RU2051129C1

RU2051129C1 - Device for biological sewage treatment

Info

Publication number: RU2051129C1
Authority: RU
Inventors: Николай Иванович Куликов; Елена Николаевна Куликова; Людмила Николаевна Куликова; Елена Леонидовна Беляева
Original assignee: Николай Иванович Куликов; Елена Николаевна Куликова; Людмила Николаевна Куликова; Елена Леонидовна Беляева
Priority date: 1992-07-23
Filing date: 1992-07-23
Publication date: 1995-12-27

Abstract

FIELD: biological sewage treatment. SUBSTANCE: device is comprised of an aerofilter with a charge, a sewage delivery pipeline, aeration tank with aerators, secondary settler, silt mixture delivery pipe to recirculation and into secondary settler of recirculation pump and return silt pipeline. EFFECT: higher treatment efficiency, deep final treatment of sewage, reliable quality of treated water, lower expenditures for subsequent treatment of sewage and processing of sediment, smaller area occupied by treatment works. 2 dwg

Description

Изобретение относится к очистке воды в коммунальном хозяйстве, на предприятиях микробиологической, пищевой и химической промышленности, в очистных сооружениях. The invention relates to water purification in utilities, at the enterprises of the microbiological, food and chemical industries, in sewage treatment plants.

Известно устройство для биологической очистки сточной жидкости, содержащее биофильтр с загрузкой, лоток подачи сточной жидкости, аэротенк с аэраторами, вторичный отстойник со взвешенным слоем осадка, трубопровод подачи иловой смеси из аэротенка во вторичный отстойник, рециркуляционный насос и трубопровод возвратного ила. При этом загрузка биофильтра выполнена в виде бесконечного вертикального подвижного полотна. Устройство снабжено вертикальной перегородкой, установленной в биофильтре и образующей камеру с загрузкой и камеру подсушки биомассы, при этом в перегородке выполнены щелевые окна для прохода полотна, которые снабжены скребками. A device for biological treatment of wastewater containing a biofilter with loading, a tray for supplying wastewater, aeration tank with aerators, a secondary sump with a suspended sediment layer, a pipeline for supplying a sludge mixture from an aeration tank to a secondary sump, a recirculation pump and a return sludge pipe. In this case, the loading of the biofilter is made in the form of an endless vertical movable web. The device is equipped with a vertical partition installed in the biofilter and forming a loading chamber and a biomass drying chamber, while slotted windows for passage of the web, which are equipped with scrapers, are made in the partition.

Указанное устройство является нерегулируемым по величине окислительной мощности и не имеет приспособлений, способных варьировать расход очищенной воды в зависимости от количества поступающих стоков и требуемого качества очищенных сточных вод. The specified device is unregulated in terms of oxidative power and does not have devices capable of varying the flow rate of treated water depending on the amount of incoming wastewater and the required quality of treated wastewater.

Цель изобретения обеспечение стабильности требуемого качества очищенной воды, снижение затрат на последующую очистку сточных вод и обработку осадков, уменьшение площади, занимаемой очистным устройством. The purpose of the invention is to ensure the stability of the required quality of treated water, reducing the cost of subsequent wastewater treatment and treatment of sludge, reducing the area occupied by the treatment device.

