RU2074127C1 - Apparatus for biological cleaning of waste water - Google Patents

Apparatus for biological cleaning of waste water Download PDF

Info

Publication number
RU2074127C1
RU2074127C1 RU9494012910A RU94012910A RU2074127C1 RU 2074127 C1 RU2074127 C1 RU 2074127C1 RU 9494012910 A RU9494012910 A RU 9494012910A RU 94012910 A RU94012910 A RU 94012910A RU 2074127 C1 RU2074127 C1 RU 2074127C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
blocks
zones
loading material
distance
volume
Prior art date
Application number
RU9494012910A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94012910A (en
Inventor
В.П. Саломеев
И.С. Круглова
Ю.П. Побегайло
Ю.В. Воронов
А.Д. Рыжков
К.М. Гильштейн
В.Е. Музыченко
Н.П. Шкиртель
Original Assignee
Саломеев Валерий Петрович
Круглова Ирина Сергеевна
Побегайло Юрий Петрович
Воронов Юрий Викторович
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 Саломеев Валерий Петрович, Круглова Ирина Сергеевна, Побегайло Юрий Петрович, Воронов Юрий Викторович filed Critical Саломеев Валерий Петрович
Priority to RU9494012910A priority Critical patent/RU2074127C1/en
Publication of RU94012910A publication Critical patent/RU94012910A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2074127C1 publication Critical patent/RU2074127C1/en

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)

Abstract

FIELD: waste water purification. SUBSTANCE: in proposed apparatus, units with inert charge material are installed in several zones of aerated space at a distance not less than passageway width. Units are dismountable and free to displace in horizontal direction, which allows their movement along the tank length resulting in changing zone volume and distance between zones according to nature of waste to be cleaned. To improve hydrodynamic condition, units may be made of plane members spaced at 12-30 mm, whereas plane members are made of separate strips of charge material spaced at 20-30 mm. EFFECT: improved design. 9 cl, 7 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области очистки сточных вод, а именно к биологической очистке городских и производственных сточных вод. The invention relates to the field of wastewater treatment, namely to the biological treatment of urban and industrial wastewater.

Известно устройство для биологической очистки сточных вод (заявка ФРГ МКИ С 02 F 3/12 N 3601669, 1987 г.), включающее корпус, разделенный по длине на секции (зоны) с засыпным пористым загрузочным материалом в виде гранул диаметром пор от 1/5 до 1/30 диаметра гранул. В зонах используется наполнитель с разным размером пор и объемом фракций. Объем загрузки одинаковый во всех зонах и составляет от 15 до 30% от общего полезного объема устройства. В данном аэротенке предусмотрена циркуляция гранул с биообрастаниями из конечной точки (выход) устройство в его головную часть (вход), степень рециркуляции от 20 до 100% Кроме того предусмотрена различная по зонам аэрация, что позволяет поддерживать в зонах различную концентрацию растворенного кислорода от 0,5 - 1,0 в 1 зоне до 1 4 мг/л в 4 зоне. A device for biological wastewater treatment (application of Germany MKI C 02 F 3/12 N 3601669, 1987), comprising a housing divided in length into sections (zones) with a porous filling material in the form of granules with pore diameters from 1/5 up to 1/30 of the diameter of the granules. In zones, a filler with different pore sizes and volume fractions is used. The load volume is the same in all zones and ranges from 15 to 30% of the total usable volume of the device. This aeration tank provides for the circulation of granules with biofouling from the end point (exit) of the device to its head part (entrance), the degree of recirculation from 20 to 100%. In addition, aeration is different in zones, which allows maintaining in the zones a different concentration of dissolved oxygen from 0, 5 - 1.0 in 1 zone up to 1 4 mg / l in 4 zone.

Такое размещение загрузочного материала и подача активного ила на гранулах насосом из конечной точки очистки в начало сооружения ведет к несоответствию родового состава биообрастаний на гранулах и состава очищаемой воды на первых этапах, и значительная часть активного ила будет отторгнута с поверхности гранул за счет механического трения между ними, что создает недостаточный режим работы сооружения. Происходит смыв и вынос из зоны аэрации большого количества биомассы за счет механического соударения (трения) фрагментов загрузочного материала при интенсивной аэрации. Such placement of the loading material and the supply of activated sludge on the granules by the pump from the final cleaning point to the beginning of the construction leads to a mismatch between the generic composition of biofouling on the granules and the composition of the treated water in the first stages, and a significant part of the activated sludge will be torn off the surface of the granules due to mechanical friction between them , which creates an insufficient mode of operation of the structure. A large amount of biomass is washed off and removed from the aeration zone due to mechanical collision (friction) of fragments of the loading material during intensive aeration.

Кроме того, размещение загрузочного материала по всей длине аэротенка нерационально с точки зрения его расхода, требует определенных конструктивных элементов для равномерного распределения загрузочного материала по длине сооружения, применение насоса сложной конструкции, что ведет к удорожанию сооружения. In addition, the placement of the loading material along the entire length of the aeration tank is irrational from the point of view of its consumption, requires certain structural elements for uniform distribution of the loading material along the length of the structure, the use of a pump of complex design, which leads to a rise in cost of the structure.

Также представляет сложность организация неравномерной аэрации коридора аэротенков по секциям (зонам). It is also difficult to organize uneven aeration of the aeration tank corridor into sections (zones).

