RU2148033C1 - Improved method for treating waste waters - Google Patents

Improved method for treating waste waters Download PDF

Info

Publication number
RU2148033C1
RU2148033C1 RU96121913/12A RU96121913A RU2148033C1 RU 2148033 C1 RU2148033 C1 RU 2148033C1 RU 96121913/12 A RU96121913/12 A RU 96121913/12A RU 96121913 A RU96121913 A RU 96121913A RU 2148033 C1 RU2148033 C1 RU 2148033C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
zone
wastewater
oxygen
sludge
anaerobic
Prior art date
Application number
RU96121913/12A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96121913A (en
Inventor
Х.Молоф Алан (US)
Х.Молоф Алан
Юн Зувхан (KR)
Юн Зувхан
Ким Сунгтаи (KR)
Ким Сунгтаи
Original Assignee
Политекник Юниверсити
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 Политекник Юниверсити filed Critical Политекник Юниверсити
Publication of RU96121913A publication Critical patent/RU96121913A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2148033C1 publication Critical patent/RU2148033C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/30Aerobic and anaerobic processes
    • C02F3/308Biological phosphorus removal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02Aerobic processes
    • C02F3/04Aerobic processes using trickle filters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02Aerobic processes
    • C02F3/08Aerobic processes using moving contact bodies
    • C02F3/082Rotating biological contactors
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)

Abstract

FIELD: waste water treatment. SUBSTANCE: waste water containing suspended solid particles, ammonia nitrogen, phosphate, and biologically degradable substances is passed consecutively through aerobic biooxidation zone, intermediate sedimentation zone, oxygen-free zone, aerobic mixing zone, and final sedimentation zone wherein purified water and final sludge are separated. Part of final sludge is fed into oxygen-free anaerobic zone which receives volatile acid to release phosphate. Part of sludge and waste water recycle from oxygen-free anaerobic zone into oxygen-free zone. Another part of sludge is fed into fermentation zone to form volatile acid. EFFECT: improved separation of solids, reduced oxygen biological demand, and increased nitrogen and phosphorus removal. 32 cl, 33 dwg, 8 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится в широком смысле к технологическим усовершенствованиям способов очистки сточных вод с помощью капельных биологических фильтров. Конкретнее, это изобретение относится к способам повышения эффективности удаления твердых частиц при воплощении способов очистки путем контакта капельных биологических фильтров с твердыми частицами. Еще конкретнее, это изобретение относится к воплощению таких способов с тем, чтобы значительно повысить эффективность удаления взвешенных твердых частиц и снижения биохимической потребности в кислороде в существующих способах. Кроме того, изобретение дает возможность снизить уровни содержания азота и фосфора в сточных водах. The invention relates in a broad sense to technological improvements in wastewater treatment methods using drip biological filters. More specifically, this invention relates to methods for increasing the removal efficiency of particulate matter in the implementation of purification methods by contacting drip biological filters with particulate matter. More specifically, this invention relates to the implementation of such methods in order to significantly increase the efficiency of removal of suspended solids and reduce the biochemical oxygen demand in existing methods. In addition, the invention makes it possible to reduce the levels of nitrogen and phosphorus in wastewater.

Предпосылки к созданию изобретения. Background to the invention.

Способы очистки сточных вод с помощью капельных биологических фильтров включают этап пропускания сточных вод в систему с подачей сточных вод нисходящим потоком в контакте с биомассой, прикрепленной к фильтрующему материалу. Для абсорбции растворимого и коллоидного материала в биомассу обеспечивается достаточное время контакта сточных вод с фильтрующим материалом. В результате этапа окисления или окислительного дыхания создается новая биомасса. Кроме того, биомасса восстанавливается посредством эндогенного дыхания. Methods of treating wastewater using drip biological filters include the step of passing wastewater into a system with a wastewater supply in a downward flow in contact with biomass attached to the filter material. For the absorption of soluble and colloidal material into the biomass, a sufficient contact time of wastewater with filter material is provided. As a result of the oxidation or oxidative respiration phase, a new biomass is created. In addition, biomass is restored through endogenous respiration.

Способы очистки сточных вод с помощью капельных биологических фильтров просты в работе и обслуживании и считаются энергетически эффективными по отношению к способам очистки сточных вод активным илом, поскольку они не требуют дорогостоящей подачи воздуха. Тем не менее, качество очищенных сточных вод невысокое, и обычно они содержат 20-40 мг/л биохимической потребности в кислороде (БХПК (BOD)) и взвешенных твердых частиц (ВТЧ (SS)). Wastewater treatment methods using drip biological filters are simple to operate and maintain, and are considered energy efficient with respect to wastewater treatment methods using activated sludge, since they do not require expensive air supply. However, the quality of the treated wastewater is low, and they usually contain 20–40 mg / L of biochemical oxygen demand (BOD) and suspended solids (VHF (SS)).

Хотя до сороковых годов двадцатого века капельные биологические фильтры использовались при воплощении способов вторичной очистки сточных вод наиболее часто, применение капельных биологических фильтров постепенно сократилось в последние годы ввиду их неспособности удовлетворить нормативу поддержания уровня 30 мг/л БХПК5 и ВТЧ в течение 30 суток. Это происходит, главным образом, ввиду большого количества ВТЧ в очищенных сточных водах. Чтобы обеспечить получение высококачественных очищенных сточных вод, необходимо эффективное удаление твердых частиц из очищенных сточных вод.Although up to the forties of the twentieth century, drip biological filters were most often used in the implementation of secondary wastewater treatment methods, the use of drip biological filters has gradually decreased in recent years due to their inability to meet the standard of maintaining the level of 30 mg / l BHPK 5 and VHF for 30 days. This occurs mainly due to the large amount of HPM in treated wastewater. To ensure that high-quality treated wastewater is obtained, effective removal of particulate matter from treated wastewater is necessary.

Были использованы многочисленные модификации способов очистки, чтобы улучшить рабочие характеристики капельных биологических фильтров. Один такой вариант заключается в том, чтобы заменить капельный биологический фильтр применением активного ила или вращающимся биологическим контактором (ВБК (RBC)). Второй вариант состоит в том, чтобы использовать способ третичной очистки, такой как фильтрация или химическая очистка с целью доочистки очищенных сточных вод, получаемых на существующих установках с капельными биологическими фильтрами. Третий вариант состоит в том, чтобы заменить существующие минеральные фильтрующие материалы капельных биологических фильтров пластмассами для улучшения рабочих характеристик капельного биологического фильтра. Четвертый вариант состоит в том, чтобы модифицировать способ очистки с помощью капельного биологического фильтра посредством сочетания со способом очистки сточных вод активным илом. Каждая из этих альтернативных мер может обеспечить наличие средства удовлетворения существующему нормативному ограничению, накладываемому на выпуск очищенных сточных вод и выражаемому величиной 30 мг/л БХПК5 и ВТЧ, но каждая из этих мер связана с дополнительными капиталовложениями и эксплуатационными затратами.Numerous modifications of purification methods have been used to improve the performance of drip biological filters. One such option is to replace the drip biological filter with activated sludge or a rotating biological contactor (IBD (RBC)). The second option is to use a tertiary treatment method, such as filtration or chemical treatment, to purify the treated wastewater from existing plants with drip biological filters. The third option is to replace the existing mineral filter materials of the drip biological filters with plastics to improve the performance of the drip biological filter. A fourth option is to modify the purification method using a drip biological filter by combining it with activated sludge wastewater treatment method. Each of these alternative measures can provide a means of satisfying the existing regulatory restriction imposed on the release of treated wastewater and expressed in the amount of 30 mg / l BHPK 5 and VTCh, but each of these measures is associated with additional investment and operating costs.

В начале восьмидесятых годов двадцатого века Норрис (Norris) и др. [1, 2] и Федотофф (Fedotoff) [3] предложили простой способ получения высококачественных очищенных сточных вод без необходимости проведения дорогостоящей третичной или сопутствующей очистки. В этой модификации очищенные сточные воды капельного биологического фильтра смешивают с оборотным илом из оконечного отстойника, а затем очищают в аэрируемом резервуаре или канале с малым временем гидравлического захвата. Эти модификации, как правило, относят к способу очистки путем контакта капельного биологического фильтра с твердыми частицами (к способу КБФ/ТЧ (TF/SS)-контакта). In the early eighties of the twentieth century, Norris et al. [1, 2] and Fedotoff [3] proposed a simple way to produce high-quality treated wastewater without the need for expensive tertiary or associated treatment. In this modification, the treated wastewater of a drip biological filter is mixed with recycled sludge from a final sump, and then treated in an aerated tank or channel with a short hydraulic capture time. These modifications, as a rule, relate to the cleaning method by contacting a drip biological filter with solid particles (to the CBF / PM (TF / SS) -contact method).

Преимущества модификаций капельных биологических фильтров для способа КБФ/ТЧ-контакта согласно работам Норриса и др. [1, 2], Федотоффа и др. [3] и Нику (Niku) и др. [4] включают: (1) меньшие капиталовложения, чем в случае полномасштабных способов очистки сточных вод активным илом и вращающимися биологическими контакторами (ВБК), (2) меньшие эксплуатационные затраты и затраты на обслуживание и ремонт, (3) простота эксплуатации, (4) легкость осаждения активного ила, (5) приспособляемость к существующим капельным биологическим фильтрам, и (6) эквивалентность рабочих характеристик рабочим характеристикам способа очистки сточных вод активным илом. The advantages of modifications of drip biological filters for the CBF / PM contact method according to the works of Norris et al. [1, 2], Fedotoff et al. [3] and Niku et al. [4] include: (1) less capital investment, than in the case of full-scale methods for wastewater treatment with activated sludge and rotary biological contactors (VBK), (2) lower operating costs and maintenance and repair costs, (3) ease of operation, (4) ease of deposition of activated sludge, (5) adaptability to existing drip biological filters, and (6) equivalence Performance performance process wastewater by activated sludge.

В соответствии с вышеизложенным установки КБФ/ТЧ-контакта позволили получить качество очищенных сточных вод, которое превышает качество очищенных сточных вод установок вторичной очистки или сравнимо с качеством очищенных сточных вод установок третичной очистки. Получение высококачественных очищенных сточных вод связано с повышенной флокуляцией и увеличенным удалением растворимых органических веществ, проявляемыми илом, контактирующим с аэрированными твердыми частицами. Однако кинетика процесса и конструктивные параметры твердых частиц на этапе контактирования не вполне понятны. In accordance with the foregoing, CBF / PM-contact installations allowed to obtain the quality of treated wastewater that exceeds the quality of treated wastewater of secondary treatment plants or comparable to the quality of treated wastewater of tertiary treatment plants. Obtaining high-quality treated wastewater is associated with increased flocculation and increased removal of soluble organic substances, manifested by sludge in contact with aerated solids. However, the kinetics of the process and the structural parameters of the solid particles at the contacting stage are not fully understood.

Как и в других способах биологической очистки сточных вод, на эффективность очистки, производимой капельным биологическим фильтром, оказывают большое влияние рабочие характеристики оконечного отстойника. Большая часть растворенных органических веществ и коллоидных твердых частиц в сточных водах попадает в капельные биологические фильтры и осаждается посредством абсорбции и биологической флокуляции на биологической пленке капельного биологического фильтра. Сама пленка модифицируется разложением, а чистое удаление (net remonal) твердых частиц в сточных водах изменяется и связано с удерживающей способностью биомассы в фильтре. Несмотря на свою важность информация об этапе осаждения ила в капельном биологическом фильтре гораздо скуднее, чем информация о способе очистки сточных вод активным илом. As in other methods of biological wastewater treatment, the performance of the final sump has a great influence on the efficiency of the treatment produced by the drip biological filter. Most of the dissolved organic substances and colloidal solids in the wastewater fall into biological droplets and are precipitated by absorption and biological flocculation on the biological film of a droplet biological filter. The film itself is modified by decomposition, and the net removal (net remonal) of solid particles in wastewater changes and is associated with the holding capacity of the biomass in the filter. Despite its importance, information on the stage of sludge deposition in a drip biological filter is much scarcer than information on the method of treating wastewater with activated sludge.

Известно, что на флокуляцию биологического ила оказывают влияние различные физические, электрохимические и биохимические факторы. Физические факторы включают размеры хлопьев, степень перемешивания (degree of aditation) в системе, площадь поверхности хлопьев, связанная вода и концентрация твердых частиц. Электрохимический фактор включает поверхностный заряд хлопьев. Содержание полимера в иле представляет собой биохимический фактор. It is known that various physical, electrochemical and biochemical factors influence the flocculation of biological sludge. Physical factors include flake size, degree of aditation in the system, flake surface area, bound water, and particulate concentration. The electrochemical factor includes the surface charge of the flakes. The polymer content in the sludge is a biochemical factor.

Хотя флокуляция тесно связана с осаждаемостью ила, не существует прямого способа определения степени флокуляции в биологическом иле. Объемный показатель ила (ОПИ (SVI)), который отражает осаждаемость ила, фактически является мерой объема ила, осажденного в результате комплексного взаимодействия флокуляции и уплотнения в процессе осаждения. Хотя важность влияния полимерного материала на осаждаемость ила является признанным фактором способа очистки сточных вод активным илом, исследования влияния полимерного материала на осаждаемость ила в способе очистки с помощью капельного биологического фильтра до настоящего времени носили ограниченный характер. Although flocculation is closely related to sedimentation of sludge, there is no direct way to determine the degree of flocculation in biological sludge. The sludge volumetric index (SVI), which reflects the sedimentation of sludge, is actually a measure of the volume of sludge deposited as a result of the complex interaction of flocculation and compaction during the deposition process. Although the importance of the effect of the polymer material on the sludge sedimentation is a recognized factor in the method of treating wastewater with activated sludge, studies of the effect of the polymer material on the sludge sedimentation in the treatment method using a drip biological filter have so far been limited.

Задачи изобретения. Objectives of the invention.

Таким образом, первоочередная задача этого изобретения состоит в том, чтобы повысить эффективность применения способов очистки сточных вод с помощью капельных биологических фильтров. Thus, the primary objective of this invention is to increase the efficiency of the use of wastewater treatment methods using drip biological filters.

Другая, связанная с первоочередной, задача этого изобретения состоит в том, чтобы усовершенствовать способы очистки путем контакта капельных биологических фильтров с твердыми частицами. Another primary objective of this invention is to improve purification methods by contacting drip biological filters with solid particles.

Еще одна, связанная с первоочередной, задача этого изобретения состоит в том, чтобы усовершенствовать этап осаждения ила в способах очистки сточных вод с помощью капельных биологических фильтров путем определения технологических параметров и рабочих условий таким образом, чтобы можно было получить высококачественные сточные воды. Another primary objective of this invention is to improve the sludge deposition step in wastewater treatment methods using drip biological filters by determining process parameters and operating conditions so that high-quality wastewater can be obtained.

Еще одна, связанная с первоочередной, задача этого изобретения состоит в том, чтобы разработать технологические модификации существующих способов очистки с помощью капельных биологических фильтров и существующих способов очистки путем контакта капельных биологических фильтров с твердыми частицами, что дает возможность удовлетворить требованиям норм БХПК и ВТЧ, предъявляемым к подобным установкам, или превысить эти требования. Another related priority task of this invention is to develop technological modifications of existing cleaning methods using drip biological filters and existing cleaning methods by contacting biological droplet filters with solid particles, which makes it possible to meet the requirements of BHPC and VHF standards to similar installations, or to exceed these requirements.

Еще одна, связанная с первоочередной, задача этого изобретения состоит в том, чтобы разработать технологические модификации существующих способов очистки сточных вод с помощью капельных биологических фильтров и существующих способов очистки путем контакта капельных биологических фильтров с твердыми частицами, что дает возможность удовлетворить требованиям норм концентрации азота и фосфатов, предъявляемым к подобным установкам, или превысить эти требования и обеспечивает возможность снижения уровней содержания азота и фосфора в сточных водах. Another related priority task of this invention is to develop technological modifications of existing methods of wastewater treatment using drip biological filters and existing purification methods by contacting biological droplet filters with solid particles, which makes it possible to satisfy the requirements of nitrogen concentration standards and phosphates for such installations, or exceed these requirements and provides the opportunity to reduce the levels of nitrogen and phosphorus in cing waters.

Краткое описание изобретения. A brief description of the invention.

Изобретение, в широком смысле, заключается в способах повышения осаждаемости взвешенных твердых частиц в очищенных сточных водах для способов очистки сточных вод с помощью капельных биологических фильтров, включая те, при которых капельные биологические фильтры являются неотъемлемой частью реализации способа очистки путем контакта с твердыми частицами. В широком смысле, изобретение заключается в том открытии, что если биологический ил, полученный при осаждении взвешенных твердых частиц, удерживается в бескислородной/анаэробной зоне в течение периода времени, достаточного для роста внеклеточного полимера, содержащегося в иле, а затем вводится в контакт с очищенными сточными водами из капельного биологического фильтра при перемешивании и поддержании аэробных условий, осаждаемость взвешенных частиц и снижение биохимической потребности в кислороде (БХПК) значительно повышаются. Обнаружено также, что можно удалять азот и/или фосфор из сточных вод и повышать осаждаемость взвешенных твердых частиц и снижение БХПК в очищенных сточных водах путем смешивания ила из бескислородной/анаэробной зоны с очищенными сточными водами, полученными из капельного биологического фильтра или с этапа промежуточного осаждения, в бескислородной зоне предварительного смешивания с последующим подверганием смешанного или перемешиванию в аэробных условиях. The invention, in a broad sense, consists in methods for increasing the sedimentation of suspended solids in treated wastewater for methods of wastewater treatment using drip biological filters, including those in which drip biological filters are an integral part of the implementation of the cleaning method by contact with solid particles. In a broad sense, the invention consists in the discovery that if the biological sludge obtained by sedimentation of suspended solids is held in an oxygen-free / anaerobic zone for a period of time sufficient for the growth of the extracellular polymer contained in the sludge, and then comes into contact with the purified with wastewater from a drip biological filter with stirring and maintaining aerobic conditions, the sedimentation of suspended particles and a decrease in biochemical oxygen demand (BHPC) are significantly increased. It was also found that it is possible to remove nitrogen and / or phosphorus from wastewater and to increase the sedimentation of suspended solids and to reduce BCP in purified wastewater by mixing sludge from an oxygen-free / anaerobic zone with treated wastewater obtained from a drip biological filter or from an intermediate precipitation stage , in an oxygen-free pre-mixing zone, followed by exposure to mixed or mixing under aerobic conditions.

Кроме того, обнаружено, что удаление фосфора можно облегчить путем подачи летучей кислоты в зону, в которой не вводили дополнительный кислород в поток из основной зоны аэробного биологического окисления, например - капельного биологического фильтра, или в бескислородную/анаэробную зону, и что удаление азота можно облегчить путем окисления азота аммиака до азота нитрата в зоне аэробного биологического окисления, например - в капельном биологическом фильтре, и, необязательно, путем восстановления азота нитрата до молекулярного азота (газообразного азота) в зоне, куда не вводят кислород. In addition, it was found that the removal of phosphorus can be facilitated by supplying volatile acid to a zone in which additional oxygen was not introduced into the stream from the main aerobic biological oxidation zone, for example, a drop biological filter, or into an oxygen-free / anaerobic zone, and that nitrogen removal can be facilitate by oxidizing ammonia nitrogen to nitrate nitrogen in the aerobic biological oxidation zone, for example in a drip biological filter, and, optionally, by reducing nitrate nitrogen to molecular nitrogen (gas figurative nitrogen) in the zone where oxygen is not introduced.

Изобретение обеспечивает значительную гибкость при модификации существующего капельного биологического фильтра и способов очистки с помощью контакта капельных биологических фильтров с твердыми частицами за счет того, что можно создавать бескислородную/анаэробную зону для обработки рециркулированного или промежуточного ила, полученного в процессе очистки, причем ил из бескислородной/анаэробной зоны смешивают с очищенными сточными водами, полученными из капельного биологического фильтра или с этапа промежуточного осаждения, в аэробной/смесительной зоне или в бескислородной зоне предварительного смешивания, которая расположена выше по течению, чем аэробная/смесительная зона. Кроме того, можно установить биореактор для твердых частиц, предназначенный для обработки либо первичного ила, либо промежуточного ила, либо конечного ила, полученного в процессе очистки, с целью получения летучей кислоты для удаления фосфора. Можно использовать имеющуюся зону аэробного биологического окисления для нитрификации азота и, необязательно, зону, в которую не вводили дополнительный кислород, можно использовать для денитрификации или удаления азота. Соответственно, предлагаемый способ можно использовать в существующих установках или в новых установках с существенным повышением осаждаемости твердых частиц и восстановления БХПК, а путем введения бескислородной зоны предварительного смешивания, которая расположена выше по течению, чем аэробная/смесительная зона, и/или путем введения источника летучей кислоты можно снизить показатели содержания азота и фосфора в сточных водах. The invention provides significant flexibility in modifying the existing drip biological filter and purification methods by contacting the drip biological filters with solid particles due to the fact that it is possible to create an oxygen-free / anaerobic zone for treating recycled or intermediate sludge obtained during the cleaning process, moreover, the sludge from oxygen-free / the anaerobic zone is mixed with treated wastewater obtained from a drip biological filter or from the intermediate precipitation stage, in aero pre-mixing / mixing zone or an oxygen-free pre-mixing zone, which is located upstream than the aerobic / mixing zone. In addition, you can install a bioreactor for particulate matter, designed to treat either primary sludge, or intermediate sludge, or the final sludge obtained in the purification process, in order to obtain volatile acid to remove phosphorus. The existing aerobic biological oxidation zone can be used to nitrify nitrogen and, optionally, the zone into which no additional oxygen has been introduced can be used to denitrify or remove nitrogen. Accordingly, the proposed method can be used in existing plants or in new plants with a significant increase in the sedimentation of solid particles and the recovery of BHPC, and by introducing an oxygen-free pre-mixing zone, which is located upstream than the aerobic / mixing zone, and / or by introducing a source of volatile acids can reduce the levels of nitrogen and phosphorus in wastewater.

