RU2113413C1

RU2113413C1 - Effluent purification method

Info

Publication number: RU2113413C1
Application number: RU96105475A
Authority: RU
Inventors: Гарри Семенович Пантелят; Степан Михайлович Эпоян; Андрей Анатольевич Титов
Original assignee: Харьковский государственный технический университет строительства и архитектуры
Priority date: 1996-03-11
Filing date: 1996-03-11
Publication date: 1998-06-20

Abstract

FIELD: sewage purification facilities. SUBSTANCE: this relates to purification of urban sewage containing organic inclusions such as proteins, carbohydrates, fats, oils, petroleum products, synthetic surface-active agents, and mineral inclusions such as clay, sand, scale, soot, various salts. According to method, urban sewage at delivery to primary settling structures is subjected to slow and directed flocculating mixing with active silt taken in amount of 35-70 mg/l at velocity gradient of 60-90 c^-1 during 300-600 s. Application of aforesaid method allows for enhancing efficiency of settling by 15-20% with reduction of capital expenses for structures. EFFECT: higher efficiency.

Description

Изобретение относится к технологии очистки городских сточных вод и может быть использовано при подготовке воды для сброса ее в водоем. Известны способы очистки бытовых сточных вод, заключающиеся в процеживании, отстаивании и биологическом окислении органических примесей, причем для интенсификации условий отстаивания и окисления биогенных элементов эти процессы могут совмещаться в одном сооружении (например аэротенке-отстойнике), что позволяет сократить время обработки сточных вод и, соответственно, общий объем сооружений. Кроме того, дополнение сооружения зоной вторичного отстаивания позволяет избежать неудовлетворительных гидродинамических условий движения иловой смеси, имеющих место в обычных вторичных отстойниках, что также улучшает и упрощает процесс очистки. Рекомендуемая доза подаваемого активного ила для вод средней мутности находится в пределах от 100 до 400 мг/л [1,2]. Недостатком способа является малая степень взаимодействия при гидравлическом смешении частиц активного ила или биопленки с веществами, взвешенными в сточной воде, а также разрушение уже образовавшихся хлопьев в зонах повышенной турбулентности. The invention relates to a technology for treating urban wastewater and can be used in the preparation of water to discharge it into a reservoir. Known methods for treating domestic wastewater, which include filtering, settling and biological oxidation of organic impurities, moreover, to intensify the conditions of sedimentation and oxidation of nutrients, these processes can be combined in one facility (for example, aeration tank-settler), which reduces the time of wastewater treatment and, accordingly, the total volume of structures. In addition, the addition of a secondary settling zone to the structure avoids unsatisfactory hydrodynamic conditions for the movement of the sludge mixture that occur in conventional secondary settling tanks, which also improves and simplifies the cleaning process. The recommended dose of activated sludge for medium turbidity waters ranges from 100 to 400 mg / l [1,2]. The disadvantage of this method is the small degree of interaction during hydraulic mixing of activated sludge particles or biofilms with substances suspended in waste water, as well as the destruction of already formed flakes in areas of increased turbulence.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ, согласно которому избыточный активный ил или часть биологической пленки по напорному трубопроводу подводится к приемной камере сточных вод, причем при подаче происходит закручивание потока ила с образованием вакуумной полости в центральной его части в которую засасывается атмосферный воздух. Насыщенный кислородом воздуха активный ил поступает в сточную воду в пределах приемной камеры, где смешивается со сточной водой. Поскольку поступающие в первичные отстойники загрязнения имеют ярко выраженную хлопьевидную структуру, указанный способ интенсифицирует гравитационную коагуляцию и позволяет добиться более высокой степени удаления взвешенных веществ, а содержащиеся в активном иле микроорганизмы осуществляют частичное окисление растворенных органических примесей до сооружений биологической очистки [3]. Однако и в данном сооружении сорбционные свойства активного ила используются не полностью. Closest to the proposed technical essence is a method according to which excess activated sludge or part of a biological film is fed through a pressure pipe to a waste water receiving chamber, and when supplied, the sludge stream is twisted with the formation of a vacuum cavity in its central part into which atmospheric air is sucked. Active sludge, saturated with oxygen, enters the wastewater within the intake chamber, where it is mixed with wastewater. Since the contaminants entering the primary settling tanks have a pronounced flocculent structure, this method intensifies gravitational coagulation and allows for a higher degree of removal of suspended solids, and microorganisms contained in activated sludge partially oxidize dissolved organic impurities to biological treatment facilities [3]. However, in this construction, the sorption properties of activated sludge are not fully used.

В основу изобретения поставлена задача повышения степени очистки за счет применения медленного флокуляционного перемешивания и использования добавок активного ила в качестве возможных центров хлопьеобразования. Под флокуляционным перемешиванием понимается термин, обозначающий создание турбулентных микропульсаций такого рода, при которых аттракционные силы межмолекулярного взаимодействия частиц при столкновениях преобладают над силами отталкивания [4]. The basis of the invention is the task of increasing the degree of purification through the use of slow flocculation mixing and the use of activated sludge additives as possible centers of flocculation. By flocculation mixing is meant the term designating the creation of turbulent micropulsations of this kind, in which the attraction forces of the intermolecular interaction of particles in collisions prevail over the repulsive forces [4].