Все эти факторы усложняют конструкцию и приводят к снижению производительности работы сооружения. Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам к данному изобретению является устройство для биологической очистки сточных вод (uber den Eiusatr von getauchten Festbettkozpern bei der biologishen Abwasser reinigung Schlegel Sigurd "cheuring-Techn". 1987, 59 N 3 op. 252 253), содержащее корпус с размещенным в нем жестким носителем, аэраторы, узел подачи сточных вод и узел отвода иловой смеси. Носитель выполнен из расположенных по всей длине аэротенка, вдоль продольной оси коридора, блоков с инертным загрузочным материалом. Блок собран из элементов (материал полиэтилен), представляющих собой перфорированную плоскость. Удельная поверхность загрузки от 100 до 200 м2/м3. Основным недостатком данного сооружения является нарушение поперечной циркуляции сточных вод, что приводит к появлению мертвых (застойных) зон, выпадению активного ила в коридоре аэротенка, проскоку неочищенной сточной жидкости, создает неблагоприятный режим работы устройства и снижает производительность работы сооружения, эффективность очистки.All these factors complicate the design and lead to a decrease in the productivity of the construction. The closest in technical essence and the achieved results to this invention is a device for biological wastewater treatment (uber den Eiusatrvon getauchten Festbettkozpern bei der biologishen Abwasser reinigung Schlegel Sigurd "cheuring-Techn." 1987, 59 N 3 op. 252 253), containing a housing with a rigid carrier placed therein, aerators, a wastewater supply unit and a sludge discharge unit. The carrier is made of blocks with an inert loading material located along the entire length of the aeration tank, along the longitudinal axis of the corridor. The block is assembled from elements (polyethylene material), which are a perforated plane. The specific loading surface is from 100 to 200 m 2 / m 3 . The main disadvantage of this facility is a violation of the transverse circulation of wastewater, which leads to the appearance of dead (stagnant) zones, the loss of activated sludge in the aeration tank corridor, the breakthrough of untreated waste fluid, creates an unfavorable operating mode of the device and reduces the productivity of the facility, and the cleaning efficiency.

Рециркуляция значительного объема активного ила приводит к увеличению объема и материалоемкости конструкции, а также значительным технологическим и эксплуатационным затратам. Recycling of a significant amount of activated sludge leads to an increase in the volume and material consumption of the structure, as well as significant technological and operational costs.

Изобретение направлено на увеличение эффективности очистки высококонцентрированных и трудноокисляемых сточных вод и снижение стоимости очистки за счет сокращения объема устройства, снижения энергозатрат путем сокращения объема свободноплавающего активного ила, уменьшения времени аэрации и возможности гибкого регулирования технологического процесса. The invention is aimed at increasing the efficiency of treatment of highly concentrated and difficultly oxidized wastewater and reducing the cost of treatment by reducing the volume of the device, reducing energy consumption by reducing the volume of free-floating activated sludge, reducing aeration time and the possibility of flexible process control.

Это достигается тем, что в устройстве для биологической очистки сточных вод, содержащем установленные вдоль продольной оси коридораблоки с инертным загрузочным материалом, который может быть как регулярным, так и нерегулярным, блоки установлены в нескольких зонах в аэрируемом объеме, размещенные друг от друга на расстоянии не менее ширины коридора. Причем блоки выполнены съемными с возможностью горизонтального перемещения, что позволяет перемещать их по длине резервуара и изменять объем зон и расстояние между ними в соответствии с качеством очищаемого стока. Для улучшения гидродинамического режима движения воды в устройстве, в зоне с инертным загрузочным материалом блоки состоят из плоскостных элементов, размещенных в нем на расстоянии 12 30 мм друг от друга. Полосы в блоках закреплены с возможностью горизонтального и вертикального движения, а в смежных элементах со смещением относительно друг друга, что ведет к образованию дополнительных лабиринтов, удлиняет путь, создает более свободный ток и увеличивает время контакта сточных вод с активным илом. Полосы могут быть выполнены с перфорацией, составляющей 10 30% от площади элемента. Подача активного ила из вторичного отстойника по дополнительному трубопроводу после первой зоны создает условия активного удаления органических загрязнений активным илом на участке коридора устройства, свободного от загрузочного материала, причем видовой состав активного ила в жидкой фазе более подходит для этих условий, чем для работы в начале очистных сооружений. This is achieved by the fact that in the device for biological wastewater treatment, containing installed along the longitudinal axis of the corridor blocks with inert loading material, which can be both regular and irregular, the blocks are installed in several zones in the aerated volume, located at a distance from each other less than the width of the corridor. Moreover, the blocks are removable with the possibility of horizontal movement, which allows you to move them along the length of the tank and change the volume of zones and the distance between them in accordance with the quality of the treated drain. To improve the hydrodynamic regime of water movement in the device, in the zone with an inert loading material, the blocks consist of plane elements placed in it at a distance of 12-30 mm from each other. The strips in the blocks are fixed with the possibility of horizontal and vertical movement, and in adjacent elements with a shift relative to each other, which leads to the formation of additional labyrinths, lengthens the path, creates a freer current and increases the contact time of wastewater with activated sludge. The strips can be made with perforation of 10-30% of the area of the element. The supply of activated sludge from the secondary sump through an additional pipe after the first zone creates conditions for the active removal of organic contaminants with activated sludge in the corridor section of the device free of feed material, and the species composition of activated sludge in the liquid phase is more suitable for these conditions than for work at the beginning of the treatment plant facilities.

Целесообразно размещать блоки на расстоянии 20 40 см над поверхностью аэраторов, а ширину блока выполнять соответствующей ширине коридора, так как при меньшем расстоянии нарушаются гидравлические потоки и образуются застойные зоны. It is advisable to place the blocks at a distance of 20 to 40 cm above the surface of the aerators, and the width of the block to comply with the width of the corridor, since at a smaller distance, hydraulic flows are disturbed and stagnant zones are formed.