Краткое описание чертежей. A brief description of the drawings.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема способа очистки путем контакта капельного биологического фильтра с твердыми частицами. In FIG. 1 is a schematic diagram of a purification method by contacting a drip biological filter with solid particles.

На фиг. 2 изображена принципиальная схема трех разных способов обработки очищенных сточных вод капельного биологического фильтра, включая способ, соответствующий изобретению. In FIG. 2 is a schematic diagram of three different methods for treating treated wastewater of a drip biological filter, including a method according to the invention.

На фиг. 3 изображена принципиальная схема лабораторной последовательности операций для исследования соответствующего изобретению способа обработки очищенных сточных вод капельного биологического фильтра. In FIG. 3 is a schematic diagram of a laboratory workflow for investigating a method for treating treated wastewater of a drip biological filter according to the invention.

На фиг. 4 изображен график влияния времени гидравлического удержания (ВГУ (HRT)) аэробного/смесительного резервуара на концентрации ВТЧ в окончательно очищенных сточных водах, общую химическую потребность в кислороде (ОХПК (total chemical oxygen demand - TCOD)) и химическую потребность в растворенном кислороде (ХПРК (soluble chemical oxygen demand - SCOD)) окончательно очищенных сточных вод. In FIG. Figure 4 shows a graph of the effect of the hydraulic retention time (HRT) of an aerobic / mixing tank on the concentration of HFC in the final treated wastewater, the total chemical oxygen demand (total chemical oxygen demand (TCOD)) and the chemical need for dissolved oxygen (CLCD) (soluble chemical oxygen demand - SCOD)) of finally treated wastewater.

На фиг. 5 изображен график влияния ВГУ аэробного/смесительного резервуара на ОПИ и ВТЧ в окончательно очищенных сточных водах. In FIG. Figure 5 shows a graph of the effect of the VSU aerobic / mixing tank on the HWP and the HPW in the finally treated wastewater.

На фиг. 6 изображен график влияния ВГУ аэробного/смесительного резервуара на внеклеточный полимер (ВКП (extracellular polymer - ЕСР) и ОПИ. In FIG. Figure 6 shows a graph of the effect of the VSU aerobic / mixing tank on the extracellular polymer (VKP (extracellular polymer - ECP) and OPI.

На фиг. 7 изображен график влияния ВГУ бескислородного/анаэробного резервуара на количественные характеристики окончательно очищенных сточных вод, включая концентрации ВТЧ, ОХПК и ХПРК. In FIG. Figure 7 shows a graph of the effect of the HHP of an oxygen-free / anaerobic tank on the quantitative characteristics of the finally treated wastewater, including the concentration of HFC, OCPK and KhPRK.

На фиг. 8 изображен график влияния ВГУ бескислородного/анаэробного резервуара на ОПИ и ВТЧ в окончательно очищенных сточных водах. In FIG. Figure 8 shows a graph of the effect of the HVAC of an oxygen-free / anaerobic reservoir on the HWP and HPW in the finally treated wastewater.

На фиг. 9 изображен график влияния ВКП на ОПИ при различных бескислородных условиях. In FIG. Figure 9 shows a graph of the effect of the CPSU on OPI under various oxygen-free conditions.

На фиг. 10 изображен график содержания ВКП в зависимости от ОПИ. In FIG. 10 shows a graph of the content of the CPSU depending on the IPI.

На фиг. 11 изображена схема технологического процесса предпочтительного способа, включающего в себя изобретение. In FIG. 11 is a flow diagram of a preferred method including the invention.

На фиг. 12 изображена вторая схема технологического процесса предпочтительного способа, включающего в себя изобретение. In FIG. 12 depicts a second process flow diagram of a preferred method including the invention.

На фиг. 13 изображена третья схема технологического процесса предпочтительного способа, включающего в себя изобретение. In FIG. 13 depicts a third process flow diagram of a preferred method including the invention.

На фиг. 14 изображена четвертая схема технологического процесса предпочтительного способа, включающего в себя изобретение. In FIG. 14 depicts a fourth process flow diagram of a preferred method including the invention.

На фиг. 15 изображена схема предпочтительного способа, включающего в себя изобретение. In FIG. 15 is a diagram of a preferred method including the invention.

На фиг. 16 изображена схема предпочтительного способа, включающего в себя изобретение. In FIG. 16 is a schematic diagram of a preferred method incorporating the invention.

На Фиг. 17-27 изображены схемы альтернативных конкретных вариантов воплощения предпочтительного способа, соответствующего фиг. 16, включающего в себя изобретение. In FIG. 17-27 are schematic diagrams of alternative specific embodiments of the preferred method of FIG. 16, including the invention.

На фиг. 28 изображена схема еще одного предпочтительного способа, включающего в себя изобретение. In FIG. 28 is a diagram of yet another preferred method comprising the invention.

На фиг. 29 и 30 изображены схемы альтернативных конкретных вариантов воплощения предпочтительного способа, соответствующего фиг. 28, включающего в себя изобретение. In FIG. 29 and 30 are diagrams of alternative specific embodiments of the preferred method of FIG. 28, including the invention.

На фиг. 31 изображена схема еще одного предпочтительного способа, включающего в себя изобретение. In FIG. 31 is a diagram of another preferred method comprising the invention.

На фиг. 32 и 33 изображены схемы альтернативных конкретных вариантов воплощения предпочтительного способа, соответствующего фиг. 31. In FIG. 32 and 33 are diagrams of alternative specific embodiments of the preferred method of FIG. 31.

Подробное описание изобретения. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Изобретение относится в широком смысле к технологическим способам очистки сточных вод, а конкретнее - к таким способам, при которых используют капельные биологические фильтры, или к капельным биологическим фильтрам как частям способа очистки путем контакта с твердыми частицами. Изобретение можно применять для очистки бытовых, сельскохозяйственных и/или промышленных сточных вод. Некоторые типы промышленных отходов трудно очищать биологически, поскольку они испытывают недостаток некоторых питательных веществ, таких как азот и фосфор. Для биологической очистки таких отходов в них можно вводить питательные вещества, такие как азот и фосфор, чтобы компенсировать их ограниченную концентрацию или полное отсутствие. Очистка отходов бумажного производства могла бы послужить примером того, как имеющиеся азот и фосфор вводят для биологической очистки активным илом с целью поддержания отношений, соответствующих 1 части азота на 20 частей БХПК и 1 части фосфора на 75 частей БХПК. На фиг.1 приведена принципиальная схема такого способа очистки путем контакта капельного биологического фильтра с твердыми частицами, который известен в данной области техники. The invention relates in a broad sense to technological methods of wastewater treatment, and more particularly, to such methods that use drip biological filters, or to drip biological filters as parts of a purification method by contact with solid particles. The invention can be used for the treatment of domestic, agricultural and / or industrial wastewater. Some types of industrial waste are difficult to clean biologically because they lack some nutrients such as nitrogen and phosphorus. For biological treatment of such wastes, nutrients such as nitrogen and phosphorus can be added to compensate for their limited concentration or complete absence. Purification of papermaking wastes could serve as an example of how nitrogen and phosphorus are introduced for biological treatment with activated sludge in order to maintain relations corresponding to 1 part nitrogen per 20 parts BHPK and 1 part phosphorus 75 parts BHPK. Figure 1 shows a schematic diagram of such a cleaning method by contacting a drip biological filter with solid particles, which is known in the art.

К настоящему времени обнаружено, в широком смысле, что осаждаемость взвешенных твердых частиц в очищенных сточных водах при таких способах можно значительно повысить и что биохимическую потребность в кислороде (БХПК) в очищенных сточных водах можно значительно понизить при воплощении способа, когда используемый ил удерживается в бескислородной/анаэробной зоне (определенной ниже) в течение времени, достаточного для улучшения характеристик осаждения взвешенных твердых частиц в очищенных сточных водах технологической установки, с последующим контактированием ила из бескислородной/анаэробной зоны с очищенными сточными водами из капельного биологического фильтра при смешивании и при анаэробных условиях (определенных ниже). To date, it has been found, in a broad sense, that the sedimentation of suspended solids in treated wastewater with such methods can be significantly increased and that the biochemical oxygen demand (BHPC) in treated wastewater can be significantly reduced when implementing the method, when the used sludge is held in an oxygen-free / anaerobic zone (defined below) for a time sufficient to improve the precipitation characteristics of suspended solids in the treated wastewater of the process plant, after by contacting the sludge from an oxygen-free / anaerobic zone with treated wastewater from a drip biological filter under mixing and under anaerobic conditions (defined below).

Также обнаружено, что удаление азота и/или фосфора можно облегчить, в дополнение к вышеизложенному, с помощью способа, при котором для удалении фосфора подают летучую кислоту, такую как кислота, получаемая из биореактора для твердых частиц (определенного ниже), в бескислородную/анаэробную зону, и/или для удаления азота окисляют азот аммиака до азота нитрата в аэробной зоне биологического окисления, и, необязательно, в бескислородной зоне (определенной ниже) восстанавливают азот нитрата до молекулярного азота (газообразного азота). It has also been found that the removal of nitrogen and / or phosphorus can be facilitated, in addition to the foregoing, by a method in which volatile acid, such as an acid obtained from a particulate bioreactor (defined below), is supplied to an oxygen-free / anaerobic one to remove phosphorus zone, and / or to remove nitrogen, ammonia nitrogen is oxidized to nitrate nitrogen in the aerobic biological oxidation zone, and optionally, in the oxygen-free zone (defined below), nitrate nitrogen is reduced to molecular nitrogen (nitrogen gas).

В предпочтительном конкретном варианте воплощения способа, изображенном на фиг. 11, сточные воды, содержащие взвешенные твердые частицы и биологические разлагаемые органические вещества, транспортируются по трубопроводу 10 через зону 12 аэробного биологического окисления, в которой часть БХПК преобразуется в дополнительные взвешенные твердые частицы. Очищенные сточные воды из зоны 12 аэробного биологического окисления пропускаются по трубопроводу 14 в аэробную/смесительную зону 16, где смешиваются с очищенными сточными водами, транспортируемыми по трубопроводу 18 из бескислородной/анаэробной зоны 20. Очищенные сточные воды из зоны 16 аэрационного смешивания проходят по трубопроводу 22 в зону осаждения 24. Очищенные сточные воды со сниженными БХПК и содержанием взвешенных твердых частиц выходят из зоны осаждения 24 по трубопроводу 26, а ил, содержащий взвешенные твердые частицы, выходит по трубопроводу 28. Двойные линии на фиг. 11 и фиг. 13-15 изображают поток ила, тогда как одиночные линии изображают поток жидкости. Часть ила, содержащего взвешенные твердые частицы, рециркулируется по трубопроводу 30 в бескислородную/анаэробную зону 20. В бескислородной/анаэробной зоне 20 содержание внеклеточного полимера в иле увеличивается, и очищенные сточные воды из зоны 20 рециркулируются по трубопроводу 18 в аэробную/смесительную зону, как указано выше. In a preferred embodiment of the method of FIG. 11, wastewater containing suspended solids and biodegradable organic matter is transported through line 10 through an aerobic biological oxidation zone 12, in which part of the BCCP is converted to additional suspended solids. Treated wastewater from aerobic biological oxidation zone 12 is passed through line 14 to aerobic / mixing zone 16, where it is mixed with treated wastewater transported through line 18 from an oxygen-free / anaerobic zone 20. Treated wastewater from zone 16 of aeration mixing passes through line 22 to the deposition zone 24. The treated wastewater with reduced BCF and suspended solids content leaves the deposition zone 24 through the pipe 26, and the sludge containing suspended solids leaves through boprovodu 28. The double lines in FIG. 11 and FIG. 13-15 depict sludge flow, while single lines depict fluid flow. Part of the sludge containing suspended solids is recycled through line 30 to an oxygen-free / anaerobic zone 20. In an oxygen-free / anaerobic zone 20, the content of extracellular polymer in the sludge increases, and the treated wastewater from zone 20 is recycled through line 18 to the aerobic / mixing zone, as indicated above.

Приводимые ниже термины, используемые во всем тексте описания, имеют следующие значения. The following terms used throughout the description have the following meanings.

Под "зоной аэробного биологического окисления" понимается любая из известных аэробных биологических обработок, таких как операции очистки с помощью капельного биологического фильтра, или путем контакта капельного биологического фильтра с твердыми частицами, или способы очистки сточных вод активным илом. Такие аэробные зоны биологического окисления включают любую операцию, при которой основной упор делается на снижение БХПК путем аэробной биологической обработки. Операции такой обработки могут включать в себя обработку в стабилизирующих прудах, лагунах и этапы окисления в канавах. By “aerobic biological oxidation zone” is meant any of the known aerobic biological treatments, such as purification operations using a drip biological filter, or by contacting a drip biological filter with solid particles, or methods for treating wastewater with activated sludge. Such aerobic biological oxidation zones include any operation in which the main emphasis is on the reduction of BCP through aerobic biological treatment. Such treatment operations may include treatment in stabilizing ponds, lagoons and oxidation steps in ditches.

Под "аэробными условиями", т.е. условиями в аэробной/смесительной зоне, понимаются условия аэрационного окисления, которые можно обеспечить на известном технологическом оборудовании, включающем в себя аэраторы, смесители и т.п. "Аэробный" означает "содержащий конечное количество растворенного кислорода (РК (DO))". Предпочтительными аэробными условиями являются те, при которых содержание РК составляет более одного миллиграмма на литр. Under "aerobic conditions", i.e. conditions in the aerobic / mixing zone, it is understood the conditions of aeration oxidation, which can be provided on the well-known technological equipment, including aerators, mixers, etc. "Aerobic" means "containing a finite amount of dissolved oxygen (PK (DO))." Preferred aerobic conditions are those in which the RK content is more than one milligram per liter.

Под "бескислородными условиями" понимаются условия, при которых растворенный кислород (РК) отсутствует в жидких продуктах, хранящихся в резервуарах, но химически связанный кислород, как например в нитрате, для микробного метаболизма имеется. By “oxygen-free conditions” we mean conditions under which dissolved oxygen (RK) is absent in liquid products stored in tanks, but chemically bound oxygen, such as nitrate, is available for microbial metabolism.

Под "анаэробными условиями" понимаются условия, при которых в жидких продуктах, хранящихся в резервуарах, нет РК и при которых нитрат также отсутствует, так что выжить могут только анаэробные микроорганизмы. Under "anaerobic conditions" we mean conditions under which there is no RC in liquid products stored in tanks and under which nitrate is also absent, so only anaerobic microorganisms can survive.

Под "бескислородными/анаэробными условиями" понимаются условия, которые являются по меньшей мере бескислородными, т.е. растворенный (свободный) кислород отсутствует, но может присутствовать или отсутствовать связанный кислород в виде нитрата. By “oxygen-free / anaerobic conditions” are meant conditions that are at least oxygen-free, i.e. dissolved (free) oxygen is absent, but bound oxygen in the form of nitrate may or may not be present.

Термин "осаждение" в том смысле, каком он употребляется здесь, относится в широком смысле к любому способу отделения твердых частиц, известному в данной области техники, например - к фильтрации и центрифугированию. The term "precipitation" in the sense that is used here, refers in a broad sense to any method of separation of solid particles known in the art, for example, to filtration and centrifugation.

Термин "летучая кислота" в том смысле, каком он употребляется здесь, относится к растворимым в воде жирным кислотам, которые можно перегонять при атмосферном давлении, и охватывает растворимые в воде жирные кислоты, содержащие до 6 атомов углерода в молекуле. Термин также охватывает соответствующие растворимые в воде карбоксилаты летучих кислот. The term “volatile acid,” as used herein, refers to water-soluble fatty acids that can be distilled at atmospheric pressure, and encompasses water-soluble fatty acids containing up to 6 carbon atoms in a molecule. The term also encompasses the corresponding water soluble carboxylates of volatile acids.

Тип реактора, используемого в любой из зон, описываемых в этом изобретении (в основной зоне аэробного биологического окисления, аэробной зоне, бескислородной зоне, бескислородной/анаэробной зоне и анаэробной зоне) можно классифицировать как реактор с биологической суспензией или пленочный реактор с закрепленными на растянутой пленке клетками. Кроме того, возможно сочетание этих двух типов в виде реактора с суспензией и с закрепленными на растянутой пленке клетками. Примером реактора с суспензией является аэрационный резервуар типа того, который используют в способе очистки сточных вод активным илом. Примером пленочного реактора с закрепленными на растянутой пленке клетками является капельный биологический фильтр или вращающийся биологический контактор (ВБК). Комбинированные реакторы с суспензией и с закрепленными на растянутой пленке клетками могут быть разных типов, включая ВБК в аэрационном резервуаре, подачу суспензии в пленочный реактор с закрепленными на растянутой пленке клетками или подачу осажденных взвешенных биологических твердых частиц в пленочный реактор закрепленными на растянутой пленке клетками. The type of reactor used in any of the zones described in this invention (in the main aerobic biological oxidation zone, aerobic zone, oxygen-free zone, oxygen-free / anaerobic zone and anaerobic zone) can be classified as a biological suspension reactor or a film reactor attached to a stretched film cells. In addition, it is possible to combine these two types in the form of a reactor with a suspension and with cells attached to the stretched film. An example of a slurry reactor is an aeration tank of the type used in activated sludge treatment. An example of a film reactor with cells attached to a stretched film is a drip biological filter or a rotating biological contactor (IBC). Combined reactors with a suspension and with cells fixed on a stretched film can be of various types, including IBD in an aeration tank, feeding a suspension into a film reactor with cells fixed on a stretched film, or feeding precipitated suspended biological solids into a film reactor with cells fixed on a stretched film.

В предпочтительных конкретных вариантах воплощения способа, показанного на фиг. 11, часть очищенных сточных вод можно отделять в зоне осаждения и рециркулировать в аэробную/смесительную зону в качестве разбавителя. В другом предпочтительном конкретном варианте сточные воды, поданные в зону аэробного биологического окисления, можно сначала пропустить через зону первичного отделения твердых частиц, в которой удаляется часть взвешенных твердых частиц и снижается БХПК. Технологические условия в нескольких зонах очистки в способе, показанном на фиг. 11, подробно описаны выше. In preferred particular embodiments of the method shown in FIG. 11, a portion of the treated wastewater can be separated in the precipitation zone and recycled to the aerobic / mixing zone as a diluent. In another preferred particular embodiment, the wastewater supplied to the aerobic biological oxidation zone can first be passed through the primary particulate separation zone, in which part of the suspended solids is removed and BCPK is reduced. Process conditions in several treatment zones in the method shown in FIG. 11 are described in detail above.

В широком смысле, отношение ила, рециркулированного в бескислородную/анаэробную зону, к илу, либо удаленному из процесса очистки, либо рециркулированному обратно в зону аэробного биологического окисления, находится в диапазоне 1:99-99:1. Такой широкий диапазон придает значительную гибкость способу, соответствующему изобретению. In a broad sense, the ratio of sludge recycled to an oxygen-free / anaerobic zone to sludge either removed from the purification process or recycled back to the aerobic biological oxidation zone is in the range 1: 99-99: 1. Such a wide range gives considerable flexibility to the method of the invention.