Для решения задачи предложен следующий метод очистки сточных вод: существующие методы механической и биохимической очистки городских сточных вод дополняются тем, что в сточные воды перед подачей на осветление вводят избыточный активный ил, отбираемый из сооружений биологической очистки. Доза ила определяется по концентрации взвешенных веществ в сточных водах из приблизительного соотношения: на каждые 3 мг взвешенных загрязнений подается 1 мг активного ила (по сухому веществу). To solve the problem, the following wastewater treatment method is proposed: existing methods of mechanical and biochemical treatment of urban wastewater are supplemented by the fact that excess activated sludge taken from biological treatment plants is introduced into the wastewater before being sent to clarification. The dose of sludge is determined by the concentration of suspended solids in wastewater from an approximate ratio: for every 3 mg of suspended contaminants, 1 mg of activated sludge is supplied (dry matter).

Полученную смесь подвергают медленному направленному (флокуляционному) перемешиванию с градиентом скорости 60-90 с^-1 продолжительностью 300-600 с. Указанный градиент скорости может достигаться как за счет механического перемешивания лопастной мешалкой, так и тангенциальным впуском воды в сооружения.The resulting mixture is subjected to slow directional (flocculation) mixing with a speed gradient of 60-90 s ^{-1 for a} duration of 300-600 s. The indicated velocity gradient can be achieved both by mechanical mixing with a paddle mixer and by the tangential inlet of water into the structures.

При использовании данного способа во время обработки сточной жидкости на полупромышленной установке в сточную воду мутностью 120- 150 мг/л, отобранную перед сооружениями отстаивания, добавлялся активный ил в количестве 40-50 мг (по сухому веществу) на литр (что составляло 300-400 мл избыточного активного ила на 1 л стоков). В результате флокуляционного перемешивания образовавшейся смеси с градиентом скорости 60 с^-1 продолжительностью 300 с эффективность удаления взвеси при отстаивании в течение 90 мин составляла 70-72%. Отстаивание без флокуляционного перемешивания, но с той же дозой активного ила давало эффект 60-63%, а отстаивание сточной жидкости без каких-либо видов обработки давало эффект 48-50%. Помимо этого упрощается задача по удалению и утилизации избыточного активного ила за счет уплотнения части его в сооружениях первичного отстаивания вместе с сырым осадком.When using this method, during the treatment of wastewater in a semi-industrial installation, wastewater with a turbidity of 120-150 mg / l, taken before settling, was added with activated sludge in an amount of 40-50 mg (dry matter) per liter (which was 300-400 ml of excess activated sludge per 1 liter of effluent). As a result of flocculation of the resulting mixture with a speed gradient of 60 s ^-1 for 300 s, the removal efficiency of the suspension during sedimentation for 90 minutes was 70-72%. Sludge without flocculation, but with the same dose of activated sludge, gave an effect of 60-63%, and sedimentation of sewage without any kind of treatment gave an effect of 48-50%. In addition, the task of removing and disposing of excess activated sludge is simplified by compacting part of it in primary sedimentation facilities along with wet sludge.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Постников И.С. Очистка сточных вод в аэротенках-отстойниках. Изд. МКХ РСФСР, 1969.Sources of information taken into account during the examination
1. Postnikov I.S. Wastewater treatment in sump aeration tanks. Ed. MKH RSFSR, 1969.

2. Яковлев С.В., Карелин Я.А., Жуков А.И., Колобанов С.К. Канализация. Учебник для вузов. М.: Стройиздат, 1976, с. 261. 2. Yakovlev S.V., Karelin Y.A., Zhukov A.I., Kolobanov S.K. Sewerage. Textbook for high schools. M .: Stroyizdat, 1976, p. 261.

3. Журавлев В.Д. и др. Установка для биокоагуляции сточных вод без биокоагулятора. Экспресс-информация МЖКХ, серия Водоснабжение и канализация, вып. 10(21), ЦБНТИ Минжилкомхоза РСФСР, 1988. 3. Zhuravlev V.D. et al. Installation for bio-coagulation of wastewater without a bio-coagulator. Express information MZHKH, series Water supply and sewerage, vol. 10 (21), TsBNTI of the Ministry of Housing and Communal Services of the RSFSR, 1988.

4. Пантелят Г. С. Системы водоснабжения металлургических производств, исключающие сброс отработанных вод в водоемы: Автореф. дис. ... докт. техн. наук. Харьков, 1985, с. 49. 4. Pantelyat G. S. Water supply systems of metallurgical industries, excluding the discharge of waste water into water bodies: Abstract. dis. ... doc. tech. sciences. Kharkov, 1985, p. 49.

Claims

A method of treating wastewater, including the supply of activated sludge to the wastewater and subsequent sedimentation, characterized in that the wastewater is subjected to slow directed (flocculation) mixing with activated sludge, taken in an amount of 35 - 70 mg / l at a speed gradient of 60 - 90 s ^{- 1} for 300 - 600 s.