Предложенное конструктивное выполнение устройства позволяет рационально размещать загрузочный материал, чередовать зоны с загрузочным материалом и без него, менять объем загрузочного материала и расстояние между зонами за счет уменьшения или добавления в зонах кассет из полос загрузочного материала и их горизонтального перемещения, что дает возможность гибкого регулирования технологическим процессом.Чередование зон создает условия для образования различных микроорганизмов биомассы, способных окислять соответствующие загрязнения. По мере уменьшения органики в сточных водах по длине аэротенка происходит мобилизация нитрифицирующих бактерий, конкретизация микроорганизмов биопленки на инертном носителе и увеличение биомассы на поверхности загрузочного материала в различных зонах, что позволяет окислять с наибольшей эффективностью сточные воды, содержащие органические вещества с различной скоростью окисления, снизить концентрацию выносимого активного ила в жидкой фазе и уменьшить подачу воздуха от зоны к зоне. Чередование зоны с интенсивной скоростью потребления кислорода и более замедленной, где нет загрузочного материала, дает возможность восстановления окислительной способности свободноплавающего активного ила. Чем меньше органики по течению воды, тем меньше бактериальной флоры, увеличивается содержание кислорода. В зонах свободных от загрузочного материала, происходит интенсивное перемешивание сточных вод. Создается наиболее благоприятный режим продольно-поперечного винтового перемешивания жидкости вдоль коридора устройства, что исключает возможность выпадения в устройстве активного ила и появления застойных зон. Улучшается гидродинамика путем увеличения пути прохождения сточной жидкости в сооружении. The proposed constructive implementation of the device allows you to rationally place the boot material, alternate zones with and without boot material, change the volume of the boot material and the distance between the zones by reducing or adding to the zones of the cassettes of the strips of the boot material and their horizontal movement, which allows flexible technological control The process of alternating zones creates the conditions for the formation of various microorganisms of biomass capable of oxidizing the corresponding pollution I am. As organics decrease in the wastewater along the length of the aeration tank, nitrifying bacteria are mobilized, the biofilm microorganisms are concretized on an inert carrier, and the biomass on the surface of the loading material increases in different zones, which allows oxidizing wastewater containing organic substances with different oxidation rates with the greatest efficiency, reducing the concentration of activated activated sludge in the liquid phase and reduce the air supply from zone to zone. The alternation of the zone with an intensive rate of oxygen consumption and a slower one, where there is no loading material, makes it possible to restore the oxidizing ability of free-floating activated sludge. The less organic matter in the flow of water, the less bacterial flora, the oxygen content increases. In areas free of feed material, intensive wastewater mixing occurs. The most favorable mode of longitudinal-transverse helical mixing of the liquid along the device’s corridor is created, which excludes the possibility of active sludge falling out in the device and the appearance of stagnant zones. Hydrodynamics improves by increasing the flow path of wastewater in the structure.

Таким образом в предлагаемом устройстве создается наиболее благоприятный режим для глубокой очистки сточных вод от органических соединений, т.е. повышается эффективность очистки высококонцентрированных и трудноокисляемых сточных вод, сокращается объем устройства и снижаются энергозатраты. Thus, the proposed device creates the most favorable mode for deep wastewater treatment from organic compounds, i.e. increases the efficiency of treatment of highly concentrated and difficultly oxidized wastewater, reduces the volume of the device and reduces energy costs.

На фиг.1 изображено устройство для биологической очистки сточных вод; на фиг. 2 разрез А-А и Б-Б на фиг.1 (соответственно для плоскостной, свободноплавающей загрузок); на фиг. 3 вариант размещения зон с блоками загрузки в двухкоридорном устройстве; на фиг. 4 вариант обработки высококонцентрированных сточных вод при рассредоточенном впуске в четырехкоридорном устройстве; на фиг.5, 6 фрагмент компоновки плоскостных элементов и их выполнения в блоке (соответственно в шахматном порядке и со смещением); на фиг.7 оптимальный вариант размещения зон с блоками загрузки трехкоридорном устройстве. Figure 1 shows a device for biological wastewater treatment; in FIG. 2 section aa and bb in figure 1 (respectively for planar, free-floating downloads); in FIG. 3 option for placing zones with loading units in a two-corridor device; in FIG. 4 option for the treatment of highly concentrated wastewater with a dispersed inlet in a four-corridor device; 5, 6, a fragment of the arrangement of planar elements and their execution in a block (staggered and offset, respectively); Fig.7 is the best option for placing zones with loading blocks of a three-corridor device.

Устройство состоит из резервуара (корпуса) 1, разделенного на коридоры 2, продольными перегородками 3 (могут быть 1,2-х, 3-х, 4-х коридорные аэротенки и т.п.). The device consists of a tank (housing) 1, divided into corridors 2, longitudinal partitions 3 (can be 1,2, 3, 4 corridor aeration tanks, etc.).

В коридорах устройства размещены блоки с инертным загрузочным материалом 4, 5. Загрузочный материал может быть нерегулярным блоки 4 (засыпным, свободноплавающим в основном из пористых пластических материалов) или регулярным блоки 5 (плоскостным из пластических материалов, синтетических тканей, металла, керамики, других некондиционных плоских или гофрированных материалов). Blocks with an inert loading material 4, 5 are placed in the corridors of the device. The loading material may be irregular blocks 4 (filling, free-floating mainly from porous plastic materials) or regular blocks 5 (planar of plastic materials, synthetic fabrics, metal, ceramics, and other substandard flat or corrugated materials).

Блоки с инертным загрузочным материалом (4, 5) установлены на расстоянии l1 друг от друга с образованием аэрационных зон с загрузкой 6 и без загрузки 7. Наиболее оптимальный вариант размещения загрузочного материала в 3-х зонах устройства, первая из которых находится в начальной части устройства (а) на участке l2 от 0 до 30% от суммарной длины коридора, начиная от места впуска воды, вторая в средней части устройства (в) на участке l3 + l4 от 50 до 70% а третья в конце устройства (с) на участке l5 от 80 до 100% причем объем первой зоны составляет 20 50% второй 10 25% а третьей 10 25% от общего объема загрузочного материала. Весь загрузочный материал занимает от 2 до 30% общего объема устройства. Этих объемов загрузочного материала достаточно для высокоэффективной очистки воды при минимальных капитальных и эксплуатационных затратах.Blocks with inert loading material (4, 5) are installed at a distance l 1 from each other with the formation of aeration zones with loading 6 and without loading 7. The most optimal option for placing the loading material in 3 zones of the device, the first of which is in the initial part device (a) in the area l 2 from 0 to 30% of the total length of the corridor, starting from the water inlet, the second in the middle part of the device (c) in the area l 3 + l 4 from 50 to 70% and the third at the end of the device ( c) in the area l 5 from 80 to 100% and the volume of the first zone is 20 50% of the second 10 25% a third 10 25% of the total volume of boot material. All boot material occupies from 2 to 30% of the total volume of the device. These volumes of loading material are sufficient for highly efficient water treatment with minimal capital and operating costs.