Другой конкретный вариант воплощения изобретения изображен на фиг. 12. Позиция 50 относится к трубопроводу, по которому сточные воды, содержащие взвешенные твердые частицы и биологически разлагаемые органические вещества, транспортируются в зону 52 аэробного биологического окисления. В зоне 52 часть БХПК преобразуется в дополнительные взвешенные твердые частицы. Очищенные сточные воды из зоны 52 аэробного биологического окисления транспортируются по трубопроводу 54 в зону 56 промежуточного осаждения, где промежуточные осветленные сточные воды отделяются от промежуточного ила, содержащего взвешенные твердые частицы. Осветленные очищенные сточные воды проходят по трубопроводу 58 в аэробную/смесительную зону 60, а промежуточный ил транспортируется по трубопроводу 62 в анаэробную зону 64. Очищенные сточные воды из аэробной/смесительной зоны 60 проходят по трубопроводу 66 в зону 68 вторичного осаждения, где очищенные сточные воды со сниженной БХПК и уменьшенным содержанием взвешенных твердых частиц отделяются от ила, содержащего взвешенные твердые частицы. Очищенные сточные воды транспортируются по трубопроводу 70 из зоны 68 вторичного осаждения, а ил, содержащий взвешенные твердые частицы, удаляется и рециркулируется обратно в зону 52 аэробного биологического осаждения по трубопроводу 72. Промежуточный ил, содержащийся в бескислородной/анаэробной зоне 64, удерживается в ней в течение времени, достаточного для увеличения содержания внеклеточного полимера указанного ила, а очищенные сточные воды из бескислородной/анаэробной зоны, имеющие повышенное содержание внеклеточного полимера, транспортируются по трубопроводу 74 в аэробную смесительную зону 60, где смешивается с промежуточными осветленными сточными водами, транспортируемыми по трубопроводу 58. Технологические условия в нескольких зонах очистки для способа, показанного на фиг. 12, подробно описаны ниже. Another specific embodiment of the invention is shown in FIG. 12. Reference numeral 50 relates to a pipeline through which wastewater containing suspended solids and biodegradable organic matter is transported to aerobic biological oxidation zone 52. In zone 52, part of the BHPC is converted to additional suspended solids. The treated wastewater from zone 52 of the aerobic biological oxidation is transported through line 54 to the intermediate deposition zone 56, where the intermediate clarified wastewater is separated from the intermediate sludge containing suspended solids. The clarified treated wastewater flows through line 58 to the aerobic / mixing zone 60, and the sludge is transported through line 62 to the anaerobic zone 64. The treated wastewater from the aerobic / mixing zone 60 passes through line 66 to the secondary deposition zone 68, where the treated wastewater with reduced BCF and a reduced content of suspended solids are separated from the sludge containing suspended solids. The treated wastewater is transported through pipeline 70 from the secondary deposition zone 68, and the sludge containing suspended solids is removed and recycled back to the aerobic biological deposition zone 52 through the pipeline 72. The intermediate sludge contained in the oxygen-free / anaerobic zone 64 is held therein. sufficient time to increase the extracellular polymer content of the specified sludge, and treated wastewater from an oxygen-free / anaerobic zone having a high content of extracellular polymer, transpo they are pumped through line 74 to the aerobic mixing zone 60, where it is mixed with intermediate clarified wastewater transported through line 58. The process conditions in several treatment zones for the method shown in FIG. 12 are described in detail below.

На фиг. 13 сточные воды подаются по трубопроводу 100 в зону 102 аэробного биологического окисления, где часть БХПК преобразуется во взвешенные твердые частицы. Очищенные сточные воды из зоны 102 транспортируются по трубопроводу 104 в зону 106 промежуточного осаждения, и промежуточные осветленные сточные воды выводятся из зоны 106 по трубопроводу 108, а промежуточный ил, содержащий взвешенные твердые частицы, удаляется или рециркулируется обратно в зону 102 аэробного биологического окисления по трубопроводу 110. Промежуточные осветленные сточные воды проходят в аэробную/смесительную зону 112, где смешиваются с очищенными сточными водами из бескислородной/анаэробной зоны 114. Очищенные сточные воды из аэробной/смесительной зоны 112 транспортируются по трубопроводу 116 в зону 118 вторичного осаждения. В этой зоне очищенные сточные воды, имеющие сниженную БХПК и уменьшенное содержание взвешенных твердых частиц, отделяются от ила, содержащего взвешенные твердые частицы. Первые удаляются по трубопроводу 120, а последний рециркулируется в бескислородную/анаэробную зону 114 по трубопроводу 122. Ил, содержащий взвешенные твердые частицы, который вводится в бескислородную/анаэробную зону 114, удерживается в ней в течение времени, достаточного для увеличения содержания внеклеточного полимера ила, а затем рециркулируется по трубопроводу 124 в аэробную/смесительную зону 112. Условия в нескольких зонах очистки для способа, показанного на фиг. 13, дополнительно описаны ниже. In FIG. 13, the wastewater is piped 100 to an aerobic biological oxidation zone 102, where a portion of the BCCP is converted to suspended solids. The treated wastewater from zone 102 is transported through a pipeline 104 to an intermediate deposition zone 106, and the intermediate clarified wastewater is discharged from zone 106 through a pipeline 108, and the intermediate sludge containing suspended solids is removed or recycled back to the aerobic biological oxidation zone 102 through a pipeline 110. Intermediate clarified wastewater flows into aerobic / mixing zone 112, where it is mixed with treated wastewater from an oxygen-free / anaerobic zone 114. Purified wastewater from aero The bean / mixing zone 112 is transported via line 116 to the secondary deposition zone 118. In this zone, treated wastewater having a reduced BHPC and a reduced suspended solids content is separated from the sludge containing suspended solids. The former are removed through line 120, and the latter is recycled to an oxygen-free / anaerobic zone 114 through line 122. The sludge containing suspended solids that is introduced into the oxygen-free / anaerobic zone 114 is held therein for a time sufficient to increase the content of extracellular sludge polymer, and then recycled through conduit 124 to the aerobic / mixing zone 112. Conditions in several cleaning zones for the method shown in FIG. 13 are further described below.

На фиг. 14 сточные воды подаются по трубопроводу 150 в зону 152 аэробного биологического окисления, где часть БХПК преобразуется во взвешенные твердые частицы. Очищенные сточные воды из зоны 152 транспортируются по трубопроводу 154 в зону 156 промежуточного осаждения. Промежуточные осветленные сточные воды транспортируются из зоны 156 по трубопроводу 158 в аэробную/смесительную зону 160. Промежуточный ил, содержащий взвешенные твердые частицы, транспортируется по трубопроводу 162. Промежуточный ил (активный ил) можно транспортировать по трубопроводу 164 с целью удаления отходов или можно транспортировать по трубопроводу 166 в бескислородную/анаэробную зону 168. Очищенные сточные воды из аэробной/смесительной зоны 160 транспортируются по трубопроводу 170 в зону 172 вторичного осаждения. В этой зоне очищенные сточные воды, имеющие сниженную БХПК и уменьшенное содержание взвешенных твердых частиц, отделяются от ила, содержащего взвешенные твердые частицы. Первый поток выводится из технологической цепочки по трубопроводу 174, а последний поток транспортируется из зоны вторичного осаждения 172 по трубопроводу 176. Вторичный ил можно выводить из технологической цепочки по трубопроводам 176, 178 и 164 или можно рециркулировать по трубопроводу 180 в бескислородную/анаэробную зону 168, в которой его можно смешать с промежуточным илом, содержащим взвешенные твердые частицы, транспортируемым по трубопроводу 166. Ил удерживается в бескислородной/анаэробной зоне в течение времени, достаточного для увеличения содержания внеклеточного полимера такого ила, а затем рециркулируется по трубопроводу 182 в аэробную/смесительную зону 160, где смешивается с промежуточными осветленными очищенными сточными водами в трубопроводе 158. Условия в нескольких зонах очистки для способа, показанного на фиг. 14, дополнительно описаны ниже. In FIG. 14, the wastewater is piped 150 to the aerobic biological oxidation zone 152, where a portion of the BCPC is converted to suspended solids. Treated wastewater from zone 152 is transported via pipeline 154 to intermediate deposition zone 156. Intermediate clarified wastewater is transported from zone 156 via line 158 to aerobic / mixing zone 160. Intermediate sludge containing suspended solids is transported through line 162. Intermediate sludge (activated sludge) can be transported through line 164 to remove waste or can be transported by pipeline 166 to the anoxic / anaerobic zone 168. The treated wastewater from the aerobic / mixing zone 160 is transported through pipeline 170 to the secondary deposition zone 172. In this zone, treated wastewater having a reduced BHPC and a reduced suspended solids content is separated from the sludge containing suspended solids. The first stream is discharged from the process chain through line 174, and the last stream is transported from the secondary deposition zone 172 via line 176. Secondary sludge can be removed from the process line through lines 176, 178 and 164, or can be recycled through line 180 to an oxygen-free / anaerobic zone 168, in which it can be mixed with an intermediate sludge containing suspended solids transported via line 166. The sludge is held in an oxygen-free / anaerobic zone for a time sufficient to increase the content of the extracellular polymer of such sludge, and then recycled through line 182 to the aerobic / mixing zone 160, where it is mixed with intermediate clarified treated wastewater in line 158. Conditions in several treatment zones for the method shown in FIG. 14 are further described below.

Еще одна дополнительная и важная особенность изобретения заключается в том, что описанные выше способы можно дополнительно модифицировать, устанавливая определенные условия в зоне смешивания, находящейся выше по течению, чем аэробная/смесительная зона. Обращаясь к фиг. 11-15, отметим, что обнаружены преимущества смешивания очищенных сточных вод из зоны аэробного биологического окисления, транспортируемых по трубопроводу 14, с очищенными сточными водами из бескислородной/анаэробной зоны, имеющими повышенное содержание внеклеточного полимера, в бескислородной зоне предварительного смешивания. Такая бескислородная зона предварительного смешивания обозначена позицией 200 на фиг. 15. Трубопроводами, ведущими в зону 200 предварительного смешивания, являются трубопроводы 14 и 18, изображенные на фиг. 11. В результате удерживания и предварительного смешивания разновидностей ила в зоне 200 в течение периода времени, дополнительно указываемого ниже, и последующего пропускания смешанных разновидностей ила по трубопроводу 202 в аэробную/смесительную зону 204 обнаружено, что достигнуты дополнительные важные улучшения характеристик отделения твердых частиц и дополнительные улучшения характеристик в части снижения БХПК и площади очищенных сточных вод. Ил, подвергнутый смешиванию в аэробных условиях в зоне 204, проходит по трубопроводу 22, как указано выше и показано на фиг. 11. Another additional and important feature of the invention is that the methods described above can be further modified by setting certain conditions in the mixing zone, located upstream than the aerobic / mixing zone. Turning to FIG. 11-15, we note that the advantages of mixing treated wastewater from the aerobic biological oxidation zone, transported via pipeline 14, with treated wastewater from an oxygen-free / anaerobic zone having a high content of extracellular polymer in an oxygen-free pre-mixing zone were found. Such an oxygen-free pre-mixing zone is indicated by 200 in FIG. 15. The pipelines leading to the premixing zone 200 are pipelines 14 and 18 shown in FIG. 11. By holding and pre-mixing the sludge species in zone 200 for a period of time further indicated below and then passing the mixed sludge species through conduit 202 to the aerobic / mixing zone 204, it has been found that additional important improvements in the solids separation performance and additional improving performance in terms of reducing BCF and the area of treated wastewater. The aerobically mixed sludge in zone 204 passes through line 22, as described above and shown in FIG. eleven.

Все способы, изображенные на фиг. 11, 12, 13 и 14, можно модифицировать посредством ввода бескислородной зоны предварительного смешивания, расположенной выше по течению, чем аэробная/смесительная зона, описанная выше в связи с фиг. 11. Поэтому трубопроводами подачи в зону 200 предварительного смешивания могут быть трубопроводы 58 и 74, как показано на фиг. 12, трубопроводы 108 и 124, как показано на фиг. 13, или трубопроводы 158 и 182, как показано на фиг. 14. All methods depicted in FIG. 11, 12, 13 and 14 can be modified by introducing an oxygen-free pre-mixing zone located upstream than the aerobic / mixing zone described above in connection with FIG. 11. Therefore, pipelines 58 and 74, as shown in FIG. 12, pipelines 108 and 124, as shown in FIG. 13, or pipelines 158 and 182, as shown in FIG. fourteen.

Что касается способов, изображенных на фиг. 11-14 и модифицированных, как показано на фиг. 15, обнаружено, что соответственно адаптированные способы могут оказаться эффективными для удаления питательных веществ - азота и фосфора - из потоков отходов. Известно, что аэробное биологическое окисление приводит к окислению азота в виде аммиака до азота в виде нитрата. В результате воплощения способов, о которых идет речь, азот нитрата можно удалять путем денитрификации до газообразного азота в бескислородной зоне предварительного смешивания или бескислородной/анаэробной зоне. As for the methods depicted in FIG. 11-14 and modified as shown in FIG. 15, it was found that suitably adapted methods may be effective in removing nutrients — nitrogen and phosphorus — from waste streams. Aerobic biological oxidation is known to lead to the oxidation of nitrogen in the form of ammonia to nitrogen in the form of nitrate. As a result of the implementation of the processes in question, nitrate nitrogen can be removed by denitrification to nitrogen gas in an oxygen-free pre-mixing zone or an oxygen-free / anaerobic zone.

Обращаясь теперь к конкретным вариантам воплощения, проиллюстрированным на фиг. 16-33, отметим, что эти конкретные варианты облегчают удаление азота путем пропускания очищенных сточных вод из основной зоны аэробного биологического окисления (где азот аммиака был окислен до азота нитрата) в анаэробную (фиг. 22-24) или бескислородную (фиг. 16-21, 25-27, 31-33) зону, где азот нитрата восстанавливается до молекулярного азота (газообразного азота) за счет микробного воздействия. Turning now to the specific embodiments illustrated in FIG. 16-33, note that these specific options facilitate the removal of nitrogen by passing treated wastewater from the main zone of aerobic biological oxidation (where ammonia nitrogen was oxidized to nitrate nitrogen) to anaerobic (Fig. 22-24) or oxygen-free (Fig. 16- 21, 25-27, 31-33) the zone where the nitrate nitrogen is reduced to molecular nitrogen (nitrogen gas) due to microbial exposure.

Что касается фосфора, то его удаление начинается в бескислородной/анаэробной зоне, где фосфор высвобождается из ила в жидкость, а оканчивается в аэробной/смесительной зоне с помощью обильного введения фосфора, полученного аэробным биологическим окислением, в биомассу, находящуюся в условиях аэробного перемешивания. As for phosphorus, its removal begins in an oxygen-free / anaerobic zone, where phosphorus is released from the sludge into the liquid, and ends in the aerobic / mixing zone by the abundant introduction of phosphorus obtained by aerobic biological oxidation into the biomass under aerobic mixing.

Конкретные варианты воплощения настоящего изобретения, проиллюстрированные на фиг. 16-33, дополнительно облегчают удаление фосфатов путем введения летучей кислоты в бескислородную/анаэробную зону. В этом аспекте настоящего изобретения поглощение летучей кислоты подходящими микроорганизмами в бескислородных, анаэробных или бескислородных/анаэробных условиях заставляет эти организмы энергично высвобождать фосфор из жидкости, обеспечивая тем самым его удаление в качестве части технологической биомассы. Specific embodiments of the present invention illustrated in FIG. 16-33 further facilitate the removal of phosphates by introducing volatile acid into the anoxic / anaerobic zone. In this aspect of the present invention, the absorption of volatile acid by suitable microorganisms under oxygen-free, anaerobic or oxygen-free / anaerobic conditions causes these organisms to energetically release phosphorus from the liquid, thereby removing it as part of the process biomass.

Поэтому обнаружено, что можно реализовать гибкий способ очистки сточных вод, который не только обладает улучшенными характеристиками отделения твердых частиц и сниженной БХПК, но и обеспечивает эффективное удаление азота и/или фосфора из сточных вод. Это достигается не только за счет указанной выше модификации способа, описанной выше в связи с фиг. 15, но и за счет наличия конкретных вариантов воплощения, проиллюстрированных на фиг. 16-33. Способ можно реализовать для эффективного улучшения характеристик отделения твердых частиц и снижения БХПК или для достижения этих же целей наряду с удалением фосфора или удалением азота. Therefore, it was found that it is possible to implement a flexible wastewater treatment method that not only has improved particulate separation and reduced BCPF, but also provides effective removal of nitrogen and / or phosphorus from the wastewater. This is achieved not only due to the above modification of the method described above in connection with FIG. 15, but also due to the specific embodiments illustrated in FIG. 16-33. The method can be implemented to effectively improve the characteristics of the separation of solid particles and reduce BHPC or to achieve the same goals along with the removal of phosphorus or the removal of nitrogen.

В таблице 1 приведены условия, характеризующие время пребывания в различных зонах очистки и влияющие на требуемые результаты. Table 1 shows the conditions characterizing the time spent in various cleaning zones and affecting the desired results.

Обнаружено, что осаждаемость ила на капельном биологическом фильтре является функцией содержания внеклеточного полимера и ее график строится по соответствующим данным ОПИ. На фиг. 9 показано, что лучше осаждающийся ил, представленный низким ОПИ, имеет большее содержание ВКП. На фиг. 10 также показано, что осаждаемость ила начинает уменьшаться при содержании менее 90 мг ВКП на грамм среднего содержания взвешенных твердых частиц (ССВТЧ (mean level suspended solids - MLSS)) и резко уменьшается при содержании менее 60 мг ВКП/г ССВТЧ. На уровне менее 60 мг ВКП/г ССВТЧ изменение ОПИ очень чувствительно к изменению ВКП. Очевидно, что содержание ВКП в капельном биологическом фильтре зависит от определения степени биофлокуляции, мерой которой служит ОПИ. It was found that the sedimentation of sludge on a drip biological filter is a function of the content of extracellular polymer and its graph is plotted according to the corresponding data of OPI. In FIG. 9 shows that the best precipitated sludge, represented by a low OPI, has a higher VKP content. In FIG. 10 also shows that the sludge sedimentation begins to decrease when the content is less than 90 mg VKP per gram of the average suspended solids (MSSP) (mean level suspended solids (MLSS)) and decreases sharply when the content is less than 60 mg VKP / g MSSP. At a level of less than 60 mg VKP / g SSHTV, the change in IPI is very sensitive to a change in VKP. Obviously, the content of the CPS in the drip biological filter depends on the determination of the degree of biofloculation, a measure of which is the OPI.

Влияние ВГУ (времени гидравлического удержания) в аэробном/смесительном резервуаре. The effect of VSU (hydraulic retention time) in an aerobic / mixing tank.

Влияние изменения ВГУ в аэробном/смесительном резервуаре на осаждаемость ила и качество очищенных сточных вод показано на фиг. 5 и 6, где изображена взаимосвязь между ОПИ, ВКП и ВТЧ фильтрата, когда ВГУ аэробного/смесительного резервуара изменяется от 15 минут до 60 минут. ВГУ более 60 минут не улучшает параметры ВТЧ или ОПИ. Причиной этого может быть раздробление частиц, вызванное экстенсивной аэрацией, а также малым образованием ВКП в иле. The effect of the change in the HVG in the aerobic / mixing tank on the sedimentation of sludge and the quality of the treated wastewater is shown in FIG. 5 and 6, which depicts the relationship between OPI, VKP and HPF filtrate, when the VSU of the aerobic / mixing tank changes from 15 minutes to 60 minutes. VSU for more than 60 minutes does not improve the parameters of VTCh or OPI. The reason for this may be the fragmentation of particles caused by extensive aeration, as well as a small formation of VKP in the sludge.

ВГУ в аэробно/смесительном резервуаре 15,5 минут дало ХПРК очищенных сточных вод 39 мг/л (эквивалент биохимической потребности в растворенном кислороде (БХПРК5) 10 мг/л). ХПРК в фильтре, когда ВГУ было более 30 минут, составляла менее 30 мг/л (или эквивалент БХПРК5 менее 5 мг/л), указывая, что большинство растворимых органических веществ из очищенных сточных вод капельного биологического фильтра были удалены при ВГУ в аэробном/смесительном резервуаре более 30 минут.VSU in the aerobic / mixing tank for 15.5 minutes gave a CPRK of treated wastewater of 39 mg / L (equivalent to the biochemical need for dissolved oxygen (BCPR 5 ) 10 mg / L). The CHRK in the filter, when the HHC was more than 30 minutes, was less than 30 mg / L (or the equivalent of BHPC 5 less than 5 mg / L), indicating that most of the soluble organic substances from the treated wastewater of the drip biological filter were removed by HHW in aerobic / mixing tank for more than 30 minutes.

ВГУ в аэробном/смесительном резервуаре более 62 минут не улучшало качество ВТЧ окончательно очищенных сточных вод. Экспериментальные результаты показали, что качество ВТЧ окончательно очищенных сточных вод снижалось ввиду высокого ОПИ, обусловленного низким содержанием ВКП в иле. Увеличенный период аэрации может уменьшить осаждаемость ила. Таким образом, период аэрации в аэробном смесительном резервуаре для удаления органических веществ в капельном биологическом фильтре следует поддерживать, например, равным 30 минутам, но следует избегать продолжительной аэрации, например - в течение 60 минут, чтобы предотвратить ее нежелательное влияние на осаждаемость ила. VSU in the aerobic / mixing tank for more than 62 minutes did not improve the quality of the high-frequency water treatment of the finally treated wastewater. Experimental results showed that the quality of the high-temperature water treatment of finally treated wastewater was reduced due to the high flow rate due to the low concentration of HCP in the sludge. An extended aeration period can reduce sludge settling. Thus, the aeration period in an aerobic mixing tank to remove organic substances in a drip biological filter should be maintained, for example, equal to 30 minutes, but prolonged aeration, for example, for 60 minutes, should be avoided to prevent its undesirable effect on the sedimentation of sludge.

