накапливается своеобразный балласт, и физиологическая активность ила понижается, вместе с этим снижается и эффективность очистки воды.The disadvantage of this wastewater treatment system is that during prolonged circulation of sludge between the blocks, the masses undergo aging and dying of microorganisms, as a result of which a kind of ballast accumulates in the mass, and the physiological activity of the sludge decreases, and the efficiency of water treatment decreases.

Задачей полезной модели является повышение эффективности биологической очистки сточных вод.The objective of the utility model is to increase the efficiency of biological wastewater treatment.

Предлагаемое решение повышает эффективность биологической очистки сточных вод и основывается на следующих, впервые установленных нами фактах.The proposed solution improves the efficiency of biological wastewater treatment and is based on the following facts, first established by us.

Во-первых, активный ил существенно неоднороден по скорости седиментации его частиц; так, при выдерживании суспензии ила в цилиндре в течение 10 минут осаждается до 10% всего ила, тогда как для 100%-ного осаждения требуется около 2 часов. Во-вторых, установлено, что самые первые фракции осевшего ила характеризуются наименьшей физиологической активностью в сравнении с физиологической активностью последних (медленно осаждающихся) фракций и всего ила в целом. В частности, дегидрогеназная активность наиболее быстро осаждающихся фракций активного ила, определенная нами по специально разработанной нами методике, в 2,5 раза меньше, чем активность всего нефракционированного ила. [Патент РФ №2476598, МПК C02F 3/02, 2013 г.].First, activated sludge is substantially heterogeneous in terms of sedimentation rate of its particles; so, when keeping the suspension of sludge in the cylinder for 10 minutes, up to 10% of the total sludge precipitates, while 100% precipitation requires about 2 hours. Secondly, it was found that the very first fractions of settled sludge are characterized by the lowest physiological activity in comparison with the physiological activity of the last (slowly precipitated) fractions and the whole sludge as a whole. In particular, the dehydrogenase activity of the most rapidly precipitated activated sludge fractions, which we determined using a technique specially developed by us, is 2.5 times less than the activity of all unfractionated sludge. [RF patent No. 2476598, IPC C02F 3/02, 2013].

Исходя из установленных нами фактов, решение поставленной задачи достигается тем, что выделение ила из суспензии осуществляется в две стадии: на первой стадии из суспензии выделяется самая быстро осаждающаяся фракция (и - одновременно - наименее физиологически активная), которая выводится из системы по линии отбора избыточного ила; на второй стадии из суспензии выделяется весь оставшийся ил, который подается по линии возврата в блок контактной обработки.Based on the facts established by us, the solution of this problem is achieved by the fact that sludge is extracted from the suspension in two stages: at the first stage, the most rapidly precipitated fraction (and, at the same time, the least physiologically active) is extracted from the suspension, which is removed from the system by the excess sludge; in the second stage, all remaining sludge is released from the suspension, which is fed through the return line to the contact processing unit.

Полезная модель иллюстрируется чертежом, на котором представлена схема системы аэробной биологической очистки сточных вод.The utility model is illustrated in the drawing, which shows a diagram of an aerobic biological wastewater treatment system.

Исходная сточная вода и возвратный активный ил одновременно поступают в блок контактной обработки - 1. В процессе контактной обработки с одновременной аэрацией происходит ассимиляция илом органических веществ, содержащихся в сточной воде, и прирост биомассы ила. Далее суспензия активного ила в очищенной воде из блока контактной обработки непрерывно поступает на первую ступень блока выделения избыточного активного ила - 2. Например, это может быть отстойник, в котором поддерживается такой режим пребывания суспензии, при котором из нее осаждается самая «тяжелая» часть ила в количестве, соответствующем его приросту, и образующийся осадок непрерывно отводится по линии отбора избыточного ила на утилизацию. Суспензия, содержащая основную массу активного ила, отводится на вторую ступень блока выделения возвратного активного ила - 3 (это может быть также отстойник), где из нее выделяется весь оставшийся ил; осадок этого ила отводится по линии возврата в блок контактной обработки, а очищенная вода сбрасывается в аэратор или в водоем.The initial wastewater and return activated sludge simultaneously enter the contact treatment unit - 1. In the process of contact treatment with simultaneous aeration, the sludge assimilates the organic substances contained in the waste water and the sludge biomass increases. Next, the suspension of activated sludge in purified water from the contact processing unit continuously enters the first stage of the unit for the allocation of excess activated sludge - 2. For example, it may be a settling tank in which such a mode of residence of the suspension is maintained, in which the heaviest part of the sludge is deposited in an amount corresponding to its growth, and the precipitate formed is continuously discharged along the line for the collection of excess sludge for disposal. The suspension containing the bulk of activated sludge is discharged to the second stage of the recovery activated sludge separation unit - 3 (it can also be a sump), where all remaining sludge is separated from it; sediment of this sludge is discharged along the return line to the contact processing unit, and the treated water is discharged into the aerator or into the reservoir.

Новыми отличительными признаками предлагаемой системы являются следующие:The new features of the proposed system are the following:

а) блок выделения ила из суспензии выполнен из двух последовательно соединенных ступеней;a) the unit for separating sludge from the suspension is made of two stages connected in series;

б) режим выделения ила на первой ступени таков, что отделяется преимущественно наиболее «тяжелая» фракция ила в количестве, соответствующем его приросту в системе очистки;b) the mode of sludge separation in the first stage is such that mainly the most “heavy” fraction of sludge is separated in an amount corresponding to its growth in the treatment system;

в) первая ступень подключена к линии отбора избыточного ила;c) the first stage is connected to the line for the selection of excess sludge;

г) вторая ступень выделения ила подключена к линии возврата ила.d) the second stage of sludge separation is connected to the sludge return line.

Данные новые признаки являются существенными, поскольку именно благодаря им обеспечивается возможность вывода из контура циркуляции ила только наименее активной его части; исключается вывод свежего прироста ила, как это имеет место по прототипу; система постоянно обогащается свежим, наиболее активным илом; замедляются тенденции старения ила и снижения его физиологической активности во времени. Все это способствует повышению эффективности биологической очистки сточных вод.These new features are significant, because it is thanks to them that it is possible to withdraw only the least active part of the sludge from the circulation circuit; excludes the conclusion of a fresh increase in sludge, as is the case with the prototype; the system is constantly enriched with the freshest, most active sludge; the trends of sludge aging and a decrease in its physiological activity over time are slowing down. All this helps to increase the efficiency of biological wastewater treatment.

Предложенное техническое решение характеризуется неочевидностью, поскольку только авторами установлено наличие в активном иле быстроосаждающейся «тяжелой фракции», характеризующейся в то же время минимальной физиологической активностью.The proposed technical solution is characterized by non-obviousness, since only the authors found the presence in the activated sludge of a rapidly precipitating "heavy fraction", characterized at the same time by minimal physiological activity.

Заявляемая система обеспечивает вывод только наименее активной части ила и создает условия для формирования ила с повышенной активностью, что способствует повышению эффективности очистки сточных вод.The inventive system provides the withdrawal of only the least active part of the sludge and creates conditions for the formation of sludge with increased activity, which improves the efficiency of wastewater treatment.

Claims

The system of aerobic biological wastewater treatment, including a block of contact treatment of wastewater with activated sludge, a unit for separating activated sludge from its suspension in purified water, and also a line for returning activated sludge to a block of contact treatment and selection of excess activated sludge, characterized in that the activated sludge separation unit is made in the form of two parts connected in series to the slurry of activated sludge suspension, the first of which is connected to the sludge collection line, and the second to the sludge return line to ntaktnoy processing.