RU2060968C1

RU2060968C1 - Aggregate for biochemical purification of sewage

Info

Publication number: RU2060968C1
Application number: RU9292009181A
Authority: RU
Inventors: И.В. Харитонов; Ю.А. Коваленко
Original assignee: Харитонов Игорь Валентинович
Priority date: 1992-12-01
Filing date: 1992-12-01
Publication date: 1996-05-27

Abstract

FIELD: sewage aerobic treatment to increase depth and speed of purification of sewage waters, that have organic substances with simultaneous prevention of active carrier material losses and decrease of investments and operational costs. SUBSTANCE: aggregate has aerotank, aeration system, branch pipes for sewage waters feeding and for removal of purified waters, pumps, active sludge biocenosis and loading cassette. The new thing is that cassette has at least one cell, walls of which are made of perforated synthetic material and between walls active carrier is placed in capacity of which they use layer of crushed zeolitized tuff. EFFECT: increased depth and speed of biochemical sewage purification, decreased investment and operational costs. 5 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к аэробной обработке хозяйственно-бытовых и производственных сточных вод, содержащих органические вещества, в частности к очистке биоценозом активного ила аэротенка. The invention relates to aerobic treatment of domestic and industrial wastewater containing organic substances, in particular to the treatment of activated sludge aeration tank by the biocenosis.

Известна установка для очистки сточных вод иммобилизованными микроорганизмами, содержащая корпус прямоугольного сечения с днищем, вертикальные перегородки, загрузку в виде кассет из инертного материала, систему аэрации с магистралью сжатого газа и циркуляционные насосы, причем вертикальные перегородки образуют с днищем корпуса зазор и делят внутренний объем корпуса на центральную и две боковые камеры, загрузка расположена в нижней части центральной камеры, а система аэрации в боковых камерах и выполнена в виде диспергаторов, состоящих из двух осесимметрично расположенных, вложенных друг в друга конфузоров, внутренние конфузоры соединены с магистралью сжатого газа, а внешние конфузоры заключены в вертикальные короба прямоугольного сечения и соединены трубопроводами с циркуляционными насосами, всасывающие патрубки которых соединены трубопроводами с верхней частью центральной камеры, причем отношение ширины короба к ширине боковой камеры составляет b_к/b=0,3-0,4, а отношение высоты короба к высоте корпуса установки Н_к/Н_корп=0,5-0,8 [1]
Основной недостаток данной установки заключается в использовании в качестве загрузки инертного материала, являющегося носителем иммобилизованных микроорганизмов.A known installation for wastewater treatment with immobilized microorganisms, comprising a rectangular housing with a bottom, vertical partitions, loading in the form of inert material cassettes, an aeration system with a compressed gas line and circulation pumps, the vertical partitions forming a gap with the bottom of the housing and dividing the internal volume of the housing on the central and two side chambers, the load is located in the lower part of the central chamber, and the aeration system in the side chambers and is made in the form of dispersants, consisting x of two axisymmetrically located confusers embedded in each other, the internal confusers are connected to the compressed gas line, and the external confusers are enclosed in vertical boxes of rectangular cross section and connected by pipelines to circulation pumps, the suction pipes of which are connected by pipelines to the upper part of the central chamber, and the width ratio box to the width of the side chamber is b _to / b = 0.3-0.4, and the ratio of the height of the box to the height of the installation casing N _to / N _bldg = 0.5-0.8 [1]
The main disadvantage of this installation is the use of inert material as a carrier, which is a carrier of immobilized microorganisms.

Известно также применение активных носителей иммобилизованной микрофлоры, в частности пылеобразного природного цеолитизированного туфа, находящегося в аэротенке во взвешенном состоянии [2]
Применение цеолитизированного туфа позволяет повысить степень очистки сточных вод за счет использования его катионообменных свойств. На поверхности и в микропорах цеолитизированного туфа адсорбируются катионы некоторых простых органических веществ и биогенных элементов (в частности, аммонийный азот), которые в дальнейшем служат дополнительным источником питания для прикрепленных к цеолитизированному туфу микроорганизмов, увеличивая их биомассу и повышая таким образом эффективность очистки.It is also known the use of active carriers of immobilized microflora, in particular dust-like natural zeolitized tuff, which is in aeration tank in suspension [2]
The use of zeolitized tuff allows to increase the degree of wastewater treatment through the use of its cation exchange properties. Cations of some simple organic substances and biogenic elements (in particular, ammonium nitrogen) are adsorbed on the surface and in micropores of zeolitized tuff, which subsequently serve as an additional power source for microorganisms attached to the zeolitized tuff, increasing their biomass and thereby increasing the cleaning efficiency.