Влияние ВГУ в бескислородном/анаэробном резервуаре. The effect of HHU in an oxygen-free / anaerobic tank.

Экспериментальные результаты также продемонстрировали положительный эффект дополнения обработки очиненных сточных вод капельным биологическим фильтром бескислородной/анаэробной очисткой. На фиг. 8 и 9 показана взаимосвязь между ОПИ, ВКП и ВТЧ окончательно очищенных сточных вод при использовании различных ВГУ в бескислородном/анаэробном резервуаре в процессе обработки очищенных сточных вод. ВГУ в аэробном/смесительном резервуаре поддерживали на уровне 30 минут, потому что при 30 минутах большинство растворимых органических веществ должно быть удалено из очищенных сточных вод капельного биологического фильтра при загрузке органических веществ на уровне 41 фунт ХПК/сутки/1000 куб.футов (0,67 кг ХПК/сутки/м3). Графики показали, что ОПИ был наименьшим при ВГУ в бескислородном/анаэробном резервуаре 45 минут.The experimental results also demonstrated the positive effect of supplementing the treatment of decontaminated wastewater with a drip biological filter, an oxygen-free / anaerobic treatment. In FIG. Figures 8 and 9 show the relationship between the OPI, VKP, and VHF of the final treated wastewater when using various HLP in an oxygen-free / anaerobic tank during the treatment of treated wastewater. VSU in the aerobic / mixing tank was maintained at 30 minutes, because at 30 minutes most of the soluble organic substances should be removed from the treated wastewater by a drip biological filter when loading organic substances at 41 pounds COD / day / 1000 cubic feet (0, 67 kg COD / day / m 3 ). The graphs showed that the OPI was the smallest at VSU in an oxygen-free / anaerobic tank for 45 minutes.

Лучше осаждаемый ил может быть признаком высокого содержания ВКП в иле. Содержание ВКП в иле было наибольшим при 45 минутах ВГУ в бескислородном/анаэробном резервуаре, как показано на фиг. 9. Содержание ВКП в иле после прохождения более 45 минут ВГУ в бескислородном/анаэробном резервуаре не увеличивалось. Экспериментальные результаты показывают, что экстенсивная бескислородная/анаэробная очистка не позволяет получить больше ВКП в иле. Осаждаемость ила при периодах бескислородной/анаэробной очистки более 45 минут фактически уменьшалась ввиду более низкого содержания ВКП. Уменьшение содержания ВКП в иле могло быть результатом разложения ВКП из-за экстенсивного литического воздействия, связанного с гидролизом полимеров или полимерных материалов. При 91 минуте бескислородной/анаэробной очистки, ХПРК окончательно очищенных сточных вод фактически увеличилась до 32,2 мг/л, как показано на фиг. 7. Увеличение ХПРК может быть вызвано образованием тугоплавких материалов при продолжительной бескислородной/анаэробной очистке. Следовательно, результаты показывают, что ВГУ в бескислородном/анаэробном резервуаре, составляющее менее 45 минут, позволяет достичь максимальной эффективности осаждения в связи с образованием ВКП. Better precipitated sludge may be a sign of a high concentration of VKP in the sludge. The VKP content in the sludge was greatest at 45 minutes of HHP in an oxygen-free / anaerobic tank, as shown in FIG. 9. The content of VKP in the sludge after passing more than 45 minutes of VSU in an oxygen-free / anaerobic tank did not increase. Experimental results show that extensive oxygen-free / anaerobic treatment does not allow more VKP in sludge to be obtained. Sludge sedimentation during periods of oxygen-free / anaerobic treatment more than 45 minutes actually decreased due to the lower content of VKP. A decrease in the VKP content in the sludge could be the result of decomposition of the VKP due to the extensive lytic effect associated with the hydrolysis of polymers or polymeric materials. At 91 minutes of anoxic / anaerobic treatment, the CPC of the final treated wastewater actually increased to 32.2 mg / L, as shown in FIG. 7. An increase in CPRK can be caused by the formation of refractory materials during prolonged oxygen-free / anaerobic treatment. Therefore, the results show that VSU in an oxygen-free / anaerobic tank, which is less than 45 minutes, allows to achieve maximum deposition efficiency in connection with the formation of VKP.

Обращаясь теперь к способу, соответствующему изобретению и проиллюстрированному на фиг. 16, отмечаем, что неочищенные сточные воды поступают в зону или резервуар 300 первичного осаждения, где взвешенные твердые частицы отделяются от сточных вод. Сточные воды в качестве очищенных сточных вод проходят в основную зону 310 аэробного биологического окисления (которая вносит и поддерживает характеристики зоны аэробного биологического окисления, соответствующие конкретным вариантам воплощения, изображенным на фиг. 11-15) по трубопроводу 302 жидкости сточных вод. В основной зоне 310 аэробного биологического окисления часть биохимической потребности в кислороде удаляется окислением и по меньшей мере часть азота аммиака (NH3-N), содержащегося в сточных водах, окисляется до азота нитрата (NO3-N). Это преобразование азота называют нитрификацией. Чтобы можно было осуществить нитрификацию путем микробного окисления, следует значительно уменьшить биохимическую потребность в кислороде, например - до уровня 14 мг/л или менее. Это следствие того, что за преобразование азота аммиака в азот нитрата отвечают автотрофные бактерии, такие как виды Nitrosommonas и Nitrobacter. Сначала в зоне 310 аэробного биологического окисления доминирует активность гетеротрофных бактерий, таких как виды Bacillus, поскольку эти гетеротрофы метаболизируют БХПК. Эта гетеротрофная активность успешно ограничивает активность нитрифицирующих автотрофов до тех пор, пока БХПК не уменьшится до уровня, достаточно низкого для того, чтобы гетеротрофная активность ограничилась и могла доминировать автотрофная активность. Того же эффекта, т.е., в сущности, автотрофной доминации, можно достичь в случае сточных вод с начальной достаточно низкой БХПК, такой как 14 мг/л или менее.Turning now to the method of the invention and illustrated in FIG. 16, note that untreated wastewater enters the primary sedimentation zone or reservoir 300, where suspended solids are separated from the wastewater. Wastewater as treated wastewater flows into the main zone 310 of aerobic biological oxidation (which introduces and maintains the characteristics of the aerobic biological oxidation zone corresponding to the specific embodiments depicted in Figs. 11-15) through the sewage liquid pipeline 302. In the main aerobic biological oxidation zone 310, part of the biochemical oxygen demand is removed by oxidation and at least part of the ammonia nitrogen (NH 3 -N) contained in the wastewater is oxidized to nitrate nitrogen (NO 3 -N). This nitrogen conversion is called nitrification. In order to be able to carry out nitrification by microbial oxidation, the biochemical oxygen demand should be significantly reduced, for example, to a level of 14 mg / l or less. This is due to the fact that autotrophic bacteria such as Nitrosommonas and Nitrobacter species are responsible for the conversion of ammonia nitrogen to nitrate nitrogen. Initially, heterotrophic bacteria, such as Bacillus spp., Dominate in the aerobic biological oxidation zone 310, since these heterotrophs metabolize BHPC. This heterotrophic activity successfully limits the activity of nitrifying autotrophs until BHPK decreases to a level low enough so that heterotrophic activity is limited and autotrophic activity can dominate. The same effect, i.e., in essence, autotrophic domination, can be achieved in the case of wastewater with an initial sufficiently low BCP, such as 14 mg / L or less.

Очищенные сточные воды из основной зоны 310 аэробного биологического окисления проходят в зону, в которую не вводят дополнительный кислород, такую как бескислородная зона 315, по трубопроводу 312 жидкости очищенных сточных вод. Очищенные сточные воды из бескислородной зоны 315 проходят в аэробную/смесительную зону 320 (которая вносит и поддерживает характеристики зоны аэробной/смесительной зоны, соответствующие конкретным вариантам воплощения, изображенным на фиг. 11-15) по трубопроводу 317 жидкости очищенных сточных вод. The treated wastewater from the main zone 310 of aerobic biological oxidation passes into the zone into which additional oxygen, such as an oxygen-free zone 315, is not introduced, through the liquid sewage pipe 312. The treated wastewater from the oxygen-free zone 315 passes into the aerobic / mixing zone 320 (which introduces and maintains the characteristics of the aerobic / mixing zone corresponding to the specific embodiments depicted in Figs. 11-15) through the sewage liquid pipe 317.

В бескислородной зоне 315 имеется одна или несколько летучих кислот, и бактерии в присутствии таких летучих кислот и в условиях, когда не вводят дополнительный кислород, высвобождают фосфат в зоне 315. One or more volatile acids are present in the oxygen-free zone 315, and bacteria, in the presence of such volatile acids and under conditions where no additional oxygen is introduced, release phosphate in zone 315.

В аэробной/смесительной зоне 320 бактерии быстро извлекают фосфат из очищенных сточных вод, воздействуя с удалением не только содержащегося фосфата, высвобожденного в бескислородной зоне 315, но и содержащегося фосфата из очищенных сточных вод, полученных из основной зоны 310 аэробного биологического окисления. Очищенные сточные воды из аэробной/смесительной зоны 320 проходят по трубопроводу 322 в зону 330 окончательного осаждения (которая вносит и поддерживает характеристики зоны окончательного осаждения, соответствующие конкретным вариантам воплощения, изображенным на фиг. 11-15), где взвешенные твердые частицы отделяются от очищенных сточных вод и выходят из системы по трубопроводу 334 жидкости. Часть взвешенных твердых частиц из зоны 330 окончательного осаждения рециркулируются обратно в основной поток (проходящий из основной зоны 310 аэробного биологического окисления в трубопровод 312 жидкости, бескислородную зону 315, трубопровод 317 жидкости, аэробную смесительную зону 320, трубопровод 322 жидкости и зону 330 окончательного осаждения) в качестве ила по трубопроводам 332 и 334' твердых частиц с тем, чтобы облегчить реализацию способа и получить преимущества, обеспечиваемые настоящим изобретением. Остаток взвешенных твердых частиц из зоны 330 окончательного осаждения выходит из обработки в качестве ила по трубопроводу 336 твердых частиц. In the aerobic / mixing zone 320, bacteria quickly remove phosphate from the treated wastewater, affecting not only the contained phosphate released in the oxygen-free zone 315, but also the phosphate contained in the treated wastewater obtained from the main aerobic biological oxidation zone 310. The treated wastewater from the aerobic / mixing zone 320 passes through a pipe 322 to the final deposition zone 330 (which introduces and maintains the characteristics of the final deposition zone corresponding to the specific embodiments depicted in Figures 11-15), where suspended solids are separated from the treated wastewater water and out of the system through a pipe 334 fluid. A portion of the suspended solids from the final deposition zone 330 is recycled back to the main stream (passing from the main aerobic biological oxidation zone 310 to the liquid line 312, the oxygen-free zone 315, the liquid line 317, the aerobic mixing zone 320, the liquid line 322, and the final settling zone 330) as sludge through the pipelines 332 and 334 'of solid particles in order to facilitate the implementation of the method and to obtain the advantages provided by the present invention. The remainder of the suspended solids from the final deposition zone 330 exits the sludge treatment via a particulate line 336.

Бескислородная зона 315 оказывает значительное влияние на удаление фосфора. По меньшей мере часть ила, образовавшегося из взвешенных твердых частиц, удаляется с помощью зоны 340 первичного осаждения и проходит в зону 340 первичной ферментации ила по трубопроводу 303 твердых частиц. Зона ферментации 340 обеспечивает образование летучих кислот, таких как уксусная, n-пропионовая, n-масляная и/или молочная кислоты и/или их карбоксилаты, такие как ацетат натрия, за счет краткосрочной анаэробной ферментации, длящейся от около 0,5 суток до около 3 суток. Пример получения летучей кислоты путем ферментации и первичного ила, и ила из вращающегося биологического контактора как из промышленной установки для очистки сточных вод, так и лабораторным способом, приведен в таблице 2. The oxygen-free zone 315 has a significant effect on phosphorus removal. At least a portion of the sludge formed from the suspended solids is removed using the primary sedimentation zone 340 and passes to the primary sludge fermentation zone 340 through the particulate pipe 303. Fermentation zone 340 provides for the formation of volatile acids, such as acetic, n-propionic, n-butyric and / or lactic acids and / or their carboxylates, such as sodium acetate, due to short-term anaerobic fermentation, lasting from about 0.5 days to about 3 days. An example of the production of volatile acid by fermentation of both primary sludge and sludge from a rotating biological contactor from both an industrial wastewater treatment plant and laboratory methods is shown in Table 2.

Таблица 2 показывает, что летучую кислоту в виде уксусной кислоты, о которой здесь шла речь, можно получать с помощью первичного ила и ила промышленного вращающегося биологического контактора, а также ила лабораторного вращающегося биологического контактора. После ферментации отработанные твердые частицы отделяются от жидкости в зоне 340 ферментации ила и выводятся из системы по трубопроводу 342 твердых частиц. Жидкость очищенных сточных вод из зоны 340 первичной ферментации ила, с сопутствующим содержанием летучей кислоты, подается в бескислородную зону 315 в качестве части очищенных сточных вод, пропускаемых по трубопроводу 312 жидкости. В бескислородной зоне 315 летучие кислоты отбираются бактериями, заставляя их высвобождать фосфат в очищенные сточные воды. Кроме того, бескислородные условия в бескислородной зоне 315 восстанавливают азот нитрата (NO3-N) до молекулярного азота (осуществляют денитрификацию), который может присутствовать в очищенных сточных водах в виде газа, снижая тем самым уровень содержания азота в очищенных сточных водах. Очищенные сточные воды из основной зоны 310 аэробного биологического окисления, содержащие взвешенные твердые частицы из зоны 330 окончательного осаждения, очищаются за счет пребывания в бескислородной зоне 315, а летучая кислота и очищающие указанным образом бактерии вводятся в аэробную/смесительную зону 320 по трубопроводу 317 жидкости. В аэробной/смесительной зоне 320 бактерии, подвергнутые в аэробных условиях воздействию фосфата очищенных сточных вод, полученного из основной зоны 310 аэробного биологического окисления, а также фосфата, высвобожденного в бескислородной зоне 315, быстро выбирают фосфат, содержащийся в очищенных сточных водах, вводя его в биомассу. Взвешенные твердые частицы из зоны 330 окончательного осаждения рециркулируются обратно в основной поток (проходящий из основной зоны 310 аэробного биологического окисления в трубопровод 312, бескислородную зону 315, трубопровод 317, аэробную/смесительную зону 320, трубопровод 322 жидкости и зону 330 окончательного осаждения) по трубопроводам 332 и 334' с тем, чтобы облегчить реализацию способа. Преимущество конкретного варианта воплощения, изображенного на фиг. 16, состоит в том, что, помимо преимуществ конкретных вариантов воплощения, изображенных на фиг. 11-15, азот аммиака преобразуется в азот нитрата (происходит нитрификация), а затем - в молекулярный азот (происходит денитрификация), за счет чего значительно уменьшается количество азота в трубопроводе 334 отвода очищенных сточных вод, а растворенный фосфат удаляется из очищенных сточных вод за счет микробного поглощения в биомассу, причем фосфат захватывается в виде твердых частиц.Table 2 shows that the volatile acid in the form of acetic acid, which was discussed here, can be obtained using primary sludge and sludge industrial rotary biological contactor, as well as sludge laboratory rotary biological contactor. After fermentation, the spent solid particles are separated from the liquid in the sludge fermentation zone 340 and are discharged from the system through a pipe 342 of solid particles. The treated wastewater fluid from the primary sludge fermentation zone 340, with a concomitant volatile acid content, is supplied to the oxygen-free zone 315 as part of the treated wastewater passed through the liquid pipe 312. In the oxygen-free zone, 315 volatile acids are collected by bacteria, causing them to release phosphate into treated wastewater. In addition, oxygen-free conditions in oxygen-free zone 315 restore nitrate nitrogen (NO 3 —N) to molecular nitrogen (carry out denitrification), which may be present in the treated wastewater in the form of a gas, thereby reducing the nitrogen content in the treated wastewater. The treated wastewater from the main aerobic biological oxidation zone 310, containing suspended solids from the final precipitation zone 330, is purified by being in the oxygen-free zone 315, and the volatile acid and bacteria cleaning in this way are introduced into the aerobic / mixing zone 320 via a fluid line 317. In the aerobic / mixing zone 320, the bacteria aerobically exposed to the phosphate of the treated wastewater obtained from the main zone 310 of aerobic biological oxidation, as well as the phosphate released in the oxygen-free zone 315, quickly select the phosphate contained in the treated wastewater, introducing it into biomass. Suspended solids from the final deposition zone 330 are recycled back to the main stream (flowing from the main aerobic biological oxidation zone 310 to a pipe 312, an oxygen-free zone 315, a pipe 317, an aerobic / mixing zone 320, a liquid pipe 322 and a final deposition zone 330) 332 and 334 'in order to facilitate the implementation of the method. An advantage of the particular embodiment depicted in FIG. 16 is that, in addition to the advantages of the specific embodiments depicted in FIG. 11-15, ammonia nitrogen is converted to nitrate nitrogen (nitrification takes place), and then to molecular nitrogen (denitrification takes place), due to which the amount of nitrogen in the pipeline 334 of treated wastewater is significantly reduced, and the dissolved phosphate is removed from the treated wastewater in due to microbial uptake into biomass, the phosphate being captured in the form of solid particles.

На фиг. 16-33 различные соответствующие зоны и трубопроводы жидкости и твердых частиц обозначены теми же позициями от чертежа к чертежу, чтобы облегчить понимание. Следует уяснить, что различные соответствующие зоны и трубопроводы в конкретных вариантах воплощения, изображенных на фиг. 17-33, работают и функционируют тем же образом, который рассматривался применительно к фиг. 16, если не учитывать исключения, которые можно отметить при обсуждении конкретного варианта воплощения. In FIG. 16-33, various respective zones and pipelines of liquid and solid particles are denoted by the same reference numerals from drawing to drawing to facilitate understanding. It should be understood that the various respective zones and pipelines in the specific embodiments depicted in FIG. 17-33 operate and function in the same manner as discussed with respect to FIGS. 16, unless you take into account the exceptions that can be noted when discussing a particular embodiment.

В конкретном варианте воплощения, изображенном на фиг. 17, взвешенные твердые частицы из зоны 330 окончательного осаждения используются в качестве источника для получения летучей кислоты, а не первичного ила, как в конкретном варианте воплощения, изображенном на фиг. 16. Когда часть взвешенных твердых частиц из зоны 330 окончательного осаждения проходит непосредственно в трубопровод 312 жидкости и в бескислородную зону 315 по трубопроводам 332, 333, 335 и 337 твердых частиц, вторая часть проходит в зону 350 окончательной ферментации ила по трубопроводам 332 и 338 твердых частиц. Взвешенные твердые частицы в зоне 350 окончательной ферментации подвергаются анаэробной ферментации от примерно полусуток до примерно трех суток, за счет чего получается одна или несколько вышеупомянутых летучих кислот и/или карбоксилатов. Очищенные сточные воды из зоны 350 окончательной ферментации ила (с летучей кислотой и ферментированными взвешенными твердыми частицами) поступают в бескислородную зону 315 по трубопроводам 339, 337 и 312 жидкости/твердых частиц, где они наряду со взвешенными твердыми частицами из трубопроводов 332, 333, 335 и 337 твердых частиц обрабатываются так же, как обрабатываются очищенные сточные воды из зоны 340 первичной ферментации ила и взвешенные твердые частицы из зоны 330 окончательного осаждения в конкретном варианте воплощения, изображенном на фиг. 16. Преимущество конкретного варианта воплощения, изображенного на фиг. 17, отличающееся от преимущества конкретного варианта воплощения, изображенного на фиг. 16, состоит в том, что использование окончательно осажденного биологического ила в качестве источника летучих кислот для увеличенного удаления фосфора не привносит дополнительную БХПК и дополнительные твердые частицы в основной поток очищенных сточных вод, как в случае применения подхода с ферментацией первичного ила в конкретном варианте воплощения, изображенном на фиг. 16. Кроме того, биологический ил легче обрабатывать, чем первичный ил. Далее, часть биомассы со взвешенными твердыми частицами ферментируется или гидролитически разлагается с переходом в форму жидкости, которую легче перемещать. Однако ферментация первичного ила вносит в систему некоторое дополнительное количество азота и фосфора наряду с летучими кислотами и, следовательно, увеличивает загрузку азота и фосфора в установке для очистки сточных вод. При использовании ферментированных продуктов окончательно осажденного биологического ила никакой подобной загрузки азота и фосфора быть не должно. Таким образом, если руководящими нормативами не допускается увеличение загрузки азота и фосфора, окончательно осажденный биологический ил должен быть очень ценной особенностью получения летучих кислот. In the particular embodiment depicted in FIG. 17, suspended solids from the final deposition zone 330 are used as a source to produce volatile acid rather than primary sludge, as in the particular embodiment depicted in FIG. 16. When a portion of the suspended solids from the final deposition zone 330 passes directly to the liquid line 312 and to the oxygen-free zone 315 through the solid lines 332, 333, 335 and 337, the second part passes to the final silt fermentation zone 350 through the solid lines 332 and 338 particles. Suspended solids in the final fermentation zone 350 undergo anaerobic fermentation from about half a day to about three days, resulting in one or more of the aforementioned volatile acids and / or carboxylates. The treated wastewater from the zone 350 of the final sludge fermentation (with volatile acid and fermented suspended solids) enters the oxygen-free zone 315 through the pipelines 339, 337 and 312 of the liquid / solid particles, where they along with suspended solids from the pipelines 332, 333, 335 and 337 solids are treated in the same way as treated wastewater from the primary sludge fermentation zone 340 and suspended solids from the final sedimentation zone 330 in the particular embodiment shown in FIG. 16. The advantage of the particular embodiment depicted in FIG. 17, different from the advantages of the particular embodiment depicted in FIG. 16, the use of finally precipitated biological sludge as a source of volatile acids for increased phosphorus removal does not add additional BCPK and additional solid particles to the main sewage stream, as in the case of the primary sludge fermentation approach in a particular embodiment, depicted in FIG. 16. In addition, biological sludge is easier to handle than primary sludge. Further, part of the biomass with suspended solids is fermented or hydrolytically decomposed into a liquid form that is easier to move. However, fermentation of primary sludge introduces some additional nitrogen and phosphorus into the system along with volatile acids and, therefore, increases the load of nitrogen and phosphorus in the wastewater treatment plant. When using fermented products of finally precipitated biological sludge, no such load of nitrogen and phosphorus should be. Thus, if an increase in the loading of nitrogen and phosphorus is not allowed by the guidelines, the finally precipitated biological sludge should be a very valuable feature in the production of volatile acids.