При заполнении блоков регулярным плоскостным материалом, он может быть выполнен в виде плоскостных элементов 8, размещенных в коридорах устройства 2 по всей ширине (В) коридора (оптимально) и установлены в блоке 5 на расстоянии l6 от 12 до 30 мм, что способствует сохранению поперечной циркуляции сточных вод в устройстве. Блоки 5 собираются из плоскостных элементов 8, которые могут иметь равномерно распределенные по поверхности отверстия (площадь перфорации 10 30%). Расстояние между блоками l1 должно быть не менее ширины (В) коридора. Элементы 8 располагаются в блоке 5 плоскопараллельно и перпендикулярно току воды. Расстояние l6 менее 12 мм нежелательно, т.к. затрудняется поперечная циркуляция сточных вод и возможен контакт полотнищ с повреждением биообрастаний за счет колебания их в турбулентном потоке, расстояние l6 более 30 мм нерационально, поскольку снижается удельная поверхность биообрастаний на единицу объема сооружения.When filling blocks with regular planar material, it can be made in the form of planar elements 8 located in the corridors of device 2 over the entire width (B) of the corridor (optimally) and installed in block 5 at a distance of l 6 from 12 to 30 mm, which helps to preserve transverse circulation of wastewater in the device. Blocks 5 are assembled from planar elements 8, which can have holes evenly distributed over the surface (perforation area 10 30%). The distance between the blocks l 1 must be at least the width (B) of the corridor. Elements 8 are located in the block 5 plane and parallel to the perpendicular to the flow of water. A distance l 6 less than 12 mm is undesirable, because the lateral circulation of wastewater is hindered, and the panels can come into contact with damage to biofouling due to their oscillation in a turbulent flow, a distance l 6 of more than 30 mm is irrational, since the specific surface of biofouling per unit volume of the structure decreases.

Элементы 8 блока 5 выполнены из отдельных полос загрузочного материала 9, размещенных с промежутками l7 по ширине элемента 8 (расстояние 20 30 мм).Elements 8 of block 5 are made of separate strips of loading material 9 placed at intervals of l 7 along the width of element 8 (distance 20 30 mm).

Полосы 9 в соседних элементах 8 могут размещаться со смещением в шахматном порядке (см. фиг.5, 6). The strips 9 in adjacent elements 8 can be staggered (see FIGS. 5, 6).

Блоки с инертным загрузочным материалом (4, 5), а также элементы 8 в блоках 5 и полосы 9 в элементах могут быть закреплены жестко и консольно к боковым стенам устройства 1, а могут быть закреплены с возможностью горизонтального перемещения, например, путем размещения крепежных элементов (швеллеров 10) по всей длине аэротенка. Такое крепление позволяет применять в зависимости от качества исходных сточных вод, количество блоков (4, 5) в зонах 6 между блоками (4, 5) в каждой из зон вводить дополнительные блоки и менять месторасположение самих зон 6. Blocks with inert loading material (4, 5), as well as elements 8 in blocks 5 and strips 9 in the elements, can be fixed rigidly and cantileverly to the side walls of the device 1, and can be fixed with the possibility of horizontal movement, for example, by placing fasteners (channels 10) along the entire length of the aeration tank. This fastening allows you to apply, depending on the quality of the source wastewater, the number of blocks (4, 5) in zones 6 between the blocks (4, 5) in each of the zones to enter additional blocks and change the location of the zones 6 themselves.

Нижний край блока (4, 5) располагается на расстоянии (h) 20 40 см выше уровня пневматического аэратора 11 (поверхности фильтросных пластин, колпачков, дырчатых труб), т.к. верхний уровень блоков может совпадать с уровнем воды в аэротенке или быть ниже его на 20 30 см, что способствует сохранению поперечной циркуляции потоков сточной воды. The lower edge of the block (4, 5) is located at a distance of (h) 20 40 cm above the level of the pneumatic aerator 11 (the surface of the filter plates, caps, hole pipes), because the upper level of the blocks may coincide with the water level in the aeration tank or be lower by 20 30 cm, which helps to maintain the transverse circulation of wastewater flows.

Дополнительный трубопровод подачи активного ила 12 размещен после первой зоны 6 с загрузочным материалом, что позволяет подавать активный ил в зону, свободную от загрузочных материалов 7, что способствует повышению эффекта биосорбции. An additional activated sludge supply pipe 12 is placed after the first zone 6 with the feed material, which allows the supply of activated sludge to the zone free of feed materials 7, which contributes to an increase in the biosorption effect.

Устройство имеет трубопроводы подачи сточной воды 13, трубопроводы отвода иловой смеси 14 во вторичный отстойник, воздуховоды 15. Полосы 9 могут быть выполнены с перфорацией 16. The device has pipelines for supplying wastewater 13, pipelines for draining the sludge mixture 14 into the secondary sump, air ducts 15. The strips 9 can be made with perforation 16.