Недостатком известного технического решения является потеря цеолитизированного туфа вследствие его отвода вместе с избыточным активным илом, удаляемым из аэротенка, что влечет за собой необходимость постоянно добавлять в аэротенк новые порции носителя. В результате повышения концентрации активного ила в аэротенке за счет интенсивного прироста гидробионтов количество уносимого активного ила резко возрастает, увеличиваются капитальные и эксплуатационные затраты на его отделение от очищенной воды вследствие необходимости увеличения объема вторичного отстойника и повышения расхода электроэнергии на откачивание избытка активного ила. A disadvantage of the known technical solution is the loss of zeolitized tuff due to its removal together with excess activated sludge removed from the aeration tank, which entails the need to constantly add new portions of the carrier to the aeration tank. As a result of the increase in activated sludge concentration in the aeration tank due to the intensive growth of hydrobionts, the amount of activated sludge carried out increases sharply, the capital and operating costs for its separation from treated water increase due to the need to increase the volume of the secondary sump and increase the energy consumption for pumping out excess activated sludge.

Целью изобретения является повышение глубины и скорости биохимической очистки сточных вод, содержащих органические вещества, с одновременным устранением потерь материала активного носителя и сокращением капитальных и эксплуатационных затрат. The aim of the invention is to increase the depth and speed of biochemical treatment of wastewater containing organic substances, while eliminating the loss of material of the active carrier and reducing capital and operating costs.

Цель достигается тем, что в установке для биохимической очистки сточных вод, включающей корпус прямоугольного поперечного сечения с днищем, загрузку в виде кассеты и биоценоз активного ила, а также систему аэрации с магистралью сжатого газа, насосы и патрубки соответственно для подачи неочищенных сточных вод и отвода очищенных сточных вод, эта кассета выполнена в виде щитов из инертного материала с нанесенным на них с двух сторон слоем дробленого цеолитизированного туфа. The goal is achieved in that in a plant for biochemical wastewater treatment, including a rectangular cross-section housing with a bottom, cassette loading and activated sludge biocenosis, as well as an aeration system with a compressed gas main, pumps and pipes, respectively, for supplying untreated wastewater and drainage treated wastewater, this cassette is made in the form of shields of inert material with a layer of crushed zeolitized tuff applied on both sides.

Кроме того, кассета выполняется в виде щитов, спрессованных из дробленого цеолитизированного туфа. In addition, the cassette is made in the form of shields pressed from crushed zeolitized tuff.

Кроме того, кассета выполняется в виде щитов монолитного цеолитизированного туфа. In addition, the cassette is made in the form of shields of monolithic zeolitized tuff.

Кроме того, кассета выполняется в виде ячеек с перфорированными стенками, заполненных дробленым цеолитизированным туфом. In addition, the cartridge is made in the form of cells with perforated walls filled with crushed zeolitized tuff.

Анализ существенных признаков предложенного объекта в их новой взаимосвязи показал, что их совокупность обеспечивает объекту новое качество, выражающееся в повышении глубины и скорости биохимической очистки сточных вод, содержащих органические вещества, с одновременным устранением потерь минерала активного носителя и сокращением капитальных и эксплуатационных затрат. An analysis of the essential features of the proposed facility in their new relationship showed that their combination provides the facility with a new quality, expressed in increasing the depth and speed of biochemical treatment of wastewater containing organic substances, while eliminating the loss of active carrier mineral and reducing capital and operating costs.

На фиг. 1 показана предлагаемая установка для биохимической очистки сточных вод, продольный разрез; на фиг. 2 то же, вид сверху; на фиг. 3 кассеты, поперечный разрез. In FIG. 1 shows the proposed installation for biochemical wastewater treatment, a longitudinal section; in FIG. 2 same, top view; in FIG. 3 cassettes, cross section.

Предлагаемая установка для биохимической очистки сточных вод содержит патрубок 1 для подачи неочищенных сточных вод насосом 2 в аэротенк 3, корпус которого имеет прямоугольное поперечное сечение и снабжен наклонным днищем, причем в полости аэротенка в толще воды свободно распределен активный ил 4 и размещены кассеты 5, являющиеся активным стационарным носителем из катионоактивного минерала для иммобилизованных микроорганизмов. В противоположной части аэротенка расположен патрубок 6 для отвода очищенных сточных вод, соединенный с насосом 7. Для нагнетания сжатого газа установлен патрубок 8. The proposed installation for biochemical wastewater treatment contains a pipe 1 for supplying untreated wastewater with a pump 2 to the aerotank 3, the casing of which has a rectangular cross section and is equipped with an inclined bottom, and activated sludge 4 is freely distributed in the cavity of the aeration tank and cassettes 5 are placed, which are active stationary carrier of a cationic mineral for immobilized microorganisms. In the opposite part of the aeration tank there is a pipe 6 for discharging treated wastewater, connected to a pump 7. A pipe 8 is installed for pumping compressed gas.

Кассеты выполняются в виде щитов 9 из инертного материала с нанесенным на него с двух сторон слоем дробленого цеолитизированного туфа 10, или в виде щита 11, спрессованного из дробленого цеолитизированного туфа, или из листов 12 монолитного цеолитизированного туфа, или в виде ячеек 13 с перфорированными стенками, заполненных дробленым цеолитизированным туфом 10. Cassettes are made in the form of shields 9 of inert material with a layer of crushed zeolitized tuff 10 applied on both sides of it, or in the form of a shield 11 pressed from crushed zeolitized tuff, or of sheets 12 of monolithic zeolitized tuff, or in the form of cells 13 with perforated walls filled with crushed zeolitized tuff 10.