В конкретном варианте воплощения, изображенном на фиг. 18, летучая кислота подается в виде добавки ацетата натрия из источника 360 ацетата натрия. Ацетат натрия подается в виде водного раствора, чтобы обеспечить концентрацию 30-150 мг/л в бескислородной зоне 315, или предпочтительно 50-100 мг/л по трубопроводу 362 жидкости в трубопровод 312 жидкости, а значит - и в бескислородную зону 315, где оказывает то же воздействие, что и введение летучей кислоты в конкретных вариантах воплощения, изображенных на фиг. 16 и 17. В тех ситуациях, когда в неочищенных сточных водах недостаточно анаэробно ферментируемых субстратов для получения адекватного уровня летучей кислоты и/или удаления фосфата, может оказаться желательным использование конкретного варианта воплощения, изображенного на фиг. 18. Далее, когда используют анаэробную ферментацию, как в конкретных вариантах воплощения, изображенных на фиг. 16 и 17, но в течение длительного или короткого промежутка времени необходима дополнительная летучая кислота, может оказаться желательной подача дополнительной летучей кислоты, как показано на фиг. 18. In the particular embodiment depicted in FIG. 18, volatile acid is supplied as an additive of sodium acetate from a source of 360 sodium acetate. Sodium acetate is supplied in the form of an aqueous solution in order to provide a concentration of 30-150 mg / L in the oxygen-free zone 315, or preferably 50-100 mg / L in the liquid pipe 362 to the liquid pipe 312, and therefore to the oxygen-free zone 315, where the same effect as the introduction of volatile acid in the specific embodiments depicted in FIG. 16 and 17. In situations where there is insufficient anaerobically fermentable substrates in the untreated wastewater to obtain an adequate level of volatile acid and / or phosphate removal, it may be desirable to use the particular embodiment depicted in FIG. 18. Further, when anaerobic fermentation is used, as in the specific embodiments depicted in FIG. 16 and 17, but for a long or short period of time additional volatile acid is needed, it may be desirable to supply additional volatile acid, as shown in FIG. 18.

Следует понять, что конкретные варианты воплощения, изображенные на фиг. 16-18, можно комбинировать таким образом, что окажется возможным получение летучей кислоты с помощью зоны 340 первичной ферментации ила и зоны 350 окончательной ферментации ила, или с помощью зоны 340 первичной ферментации ила и источника 360 ацетата натрия, или с помощью зоны 350 окончательной ферментации ила и источника 360 ацетата натрия, или с помощью всех трех источников. It should be understood that the specific embodiments depicted in FIG. 16-18, it is possible to combine in such a way that it will be possible to obtain volatile acid using zone 340 of primary sludge fermentation and zone 350 of final sludge fermentation, or using zone 340 of primary sludge fermentation and source 360 of sodium acetate, or using zone 350 of final fermentation sludge and a source of 360 sodium acetate, or using all three sources.

Конкретный вариант воплощения, изображенный на фиг. 19, отличается от конкретного варианта воплощения, изображенного на фиг. 16, тем, что очищенные сточные воды из основной зоны 310 аэробного биологического окисления проходят по трубопроводу 314 жидкости в зону 370 промежуточного осаждения, где взвешенные твердые частицы отделяются от очищенных сточных вод и проходят по трубопроводу 372 твердых частиц в зону 380 промежуточной ферментации ила. Очищенные сточные воды из зоны 370 промежуточного осаждения проходят по трубопроводу 374 жидкости в бескислородную зону 315. Ил из зоны 370 промежуточного осаждения подвергается анаэробной ферментации от примерно полусуток до примерно трех суток в зоне 380 промежуточной ферментации ила с целью получения летучей кислоты. Очищенные сточные воды из зоны 380 промежуточной ферментации ила, содержащие летучую кислоту, транспортируются по трубопроводу 382 жидкости в трубопровод 374 жидкости, а значит - и в бескислородную зону 315, где облегчают удаление фосфата, как указано выше. Ферментированный ил удаляется из зоны 380 промежуточной ферментации ила и выводится из обработки по трубопроводу 382 твердых частиц. Первичный ил удаляется из резервуара 300 первичного осаждения и выводится из обработки по трубопроводу 304 твердых частиц. В этом конкретном варианте воплощения изобретения в качестве источника летучей кислоты используется промежуточный ил, а не первичный ил или окончательный ил, как в конкретном варианте воплощения, изображенном на фиг. 16 и 17. Преимущества, которые это дает, заключаются в том, что промежуточный ил содержит биологически активные твердые частицы уже до любой биологической очистки, чего не должно было быть в случае окончательно осажденных твердых частиц. Промежуточный ил должен иметь большее содержание органических веществ для лучшей ферментации с целью получения летучей кислоты. The particular embodiment depicted in FIG. 19 differs from the specific embodiment depicted in FIG. 16, in that the treated wastewater from the main aerobic biological oxidation zone 310 passes through a liquid pipe 314 to an intermediate sedimentation zone 370, where suspended solids are separated from the treated wastewater and pass through a solid pipe 372 to an intermediate sludge fermentation zone 380. The treated wastewater from the intermediate sedimentation zone 370 passes through a liquid pipe 374 to an oxygen-free zone 315. The sludge from the intermediate deposition zone 370 undergoes anaerobic fermentation from about half a day to about three days in the intermediate sludge fermentation zone 380 to produce volatile acid. The treated wastewater from the sludge intermediate fermentation zone 380 containing volatile acid is transported through a liquid line 382 to a liquid line 374, and hence to an oxygen-free zone 315, where phosphate removal is facilitated, as described above. The fermented sludge is removed from the intermediate sludge fermentation zone 380 and discharged from the processing through the pipeline 382 solid particles. Primary sludge is removed from the primary sedimentation tank 300 and discharged from processing through the particulate pipe 304. In this particular embodiment, intermediate sludge rather than primary sludge or final sludge is used as the source of volatile acid, as in the particular embodiment depicted in FIG. 16 and 17. The advantages this gives are that the intermediate sludge contains biologically active solids already prior to any biological treatment, which should not have been the case with finally precipitated solids. Intermediate sludge should have a higher content of organic substances for better fermentation in order to obtain volatile acid.

Конкретный вариант воплощения, изображенный на фиг. 20, отличается от конкретных вариантов воплощения, изображенных на фиг. 16 и 19, тем, что очищенные сточные воды из зоны 340 первичной ферментации ила (из конкретного варианта воплощения, изображенного на фиг. 16), содержащий летучую кислоту, проходит в зону 380 промежуточной ферментации ила (из конкретного варианта воплощения, изображенного на фиг. 19), где анаэробная ферментация промежуточного ила пополняет его содержание летучей кислоты. Объединенные теперь очищенные сточные воды из зоны 340 первичной ферментации ила и зоны 380 промежуточной ферментации ила проходят в бескислородную зону 315 по трубопроводам 382 и 374 текучей среды. Преимущество этого конкретного варианта воплощения состоит во введении неиспользованных органических веществ из зоны первичной ферментации ила, с целью ферментации ила, в зону промежуточной ферментации ила для получения летучей кислоты. The particular embodiment depicted in FIG. 20 differs from the specific embodiments depicted in FIG. 16 and 19, in that the treated wastewater from the sludge primary fermentation zone 340 (from the specific embodiment shown in FIG. 16) containing volatile acid passes into the intermediate sludge fermentation zone 380 (from the specific embodiment shown in FIG. 19), where anaerobic fermentation of intermediate sludge replenishes its volatile acid content. The combined now treated wastewater from the primary sludge fermentation zone 340 and the intermediate sludge fermentation zone 380 passes to an oxygen-free zone 315 through fluid lines 382 and 374. An advantage of this particular embodiment is the introduction of unused organic substances from the primary sludge fermentation zone, with the goal of sludge fermentation, into the intermediate sludge fermentation zone to produce volatile acid.

Конкретный вариант воплощения, изображенный на фиг. 21, является разновидностью конкретного варианта воплощения, изображенного на фиг. 20, заключающейся в том, что очищенные сточные воды из зоны 340 первичной ферментации ила поступают непосредственно в бескислородную зону 315 по трубопроводам 348 и 374 жидкости, а не поступают в зону 380 промежуточной ферментации ила. Преимущество заключается в том, что каждая зона отделена от другой и, следовательно, не может помешать другой биологической ферментации с целью получения летучей кислоты. В то время как в конкретном варианте воплощения, изображенном на фиг. 20, зона 340 первичной ферментации ила соединена последовательно с зоной 380 промежуточной ферментации ила, в конкретном варианте воплощения, изображенном на фиг. 21, эти две зоны соединены параллельно друг другу. The particular embodiment depicted in FIG. 21 is a variation of the particular embodiment depicted in FIG. 20, which consists in the fact that the treated wastewater from the zone 340 of primary sludge fermentation enters directly into the oxygen-free zone 315 through liquid pipelines 348 and 374, and does not enter the intermediate sludge fermentation zone 380. The advantage is that each zone is separated from the other and therefore cannot interfere with other biological fermentations in order to produce volatile acid. While in the particular embodiment depicted in FIG. 20, primary sludge fermentation zone 340 is connected in series with intermediate sludge fermentation zone 380, in the particular embodiment shown in FIG. 21, these two zones are connected in parallel to each other.

Обращаясь теперь к конкретному варианту воплощения, изображенному на фиг. 22, отметим, что очищенные сточные воды из основной зоны 310 аэробного биологического окисления подаются в анаэробную зону 390 по трубопроводу 312. В анаэробной зоне 390 по меньшей мере часть содержания азота нитрата в очищенных сточных водах восстанавливается до молекулярного азота (газообразного азота), очищенные сточные воды из анаэробной зоны 390 подаются в аэробную/смесительную зону 320 по трубопроводу 392 жидкости. В этом варианте воплощения очищенные сточные воды из бескислородной/анаэробной зоны 400 подаются в анаэробную зону 390 по трубопроводам 402 и 312 жидкости. Далее, часть очищенных сточных вод из зоны 340 первичной ферментации ила со своим содержанием летучей кислоты подается в анаэробную зону по трубопроводам 347, 347A и 312, тогда как остаток проходит в бескислородную/анаэробную зону 400 по трубопроводам 347, 347B и 334'. Таким образом, летучая кислота из зоны 340 первичной ферментации ила и взвешенные твердые частицы из зоны 330 окончательного осаждения обрабатываются в бескислородной/анаэробной зоне 400, где происходит начальное поглощение летучей кислоты и высвобождение фосфата, а еще одна порция летучей кислоты из зоны 340 первичной ферментации ила и фильтрат из бескислородной/анаэробной зоны 400 обрабатываются в анаэробной зоне 390, где происходит второе поглощение летучей кислоты и второе высвобождение фосфата. Turning now to the specific embodiment depicted in FIG. 22, note that the treated wastewater from the main zone 310 of aerobic biological oxidation is supplied to the anaerobic zone 390 through a pipe 312. In the anaerobic zone 390, at least a portion of the nitrate nitrogen content in the treated wastewater is restored to molecular nitrogen (nitrogen gas), the treated wastewater Water from the anaerobic zone 390 is supplied to the aerobic / mixing zone 320 via a fluid line 392. In this embodiment, the treated wastewater from the oxygen-free / anaerobic zone 400 is supplied to the anaerobic zone 390 through fluid lines 402 and 312. Further, part of the treated wastewater from the sludge primary fermentation zone 340 with its volatile acid content is supplied to the anaerobic zone through pipelines 347, 347A and 312, while the remainder passes to the anoxic / anaerobic zone 400 through pipelines 347, 347B and 334 '. Thus, the volatile acid from the primary sludge fermentation zone 340 and the suspended solids from the final sedimentation zone 330 are processed in an oxygen-free / anaerobic zone 400, where the volatile acid is initially absorbed and phosphate is released, and another portion of the volatile acid from the primary sludge fermentation zone 340 and the filtrate from the anoxic / anaerobic zone 400 is treated in the anaerobic zone 390, where a second absorption of volatile acid and a second release of phosphate occurs.

Следовательно, поглощение фосфата в аэробной/смесительной зоне 320 происходит даже еще энергичнее. Дополнительное преимущество конкретного варианта воплощения, изображенного на фиг. 22, состоит в том, что можно высвобождать дополнительное количество фосфата путем введения анаэробной зоны перед аэробной/смесительной зоной. Это может обеспечить наличие средства увеличения общего удаления фосфата, а также удаления нитрата, образовавшегося в основной зоне аэробного биологического окисления, путем восстановления до молекулярного азота. Летучие кислоты из зоны 340 первичной ферментации ила можно пропускать и в бескислородную/анаэробную зону 400 и в анаэробную зону 390. Применение анаэробной зоны, показанное на фиг. 22-24, обладает преимуществом сочетания восстановления нитрата и высвобождения фосфата в одной и той же технологической установке. В обычной практике нитрат может ингибировать высвобождение фосфата. Однако обнаружено, что путем введения летучей кислоты в анаэробную зону можно обеспечить возможность проведения и того, и другого в одном и том же резервуаре или зоне. Therefore, the absorption of phosphate in the aerobic / mixing zone 320 is even more energetic. An additional advantage of the particular embodiment depicted in FIG. 22, it is possible that additional phosphate can be released by introducing an anaerobic zone in front of the aerobic / mixing zone. This can provide a means of increasing the total removal of phosphate, as well as the removal of nitrate formed in the main zone of aerobic biological oxidation, by reduction to molecular nitrogen. Volatile acids from the primary sludge fermentation zone 340 can be passed to both the anoxic / anaerobic zone 400 and the anaerobic zone 390. The use of the anaerobic zone shown in FIG. 22-24, has the advantage of combining nitrate reduction and phosphate release in the same process unit. In normal practice, nitrate can inhibit phosphate release. However, it has been found that by introducing volatile acid into the anaerobic zone, it is possible to ensure that both can be carried out in the same reservoir or zone.

Конкретный вариант воплощения, изображенный на фиг. 23, аналогичен конкретному варианту воплощения, изображенного на фиг. 22, за исключением того, что летучая кислота подается из зоны 350 окончательной ферментации ила, а не из зоны 340 первичной ферментации ила, как в конкретном варианте воплощения, изображенном на фиг. 22. В этом варианте часть очищенных сточных вод из зоны 350 окончательной ферментации ила подается в анаэробную зону 390 по трубопроводам 339, 352 и 312 жидкости, тогда как остальной фильтрат проходит в бескислородную/анаэробную зону 400 по трубопроводам 339 и 354 жидкости. Кроме того, часть очищенных сточных вод из зоны 330 окончательного осаждения транспортируется по трубопроводам 332, 336 и 336' твердых частиц в бескислородную/анаэробную зону 400 для очистки вышеуказанным способом. Таким образом, происходит начальное поглощение летучей кислоты и высвобождение фосфата в бескислородной/анаэробной зоне 400 с последующим вторым поглощением летучей кислоты и высвобождением фосфата в анаэробной зоне 390, как в конкретном варианте воплощения изображенном на фиг. 22. Преимущество этого конкретного варианта воплощения состоит в том, что дополнительно облегчается удаление фосфата, как в конкретном варианте воплощения, изображенном на фиг. 22, сочетаемое с преимуществом ферментации биологического ила. Преимуществом конкретного варианта воплощения, изображенного на фиг. 17, отличающимся от преимуществ конкретного варианта воплощения, изображенного на фиг. 16, является то, что использование окончательно осажденного биологического ила в качестве источника летучих кислот, предназначенных для увеличенного удаления фосфора, не вносит дополнительную БХПК и дополнительные твердые частицы снаружи зоны биологической обработки в основной поток очищенных сточных вод и позволяет применить подход, заключающийся в ферментации первичного ила, как в конкретном варианте воплощения, изображенном на фиг. 16. Кроме того, биологический ил легче обрабатывать, чем первичный ил. Далее, часть биомассы со взвешенными твердыми частицами подвергается ферментации или гидролитическому разложению с переходом в форму жидкости, которую легче перемещать. Однако ферментация первичного ила вносит некоторое дополнительное количество азота и фосфора наряду с летучими кислотами в систему и, следовательно, увеличивает загрузку азота и фосфора в установке для очистки сточных вод. При использовании ферментированных продуктов окончательно осажденного биологического ила никакой подобной загрузки азота и фосфора быть не должно. Таким образом, если руководящими нормативами не допускается увеличение загрузки азота и фосфора, окончательно осажденный биологический ил должен быть очень ценной особенностью получения летучих кислот. The particular embodiment depicted in FIG. 23 is similar to the particular embodiment depicted in FIG. 22, except that volatile acid is supplied from the sludge final fermentation zone 350, and not from the primary sludge fermentation zone 340, as in the particular embodiment depicted in FIG. 22. In this embodiment, part of the treated wastewater from the sludge final fermentation zone 350 is supplied to the anaerobic zone 390 through the fluid lines 339, 352 and 312, while the rest of the filtrate passes to the anoxic / anaerobic zone 400 through the liquid lines 339 and 354. In addition, a portion of the treated wastewater from the final sedimentation zone 330 is transported through the particulate pipelines 332, 336 and 336 'to the oxygen-free / anaerobic zone 400 for purification in the above manner. Thus, the initial absorption of volatile acid and the release of phosphate in the anoxic / anaerobic zone 400 occurs, followed by the second absorption of volatile acid and the release of phosphate in the anaerobic zone 390, as in the particular embodiment depicted in FIG. 22. An advantage of this particular embodiment is that phosphate removal is further facilitated, as in the embodiment depicted in FIG. 22, combined with the advantage of fermentation of biological sludge. An advantage of the particular embodiment depicted in FIG. 17, which differs from the advantages of the particular embodiment depicted in FIG. 16, it is the fact that the use of finally precipitated biological sludge as a source of volatile acids intended for increased phosphorus removal does not introduce additional BCPK and additional solid particles outside the biological treatment zone into the main stream of treated wastewater and allows applying the approach of primary fermentation sludge, as in the particular embodiment depicted in FIG. 16. In addition, biological sludge is easier to handle than primary sludge. Further, part of the biomass with suspended solids undergoes fermentation or hydrolytic decomposition with the transition into a liquid form, which is easier to move. However, primary sludge fermentation introduces some additional nitrogen and phosphorus along with volatile acids into the system and, therefore, increases the loading of nitrogen and phosphorus in the wastewater treatment plant. When using fermented products of finally precipitated biological sludge, no such load of nitrogen and phosphorus should be. Thus, if an increase in the loading of nitrogen and phosphorus is not allowed by the guidelines, the finally precipitated biological sludge should be a very valuable feature in the production of volatile acids.