Цель достигается тем, что устройство для биологической очистки сточной жидкости, содержащее биофильтр с загрузкой, лоток подачи сточной жидкости, аэротенк с аэраторами, вторичный отстойник, трубопроводы подачи иловой смеси на рециркуляцию и во вторичный отстойник, рециркуляционный насос и трубопровод возвратного ила, включает биофильтр с загрузкой из фильтрующих блоков, заполненных жесткими ершами, расположенными над резервуаром аэротенка-усреднителя сточных вод таким образом, что стекающая по жестким ершам иловая смесь формируется с помощью поддонов фильтрующих блоков, заканчивающихся аэрационными трубами струйных аэраторов аэротенков или трубопроводами подачи иловой смеси во вторичные отстойники на два потока, соотношение расходов в которых равно соотношению количества фильтрующих блоков, отдающих иловую смесь на струйные аэраторы, к количеству фильтрующих блоков, отдающих иловую смесь во вторичные отстойники, вторичные отстойники выполняются в виде резервуара, содержащего тонкослойные модули, имеют регулируемый по уровню (в вертикальной плоскости) водослив, для чего водослив соединен через канат с грузоподъемным приспособлением, а также содержат иловую трубу, начинающуюся под тонкослойным модулем и заканчивающуюся за пределами резервуара вторичного отстойника в приемном торце струйного аэратора, сечение иловой трубы для вывода активного ила из вторичного отстойника в аэротенк равно сечению трубопровода подачи иловой смеси из поддонов фильтрующих блоков аэрофильтра во вторичные отстойники, в вертикальной плоскости вторичные отстойники размещены между фильтрующими блоками аэрофильтра и резервуаром аэротенка таким образом, что иловая смесь из фильтрующих блоков аэрофильтра самотеком перетекает в резервуар вторичного отстойника, а активный из вторичных отстойников поступает в струйные аэраторы аэротенков с гидростатическим напором над уровнем жидкости в аэротенках не менее 2,0 м. The goal is achieved in that the device for biological wastewater treatment containing a biofilter with loading, a wastewater supply tray, aeration tank with aerators, a secondary sump, sludge mixture supply pipelines for recirculation and in a secondary sump, a recirculation pump and a return sludge pipe, includes a biofilter with loading from filter blocks filled with rigid ruffs located above the aeration tank-aeration tank aeration tank so that the sludge flowing down the rigid ruffs is formed using pallets of filtering blocks ending in aeration pipes of jet aerators of aeration tanks or pipelines for supplying sludge mixture to the secondary settling tanks for two flows, the flow ratio of which is equal to the ratio of the number of filtering blocks that give the sludge mixture to jet aerators, to the number of filtering blocks that give the sludge mixture to secondary sedimentation tanks, secondary sedimentation tanks are made in the form of a tank containing thin-layer modules, have a spillway adjustable in level (in a vertical plane) why the spillway is connected via a rope to a lifting device, and also contain a sludge pipe starting under the thin-layer module and ending outside the secondary settling tank in the receiving end of the jet aerator, the cross section of the sludge for discharging activated sludge from the secondary settling tank into the aeration tank is equal to the cross section of the supply pipe sludge mixture from the pallets of the filtering blocks of the air filter into the secondary settling tanks, in the vertical plane, the secondary settling tanks are placed between the filtering blocks of the air filter and the tank of the aeration tank so that the sludge mixture from the filtration units aero gravity flows into the secondary clarifier tank, and from the active secondary clarifiers enters the jet aerators aeration hydrostatic pressure above the liquid level in the aeration tanks of at least 2.0 m.

На фиг.1 изображено устройство для биологической очистки сточной жидкости, вид сверху; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1. Figure 1 shows a device for biological wastewater treatment, top view; figure 2 section aa in figure 1.