Устройство работает следующим образом. Сточные воды по трубопроводу 13 подают в коридоры 2 устройства, где они последовательно проходят через зоны с загрузочным материалом 6 и без него 7. Зональность позволяет держать различную массу биопленки на инертной загрузке по длине устройства, что позволяет снизить концентрацию выносимого активного ила в жидкой фазе и уменьшать подачу воздуха от зоны к зоне. Процесс полной биохимической очистки можно дифференцировать на три фазы. В первой зоне с загрузочным материалом (4, 5) происходит основное изъятие органических загрязнений из сточных вод, т.е. адсорбция и биосорбция взвешенных и коллоидных веществ на хлопьях активного ила и биопленки и начало окислительного процесса. При установке блоков 5, собранных из плоскостных элементов 8, размещенных на расстоянии l6 друг от друга и со смещением l7 составляющих их полос загрузочного материала 9 в соседних элементах 8, (см. фиг.5, 6) сточная жидкость проходит дополнительный путь, образованный лабиринтом, при сохранении продольно-поперечной циркуляции сточных вод в устройстве и улучшению гидравлического режима, тем самым исключая возможность выпадения активного ила и появления застойных зон. Затем сточные воды вместе со свободно-плавающими хлопьями активного ила попадают в зону 7, свободную от загрузочного материала, куда может дополнительно подаваться по трубопроводу 12 возвратный активный ил из вторичных отстойников в объеме 5 30% от общего его количества, а также воздух по воздуховодам 15 через аэраторы 11. Подача воздуха может быть непрерывной и периодической с интервалами, идентичными установленным зонам. В зонах без инертного загрузочного материала можно по мере очистки сточных вод уменьшать количество подаваемого воздуха, т. к. в этих зонах уменьшенное количество активного ила в жидкой фазе. Снижение расхода воздуха даетэкономию электроэнергии до 30%
Во второй зоне с загрузочным материалом 6 происходит дальнейшая более глубокая адсорбция и окисление адсорбированных биопленкой растворенных органических соединений за счет конкретизации микроорганизмов, способных окислять определенные органические соединения.The device operates as follows. Wastewater through a pipe 13 is fed into the corridors 2 of the device, where they sequentially pass through areas with and without loading material 6. Zoning allows you to keep a different mass of biofilm on an inert load along the length of the device, which reduces the concentration of activated sludge in the liquid phase and reduce air flow from zone to zone. The process of complete biochemical treatment can be differentiated into three phases. In the first zone with loading material (4, 5), the main removal of organic pollutants from wastewater occurs, i.e. adsorption and biosorption of suspended and colloidal substances on flakes of activated sludge and biofilm and the beginning of the oxidation process. When installing blocks 5, assembled from planar elements 8, placed at a distance l 6 from each other and with an offset l 7 of their constituent strips of loading material 9 in adjacent elements 8, (see FIGS. 5, 6) the waste fluid passes an additional path, formed by a labyrinth, while maintaining longitudinal-transverse circulation of wastewater in the device and improving the hydraulic regime, thereby eliminating the possibility of precipitation of activated sludge and the appearance of stagnant zones. Then the wastewater together with free-floating flakes of activated sludge fall into zone 7, free of feed material, where returnable activated sludge from secondary settling tanks in the amount of 5–30% of its total amount, as well as air through air ducts 15 can be additionally supplied through line 12 through aerators 11. The air supply can be continuous and periodic at intervals identical to the established zones. In areas without inert loading material, as the wastewater is treated, the amount of supplied air can be reduced, since in these areas a reduced amount of activated sludge in the liquid phase is possible. Reduced air consumption saves energy up to 30%
In the second zone with the boot material 6, further deeper adsorption and oxidation of dissolved organic compounds adsorbed by the biofilm occurs due to the specification of microorganisms capable of oxidizing certain organic compounds.

На участке между второй и третьей зонами 6, свободном от загрузочного материала, происходит также интенсивное перемешивание сточной жидкости и начало частичного восстановления окислительных способностей активного ила в жидкой фазе, насыщение ее кислородом воздуха, подаваемого по воздуховодам 15 через аэраторы 11 в коридоры 2 устройства и затухание процесса окисления при развитии процессов нитрификации. In the area between the second and third zones 6, free of feed material, intensive wastewater mixing takes place and the oxidizing abilities of activated sludge begin to partially recover in the liquid phase, it is saturated with oxygen from the air supplied through air ducts 15 through aerators 11 to the device corridors 2 and attenuation oxidation process during the development of nitrification processes.

Наличие зон с интенсивной скоростью потребления кислорода и более замедленном, где нет загрузочного материала, позволяет восстановить окислительную способность свободноплавающего ила. The presence of zones with an intensive rate of oxygen consumption and slower, where there is no loading material, allows you to restore the oxidizing ability of free-floating sludge.

В третьей зоне происходит глубокая очистка сточных вод от органических загрязнений, значительное улучшение седиментационных свойств активного ила за счет отработанной биопленки с поверхности загрузочного материала. Количество зон с загрузочным материалом 6 и их объем зависит от свойства и состава очищаемой сточной воды, количества требуемого активного ила в жидкой фазе и биопленке на носителе, продолжительности времени аэрации и способов диффузии. In the third zone there is a deep wastewater treatment from organic pollution, a significant improvement in the sedimentation properties of activated sludge due to the spent biofilm from the surface of the loading material. The number of zones with loading material 6 and their volume depends on the properties and composition of the treated wastewater, the amount of activated sludge required in the liquid phase and the biofilm on the carrier, the length of the aeration time and diffusion methods.

Очищенная вода поступает в трубопровод отвода иловой смеси 14 для дальнейшей обработки сразу после третьей зоны 6, или после прохождения дополнительного участка, свободного от загрузочного материала (зоны 7) в зависимости от требуемого качества очищенной воды. The purified water enters the sludge mixture discharge pipe 14 for further processing immediately after the third zone 6, or after passing an additional section free of loading material (zone 7) depending on the required quality of the purified water.

В зависимости от состава очищаемой сточной воды меняют количество зон и блоков с инертным загрузочным материалом в зонах 6, а также размещение зон по длине коридора за счет выполнения блоков съемными путем специального крепления на стенах коридоров 2 и размещения крепежных элементов 10 (например швеллеров) по всей длине коридора. Это даетвозможность гибко регулировать процесс очистки. Depending on the composition of the treated wastewater, the number of zones and blocks with inert loading material in zones 6 is changed, as well as the placement of zones along the length of the corridor due to the blocks being removable by means of special fastening on the walls of corridors 2 and placement of fasteners 10 (for example channels) throughout the length of the corridor. This makes it possible to flexibly adjust the cleaning process.