Конкретный вариант воплощения, изображенный на фиг. 24, аналогичен конкретному варианту воплощения, изображенному на фиг. 22 и 23, за исключением того, что летучая кислота подается в анаэробную зону 390 как из зоны 340 первичной ферментации ила, так и из зоны 350 окончательной ферментации ила. Поэтому часть фильтрата, содержащего летучую кислоту, из зоны 350 окончательной ферментации ила подается непосредственно в анаэробную зону 390 непосредственно по трубопроводам 347, 347A и 312 жидкости и по трубопроводам 339, 352 и 312 жидкости соответственно. Остальные очищенные сточные воды, содержащие летучую кислоту, из этих двух зон ферментации транспортируются в бескислородную/анаэробную зону 400 по трубопроводам 347 и 347B жидкости, трубопроводу 347C жидкости/твердых частиц и по трубопроводам 339 и 354 жидкости соответственно. Таким образом, как и в конкретных вариантах воплощения, изображенных на фиг. 22 и 23, происходит начальное поглощение летучей кислоты и высвобождение фосфата в бескислородной/анаэробной зоне 400 с последующим вторым поглощением летучей кислоты и высвобождением фосфата в анаэробной зоне 390, а также удаление нитрата, образовавшегося в основной зоне аэробного биологического окисления путем восстановления до молекулярного азота. Преимущество этого конкретного варианта воплощения состоит в том, что дополнительно облегчается удаление фосфата, как в конкретном варианте воплощения, изображенном на фиг. 22 и 23, сочетаемое с преимуществом перевода биомассы в форму жидкости, как в конкретном варианте воплощения, изображенном на фиг. 23. The particular embodiment depicted in FIG. 24 is similar to the particular embodiment depicted in FIG. 22 and 23, with the exception that volatile acid is supplied to the anaerobic zone 390 from both the primary sludge fermentation zone 340 and the final sludge fermentation zone 350. Therefore, a part of the filtrate containing volatile acid from the final sludge fermentation zone 350 is fed directly to the anaerobic zone 390 directly via the liquid lines 347, 347A and 312 and the liquid lines 339, 352 and 312, respectively. The remaining treated wastewater containing volatile acid from these two fermentation zones is transported to an oxygen-free / anaerobic zone 400 via liquid lines 347 and 347B, liquid / particulate lines 347C and liquid lines 339 and 354, respectively. Thus, as in the specific embodiments depicted in FIG. 22 and 23, the initial absorption of volatile acid and the release of phosphate in the anoxic / anaerobic zone 400 occurs, followed by the second absorption of volatile acid and the release of phosphate in the anaerobic zone 390, as well as the removal of nitrate formed in the main aerobic biological oxidation zone by reduction to molecular nitrogen. An advantage of this particular embodiment is that phosphate removal is further facilitated, as in the particular embodiment depicted in FIG. 22 and 23, combined with the advantage of converting biomass into liquid form, as in the particular embodiment depicted in FIG. 23.

Конкретный вариант воплощения, изображенный на фиг. 25, аналогичен конкретному варианту воплощения, изображенному на фиг. 22, за исключением того, что очищенные сточные воды из основной зоны 310 аэробного биологического окисления подаются в бескислородную зону 315 по трубопроводу 312. В бескислородной зоне 315 по меньшей мере часть азота нитрата, содержащегося в очищенных сточных водах, восстанавливается до молекулярного азота (газообразного азота). Очищенные сточные воды из бескислородной зоны 315 проходит в анаэробную зону 390 по трубопроводу 317 жидкости. Анаэробная зона 390 восстанавливает другую часть азота нитрата, содержащегося в очищенных сточных водах, до молекулярного азота (газообразного азота). Часть очищенных сточных вод из бескислородной/анаэробной зоны 400 подается в бескислородную зону 315 по трубопроводам 403 и 404 жидкости, тогда как остальные очищенные сточные воды проходят в анаэробную зону 390 по трубопроводам 402 и 406 жидкости. Кроме того, часть очищенных сточных вод из зоны 340 первичной ферментации ила с содержащейся в нем летучей кислотой подается в анаэробную зону 390 по трубопроводам 347, 347A и 317 жидкости, тогда как остальные очищенные сточные воды проходят в бескислородную/анаэробную зону 400 по трубопроводам 347B и 334'. Как и в конкретном варианте воплощения, изображенном на фиг. 20, часть очищенных сточных вод из зоны 340 первичной ферментации ила проходит в анаэробную зону 390, а остальные очищенные сточные воды - в бескислородную/анаэробную зону 400 с тем же самым эффектом, что и в конкретном варианте воплощения, изображенном на фиг. 22. Изображенный на фиг. 22-24 анаэробный резервуар служит и зоной, предназначенной для восстановления нитрата, и зоной, предназначенной для высвобождения фосфата. Однако существует вероятность, что эти условия могут вызывать более продолжительное время гидравлического удержания, которое может быть излишним или может создавать потребность в избыточных уровнях содержания летучей кислоты. Поэтому на фиг. 25-27 восстановление нитрата и высвобождение фосфата разделены путем введения бескислородной зоны перед анаэробной зоной. Это позволяет разделить восстановление нитрата, осуществляемое в бескислородной зоне, и высвобождение фосфата, осуществляемое в анаэробной зоне. В этом случае необходимость введения летучей кислоты может быть не столь важным фактором. The particular embodiment depicted in FIG. 25 is similar to the particular embodiment depicted in FIG. 22, except that the treated wastewater from the main aerobic biological oxidation zone 310 is supplied to the anoxic zone 315 via a pipe 312. In the anoxic zone 315, at least a portion of the nitrate nitrogen contained in the treated wastewater is reduced to molecular nitrogen (nitrogen gas) ) The treated wastewater from the oxygen-free zone 315 passes into the anaerobic zone 390 through a fluid pipe 317. Anaerobic zone 390 restores another part of the nitrate nitrogen contained in the treated wastewater to molecular nitrogen (nitrogen gas). A portion of the treated wastewater from the anoxic / anaerobic zone 400 is supplied to the anoxic zone 315 through the fluid lines 403 and 404, while the remaining treated wastewater flows into the anaerobic zone 390 through the fluid lines 402 and 406. In addition, part of the treated wastewater from the sludge primary fermentation zone 340 with the volatile acid contained therein is supplied to the anaerobic zone 390 through the fluid lines 347, 347A and 317, while the remaining treated wastewater passes to the anoxic / anaerobic zone 400 through the pipes 347B and 334 '. As in the particular embodiment depicted in FIG. 20, a portion of the treated wastewater from the primary sludge fermentation zone 340 passes to the anaerobic zone 390, and the remaining treated wastewater goes to the anoxic / anaerobic zone 400 with the same effect as in the particular embodiment shown in FIG. 22. Depicted in FIG. 22-24, the anaerobic reservoir serves as both a zone for nitrate reduction and a zone for phosphate release. However, it is likely that these conditions may cause longer hydraulic retention times, which may be unnecessary or may create the need for excessive levels of volatile acid content. Therefore, in FIG. 25-27 nitrate reduction and phosphate release are separated by introducing an oxygen-free zone in front of the anaerobic zone. This makes it possible to separate the reduction of nitrate carried out in the oxygen-free zone and the release of phosphate carried out in the anaerobic zone. In this case, the need to introduce volatile acid may not be such an important factor.

Конкретный вариант воплощения, изображенный на фиг. 26, аналогичен конкретному варианту воплощения, изображенному на фиг. 25, за исключением того, что летучая кислота подается из зоны 350 окончательной ферментации ила. Часть очищенных сточных вод из зоны 350 окончательной ферментации ила подается в анаэробную зону 390 непосредственно по трубопроводам 339, 352 и 317 жидкости, тогда как остальные сточные воды проходят в бескислородную/анаэробную зону 400 по трубопроводам 339 и 354 жидкости с тем же самым эффектом, что и в конкретном варианте воплощения, изображенном на фиг. 23. В то время как часть окончательного ила из зоны 330 окончательного осаждения подается в зону 350 окончательной ферментации по трубопроводам 332 и 338 твердых частиц в качестве субстрата для анаэробной ферментации в летучую кислоту, другая часть подается в бескислородную/анаэробную зону 400 по трубопроводам 332, 336 и 336' твердых частиц в вышеуказанных целях. Преимуществом конкретного варианта воплощения, изображенного на фиг. 17, отличающимся от преимуществ конкретного варианта воплощения, изображенного на фиг. 16, является то, что использование окончательно осажденного биологического ила в качестве источника летучих кислот, предназначенных для увеличенного удаления фосфора, не вносит дополнительную БХПК и дополнительные твердые частицы снаружи зоны биологической обработки в основной поток очищенных сточных вод и позволяет применить подход, заключающийся в ферментации первичного ила, как в конкретном варианте воплощения, изображенном на фиг. 16. Кроме того, биологический ил легче обрабатывать, чем первичный ил. Далее, часть биомассы со взвешенными твердыми частицами подвергается ферментации или гидролитическому разложению с переходом в форму жидкости, которую легче перемещать. Однако ферментация первичного ила вносит некоторое дополнительное количество азота и фосфора наряду с летучими кислотами в систему и, следовательно, увеличивает загрузку азота и фосфора в установке для очистки сточных вод. При использовании ферментированных продуктов окончательно осажденного биологического ила никакой подобной загрузки азота и фосфора быть не должно. Таким образом, если руководящими нормативами не допускается увеличение загрузки азота и фосфора, окончательно осажденный биологический ил должен быть очень ценной особенностью получения летучих кислот. The particular embodiment depicted in FIG. 26 is similar to the particular embodiment depicted in FIG. 25, except that volatile acid is supplied from zone 350 of the final sludge fermentation. Part of the treated wastewater from the sludge final fermentation zone 350 is fed into the anaerobic zone 390 directly via the fluid pipelines 339, 352 and 317, while the remaining wastewater flows into the anoxic / anaerobic zone 400 through the fluid pipelines 339 and 354 with the same effect as and in the particular embodiment depicted in FIG. 23. While part of the final sludge from the final precipitation zone 330 is fed to the final fermentation zone 350 through pipelines 332 and 338 of solid particles as a substrate for anaerobic fermentation to volatile acid, the other part is supplied to the oxygen-free / anaerobic zone 400 via pipelines 332, 336 and 336 'particulate matter for the above purposes. An advantage of the particular embodiment depicted in FIG. 17, which differs from the advantages of the particular embodiment depicted in FIG. 16, it is the fact that the use of finally precipitated biological sludge as a source of volatile acids intended for increased phosphorus removal does not introduce additional BCPK and additional solid particles outside the biological treatment zone into the main stream of treated wastewater and allows applying the approach of primary fermentation sludge, as in the particular embodiment depicted in FIG. 16. In addition, biological sludge is easier to handle than primary sludge. Further, part of the biomass with suspended solids undergoes fermentation or hydrolytic decomposition with the transition into a liquid form, which is easier to move. However, primary sludge fermentation introduces some additional nitrogen and phosphorus along with volatile acids into the system and, therefore, increases the loading of nitrogen and phosphorus in the wastewater treatment plant. When using fermented products of finally precipitated biological sludge, no such load of nitrogen and phosphorus should be. Thus, if an increase in the loading of nitrogen and phosphorus is not allowed by the guidelines, the finally precipitated biological sludge should be a very valuable feature in the production of volatile acids.

Конкретный вариант воплощения, изображенный на фиг. 27, аналогичен конкретному варианту воплощения, изображенному на фиг. 25 и 26, за исключением того, что летучая кислота подается как из зоны 340 первичной ферментации ила, так и из зоны 350 окончательной ферментации ила, точно так же, как в конкретном варианте воплощения, изображенном на фиг. 24, причем часть летучей кислоты из каждой зоны поступает в анаэробную зону 390, а остаток поступает в бескислородную/анаэробную зону 400. Кроме того, как и в конкретных вариантах воплощения, изображенных на фиг. 25 и 26, часть очищенных сточных вод из бескислородной/анаэробной зоны 400 подается в бескислородную зону 315 по трубопроводам 402 и 404 жидкости, тогда как остальные очищенные сточные воды проходят в анаэробную зону 390 по трубопроводам 402 и 406 жидкости с тем же эффектом, что и в конкретных вариантах воплощения, изображенных на фиг. 25 и 26. За счет использования и зоны первичной ферментации ила, и зоны окончательной ферментации ила увеличивается окончательное содержание летучей кислоты и обеспечивается возможность достижения большего удаления азота и фосфора, а также БХПК и ВТЧ. The particular embodiment depicted in FIG. 27 is similar to the particular embodiment depicted in FIG. 25 and 26, with the exception that volatile acid is supplied from both the primary sludge fermentation zone 340 and the final sludge fermentation zone 350, in the same way as in the particular embodiment depicted in FIG. 24, with a portion of the volatile acid from each zone entering the anaerobic zone 390, and the remainder entering the anoxic / anaerobic zone 400. In addition, as in the specific embodiments depicted in FIG. 25 and 26, part of the treated wastewater from the oxygen-free / anaerobic zone 400 is supplied to the oxygen-free zone 315 through the liquid pipelines 402 and 404, while the remaining treated wastewater flows into the anaerobic zone 390 through the liquid pipelines 402 and 406 with the same effect as in the specific embodiments depicted in FIG. 25 and 26. By using both the zone of primary sludge fermentation and the zone of final sludge fermentation, the final volatile acid content increases and the possibility of achieving greater removal of nitrogen and phosphorus, as well as BHPC and HPF, is achieved.

Обращаясь теперь к конкретному варианту воплощения, изображенному на фиг. 28, отмечаем, что очищенные сточные воды поступают в резервуар или зону 300 первичного осаждения, где взвешенные твердые частицы отделяются от очищенных сточных вод. Затем очищенные сточные воды проходят в основную зону 310 аэробного биологического окисления (которая вносит и поддерживает характеристики зоны аэробного биологического окисления, соответствующие конкретным вариантам воплощения, изображенным на фиг. 11-15) по трубопроводу 302 жидкости. В основной зоне 310 аэробного биологического окисления часть биохимической потребности в кислороде удаляется окислением и по меньшей мере часть азота аммиака, содержащегося в сточных водах, окисляется до азота нитрата. Кроме того, по меньшей мере часть биохимического кислорода преобразуется во взвешенные твердые частицы, очищенные сточные воды из основной зоны 310 аэробного биологического окисления проходят затем в аэробную/смесительную зону 320 (которая вносит и поддерживает характеристики зоны аэробной/смесительной зоны, соответствующие конкретным вариантам воплощения, изображенным на фиг. 11-15) по трубопроводу 312 жидкости. Turning now to the specific embodiment depicted in FIG. 28, note that the treated wastewater enters the reservoir or primary sedimentation zone 300 where suspended solids are separated from the treated wastewater. The treated wastewater then passes into the main aerobic biological oxidation zone 310 (which introduces and maintains the characteristics of the aerobic biological oxidation zone corresponding to the specific embodiments depicted in FIGS. 11-15) through a fluid line 302. In the main aerobic biological oxidation zone 310, part of the biochemical oxygen demand is removed by oxidation and at least part of the ammonia nitrogen contained in the wastewater is oxidized to nitrate nitrogen. In addition, at least a portion of biochemical oxygen is converted to suspended solids, the treated wastewater from the main zone 310 of aerobic biological oxidation then passes to the aerobic / mixing zone 320 (which introduces and maintains the characteristics of the aerobic / mixing zone corresponding to particular embodiments, depicted in Fig. 11-15) through the pipeline 312 fluid.

В аэробной/смесительной зоне 320 бактерии быстро извлекают фосфат из жидкости, воздействуя с удалением содержащегося фосфата из очищенных сточных вод, полученных из основной зоны 310 аэробного биологического окисления. Очищенные сточные воды из аэробной/смесительной зоны 320 проходят по трубопроводу 322 жидкости в зону 330 окончательного осаждения (которая вносит и поддерживает характеристики зоны окончательного осаждения, соответствующие конкретным вариантам воплощения, изображенным на фиг. 11-15), где разновидности ила, содержащие взвешенные твердые частицы, отделяются от очищенных сточных вод и выходят из системы по трубопроводу 334 жидкости. По меньшей мере часть ила, содержащего взвешенные твердые частицы, из зоны 330 окончательного осаждения подается по трубопроводам 332 и 334' в бескислородную/анаэробную зону 400 (которая вносит и поддерживает характеристики бескислородной/анаэробной зоны, соответствующие конкретным вариантам воплощения, изображенным на фиг. 11-15). С этого момента взвешенные твердые частицы рециркулируются обратно в основной поток (проходящий из основной зоны 310 аэробного биологического окисления в трубопровод 312, аэробную/смесительную зону 320, трубопровод 322 и зону 330 окончательного осаждения) по трубопроводам 332 и 334', через бескислородную/аэробную зону 400 и трубопровод 402 жидкости с тем, чтобы облегчить реализацию способа и получить преимущества, обеспечиваемые настоящим изобретением. Кроме того, бескислородная/анаэробная зона 400 выполняет дополнительную функцию при удалении фосфора. По меньшей мере часть ила, удаленного через зону 300 первичного осаждения, проходит в зону 340 первичной ферментации ила по трубопроводу 303 твердых частиц. Зона 340 первичной ферментации ила позволяет получить летучую кислоту путем краткосрочной анаэробной ферментации, длящейся примерно от 0,5 суток до примерно 3 суток. In the aerobic / mixing zone 320, bacteria quickly remove phosphate from the liquid, acting to remove the phosphate contained in the treated wastewater from the main aerobic biological oxidation zone 310. The treated wastewater from the aerobic / mixing zone 320 passes through the liquid pipe 322 to the final deposition zone 330 (which introduces and maintains the characteristics of the final deposition zone corresponding to the specific embodiments depicted in Figs. 11-15), where sludge species containing suspended solids particles are separated from the treated wastewater and exit the system through a fluid line 334. At least a portion of the sludge containing suspended solids from the final deposition zone 330 is fed via pipelines 332 and 334 ′ to the oxygen-free / anaerobic zone 400 (which introduces and maintains the characteristics of the oxygen-free / anaerobic zone corresponding to the particular embodiments depicted in FIG. 11 -fifteen). From this point on, suspended solids are recycled back to the main stream (passing from the main zone 310 of aerobic biological oxidation to line 312, aerobic / mixing zone 320, line 322 and final deposition zone 330) through lines 332 and 334 ', through the oxygen-free / aerobic zone 400 and a fluid conduit 402 so as to facilitate the implementation of the method and obtain the advantages provided by the present invention. In addition, the oxygen-free / anaerobic zone 400 performs an additional function in the removal of phosphorus. At least a portion of the sludge removed through the primary sedimentation zone 300 passes into the primary sludge fermentation zone 340 through a particulate pipe 303. Zone 340 primary sludge fermentation allows you to get volatile acid by short-term anaerobic fermentation, lasting from about 0.5 days to about 3 days.

После ферментации раздробленные твердые частицы отделяются от жидкости в зоне 340 первичной ферментации ила и выводятся по трубопроводу 342 твердых частиц. Жидкость очищенных сточных вод из зоны 340 первичной ферментации ила с сопутствующим содержанием летучей кислоты подается в бескислородную/анаэробную зону 400 по трубопроводу 347' жидкости/твердых частиц. В бескислородной/анаэробной зоне 400 летучие кислоты отбираются бактериями, заставляя их высвобождать фосфат. Очищенные сточные воды из бескислородной/анаэробной зоны 400, содержащие взвешенные твердые частицы из зоны 330 окончательного осаждения, очищаются за счет пребывания в бескислородной/анаэробной зоне 400, а летучая кислота и очищающие указанным образом бактерии вводятся в аэробную/смесительную зону 320 по трубопроводу 402 жидкости/твердых частиц и трубопроводу 312 жидкости. В аэробной/смесительной зоне 320 бактерии, подвергнутые в аэробных условиях воздействию фосфата очищенных сточных вод, полученного из основной зоны 310 аэробного биологического окисления, в аэробных условиях быстро выбирают и содержащийся фосфат из основной зоны 310 аэробного биологического окисления, и ранее высвобожденный фосфат, содержавшийся в очищенных сточных водах, вводя его в биомассу. Взвешенные твердые частицы из зоны 330 окончательного осаждения рециркулируются обратно в основной поток (проходящий из основной зоны 310 аэробного биологического окисления в трубопровод 312, аэробную/смесительную зону 320, трубопровод 322 и зону 330 окончательного осаждения) по трубопроводам 332 и 334' через бескислородную/анаэробную зону 400 и трубопроводы 402 и 312 с тем, чтобы облегчить реализацию способа, как указано выше в отношении к конкретным вариантам воплощения, преимущество конкретного варианта воплощения, изображенного на фиг. 28, состоит в том, что, помимо преимуществ конкретных вариантов воплощения, изображенных на фиг. 11-15, азот аммиака преобразуется в азот нитрата, за счет чего значительно уменьшается количество азота аммиака, высвобождаемого предлагаемым способом, а растворенный фосфат удаляется из очищенных сточных вод за счет микробного поглощения в биомассу. After fermentation, the crushed solid particles are separated from the liquid in the primary sludge fermentation zone 340 and are discharged through the solid particle pipe 342. The treated wastewater fluid from the primary sludge fermentation zone 340 with the associated volatile acid content is supplied to the oxygen-free / anaerobic zone 400 via a fluid / solid pipe 347 '. In the anoxic / anaerobic zone, 400 volatile acids are selected by bacteria, causing them to release phosphate. The treated wastewater from the oxygen-free / anaerobic zone 400 containing suspended solids from the final sedimentation zone 330 is treated by being in the oxygen-free / anaerobic zone 400, and the volatile acid and bacteria cleaning in this way are introduced into the aerobic / mixing zone 320 through a liquid line 402 / particulate matter and fluid line 312. In the aerobic / mixing zone 320, bacteria subjected to aerobic treatment of treated wastewater phosphate obtained from the main aerobic biological oxidation zone 310, under aerobic conditions, both the phosphate contained in the main aerobic biological oxidation zone 310 and the previously released phosphate contained in treated wastewater by introducing it into the biomass. Suspended solids from the final deposition zone 330 are recycled back to the main stream (passing from the main aerobic biological oxidation zone 310 to conduit 312, aerobic / mixing zone 320, conduit 322 and final deposition zone 330) through conduits 332 and 334 'through oxygen-free / anaerobic zone 400 and conduits 402 and 312 in order to facilitate the implementation of the method as described above with respect to specific embodiments, the advantage of the particular embodiment depicted in FIG. 28, is that, in addition to the advantages of the specific embodiments depicted in FIG. 11-15, ammonia nitrogen is converted to nitrate nitrogen, due to which the amount of ammonia nitrogen released by the proposed method is significantly reduced, and the dissolved phosphate is removed from the treated wastewater due to microbial absorption into the biomass.