Устройство для биологической очистки сточной жидкости представляет собой резервуар 1 аэротенка, куда поступает сточная жидкость по трубопроводу 2 подачи из здания 3 после процеживания на решетках 4 или процеживателях типа УФС (устройство фильтрующее, самоочищающееся). В здании размещаются и рециркуляционные насосы 5, подающие посредством циркуляционных трубопроводов 6 иловую смесь из резервуара 1 аэротенка в распределительную сеть 7 и сплинкерные приспособления 8 аэрофильтров 9. Аэрофильтры 9 включают фильтрационные блоки 10 с поддонами 11 и ограждающие поверхности 12 с окнами 13 и установленными в них приточными вентиляторами 14. Фильтрующие блоки 10 состоят из каркаса 15 в виде жестких ершей 16. Поддоны 11 аэрофильтров 9 переходят в трубы струйных аэраторов 17 или трубопроводы 18 иловой смеси, поступающей в резервуар 19 вторичных отстойников. В резервуаре 19 вторичных отстойников размещены тонкослойные модули 20, иловые трубы 21 для отвода активного ила из резервуара 19 вторичного отстойника к верхнему торцу трубы струйных аэраторов 17. Очищенная сточная жидкость отводится из резервуара 19 вторичных отстойников через водослив 22 и трубопровод 23 выпуска очищенной воды. Водослив 22 может изменять по вертикали свое местоположение так, что при этом можно уменьшать и увеличивать количество выпускаемой очищенной воды от нуля до половины расхода поступающей по трубопроводам 18 иловой смеси. Для изменения местоположения водослива 22 имеетcя грузоподъемное приспособление 24, включающее канат 25, блочок 26 и лебедку 27 с фиксатором 28. The device for biological wastewater treatment is a tank 1 aerotank, which receives the wastewater through the supply pipe 2 from building 3 after filtering on gratings 4 or strainers type UFS (filtering device, self-cleaning). Recirculation pumps 5 are also located in the building. They feed the sludge mixture from the tank 1 of the aeration tank into the distribution network 7 and the sprinkler devices 8 of the air filters 9 through the circulation pipes 6. The air filters 9 include filter blocks 10 with trays 11 and the enclosing surfaces 12 with windows 13 and windows installed in them supply fans 14. The filtering blocks 10 consist of a frame 15 in the form of rigid ruffles 16. The pallets 11 of the air filters 9 pass into the pipes of the jet aerators 17 or pipelines 18 of the sludge mixture entering the tank UAR 19 secondary settling tanks. Thin-layer modules 20, sludge pipes 21 for discharging activated sludge from the secondary sump tank 19 to the upper end of the jet aerator pipe 17 are placed in the secondary settling tank 19. The purified sewage is discharged from the secondary settling tank 19 through the weir 22 and the purified water outlet 23. The spillway 22 can vertically change its location so that it is possible to reduce and increase the amount of purified water discharged from zero to half the flow rate of the sludge mixture coming through pipelines 18. To change the location of the spillway 22 there is a lifting device 24, including a rope 25, a block 26 and a winch 27 with a latch 28.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Сточная жидкость самотеком по трубопроводу 2 поступает на решетку 4 в здании 3 и затем в резервуар 1 аэротенка, туда же подается активный ил и циркулирующая иловая смесь через струйные аэраторы 17. За счет барботажа сточная жидкость и активный ил смешиваются, забираются циркуляционными насосами 5 по циркуляционным трубопроводам 6, распределительной сети 7 через сплинкерные приспособления 8 разбрызгиваются в аэрофильтре 9 на фильтрующие блоки 10, огражденные от внешней среды ограждающими поверхностями 12. Для вентиляции фильтрующих блоков 10 в ограждающих поверхностях 12 имеются окна 13 с установленными в них