RU2051134C1 - Device for biochemical treatment of sewage and removal of nitrogen compounds - Google Patents

Device for biochemical treatment of sewage and removal of nitrogen compounds Download PDF

Info

Publication number
RU2051134C1
RU2051134C1 SU5034107A RU2051134C1 RU 2051134 C1 RU2051134 C1 RU 2051134C1 SU 5034107 A SU5034107 A SU 5034107A RU 2051134 C1 RU2051134 C1 RU 2051134C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mixing chamber
denitrifier
sewage
biofilter
nitrogen
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.П. Колесников
Е.В. Вильсон
В.К. Гордеев-Гавриков
Л.П. Сергиенко
Е.А. Иванова
Original Assignee
Ростовский научно-исследовательский институт Академии коммунального хозяйства им.К.Д.Памфилова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ростовский научно-исследовательский институт Академии коммунального хозяйства им.К.Д.Памфилова filed Critical Ростовский научно-исследовательский институт Академии коммунального хозяйства им.К.Д.Памфилова
Priority to SU5034107 priority Critical patent/RU2051134C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2051134C1 publication Critical patent/RU2051134C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Abstract

FIELD: biochemical sewage treatment; can be used for biochemical treatment of domestic and similar sewage with a high content of reduced and oxidized forms of nitrogen. SUBSTANCE: device is comprised of a denitrifier, mixing chamber, biofilter with a sprinkling system and guide tray, settling air tank, aerating columns, circulating pump, and auxiliary pipes. Efficiency of nitrification and denitrification processes is ensured by arranging the denitrifier before the mixing chamber and connecting the denitrifier inlet pipes to source sewage pipe and to pressure pipe which feeds the nontreated sewage from the mixing chamber into the biofilter. EFFECT: improved design. 1 dwg

Description

Изобретение относится к биохимической очистке сточных вод в анаэробных и аэробных условиях, в частности к биохимической очистке вод от органических и азотсодержащих веществ, и может быть использовано для биохимической очистки хозяйственно-бытовых и близких к ним по составу сточных вод с повышенным содержанием восстановленных и окисленных форм азота. The invention relates to biochemical treatment of wastewater under anaerobic and aerobic conditions, in particular to biochemical treatment of water from organic and nitrogen-containing substances, and can be used for biochemical treatment of domestic and similar wastewater with a high content of reduced and oxidized forms nitrogen.

Известно устройство для биохимической очистки сточных вод, содержащее биофильтр, аэротенк-отстойник, систему орошения, аэрационные колонны, камеры смешения, циркуляционной насос и технологические трубопроводы. A device for biochemical wastewater treatment containing a biofilter, aeration tank-settler, an irrigation system, aeration columns, mixing chambers, a circulation pump and process piping.

Однако данное устройство не обеспечивает должной степени очистки воды от азотсодержащих веществ. Устройство создает условия для процесса аэробного окисления органических веществ, но не обеспечивает эффективность процесса нитрификации и денитрификации. В результате работы устройства в системе устанавливается смещение динамического равновесия окислительно-восстановительных форм азота в сторону аммония, что приводит к накоплению последнего
NH + 4

Figure 00000001
NO - 2
Figure 00000002
NO - 3
Figure 00000003
N
Figure 00000004
Так, в этом устройстве при очистке хозяйственно-бытовых стоков концентрации нитритов и нитратов (по азоту) в процессе очистки повышаются соответственно с 0,01 мг/дм3 до 0,3-0,5 мг/дм3 и с 0,8-1,0 мг/дм3 до 9-12 мг/дм3, а содержанием аммонийного азота снижается с 12 мг/дм3 только до 3-5 мг/дм3, что является недостаточным по санитарным требованиям.However, this device does not provide the proper degree of purification of water from nitrogen-containing substances. The device creates the conditions for the process of aerobic oxidation of organic substances, but does not provide the efficiency of the nitrification and denitrification process. As a result of the operation of the device in the system, a shift in the dynamic equilibrium of redox forms of nitrogen is established towards ammonium, which leads to the accumulation of the latter
NH + 4
Figure 00000001
NO - 2
Figure 00000002
NO - 3
Figure 00000003
N
Figure 00000004
So, in this device, when cleaning domestic wastewater, the concentrations of nitrites and nitrates (by nitrogen) during the cleaning process increase, respectively, from 0.01 mg / dm 3 to 0.3-0.5 mg / dm 3 and from 0.8- 1.0 mg / dm 3 to 9-12 mg / dm 3 , and the ammonium nitrogen content decreases from 12 mg / dm 3 only to 3-5 mg / dm 3 , which is insufficient for sanitary requirements.