В конкретном варианте воплощения изображенном па фиг. 29, в качестве источника летучей кислоты используется ил, содержащий взвешенные твердые частицы, из зоны 330 окончательного осаждения, а не первичный ил. Часть ила, представляющего собой взвешенные твердые частицы, проходит непосредственно в бескислородную/анаэробную зону 400 по трубопроводам 332, 333 и 335 твердых частиц. Остаток проходит в зону 350 окончательной ферментации ила по трубопроводам 332 и 338 твердых частиц. Ил в зоне 350 окончательной ферментации ила подвергается анаэробной ферментации продолжительностью от примерно полусуток до примерно трех суток, обеспечивая тем самым получение вышеупомянутых летучих кислот. Очищенные сточные воды из зоны 350 окончательной ферментации ила (с летучей кислотой и ферментированными взвешенными твердыми частицами) подаются в бескислородную/анаэробную зону 400 по трубопроводу 339 жидкости/твердых частиц, где они наряду со взвешенными твердыми частицами из трубопровода 335 твердых частиц обрабатываются таким же образом, как очищенные сточные воды из зоны 340 первичной ферментации ила и взвешенные частицы из зоны 330 окончательного осаждения в конкретном варианте воплощения, изображенном на фиг. 28. In the particular embodiment depicted in FIG. 29, sludge containing suspended solids from the final deposition zone 330, rather than primary sludge, is used as a source of volatile acid. Part of the sludge, which is a suspended solid particles, passes directly into the oxygen-free / anaerobic zone 400 through pipelines 332, 333 and 335 of solid particles. The remainder passes to the zone 350 of final fermentation of sludge through pipelines 332 and 338 of solid particles. Sludge in the zone 350 of final fermentation of sludge undergoes anaerobic fermentation lasting from about half a day to about three days, thereby providing the aforementioned volatile acids. The treated wastewater from the final sludge fermentation zone 350 (with volatile acid and fermented suspended solids) is supplied to the oxygen-free / anaerobic zone 400 via the fluid / solid particles pipe 339, where they are treated in the same way along with the suspended solids from the 335 solid particles pipe as treated wastewater from the sludge primary fermentation zone 340 and suspended particles from the final sedimentation zone 330 in the particular embodiment shown in FIG. 28.

Преимущество конкретного варианта воплощения, изображенного на фиг. 29, состоит в том, что использование окончательно осажденного ила в качестве источника летучих кислот с целью удаления фосфора не вносит в процесс дополнительную БХПК и дополнительные твердые частицы снаружи зоны биологической обработки, как происходит в случае продуктов первичной ферментации ила в конкретном варианте воплощения, изображенном на фиг. 28. Кроме того, биологический ил легче обрабатывать, чем первичный ил. Далее, ферментация первичного ила проявляет тенденцию к введению дополнительных количеств азота и фосфора наряду с летучими кислотами в процесс, а значит - и к увеличению загрузки азота и фосфора, соответствующей способу очистки сточных вод. При использовании ферментированных продуктов окончательно осажденного биологического ила никакой подобной загрузки азота и фосфора быть не должно. Таким образом, если руководящими нормативами не допускается увеличение загрузки азота и фосфора, окончательно осажденный биологический ил должен быть очень ценной особенностью получения летучих кислот. An advantage of the particular embodiment depicted in FIG. 29, the use of the finally precipitated sludge as a source of volatile acids to remove phosphorus does not introduce additional BCPK and additional solid particles outside the biological treatment zone, as is the case with primary sludge fermentation products in the specific embodiment depicted in FIG. 28. In addition, biological sludge is easier to handle than primary sludge. Further, the fermentation of primary sludge tends to introduce additional amounts of nitrogen and phosphorus along with volatile acids into the process, and hence to increase the load of nitrogen and phosphorus corresponding to the wastewater treatment method. When using fermented products of finally precipitated biological sludge, no such load of nitrogen and phosphorus should be. Thus, if an increase in the loading of nitrogen and phosphorus is not allowed by the guidelines, the finally precipitated biological sludge should be a very valuable feature in the production of volatile acids.

В конкретном варианте воплощения, изображенном на фиг. 30, для получения летучей кислоты используются и первичный ил из зоны 300 первичного осаждения, и ил, содержащий взвешенные твердые частицы, из зоны 330 окончательного осаждения. Например, если биологический ил из зоны 330 окончательного осаждения не имеет содержания органических веществ, достаточного или подходящего для удовлетворительного удаления фосфора, можно использовать ферментированный первичный ил в качестве источника летучей кислоты, помимо биологического ила или помимо внешнего источника летучей кислоты, такого как ацетат натрия, который также можно использовать. Часть окончательного ила, содержащего взвешенные твердые частицы, подается по трубопроводам 332 и 338 в зону 350 окончательной ферментации ила, где подвергается анаэробной ферментации продолжительностью от полусуток до трех суток, а полученный фильтрат, содержащий летучую кислоту, после этого подается в бескислородную/анаэробную зону 400 по трубопроводу 339. Другая часть окончательного ила подается в бескислородную/анаэробную зону 400 по трубопроводам 347', 347C и 339. Поскольку очищенные сточные воды из зоны 340 первичной ферментации ила и зоны 330 окончательного осаждения совместно транспортируются в трубопроводах 347C и 339, происходит смешивание обоих потоков до попадания их в бескислородную/анаэробную зону 400. Аналогично, поскольку оба эти потока и очищенные сточные воды из зоны 350 окончательной ферментации ила совместно транспортируются в трубопроводе 339, происходит смешивание всех трех потоков до попадания их в бескислородную/анаэробную зону 400. Преимущество этого конкретного варианта воплощения состоит в том, что в нем объединяется летучая кислота из зон первичной и окончательной ферментации для лучшего высвобождения фосфора и восстановления нитрата в бескислородной/анаэробной зоне. In the particular embodiment depicted in FIG. 30, both primary sludge from the primary deposition zone 300 and sludge containing suspended solids from the final deposition zone 330 are used to produce volatile acid. For example, if the biological sludge from the final precipitation zone 330 does not have an organic content sufficient or suitable for satisfactory removal of phosphorus, fermented primary sludge can be used as a source of volatile acid, in addition to biological sludge or in addition to an external source of volatile acid such as sodium acetate, which can also be used. Part of the final sludge containing suspended solids is fed through pipelines 332 and 338 to the zone 350 of final sludge fermentation, where it is subjected to anaerobic fermentation lasting from half a day to three days, and the resulting filtrate containing volatile acid is then fed to an oxygen-free / anaerobic zone 400 through a pipeline 339. Another part of the final sludge is supplied to an oxygen-free / anaerobic zone 400 through pipelines 347 ', 347C and 339. Since the treated wastewater from zone 340 of primary sludge fermentation and zone 330 eye sediments are transported together in pipelines 347C and 339, both streams are mixed until they enter the oxygen-free / anaerobic zone 400. Similarly, since both of these streams and treated wastewater from the final sludge fermentation zone 350 are transported together in pipelines 339, all three are mixed flows until they enter the oxygen-free / anaerobic zone 400. An advantage of this particular embodiment is that it combines volatile acid from the primary and final zones fermentation to better release phosphorus and restore nitrate in an oxygen-free / anaerobic zone.

Обращаясь теперь к конкретным вариантам воплощения, изображенным на фиг. 31-33 соответственно, отметим, что эти конкретные варианты воплощения отличаются от конкретных вариантов воплощения, изображенных на фиг. 28-30 соответственно, тем, что фильтрат из основной зоны 310 аэробного биологического окисления подается по трубопроводу 312 в бескислородную зону 315, где происходит денитрификация (восстановление азота нитрата, содержащегося в растворителе, полученном из основной зоны 310 аэробного биологического окисления, до молекулярного азота) и осуществляется удаление азота из очищенных сточных вод в виде газа. Кроме того, бескислородные условия, преобладающие в бескислородной зоне 315, и дополнительное содержание фосфата в очищенных сточных водах из основной зоны 310 аэробного биологического окисления способствуют дополнительному высвобождению фосфата бактериями в бескислородной зоне 315. Очищенные сточные воды из бескислородной зоны 315 подаются в аэробную/смесительную зону 320 по трубопроводу 317, где аэробные условия и растворенный фосфат, содержащийся в очищенных сточных водах, способствуют бактериальному отбору фосфата, растворенного в сточных водах. По меньшей мере часть ила, содержащего взвешенные твердые частицы из зоны 330 окончательного осаждения, подается по трубопроводам 332 и 334' в бескислородную/анаэробную зону 400 (которая вносит и поддерживает характеристики бескислородной/анаэробной зоны, соответствующие конкретным вариантам воплощения, изображенным на фиг. 11-15). С этого момента взвешенные твердые частицы рециркулируются обратно в основной поток (проходящий из основной зоны 310 аэробного биологического окисления в трубопровод 312, аэробную/смесительную зону 320, трубопровод 322 и зону 330 окончательного осаждения) по трубопроводам 332 и 334', через бескислородную/анаэробную зону 400 и трубопроводы 402 и 312 жидкости и бескислородную зону 315 с тем, чтобы облегчить реализацию способа и получить преимущества, обеспечиваемые настоящим изобретением. Кроме того, бескислородная/анаэробная зона выполняет дополнительную функцию при удалении фосфора. Во всех остальных аспектах конкретный вариант воплощения, изображенный на фиг. 31, соответствует конкретному варианту воплощения, изображенному на фиг. 28, вариант воплощения, изображенный на фиг. 32, соответствует конкретному варианту воплощения, изображенному на фиг. 29, а конкретный вариант воплощения, изображенный на фиг. 33, соответствует конкретному варианту воплощения, изображенному на фиг. 30. Преимущество конкретных вариантов воплощения, изображенных на фиг. 31-33, состоит в том, что благодаря последовательному расположению зон, в которые не вводится кислород, - бескислородной/анаэробной зоны 400 и бескислородной зоны 315 - обеспечиваются последовательно проводимые этапы высвобождения фосфата, что проявляется в большем извлечении фосфата и введении в биомассу на последующем этапе - в аэробной/смесительной зоне 320. Это также проявится в дополнительном последующем восстановлении нитрата. Turning now to the specific embodiments depicted in FIG. 31-33, respectively, note that these specific embodiments are different from the specific embodiments depicted in FIG. 28-30, respectively, by the fact that the filtrate from the main zone 310 of aerobic biological oxidation is fed through a pipe 312 to the oxygen-free zone 315 where denitrification takes place (the reduction of nitrogen of the nitrate contained in the solvent obtained from the main zone 310 of aerobic biological oxidation to molecular nitrogen) and nitrogen is removed from the treated wastewater in the form of gas. In addition, the oxygen-free conditions prevailing in the oxygen-free zone 315 and the additional phosphate content in the treated wastewater from the main zone 310 of aerobic biological oxidation contribute to the additional release of phosphate by bacteria in the oxygen-free zone 315. The purified wastewater from the oxygen-free zone 315 is fed into the aerobic / mixing zone 320 through pipeline 317, where aerobic conditions and dissolved phosphate contained in the treated wastewater contribute to the bacterial selection of phosphate dissolved in the effluent suspended waters. At least a portion of the sludge containing suspended solids from the final deposition zone 330 is fed via lines 332 and 334 ′ to the anoxic / anaerobic zone 400 (which introduces and maintains the characteristics of the anoxic / anaerobic zone corresponding to the particular embodiments depicted in FIG. 11 -fifteen). From this moment, suspended solids are recycled back to the main stream (passing from the main zone 310 of aerobic biological oxidation to line 312, aerobic / mixing zone 320, line 322 and final deposition zone 330) through lines 332 and 334 ', through an oxygen-free / anaerobic zone 400 and fluid conduits 402 and 312 and an oxygen-free zone 315 in order to facilitate the implementation of the method and to obtain the advantages provided by the present invention. In addition, the oxygen-free / anaerobic zone performs an additional function in the removal of phosphorus. In all other aspects, the particular embodiment depicted in FIG. 31 corresponds to the particular embodiment depicted in FIG. 28, the embodiment depicted in FIG. 32 corresponds to the particular embodiment depicted in FIG. 29, and the specific embodiment depicted in FIG. 33 corresponds to the particular embodiment depicted in FIG. 30. The advantage of the specific embodiments depicted in FIG. 31-33, consists in the fact that due to the sequential arrangement of the zones into which oxygen is not introduced - the oxygen-free / anaerobic zone 400 and the oxygen-free zone 315 - sequentially carried out stages of phosphate release are provided, which is manifested in a greater extraction of phosphate and introduction into the biomass at a subsequent stage - in the aerobic / mixing zone 320. This will also be manifested in additional subsequent reduction of nitrate.

Пример 1. Example 1

Сравнение способа очистки сточных вод с помощью капельного биологического фильтра. Comparison of the method of wastewater treatment using a drip biological filter.

Чтобы исследовать влияние этапа смешивания в аэробных условиях и бескислородных/анаэробных условий на обработку очищенных сточных вод капельного биологического фильтра, очищенные сточные воды капельного биологического фильтра подвергали воздействию трех различных рабочих условий:
1. Капельный биологический фильтр (КБФ (TF)) + резервуар для осаждения (РО (ST)).
In order to investigate the effect of the mixing step under aerobic conditions and oxygen-free / anaerobic conditions on the treatment of treated wastewater of a drip biological filter, the treated wastewater of a drip biological filter was subjected to three different operating conditions:
1. Drip biological filter (CBF (TF)) + sedimentation tank (PO (ST)).

2. КБФ + резервуар для контакта при смешивании в аэробных условиях (аэробный/смесительный резервуар, АСР (АМТ)) + РО. 2. CBF + reservoir for contact during mixing under aerobic conditions (aerobic / mixing tank, ACP (AMT)) + PO.

3. КБФ + АСР + РО + бескислородная/анаэробная очистка оборотного ила. 3. CBF + ASR + PO + oxygen-free / anaerobic treatment of recycled sludge.

Во всех трех технологических схемах использовали насос для возврата ила, чтобы направлять осажденный ил из резервуара для осаждения в любое место технологической цепочки обработки фильтрата капельного биологического фильтра. In all three technological schemes, a sludge return pump was used to direct the precipitated sludge from the sedimentation tank to any place in the technological chain of processing the filtrate of a drip biological filter.

Блоки капельных биологических фильтров и резервуары для осаждения, использовавшиеся в течение всего эксперимента, имели идентичные габариты и технологические размеры. Принципиальные схемы способов обработки очищенных сточных вод капельного биологического фильтра изображены на фиг. 2. The units of drip biological filters and sedimentation tanks used throughout the experiment had identical dimensions and technological dimensions. Schematic diagrams of methods for treating treated wastewater of a drip biological filter are shown in FIG. 2.

Оборудование и рабочие условия. Equipment and working conditions.

Были сконструированы три идентичных блока капельных биологических фильтров высотой 1,2 метра (4 фута). На фиг. 3 изображено экспериментальное оборудование, а в таблице 3 приведены подробные размеры блока капельного биологического фильтра. Втекающие сточные воды подавали в верхнюю часть капельного биологического фильтра. Рециркуляция потока очищенных сточных вод отсутствовала. Равномерное распределение скорости потока обеспечивали путем установки распределителя потока в 15 см над поверхностью (фильтрующего - прим. перев.) материала. Распределитель потока был изготовлен на основе найлонового сетчатого фильтра с мелкими отверстиями сетки (размер отверстия составлял 0,16 см или 1/16 дюйма). Ввиду наличия столба жидкости высотой 30 см между отверстием для впуска втекающей жидкости и распределителем потока капли сточных вод ударялись о распределитель потока, что приводило к однородному распылению мелких капель по всему поперечному сечению поверхности (фильтрующего - прим. перев.) материала. Было необходимо прочищать распределитель потока через каждые трое суток работы ввиду нароста избыточной слизи на распределителе, сопровождавшегося сниженной эффективностью равномерного распределения потока. Другим отличительным признаком установки капельного биологического фильтра было использование сетчатого фильтра с мелкими отверстиями сетки (размер отверстия составлял 0,03 см или 1/32 дюйма) в верхней и нижней частях фильтра, что становится необходимым по причине возможного скопления мух. Сетчатый фильтр обеспечивал вентиляцию, одновременно препятствуя проникновению мух. Three identical blocks of drip biological filters 1.2 meters (4 feet) high were constructed. In FIG. 3 shows the experimental equipment, and table 3 shows the detailed dimensions of the unit of the drip biological filter. Flowing wastewater was supplied to the top of a drip biological filter. There was no recirculation of the treated wastewater stream. A uniform distribution of the flow rate was ensured by installing a flow distributor 15 cm above the surface of the (filtering - approx. Transl.) Material. The flow distributor was made on the basis of a nylon mesh filter with small mesh holes (the hole size was 0.16 cm or 1/16 inch). Due to the presence of a liquid column 30 cm high between the inflowing fluid inlet and the flow distributor, the wastewater droplets hit the flow distributor, which resulted in uniform spraying of small droplets over the entire cross-section of the surface (filtering - approx. Transfer) of the material. It was necessary to clean the flow distributor every three days of operation due to the build-up of excess mucus on the dispenser, accompanied by a reduced efficiency of uniform flow distribution. Another hallmark of installing a drip biological filter was the use of a strainer with small mesh holes (the hole size was 0.03 cm or 1/32 inch) in the upper and lower parts of the filter, which becomes necessary due to the possible accumulation of flies. The strainer provided ventilation while preventing the entry of flies.

Улучшенные свойства осаждения ила и кинетика этапов очистки были исследованы на лабораторной блок-схеме. Установка включала в себя калиброванный питающий резервуар, содержащий синтетические сточные воды для системы и блока капельного биологического фильтра. Очищенные сточные воды капельного биологического фильтра, содержащие неметаболизированные субстраты и сброшенную биомассу, смешивали с рециркулированным илом из бескислородного/анаэробного резервуара в аэробной/смесительной зоне. Резервуар для осаждения содержал очищенные сточные воды из аэробного/смесительного резервуара. Надосадочную жидкость или очищенные сточные воды собирали в калиброванный резервуар для окончательной очистки. Осажденный ил из резервуара для осаждения пропускали в бескислородный/анаэробный резервуар. The improved sludge deposition properties and kinetics of the purification steps were investigated in a laboratory flow chart. The installation included a calibrated feed tank containing synthetic wastewater for the system and the drip biological filter unit. The treated wastewater of a drip biological filter containing non-metabolized substrates and discharged biomass was mixed with recycled sludge from an oxygen-free / anaerobic tank in the aerobic / mixing zone. The sedimentation tank contained treated wastewater from the aerobic / mixing tank. The supernatant or treated wastewater was collected in a calibrated tank for final purification. Precipitated sludge from the sedimentation tank was passed into an oxygen-free / anaerobic tank.

Бескислородные/анаэробные резервуары были выполнены из прозрачных акриловых пластин толщиной 1/4 дюйма (0,635 см). Аэрацию и полное смешивание в аэробном/смесительном резервуаре осуществляли с помощью воздушного насоса (мощностью 15 Вт) и рассеивающего оселка. The oxygen-free / anaerobic tanks were made of transparent acrylic plates with a thickness of 1/4 inch (0.635 cm). Aeration and complete mixing in the aerobic / mixing tank was carried out using an air pump (15 W power) and a diffusing donkey.

Условия бескислородного/анаэробного процесса обеспечивали путем установки бескислородного/анаэробного резервуара, который был выполнен из прозрачного акрилового цилиндра внутренним диаметром (ВД (ID)) 7,62 мм или 3 дюйма. Магнитный стержень длиной 3/4 дюйма (1,5 см) помещали внутрь резервуара, чтобы обеспечить условия полного смешивания. Акриловая пластина толщиной 5/8 дюйма (1,6 см) в нижней части бескислородного/анаэробного резервуара экранировала избыточное тепло от магнитного смесителя. В верхнюю часть реактора были вставлены платиновые электроды для измерения уровня потенциала электродов в резервуаре. The oxygen-free / anaerobic process conditions were provided by installing an oxygen-free / anaerobic tank, which was made of a transparent acrylic cylinder with an inner diameter (ID) of 7.62 mm or 3 inches. A 3/4 inch (1.5 cm) magnetic rod was placed inside the tank to ensure complete mixing. A 5/8 inch (1.6 cm) thick acrylic plate at the bottom of the oxygen-free / anaerobic tank shielded excess heat from the magnetic mixer. Platinum electrodes were inserted into the top of the reactor to measure the level of electrode potential in the tank.