Вводимая авторами зональность в проведение биохимического процесса позволяет не только увеличивать биомассу активного ила за счет введения инертного загрузочного материала, но и образовать зоны для осуществления процесса регенерации и окисления органики активным илом в жидкой фазе. The zonality introduced by the authors in carrying out the biochemical process allows not only to increase the biomass of activated sludge by introducing an inert loading material, but also to form zones for the process of regeneration and oxidation of organic matter by activated sludge in the liquid phase.

Необходимо отметить, что зоны, заполненные блоками с загрузочным материалом (4, 5), позволяют максимально сорбировать взвешенные, коллоидные и растворенные органические вещества по мере продвижения очищаемой сточной жидкости вдоль устройства. Помещенные блоки с инертным загрузочным материалом увеличивают площадь поверхности адсорбента и классифицируют, судя по гидробиологическим исследованиям, микроорганизмы в разных зонах для окисления легко и трудноокисляемой органики, т.к. каждая последующая зона с инертным заполнителем как бы фильтрует активный ил в жидкой фазе, осаждая его на своей поверхности. Каждая последующая зона, свободная от инертного носителя, сорбирует на поверхности хлопка и окисляет определенный класс органических соединений и восстанавливает свою окислительную способность по мере перемешивания жидкости в объеме устройства. It should be noted that the zones filled with blocks with loading material (4, 5) allow maximum sorption of suspended, colloidal and dissolved organic substances as the treated waste fluid moves along the device. Placed blocks with an inert loading material increase the surface area of the adsorbent and classify, judging by hydrobiological studies, microorganisms in different zones for the oxidation of easily and hardly oxidized organics, because each subsequent zone with an inert filler, as it were, filters activated sludge in the liquid phase, precipitating it on its surface. Each subsequent zone, free of an inert carrier, sorb on the surface of the cotton and oxidizes a certain class of organic compounds and restores its oxidizing ability as the fluid mixes in the volume of the device.

При полупроизводственных испытаниях предлагаемое устройство хорошо зарекомендовало себя в биохимической очистке сточных вод, имеющих в своем составе большое количество углеводов, т.к. позволяет предотвращать вспухание активного ила. Это преимущество достигается за счет нитчатых бактерий на инертном носителе, а не в структуре активного ила. Полупроизводственные испытания проведены на установке с расходом 8,6 м3/сут. В качестве инертного носителя использовались: 1) блоки с нерегулярным (насыпным) загрузочным материалом, 2) блоки, заполненные регулярным плоскостным материалом, 3) блоки, заполненные свободноплавающим пористым материалом. Блоки размещались по зонам в начале, середине и конце устройства по ходу движения зоны. Причем объем первой зоны составил 20, 35, 50% второй 10, 15, 15% а третьей 10, 20, 25% при общем объеме загрузки 2, 15, 30% от объема устройства.During semi-production tests, the proposed device has proven itself in biochemical wastewater treatment, which has a large amount of carbohydrates in its composition, because helps prevent swelling of activated sludge. This advantage is achieved due to filamentous bacteria on an inert carrier, and not in the structure of activated sludge. Half-production tests were carried out at the facility with a flow rate of 8.6 m 3 / day. The following were used as an inert carrier: 1) blocks with irregular (bulk) loading material, 2) blocks filled with regular planar material, 3) blocks filled with free-floating porous material. Blocks were placed in zones at the beginning, middle and end of the device in the direction of the zone. Moreover, the volume of the first zone was 20, 35, 50% of the second 10, 15, 15% and the third 10, 20, 25% with a total load of 2, 15, 30% of the volume of the device.

Плоскостные элементы размещены в блоках соответственно на расстоянии 12, 20, 30 мм при размещении полос в шахматном порядке, со смещением в соседних элементах. Расстояние между полосами 20, 25 и 30 мм. Блоки размещены на расстоянии 20, 30, 40 см над поверхностью аэраторов. Plane elements are placed in blocks at a distance of 12, 20, 30 mm, respectively, when placing the strips in a checkerboard pattern, with an offset in adjacent elements. The distance between the strips is 20, 25 and 30 mm. The blocks are placed at a distance of 20, 30, 40 cm above the surface of the aerators.

Параллельно с экспериментальной установкой, работала установка, где инертный носитель также как и в экспериментальной установке в количестве 2% от объема сооружения размещался по всей длине аэротенка. Время аэрации составило 4,2 часа. Аэротенки классической конструкции (очистные сооружения города) с производительностью 19000 м3/сут работали с временем аэрации 10 часов. Следует заметить, что экспериментальные установки работали без возврата активного ила. На очистных сооружениях активный ил из вторичных отстойников возвращался в регенератор. Сточная вода, поступающая на очистные сооружения и экспериментальные установки, представляла собой смесь бытовой воды и промышленной с льняного комбината. И таким образом, данная сточная вода относится к трудноокисляемым, так как исходное ХПК стоков намного превышает БПК.In parallel with the experimental setup, the installation worked, where the inert carrier, as well as in the experimental setup, in the amount of 2% of the volume of the structure was located along the entire length of the aeration tank. Aeration time was 4.2 hours. Aeration tanks of classical design (treatment facilities of the city) with a capacity of 19,000 m 3 / day worked with an aeration time of 10 hours. It should be noted that the experimental plants worked without the return of activated sludge. At the treatment facilities, activated sludge from the secondary settling tanks returned to the regenerator. Wastewater entering treatment plants and experimental plants was a mixture of domestic and industrial water from a flax mill. And thus, this wastewater is difficult to oxidize, since the initial COD of effluents is much higher than BOD.

Санитарно-химические показатели биохимической очистки, которые ярко иллюстрируют преимущество экспериментальной установки перед типовой конструкцией аэротенков, представлены в таблице. The sanitary-chemical indicators of biochemical treatment, which clearly illustrate the advantage of the experimental setup over the typical design of aeration tanks, are presented in the table.