Задача изобретения повышение эффективности процессов нитрификации и денитрификации при биохимической очистке сточных вод. The objective of the invention is to increase the efficiency of nitrification and denitrification processes during biochemical wastewater treatment.

Для этого устройство для биохимической очистки сточных вод и удаления соединений азота, содержащее биофильтр с системой орошения и направляющим поддоном, к которому подсоединены подающие трубы (аэрационные колонны), аэротенк-отстойник, камеру смешения, циркуляционный насос, напорные и самотечные трубопроводы, снабжено денитрификатором, установленным перед камерой смешения и подсоединенным подводящими трубопроводами с регулирующей арматурой к трубопроводу исходных стоков и напорному трубопроводу от циркуляционного насоса, а отводящий трубопровод денитрификатора подсоединен к камере смешения. For this, a device for biochemical wastewater treatment and removal of nitrogen compounds, containing a biofilter with an irrigation system and a guiding tray, to which feed pipes (aeration columns), an aeration tank, a mixing chamber, a circulation pump, pressure and gravity pipelines are connected, are equipped with a denitrifier, installed in front of the mixing chamber and connected to the supply pipelines with control valves to the source sewage pipe and the pressure pipe from the circulation pump, and The denitrification pipeline is connected to the mixing chamber.

Введение в устройство денитрификатора и соединение его с камерой смешения указанным образом позволяет создать в камере смешения условия для последующего формирования в биофильтре и аэротенке-отстойнике специфического биоценоза за счет поступления из денитрификатора в камеру смешения денитрифицирующей иловой жидкости, содержащей новые (по сравнению с известным устройством) микроорганизмы факультативные анаэробы. Последние интенсифицируют процессы нитрификации и денитрификации в биофильтре и аэротенке-отстойнике. The introduction of a denitrifier into the device and its connection with the mixing chamber in this way allows creating conditions in the mixing chamber for the subsequent formation of a specific biocenosis in the biofilter and aeration tank-settler due to the addition of a denitrifying silt liquid containing new ones from the denitrifier to the mixing chamber (as compared with the known device) microorganisms optional anaerobes. The latter intensify the processes of nitrification and denitrification in a biofilter and aeration tank settler.

Подача иловой жидкости из аэротенка-отстойника с окисленными формами азота (NO2 -, NO3 -) в денитрификатор через камеру смешения, восстановление NO2 - и NO3 - в нем до газообразных форм (N2, N2O) и последующее удаление их в атмосферу через систему орошения в биофильтре позволяет сместить динамическое равновесие окислительно-восстановительных форм азота в сторону образования конечных продуктов и тем самым увеличить скорость процесса удаления азотсодержащих веществ.The supply of sludge liquid from the aeration tank with oxidized forms of nitrogen (NO 2 - , NO 3 - ) to the denitrifier through the mixing chamber, the reduction of NO 2 - and NO 3 - in it to gaseous forms (N 2 , N 2 O) and subsequent removal them into the atmosphere through the irrigation system in the biofilter allows you to shift the dynamic equilibrium of the redox forms of nitrogen in the direction of the formation of final products and thereby increase the speed of the process of removal of nitrogen-containing substances.

Кроме того, введение в известное устройство денитрификатора позволяет снизить кратность циркуляции иловой смеси в известном устройстве за счет окисления части органических веществ в анаэробных условиях в денитрификаторе. In addition, the introduction of a denitrifier into a known device makes it possible to reduce the rate of circulation of the sludge mixture in a known device due to the oxidation of a part of organic substances under anaerobic conditions in a denitrifier.

На чертеже представлена схема устройства для биохимической очистки сточных вод и удаления соединений азота. The drawing shows a diagram of a device for biochemical wastewater treatment and removal of nitrogen compounds.

Устройство для биохимической очистки сточных вод и удаления соединений азота содержит денитрификатор 1, камеру смешения 2, биофильтр 3 с системой орошения и направляющим поддоном, аэротенк-отстойник 4, аэрационные колонны, циркуляционный насос 5 и технологические трубопроводы напорные 6 и 7, самотечные 8-10, соединяющие элементы устройства между собой. A device for biochemical wastewater treatment and removal of nitrogen compounds contains a denitrifier 1, a mixing chamber 2, a biofilter 3 with an irrigation system and a guide pan, aeration tank 4, aeration columns, a circulation pump 5 and pressure pipelines 6 and 7, gravity 8-10 connecting the elements of the device with each other.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Исходная сточная вода поступает по трубопроводу 10 в денитрификатор 1 и в камеру смешения 2. Регулирование расходов осуществляют с помощью затворной арматуры. В денитрификаторе исходную сточную воду смешивают с иловой смесью, поступающей по трубопроводу 6, подсоединенному к напорному трубопроводу 7 циркуляционного насоса 5. The source wastewater enters through the pipeline 10 into the denitrifier 1 and into the mixing chamber 2. The flow control is carried out using shutoff valves. In the denitrifier, the initial wastewater is mixed with a sludge mixture supplied through a pipe 6 connected to a pressure pipe 7 of the circulation pump 5.