приточными вентиляторами 14. Стекающая по жестким ершам 16, закрепленным на каркасах 15 фильтрующих блоков 10, иловая смесь контактирует с биомассой прикрепленных на ершах 16 микроорганизмов, в тонкой пленке воды происходит растворение кислорода воздуха, что обеспечивает протекание активных биологических процессов деструкции и утилизации загрязненных сточных вод. Часть циркуляционного расхода иловой смеси через поддоны 11 сразу поступает в струйные аэраторы 17, а затем в резервуар 1 аэротенка. Другая часть иловой смеси из поддонов 11 поступает по трубопроводам 18 в резервуар 19 вторичных отстойников, в котором разделяется на два потока. Один из них поток очищенной воды, равный среднечасовому расходу сточных вод, проходит в тонкослойном модуле 20 и через водослив 22 выходит из устройства по трубопроводам 23 выпуска очищенной воды. Другой поток поток возвратного активного ила по иловым трубам 21 выходит из резервуара 19 вторичных отстойников в дополнительные трубы струйных аэраторов 17 и далее в резервуар 1 аэротенка. Поскольку суточный расход сточных вод непостоянен, колеблется в определенных пределах, то и среднечасовой расход стоков в различные сутки различен. Для корректировки величины расхода вытекающей через водослив 22 очищенной сточной жидкости имеется грузоподъемное приспособление 24, с помощью которого лебедкой 27 через блочок 26 посредством каната 25 можно поднять или опустить водослив 22 и зафиксировать его положение фиксатором 28, тем самым уменьшая или увеличивая расход вытекающей сточной жидкости. The sewage flows by gravity through pipeline 2 to the grate 4 in building 3 and then to the tank 1 of the aeration tank, the activated sludge and the circulating sludge mixture are also fed through the jet aerators 17. Due to the bubbling, the sewage and activated sludge are mixed, collected by circulating pumps 5 through the circulation pipelines 6, distribution network 7 through sprinkler devices 8 are sprayed in the air filter 9 onto the filter blocks 10, enclosed by the enclosing surfaces 12 from the external environment. For ventilation of the filter blocks 10 in fencing surfaces 12 have windows 13 with supply fans installed in them 14. Flowing through rigid ruffs 16 mounted on frames 15 of filtering blocks 10, the sludge mixture contacts the biomass of microorganisms attached to ruffs 16, and air oxygen dissolves in a thin film of water, which ensures the course of active biological processes of destruction and disposal of contaminated wastewater. A part of the circulation flow of the sludge mixture through the pallets 11 immediately enters the jet aerators 17, and then into the tank 1 of the aeration tank. Another part of the sludge mixture from the pallets 11 enters through pipelines 18 into the secondary settling tank 19, in which it is divided into two streams. One of them is a stream of purified water, equal to the hourly average flow of wastewater, passes in a thin-layer module 20 and through the spillway 22 leaves the device through pipelines 23 for the release of purified water. Another stream, the flow of return activated sludge through sludge pipes 21 leaves the secondary settling tank 19 and into additional pipes of jet aerators 17 and then into the tank 1 of the aeration tank. Since the daily discharge of wastewater is variable, varies within certain limits, the hourly average discharge of wastewater on different days is different. To adjust the flow rate of purified wastewater flowing out through the spillway 22, there is a lifting device 24, with which the winch 27 can be used to raise or lower the spillway 22 through the block 26 by means of the rope 25 and fix its position with a retainer 28, thereby reducing or increasing the flow rate of the outflowing waste fluid.