Проведенный эксперимент, биохимическая очистка сточных вод с применением чередующихся зон, показал возможность интенсификации ведения процесса по сравнению с применением аэротенков обычной конструкции и аэротенков с инертным загрузочным материалом, размещенным равномерно по всему объему. Так, эффект очистки по БПК5 95% был достигнут за 4,2 часа аэрации, тогда как на очистных сооружениях эффект составил 91% при времени аэрации 10 часов и 86% на базовой установке.The experiment, biochemical wastewater treatment using alternating zones, showed the possibility of intensifying the process compared with the use of aeration tanks of a conventional design and aeration tanks with an inert loading material placed uniformly throughout the volume. So, the cleaning effect according to BOD 5 95% was achieved in 4.2 hours of aeration, while the effect on treatment plants was 91% with an aeration time of 10 hours and 86% on the base unit.

Следует заметить более глубокую очистку на экспериментальных установках по сравнению с прототипом. Эффект очистки по ХПК был получен на экспериментальных установках 70% тогда как на установке прототипа 59% Причем удельная поверхность носителя в прототипе составила от 100 до 200 м2/м3, что весьма неэкономично. В нашем случае он составил 8,3 м2/м3. И последнее, известно, что нагрузка на единицу объема и период аэрации взаимосвязанные параметры, зависящие от концентрации по БПК поступающей воды и от объема аэротенка. Данная величина определяет характер процесса с активным илом независимо от периода аэрации или степени загрязненности.It should be noted a deeper cleaning in experimental plants in comparison with the prototype. The COD cleaning effect was obtained in experimental plants of 70% whereas in the installation of the prototype it was 59%. Moreover, the specific surface of the carrier in the prototype was from 100 to 200 m 2 / m 3 , which is very uneconomical. In our case, it amounted to 8.3 m 2 / m 3 . And lastly, it is known that the load per unit volume and the aeration period are interrelated parameters that depend on the concentration of incoming water by the BOD and on the volume of the aeration tank. This value determines the nature of the activated sludge process, regardless of the aeration period or degree of contamination.

Итак, исходя из полученных технологических параметров (таблица) органическая нагрузка на м3 сооружения в 2 раза больше на базовом объекте и экспериментальной установке, чем в аэротенках на очистных сооружениях, окислительная мощность, ввиду получения максимального эффекта, на экспериментальных моделях выше, чем на базовой установке. Расчетный параметр - нагрузка на активный ил (в экспериментальных моделях это сумма активного ила в жидкой фазе и биопленки на поверхности носителя) показал, что: 1) биологические сооружения города работают в режиме аэрации с нагрузкой на активный ил 0,66 г/г сут; 2) базовая и экспериментальная установки с регулярным и нерегулярным носителем работали в режиме продленной аэрации; 3) экспериментальная установка с блоками, заполненными инертным носителемсвободноплавающем в режиме высоконагружаемой аэрации. Эти показатели свидетельствуют, что предлагаемое устройство позволяет получить высокий эффект очистки, большую производительность (почти в 2,5 раза) по объеме обрабатываемой воды, при:
уменьшении эксплуатационных и капитальных затрат,
экономии электроэнергии на перекачку огромных объемов активного ила;
уменьшении объемов ила, идущего на переработку,
уменьшении площадей под очистные сооружения и иловые площадки.So, based on the obtained technological parameters (table), the organic load on m 3 facilities is 2 times greater at the base facility and experimental facility than in aeration tanks at sewage treatment plants, the oxidative power, due to the maximum effect, is higher on experimental models than on the base installation. The calculated parameter is the load on activated sludge (in experimental models this is the sum of activated sludge in the liquid phase and biofilms on the surface of the carrier) showed that: 1) the biological facilities of the city operate in aeration mode with a load on activated sludge of 0.66 g / g day; 2) the basic and experimental installations with regular and irregular carriers worked in extended aeration mode; 3) an experimental setup with blocks filled with an inert free-floating carrier in the high-load aeration mode. These indicators indicate that the proposed device allows to obtain a high cleaning effect, greater productivity (almost 2.5 times) in terms of the volume of treated water, with:
reduction of operating and capital costs,
saving energy on pumping huge volumes of activated sludge;
reducing the amount of sludge going for processing,
reduction of areas for treatment facilities and silt sites.

Во всех представленных вариантах примера (таблица) использовалась сточная вода с ХПК 400 мг/л, что в 5 раз выше используемой воды в прототипе (80 мг/л), т. е. в нашем случае трудноокисляемая органика была очищена с высоким эффектом очистки 70% против 59% (в прототипе). In all the presented variants of the example (table), wastewater with a COD of 400 mg / L was used, which is 5 times higher than the water used in the prototype (80 mg / L), i.e., in our case, the hardly oxidized organics were purified with a high cleaning effect 70 % against 59% (in the prototype).

Claims (9)