Установка для биохимической очистки сточных вод работает следующим образом. Installation for biochemical wastewater treatment works as follows.

Через патрубок 1 с помощью насоса 2 неочищенная сточная вода из первичного отстойника (не показан) подается в аэротенк 3, где подвергается одновременной очистке двумя биоценозами, сформированными с одной стороны свободнораспределенным в толще воды активным илом 4, а с другой иммобилизованными на кассетах 5 микроорганизмами, простейшими и другими гидробионтами. Движение воды в аэротенке осуществляется за счет постоянного нагнетания сжатого воздуха (газа) в его полость с помощью патрубка 8. Пройдя обработку, очищенная вода вместе с избытком активного ила через патрубок 6 с помощью насоса 7 отводится из аэротенка. Through pipe 1, with the help of pump 2, untreated wastewater from the primary sump (not shown) is supplied to the aeration tank 3, where it is subjected to simultaneous treatment with two biocenoses formed on the one hand by activated sludge 4 freely distributed in the water column, and on the other by microorganisms immobilized on cassettes 5, protozoa and other hydrobionts. The movement of water in the aeration tank is carried out due to the constant injection of compressed air (gas) into its cavity using the nozzle 8. After processing, the purified water, together with an excess of activated sludge, is discharged from the aeration tank through the nozzle 6 using the pump 7.

Стрелкой на фиг. 1 показано направление циркуляции сточной воды в аэротенке. The arrow in FIG. 1 shows the direction of circulation of wastewater in an aeration tank.

Испытания известных носителей иммобилизованных микроорганизмов и предлагаемых показали, что в последнем случае эффект очистки сточных вод за один и тот же промежуток времени по БПК₅ и ХПК был выше по сравнению с традиционными техническими решениями (без иммобилизации) на 40-75% а по сравнению с вышеупомянутыми носителями, например из "ершей" из синтетического материала, на 15-25% по концентрации же аммонийного азота на 50-85% в обоих случаях. Максимальная очистка на предлагаемых носителях достигалась на 2-3 ч раньше (в зависимости от начальной концентрации загрязнений), чем при контрольной очистке.Tests of known carriers of immobilized microorganisms and the proposed ones showed that in the latter case, the effect of wastewater treatment for the same period of time according to BOD ₅ and COD was 40-75% higher compared to traditional technical solutions (without immobilization) compared to by the aforementioned carriers, for example, from a "ruff" of synthetic material, by 15-25% in the concentration of ammonia nitrogen by 50-85% in both cases. The maximum cleaning on the proposed media was achieved 2-3 hours earlier (depending on the initial concentration of contaminants) than with the control cleaning.

Биохимические процессы окисления органических веществ, протекающие за счет совместной работы иммобилизованных на активном носителе гидробионтов и свободноплавающего биоценоза активного ила, а также сорбционных свойств цеолитизированного туфа ведут к увеличению глубины и скорости очистки, а применение стационарного носителя, изготовленного из катионоактивного минерала, устраняет потери материала носителя, не увеличивая при этом количества выносимого активного ила и затраты на его отделение. Устраняются дополнительные затраты на внесение новых порций носителя, так как активный минерал служит длительное время без замены вследствие микробиологической регенерации (т. е. съема веществ иммобилизованной микрофлорой), протекающей на поверхности и в порах гранул носителя. The biochemical processes of oxidation of organic substances, which occur due to the joint work of hydrobionts immobilized on an active carrier and free-floating biocenosis of activated sludge, as well as the sorption properties of zeolitized tuff, increase the depth and speed of treatment, and the use of a stationary carrier made of cationic mineral eliminates the loss of carrier material without increasing the amount of activated sludge and the cost of its separation. The additional costs of introducing new portions of the carrier are eliminated, since the active mineral serves for a long time without replacement due to microbiological regeneration (i.e., removal of substances by immobilized microflora) that flows on the surface and in the pores of the carrier granules.

Предлагаемая установка позволяет увеличить производительность канализационных очистных сооружений, снизить себестоимость очистки по сравнению с применяемыми техническими решениями, успешно очищать неравномерно поступающие сточные воды переменного состава от органических загрязнений при соответствии очищенной воды нормативным требованиям природоохранительного законодательства. The proposed installation allows to increase the productivity of sewage treatment facilities, reduce the cost of treatment compared to the applied technical solutions, successfully clean irregular wastewater of variable composition from organic contaminants when the treated water meets the regulatory requirements of environmental legislation.

Claims

1. Installation for biochemical wastewater treatment, containing aeration tank with a rectangular cross-section housing, a bottom and an aeration system, pipes for supplying untreated wastewater and discharging treated wastewater, loading in the form of a cartridge, characterized in that the cartridge is made from located at a distance from each other friend of shields and zeolitized tuff.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the shields are made of inert material with a layer of crushed zeolitized tuff applied on both sides.

3. Installation according to claim 1, characterized in that the boards are made of compressed zeolitized tuff.

4. Installation according to claim 1, characterized in that the shields are made of monolithic zeolitized tuff.

5. Installation according to claim 1, characterized in that the shields are made of two perforated walls with crushed zeolitized tuff placed between them.