В связи с тем, что расход поступающей сточной жидкости переменный, а выходящей очищенной воды постоянный, то резервуар 1 аэротенка выполняет наряду с функцией биореактора еще и функцию усреднителя расхода сточных вод. При поступлении расхода стоков, меньшего чем среднечасовой расход стоков, резервуар аэротенка опорожняется, а при поступлении расхода стоков, большего среднечасового притока, резервуар аэротенка заполняется. Если в резервуаре аэротенка имеется неопорожняемый объем, то биомасса свободноплавающего активного ила этого объема либо разжижается (при заполнении резервуара), либо концентрируется (при опороженнии резервуара). Due to the fact that the flow rate of the incoming wastewater is variable, and the output of purified water is constant, then the tank 1 aeration tank performs, along with the function of the bioreactor, the function of averager of the flow rate of wastewater. When the flow rate is less than the hourly average flow rate, the aeration tank is empty, and when the flow rate is greater than the hourly average flow, the tank is filled. If there is an unevacuated volume in the aeration tank, then the biomass of free-floating activated sludge of this volume either liquefies (when the tank is full) or concentrates (when the tank is empty).

Конструктивное оформление биореактора позволило получить скачок его производительности без увеличения массы микроорганизмов и добавления энергетических затрат на внесение кислорода за счет рационального использования особенностей массообмена микроорганизмов. The design of the bioreactor made it possible to obtain a jump in its productivity without increasing the mass of microorganisms and adding the energy costs of introducing oxygen due to the rational use of the features of mass transfer of microorganisms.

Система аэрофильтр аэротенк усреднитель вторичный отстойник очень устойчива, поскольку при уменьшении притока стоков и снижении нагрузки на ил его седиментационная способность улучшается, а это позволяет вторичному отстойнику удерживать в системе высокую концентрацию активного ила. Вторичный отстойник стабильно удерживает активный ил при разных режимах поступления стоков на устройство, стабильно обеспечивается качество очищенной воды, т.е. выполняется поставленная цель без включения в работу дополнительных сооружений, без дополнительных усилий обслуживающего персонала автоматически. The air filter system aeration tank averager secondary settling tank is very stable, because with a decrease in the flow of sewage and reducing the load on the sludge, its sedimentation ability improves, and this allows the secondary settler to keep a high concentration of activated sludge in the system. The secondary settling tank stably maintains activated sludge under different modes of flow of effluents to the device, the quality of treated water is stably ensured, i.e. the goal is fulfilled without including additional facilities in the work, without additional efforts of the maintenance staff automatically.

Поскольку расход стоков после устройства для биологической очистки сточной жидкости постоянен по величине, а качество стоков стабильно, то расходы на последующую очистку уменьшаются во столько раз, во сколько раз больше максимальный расход стоков среднечасового расхода, так как сооружения доочистки рассчитываются на максимальный часовой расход сточных вод. Для рекомендуемого диапазона производительностей работы предлагаемого изобретения коэффициент неравномерности поступления часового расхода стоков равен около 2. Since the flow rate of the wastewater from the biological wastewater treatment plant is constant in magnitude and the quality of the effluent is stable, the costs of subsequent treatment are reduced so many times, how many times the maximum flow rate of the average hourly flow rate, since the after-treatment facilities are designed for the maximum hourly flow rate of wastewater . For the recommended range of productivity of the proposed invention, the coefficient of unevenness of the hourly flow of waste water is about 2.

Расположение аэрофильтра над аэротенком-усреднителем обеспечивает минимальные размеры площадки, занимаемой устройством для биологической очистки сточной жидкости, что очень важно в горных районах, в зонах побережья морей и других водоемов с зонами отдыха, а также на территории с высокой стоимостью земли. The location of the air filter above the averaging aeration tank provides the minimum size of the area occupied by the device for biological treatment of wastewater, which is very important in mountainous areas, in coastal areas of the seas and other bodies of water with recreation areas, as well as in areas with a high cost of land.

Вертикальное размещение водоохранного комплекса упрощает задачу обеззараживания воздуха, выходящего из очистного устройства. Vertical placement of the water protection complex simplifies the task of disinfecting the air leaving the treatment device.

Claims

DEVICE FOR BIOLOGICAL CLEANING OF WASTE LIQUID, comprising an air filter with loading, a sewage supply pipe, an aeration tank with jet aerators, a secondary sump, sludge mixture supply pipelines for recirculation and a secondary sump, a recirculation pump and a return filter, made of filter blocks filled with rigid ruffs, located above the aeration tank and contains water distribution devices, filter blocks have a pyramid The continuous solid sump, passing either to the aeration tank jet aerator pipe or to the sludge mixture supply pipe to the secondary sump tank, the secondary sump tank located above the aeration tank below the filter blocks of the air filter, includes a thin-layer module for separating sludge mixture into return activated sludge and treated sewage liquid, the weir of the discharge of purified water into the pipeline of purified water and the pipeline of return activated sludge passes outside the secondary tank stoynika with jet pipe rupture in the jet aerator tank of the aeration tank, the weir thin layer module mounted for vertical movement, and it communicates with a lifting device comprising a winch rope and blochok with fixative.