В денитрификаторе осуществляют окисление органических веществ в анаэробных условиях и полное восстановление окисленных форм азота до молекулярного азота. In the denitrifier, organic substances are oxidized under anaerobic conditions and the oxidized forms of nitrogen are completely reduced to molecular nitrogen.

Процесс денитрификации осуществляют при определенном соотношении концентраций органических загрязнений и окисленных соединений азота
q x БПК5 q1 x 3,65 m, где q количество исходных сточных вод в денитрификаторе, м3;
БПК5 концентрация органических веществ, выраженная через биохимическую потребность в кислороде, мг O2/дм3;
q1 количество иловой смеси, м3;
3,65 расчетный коэффициент;
m концентрация азота в окисленной форме в камере смешения, мг/дм3.
The denitrification process is carried out at a certain ratio of the concentrations of organic pollutants and oxidized nitrogen compounds.
qx BOD 5 q 1 x 3.65 m, where q is the amount of source wastewater in the denitrifier, m 3 ;
BOD 5 is the concentration of organic substances expressed through the biochemical oxygen demand, mg O 2 / dm 3 ;
q 1 the amount of sludge mixture, m 3 ;
3.65 calculated coefficient;
m the concentration of nitrogen in oxidized form in the mixing chamber, mg / DM 3 .

Денитрифицирующая жидкость отводится из денитрификатора по трубопроводу 9 в камеру смешения 2, в которой смешивается с исходной сточной водой и иловой смесью, поступающей их аэротенка-отстойника 4 по трубопроводу 8, а затем циркуляционным насосом 5 иловая смесь подается в денитрификатор и в систему орошения биофильтра 3. В биофильтре иловая смесь распределяется системой орошения по поверхности загрузки, при этом молекулярный азот, образованный в процессе денитрификации, удаляется в атмосферу за счет контакта с воздухом. The denitrifying liquid is discharged from the denitrifier through pipeline 9 to the mixing chamber 2, in which it is mixed with the initial wastewater and sludge mixture, their sediment aeration tank 4 is fed through pipeline 8, and then the sludge mixture is fed to the denitrifier and to the biofilter irrigation system 3 In the biofilter, the sludge mixture is distributed by the irrigation system along the loading surface, while the molecular nitrogen formed during the denitrification process is removed into the atmosphere due to contact with air.

Органические и азотсодержащие вещества, содержащиеся в иловой смеси, подвергаются биохимическому разложению под воздействием аэробных и анаэробных микроорганизмов, находящихся в биоценозе обрастаний. В биофильтре факультативные анаэробы, частично выносимые из денитрификатора, переключаются с анаэробного дыхания на аэробное и включаются в процесс нитрификации. Organic and nitrogen-containing substances contained in the silt mixture undergo biochemical decomposition under the influence of aerobic and anaerobic microorganisms located in the biocenosis of fouling. In the biofilter, facultative anaerobes, partially removed from the denitrifier, are switched from anaerobic respiration to aerobic and are included in the nitrification process.

Из биофильтра иловая смесь и отработанная микрофлора биофильтра поступает через аэрационные колонны в аэротенк-отстойник 4. Поступающий вместе с иловой смесью растворенный кислород воздуха стимулиpует рост нитрифицирующей микрофлоры. В аэротенке-отстойнике происходит окисление остальной части органических загрязнений (не окисленных в биофильтре), минерализация отработанной микрофлоры биофильтра и интенсивный процесс нитрификации. В данном случае аэротенк-отстойник в основном выполняет роль нитрификатора. From the biofilter, the sludge mixture and the spent microflora of the biofilter passes through aeration columns to the aeration tank settler 4. The dissolved oxygen coming in with the sludge mixture stimulates the growth of nitrifying microflora. In the sump aeration tank, the rest of the organic contaminants (not oxidized in the biofilter) are oxidized, the spent microflora of the biofilter is mineralized, and the nitrification process is intensive. In this case, the aeration tank-settler mainly performs the role of a nitrifier.