1. Устройство для очистки сточных вод, содержащее установленные вдоль продольной оси коридора блоки с инертным загрузочным материалом, аэраторы, узел подачи сточных вод и узел отвода иловой смеси, отличающееся тем, что блоки с инертным загрузочным материалом установлены в нескольких зонах, размещенных друг от друга на расстоянии не менее ширины коридора. 1. A device for wastewater treatment, containing installed along the longitudinal axis of the corridor blocks with inert loading material, aerators, a wastewater supply unit and a unit for removing sludge mixture, characterized in that the blocks with an inert loading material are installed in several zones located from each other at a distance not less than the width of the corridor. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блоки с инертным загрузочным материалом размещены в трех зонах, первая из которых находится в начале, вторая в средней части и третья в конечной части устройства, причем объем первой зоны составляет 20 50% второй 10 25% а третьей 10 25% от общего объема загрузочного материала, объем которого составляет 2 30% от объема устройства. 2. The device according to claim 1, characterized in that the blocks with an inert loading material are placed in three zones, the first of which is at the beginning, the second in the middle part and the third in the end part of the device, the volume of the first zone being 20 50% of the second 10 25% and the third 10 25% of the total volume of the boot material, the volume of which is 2 30% of the volume of the device. 3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что блоки выполнены с регулярным или нерегулярным загрузочным материалом, объемными и установлены с возможностью горизонтального перемещения. 3. The device according to PP.1 and 2, characterized in that the blocks are made with regular or irregular boot material, volumetric and installed with the possibility of horizontal movement. 4. Устройство по пп.1 3, отличающееся тем, что инертный загрузочный материал выполнен в виде плоскостных элементов, размещенных в блоке на расстоянии 12 30 мм, а каждый элемент выполнен из отдельных полос загрузочного материала, размещенных с промежутками по ширине элемента. 4. The device according to claims 1 to 3, characterized in that the inert loading material is made in the form of planar elements placed in the block at a distance of 12-30 mm, and each element is made of separate strips of loading material placed at intervals along the width of the element. 5. Устройство по пп.1 4, отличающееся тем, что полосы загрузочного материала закреплены с возможностью горизонтального и вертикального перемещения, причем полосы в смежных элементах размещены со смещением относительно друг друга. 5. The device according to claims 1 to 4, characterized in that the strips of the loading material are fixed with the possibility of horizontal and vertical movement, and the strips in adjacent elements are placed with an offset relative to each other. 6. Устройство по пп.1 5, отличающееся тем, что полосы выполнены с перфорацией, составляющей 10 30% от площади элемента и размещены на расстоянии 20 30 мм друг от друга. 6. The device according to PP.1 to 5, characterized in that the strip is made with perforation of 10 30% of the area of the element and placed at a distance of 20 30 mm from each other. 7. Устройство по пп.1 6, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным трубопроводом подачи активного ила, размещенным после первой зоны. 7. The device according to PP.1 to 6, characterized in that it is equipped with an additional pipeline for the supply of activated sludge, placed after the first zone. 8. Устройство по пп.1 7, отличающееся тем, что ширина блока не более ширины устройства. 8. The device according to PP.1 to 7, characterized in that the width of the block is not more than the width of the device. 9. Устройство по пп.1 8, отличающееся тем, что блоки размещены на расстоянии 20 40 см над поверхностью аэратора. 9. The device according to PP.1 to 8, characterized in that the blocks are placed at a distance of 20 to 40 cm above the surface of the aerator.
RU9494012910A 1994-04-13 1994-04-13 Apparatus for biological cleaning of waste water RU2074127C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU9494012910A RU2074127C1 (en) 1994-04-13 1994-04-13 Apparatus for biological cleaning of waste water

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU9494012910A RU2074127C1 (en) 1994-04-13 1994-04-13 Apparatus for biological cleaning of waste water

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94012910A RU94012910A (en) 1995-12-27
RU2074127C1 true RU2074127C1 (en) 1997-02-27

Family

ID=20154612

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU9494012910A RU2074127C1 (en) 1994-04-13 1994-04-13 Apparatus for biological cleaning of waste water

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2074127C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2563503C2 (en) * 2010-01-28 2015-09-20 Курт ИНГЕРЛЕ Method and device for biological treatment of effluents
CN115536142A (en) * 2022-10-31 2022-12-30 芬欧汇川(中国)有限公司 Adjustable wastewater treatment apparatus and method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Заявка ФРГ N 3601669, кл. C 02F 3/12, 1987. 2. Sugurd Schlegel. Uber den Einsatz von getauchten Festbettkorpern bei der biologischcn Abwasserreinigung. Chem. Ing. Tech., 1987, 59, N 3, 252 - 253. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2563503C2 (en) * 2010-01-28 2015-09-20 Курт ИНГЕРЛЕ Method and device for biological treatment of effluents
CN115536142A (en) * 2022-10-31 2022-12-30 芬欧汇川(中国)有限公司 Adjustable wastewater treatment apparatus and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6190548B1 (en) Multi-chambered treatment filter
EP1686098B1 (en) Aerobic anaerobic treatment of organically polluted water
CN1887741A (en) Airlift inner circulation sewage treating process and apparatus
KR101892276B1 (en) advanced water treating apparatus using media filtering
MX2008004820A (en) Saf system and method involving specific treatments at respective stages.
CN111333271B (en) Sewage treatment system, application thereof and sewage treatment method
RU195498U1 (en) SEWAGE TREATMENT PLANT
KR100889377B1 (en) A wastewater transaction appratus
RU2074127C1 (en) Apparatus for biological cleaning of waste water
RU2114794C1 (en) Method and plant for biological treatment of waste waters
RU2042651C1 (en) Method and device for deep treatment of sewage
RU2448912C2 (en) Effluents biochemical treatment plant
CN211570402U (en) Photocatalysis-biochemical treatment pyridine waste water's device
KR100353004B1 (en) Biological Nutrient Removal Method using a Submerged Moving Media Intermittent Aeration Reactor and System
CN109734182B (en) Biological aerated filter system and biological aerated filter method
CN203728687U (en) Integrated combined nitrogen and phosphorus removal device
KR100381901B1 (en) The treatment system of discharging water in the treatment equipment of sewage and serious contaminated rivers water utilizing the contact oxidation method
RU2021215C1 (en) Biological absorber of waste water contaminants
RU197400U9 (en) BIOLOGICAL WASTE WATER TREATMENT UNIT
RU2033974C1 (en) Device for biological purification of sewage
CN111453845B (en) Sewage treatment device and process using zeolite rotating wheel
KR100304404B1 (en) Dense wastewater treatment method by fixed biofilm and continuous backwash filtration
KR102581775B1 (en) Advanced wastewater treatment apparatus comprising floating filter tank
SU1036689A1 (en) Apparatus for purifying effluents
RU2164500C1 (en) Plant for biologically cleaning natural and sewage water