Использование предлагаемого изобретения позволяет гибко варьировать содержание органического углерода сточных вод в биохимических процессах окисления и денитрификации и исключить или уменьшить количество добавляемого метанола, потребность которого для обычных сточных вод составляет около 60 мг/дм3.The use of the invention allows to flexibly vary the organic carbon content of wastewater in biochemical oxidation and denitrification processes and to eliminate or reduce the amount of added methanol, the need of which for ordinary wastewater is about 60 mg / dm 3 .

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ БИОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД И УДАЛЕНИЯ СОЕДИНЕНИЙ АЗОТА, содержащее биофильтр с системой орошения, направляющим поддоном и подающими трубами аэрационными колоннами, аэротенк-отстойник, камеру смешения, циркуляционный насос с напорным трубопроводом и трубопровод исходных стоков, отличающееся тем, что оно снабжено установленным перед камерой смешения денитрификатором с подводящими трубопроводами, имеющими регулирующую арматуру, присоединенными к трубопроводу исходных стоков и напорному трубопроводу циркуляционного насоса, и с отводящим трубопроводом, присоединенным к камере смешения. DEVICE FOR BIOCHEMICAL WASTE WATER TREATMENT AND REMOVAL OF NITROGEN COMPOUNDS, containing a biofilter with an irrigation system, a drain pan and feed pipes with aeration columns, an aeration tank, a mixing chamber, a circulation pump with a pressure pipe and a source sewage pipe, which is installed in front of which a denitrifier mixing chamber with supply pipelines having control valves connected to the source effluent pipeline and the pressure piping pump, and with a discharge pipe connected to the mixing chamber.
SU5034107 1992-02-28 1992-02-28 Device for biochemical treatment of sewage and removal of nitrogen compounds RU2051134C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5034107 RU2051134C1 (en) 1992-02-28 1992-02-28 Device for biochemical treatment of sewage and removal of nitrogen compounds

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5034107 RU2051134C1 (en) 1992-02-28 1992-02-28 Device for biochemical treatment of sewage and removal of nitrogen compounds

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2051134C1 true RU2051134C1 (en) 1995-12-27

Family

ID=21600232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5034107 RU2051134C1 (en) 1992-02-28 1992-02-28 Device for biochemical treatment of sewage and removal of nitrogen compounds

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2051134C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2732478C1 (en) * 2019-10-14 2020-09-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Донской ГАУ) Device for accelerated disinfection of liquid manure

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 1020379, кл. C 02F 3/02, 1983. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2732478C1 (en) * 2019-10-14 2020-09-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Донской ГАУ) Device for accelerated disinfection of liquid manure

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4796631B2 (en) Method and system for nitrifying and denitrifying sewage
KR20000023650A (en) Multi-phase dual cycle influent process
KR100422211B1 (en) Management Unit and Method of Foul and Waste Water
KR100428047B1 (en) A Waste Water Purifier Using Overflow Sediment and Method
Strotmann et al. Kinetics of ammonium removal with suspended and immobilized nitrifying bacteria in different reactor systems
JPH029879B2 (en)
RU2048457C1 (en) Sewage water deep treatment works
JP3799557B2 (en) Wastewater treatment method
RU2051134C1 (en) Device for biochemical treatment of sewage and removal of nitrogen compounds
SU1688787A3 (en) Method of sewage treatment
KR20060081804A (en) Gradually operated sequencing batch reactor and method thereof
KR20020087799A (en) Method for advanced wastewater treatment using multi-sbr system
Charmot‐Charbonnel et al. Nitrification of high strength ammonium wastewater in an aerated submerged fixed bed
KR100420647B1 (en) Waste water disposal method by continuos inflow Sequencing Bath Reactor
KR100698385B1 (en) A removal method of organics and nitrogen compounds of wastewater using porosit media a2/o process
KR102052163B1 (en) Wastewater treatment apparatus and method
KR960011888B1 (en) Method and apparatus for biological treatment of waste water including nitrogen and phosphorus
KR19990073054A (en) A method for arranging reaction receptacle in an incorporated septic tank and a sewage and waste water disposal system
KR100543770B1 (en) polluted water sewage disposal method and its apparatus
KR20030034918A (en) Advanced sludge reaeration process improving denitrification rate for nutrient removal
GB1563420A (en) Method and apparatus for purifying waste water or sewage
RU229628U1 (en) AEROTANK-DENITRIFIER FOR DEEP BIOLOGICAL WASTEWATER TREATMENT
JPH05192688A (en) Anaerobic-aerobic activated sludge treating device using buffer tank
KR20040085542A (en) Removal measure of Circulated Sequencing Batch Reactor with media containing zeolite for organic matters, nitrogen and phosphorus removal in sewage and waste waters
SU952767A1 (en) Method for biologically purifying effluents from nitrogen compounds