Резервуар для осаждения был выполнен из прозрачного акрилового цилиндра внутренним диаметром (ВД) 10,2 см или 4 дюйма, а в нижней его части был закреплен пластмассовый конус. В лабораторных установках была реализована схема гравитационного течения (самотека) от отверстия для впуска сточных вод до отверстия для выпуска очищенных сточных вод, за исключением подачи сточных вод и возврата ила из резервуара для осаждения, которые осуществлялись многоканальными насосами "Мастерфлекс" (Masterflex) (модель "Коул Пармер 7567" (Cole Parmer Model 7567)). The deposition tank was made of a transparent acrylic cylinder with an inner diameter (ID) of 10.2 cm or 4 inches, and a plastic cone was fixed in its lower part. In laboratory facilities, a gravity flow diagram (gravity flow) was implemented from the wastewater inlet to the treated wastewater outlet, except for the supply of wastewater and the return of sludge from the sedimentation tank, which were carried out by Masterflex multi-channel pumps (model "Cole Parmer Model 7567" (Cole Parmer Model 7567)).

Эталонные загрузки органических веществ были основаны на данных промышленной обработки, представленных Норрисом и соавторами [1,2], которые показали максимальную загрузку 35 фунтов (15,876 кг) для БХПК и ВТЧ менее 10 мг/л. В этом исследовании скорости расхода через капельные биологические фильтры поддерживали такими, что они могли обеспечить эквивалентную загрузку органических веществ 0,66 кг ХПК/сутки/м3 (приближенный базис БХПК5 0,46 кг БХПК/сутки/м3) и гидравлическую скорость загрузки 50 галлонов в сутки на кв. фут (гал/сутки/фт2) (2 м3/сутки/м2).Reference loads of organic substances were based on industrial processing data reported by Norris et al. [1,2], which showed a maximum load of 35 pounds (15.876 kg) for BHPC and HFC less than 10 mg / L. In this study, the flow rates through the drip biological filters were maintained such that they could provide an equivalent load of organic substances of 0.66 kg COD / day / m 3 (approximate base of BHPC 5 0.46 kg BHPC / day / m 3 ) and hydraulic loading speed 50 gallons per day per square meter ft (gal / day / ft 2 ) (2 m 3 / day / m 2 ).

Время гидравлического удержания (ВГУ) в аэробном/смесительном резервуаре в установках 2 и 3 сначала поддерживали на уровне 15 минут, и 15 минут ВГУ предусматривали для бескислородного/анаэробного резервуара в установке 3. Подача в аэробный/смесительный резервуар составляла одну единицу очищенных сточных вод капельного биологического фильтра, смешанную с одной единицей очищенных сточных вод бескислородного/анаэробного резервуара. Работу трех установок сравнивали на основании данных о работе в установившемся режиме, собранных в течение одного месяца. The hydraulic retention time (HUA) in the aerobic / mixing tank in units 2 and 3 was initially maintained at 15 minutes, and 15 minutes of the HUA were provided for an oxygen-free / anaerobic tank in unit 3. The feed to the aerobic / mixing tank was one unit of treated wastewater biological filter mixed with one unit of treated wastewater of an oxygen-free / anaerobic tank. The operation of the three units was compared on the basis of steady state data collected over a period of one month.

Отбор образцов в установившемся режиме и экспериментальные периоды. Steady-state sampling and experimental periods.

Образцы втекающих сточных вод брали из калиброванного питающего резервуара, а свежие образцы очищенных сточных вод капельного биологического фильтра собирали из отверстия для выпуска фильтрата капельного биологического фильтра для анализа. Образцы ила брали из аэробного/смесительного резервуара для испытаний на уровень ОПИ, ВКП и поглощение РК. Сразу после измерений ОПИ и скорости поглощения кислорода разновидности ила возвращали в систему. Samples of inflowing wastewater were taken from a calibrated feed tank, and fresh samples of purified wastewater from a drip biological filter were collected from a hole for discharging the filtrate of a drip biological filter for analysis. Sludge samples were taken from the aerobic / mixing tank for testing for the level of OPI, VKP and absorption of RK. Immediately after measurements of the OPI and oxygen absorption rate, the sludge species were returned to the system.

Сточные воды. Wastewater.

Была осуществлена подача растворимого синтетического субстрата. Состав раствора синтетических сточных вод, который моделирует состав бытовых сточных вод, представлен в таблице 4. Органический состав этого субстрата использовали Симон (Symons) и др. [13] для лабораторных исследований очистки активным илом и применяли Венд (Wend) и Молор (Molor) [14] для лабораторных исследований очистки с помощью пленочного реактора с закрепленными на растянутой пленке клетками,
считая этот состав обычным, простым в употреблении и приблизительно отражающим концентрацию жиров, карбонатов и белков в бытовых сточных водах. Белок присутствует в виде питательного бульона, представляющего 65% химической потребности в кислороде (ХПК), карбонат присутствует в виде глюкозы, представляющей 25% ХПК, а жирная кислота присутствует в виде олеата натрия, представляющего 10% ХПК.
A soluble synthetic substrate was supplied. The composition of the synthetic wastewater solution, which simulates the composition of domestic wastewater, is presented in Table 4. The organic composition of this substrate was used by Simons et al. [13] for laboratory studies of activated sludge treatment and Wend and Molor were used. [14] for laboratory studies of purification using a film reactor with cells attached to the stretched film,
Considering this composition to be ordinary, easy to use and approximately reflecting the concentration of fats, carbonates and proteins in domestic wastewater. Protein is present as a nutrient broth representing 65% of the chemical oxygen demand (COD), carbonate is present as glucose representing 25% COD, and fatty acid is present as sodium oleate, representing 10% COD.

Аналитические методы
ХПК образцов определяли методом калориметрии обратного стока согласно "Стандартным методам" [15]. Однако пробы для определения ХПК на низких уровнях подвергали обратному титрованию стандартным раствором железоаммиачных квасцов с помощью ферроинового индикатора (ferroin indicator).
Analytical methods
COD of the samples was determined by the method of calorimetry of the return flow according to the Standard Methods [15]. However, samples for the determination of COD at low levels were back titrated with a standard solution of iron-ammonium alum using a ferroin indicator.

Концентрацию ВТЧ в образцах определяли согласно "Стандартным методам" [15]. Использовали стеклянные фильтры "Ватман (Whatman)" марки 934H, которые имели диаметр 47 мм и номинальный размер ячеек 1,2 мкм. Сушильная печь ("Пресизион Сайентифик" (Precision Scientific), модель 18) поддерживала температуру 103oC (±1oF). Летучие взвешенные твердые частицы (ЛВТТ (VSS)) определяли с помощью муфельной печи ("Термолин" (Thermolyne), модель F-A1738, "Киброн Корп. " (Cybron Corp. )) при 550oC. Гравитационный анализ проводили на лабораторных весах ("Меттлер" (Mettler), модель "Тип 15").The concentration of HPV in the samples was determined according to the Standard Methods [15]. Used Whatman glass filters, grade 934H, which had a diameter of 47 mm and a nominal mesh size of 1.2 μm. A drying oven (Precision Scientific, Model 18) maintained a temperature of 103 ° C (± 1 ° F). Volatile suspended solids (LVSS (VSS)) were determined using a muffle furnace (Thermolyne, model F-A1738, Cybron Corp.) at 550 o C. Gravity analysis was performed on a laboratory balance ("Mettler", model "Type 15").

Аналитический метод определения содержания ВКП в образце ила из бескислородного/анаэробного резервуара был объектом интенсивного поиска) [16, 17, 18], и разработаны различные его модификации [5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 16, 17] . Аналитические измерения содержания внеклеточных полимерных материалов из образца ила проводили на основании гравитационного измерения содержания находящихся в растворителе нерастворенных биологических полимеров после центрифугирования и ультразвуковой обработки ила. Метод контроля был следующим. Из каждого реактора брали по сорок миллилитров образца ила и аккуратно помещали в трубки для центрифугирования (вместимостью по 50 мл) с помощью пипетки с широкой горловиной. Трубки с образцами помещали в высокоскоростную центрифугу (ВСЦ (ICE) модели НТ) и центрифугировали 15 минут при 2700g. Надосадочную жидкость аккуратно сливали из трубок, а из оставшихся твердых частиц получали суспензию, добавляя дистиллированную воду до получения объема 40 мл. Повторно взвешенные разновидности ила аккуратно переливали в стеклянные химические стаканы вместимостью по 100 мл и подвергали ил воздействию ультразвука в ультразвуковом разрушающем устройстве ("Хеат-Систем Ультрасоник инк. " (Heat-System Ultrasonic Inc.), модель W 200) при номинальной мощности на выходе 20E в течение 20 минут. Каплю обработанного ультразвуком ила извлекали из химического стакана для проверки жизнеспособности микроорганизмов с помощью микроскопа. Сразу после проверки под микроскопом ил помещали в трубки для центрифугирования и центрифугировали более 10 минут при 7000g. Разновидности ила аккуратно перемещали в конические колбы и добавляли 80 мл смеси (1:1) ацетона и этилового спирта. Содержимое колб тщательно перемешивали. Затем закрывали пробки и помещали колбы на ночь в холодильник с температурой внутри 5oC. После охлаждения нерастворенные осадки фильтровали через стекловолоконный фильтр ("Ватман AH937", диаметром 47 мм), а фильтровальную бумагу помещали в алюминиевую посуду и накрывали чашкой Петри. Проводили сушку при 80oC в течение 1 часа в сушильной печи ("Пресизион Сайентифик", модель 18). (На этапе сушки в конвекционной печи фильтровальную бумагу следует поместить в чашку Петри, чтобы предотвратить возможные потери ВКП из-за конвекции нагретого воздуха). Нерастворенный в растворителе внеклеточный полимер (ВКП), собранный на стекловолоконном фильтре, анализировали на аналитических весах ("Меттлер", модель 15).An analytical method for determining the concentration of ATP in the sludge sample from an oxygen-free / anaerobic reservoir was an object of intensive search) [16, 17, 18], and its various modifications were developed [5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 16, 17]. Analytical measurements of the content of extracellular polymeric materials from a sludge sample were carried out on the basis of gravitational measurement of the content of insoluble biological polymers in a solvent after centrifugation and ultrasonic treatment of sludge. The control method was as follows. Forty milliliters of a sludge sample was taken from each reactor and carefully placed in centrifugation tubes (with a capacity of 50 ml) using a wide-neck pipette. Tubes with samples were placed in a high speed centrifuge (WCC (ICE) model NT) and centrifuged for 15 minutes at 2700g. The supernatant was carefully drained from the tubes, and a suspension was obtained from the remaining solid particles by adding distilled water to obtain a volume of 40 ml. The re-weighed sludge varieties were carefully poured into 100 ml glass beakers and subjected to ultrasound in a ultrasonic destructive device (Heat-System Ultrasonic Inc., Model W 200) at rated output 20E for 20 minutes. A drop of ultrasonically treated sludge was removed from a beaker to check the viability of the microorganisms using a microscope. Immediately after checking under a microscope, sludge was placed in centrifugation tubes and centrifuged for more than 10 minutes at 7000g. A variety of sludge was carefully transferred to a conical flask and 80 ml of a mixture (1: 1) of acetone and ethyl alcohol was added. The contents of the flasks were thoroughly mixed. Then the plugs were closed and the flasks were placed overnight in a refrigerator with a temperature inside of 5 o C. After cooling, insoluble precipitates were filtered through a glass fiber filter (Whatman AH937, diameter 47 mm), and filter paper was placed in aluminum dishes and covered with a Petri dish. Drying was carried out at 80 ° C. for 1 hour in a drying oven (Precision Science, Model 18). (At the drying stage in a convection oven, filter paper should be placed in a Petri dish to prevent possible losses of the CWP due to convection of heated air). Solvent-free extracellular polymer (VKP) collected on a glass fiber filter was analyzed on an analytical balance (Mettler model 15).

Объемный показатель ила (ОПИ) - это объем в миллилитрах, который занимает 1 г суспензии после 30 минут осаждения. Ввиду ограниченного объема образца контроль ОПИ проводили с помощью градуированного цилиндра вместимостью 100 мл ("Кимакс гранд", "Фишер кат." (Kymax grand, Fisher Cat), #08-554E). Данные ОПИ, полученные из цилиндра вместимостью 100 мл, несколько выше, чем данные стандартных испытаний для определения ОПИ с использованием градуированного цилиндра вместимостью 1 л. The sludge volume indicator (OPI) is the volume in milliliters that takes 1 g of suspension after 30 minutes of precipitation. Due to the limited sample volume, the OPI was monitored using a graduated cylinder with a capacity of 100 ml (Kimax grand, Fisher Cat. (Kymax grand, Fisher Cat), # 08-554E). The OPI data obtained from a cylinder with a capacity of 100 ml is slightly higher than the standard test data for determining the OPI using a graduated cylinder with a capacity of 1 liter.

Методика испытаний для определения БХПК была рекомендована "Стандартными методами" [15] . Каждое испытание для определения БХПК проводили с применением ингибитора нитрификации и раствора глюкозы и глутаминовой кислоты в качестве эталонного образца. The test procedure for determining BHPC was recommended by the "Standard Methods" [15]. Each test to determine BHPC was performed using a nitrification inhibitor and a solution of glucose and glutamic acid as a reference sample.

Начальная операция. Initial operation.

Чтобы инициировать рост биопленки на фильтрующем материале, взяли образец посевного материала активного ила с установки для очистки сточных вод в Рокленд Каунти (Rockland Colunty), Нью-Йорк, смешали с синтетическими сточными водами и ввели в лабораторные капельные биологические фильтры. Биопленка имела цвет от желтого до светло-коричневого. ХПК и расход исходного фильтрата поддерживали на уровне примерно 200 мл/л и 20 л в сутки соответственно. Поверхности фильтрующего материала в капельных биологических фильтрах в конце концов покрылись темно-коричневой биопленкой за четыре недели работы. Концентрацию ХПК и расход втекающих сточных вод увеличили до 400 мл/л и 24 л/сутки соответственно для работы в установившемся режиме, как указано выше. Проверка под микроскопом очищенных сточных вод капельного биологического фильтра при 100-кратном увеличении выявила присутствие простейших (свободно плавающие реснички и стебельчатые реснички), а также некоторых нитеобразных микроорганизмов. Очищенные сточные воды капельного биологического фильтра подвергали воздействию различных условий обработки, описанных в экспериментальных методиках. To initiate biofilm growth on the filter media, an activated sludge seed sample was taken from a wastewater treatment plant in Rockland Colunty, New York, mixed with synthetic wastewater and introduced into laboratory biological droplets. The biofilm was yellow to light brown in color. COD and the flow rate of the starting filtrate were maintained at about 200 ml / L and 20 L per day, respectively. The surfaces of the filter material in the drip biological filters were finally coated with a dark brown biofilm in four weeks of operation. The concentration of COD and the flow rate of the effluent was increased to 400 ml / l and 24 l / day, respectively, to operate in steady state, as described above. A microscopic examination of the treated wastewater of a droplet biological filter at a 100-fold increase revealed the presence of protozoa (free-floating cilia and stalked cilia), as well as some filamentous microorganisms. The purified wastewater of a drip biological filter was subjected to various treatment conditions described in experimental methods.

Сравнение обработки очищенных сточных вод капельного биологического фильтра. Comparison of the treatment of treated wastewater drip biological filter.

Схематические принципиальные схемы установок 1, 2 и 3 приведены на фиг. 2. Лабораторная установка 1 представляла собой одноступенчатую систему капельного биологического фильтра и работала как устройство управления. В лабораторную установку 2 был введен аэробный/смесительный резервуар, чтобы смоделировать способ очистки путем контакта капельного биологического фильтра с твердыми частицами. В лабораторную установку 3, помимо аэробного/смесительного резервуара, был введен бескислородный/анаэробный резервуар для контроля влияния бескислородных/анаэробных условий при обработке очищенных сточных вод капельного биологического фильтра. Schematic diagrams of installations 1, 2, and 3 are shown in FIG. 2. Laboratory installation 1 was a single-stage system of a drip biological filter and worked as a control device. An aerobic / mixing tank was introduced into laboratory unit 2 to simulate a cleaning method by contacting a drip biological filter with solid particles. In addition to the aerobic / mixing tank, an oxygen-free / anaerobic tank was introduced into laboratory unit 3 to control the influence of oxygen-free / anaerobic conditions in the treatment of treated wastewater using a drip biological filter.

Во время эксперимента поддерживали скорости гидравлической загрузки на уровне 40,2-41,2 гал/сутки/кв.фут (2,03-2,05 м3/сутки/м2), доводя расход до 23,6-23,9 л/сутки (6,2-6,3 гал/сутки). ХПК жидкости, втекающей в капельный биологический фильтр, поддерживали на уровне примерно 200 мл/л для акклиматизации, но увеличивали в диапазоне примерно до 400 мл/л для нормальной работы. Таким образом, органические загрузки капельных биологических фильтров при работе в установившемся режиме находились в диапазоне 0,44-0,46 кг ХПК/сутки/м3 (49,8-50,4 фунтов ХПК/сутки/1000 куб.футов). Время гидравлического удержания (ВГУ) в аэробных/смесительных резервуарах в установках 2 и 3 поддерживали на уровне 15 минут, и ВГУ в бескислородном/анаэробном резервуаре в установке 3 также поддерживали равным 15 минутам. Подробные рабочие условия сведены в таблицу 5.During the experiment, the hydraulic loading rates were maintained at the level of 40.2-41.2 gal / day / sq. Ft (2.03-2.05 m 3 / day / m 2 ), bringing the flow rate to 23.6-23.9 l / day (6.2-6.3 gal / day). The COD of the fluid flowing into the drip biological filter was maintained at about 200 ml / L for acclimatization, but increased in the range to about 400 ml / L for normal operation. Thus, the organic loading of the drip biological filters when operating in the steady state was in the range of 0.44-0.46 kg COD / day / m 3 (49.8-50.4 pounds COD / day / 1000 cubic feet). The hydraulic retention time (HHC) in aerobic / mixing tanks in plants 2 and 3 was maintained at 15 minutes, and the HHC in an oxygen-free / anaerobic tank in installation 3 was also maintained at 15 minutes. Detailed operating conditions are summarized in table 5.

Результаты эксперимента, полученные при рассмотрении способов обработки очищенных сточных вод капельных биологических фильтров, сведены в таблицу 6. Каждое приведенное значение является средним показателем по 7 экспериментальным точкам отбора данных. The experimental results obtained by considering methods of treating treated wastewater of drip biological filters are summarized in table 6. Each given value is an average of 7 experimental data sampling points.

Химическая потребность в растворенном кислороде (ХПРК) в очищенных сточных водах капельного биологического фильтра оставалась, в основном, в диапазоне 83-88 мг/л, указывая, что скорости удаления растворенных органических веществ для трех установок капельных биологических фильтров были сравнимы по уровню. Однако общая ХПК (ОХПК) и концентрации ВТЧ в очищенных сточных водах капельных биологических фильтров изменялись от 177 мг/л до 208 мг/л и от 80 мг/л до 95 мг/л соответственно. Изменение параметров ВТЧ и ОХПК очищенных сточных вод капельных биологических фильтров показывает, что скорости сброса (slough-off) биопленки в трех установках капельных биологических фильтров были на разных уровнях при идентичных условиях работы капельных биологических фильтров. Результаты также позволяют предположить, что резервуар окончательного осаждения в установке капельного биологического фильтра может принимать разные загрузки твердых частиц при одних и тех же условиях содержания органических веществ и гидравлической загрузки. Следовательно, успешная работа резервуаров окончательного осаждения в установках капельных биологических фильтров должна зависеть от хорошей флокуляции ила, а также от надлежащей конструкции резервуара для осаждения, позволяющей нивелировать флуктуации загрузки твердых частиц при нормальных рабочих условиях. The chemical need for dissolved oxygen (CLCD) in the treated wastewater of the drip biological filter remained mainly in the range of 83-88 mg / L, indicating that the rates of removal of dissolved organic substances for the three plants of drip biological filters were comparable in level. However, the total COD (OCPC) and the concentration of HPV in the treated wastewater of drip biological filters varied from 177 mg / L to 208 mg / L and from 80 mg / L to 95 mg / L, respectively. Changes in the VHF and OHPC parameters of the treated wastewater of the drip biological filters show that the slough-off biofilms in the three drip biological filter plants were at different levels under identical operating conditions of the drip biological filters. The results also suggest that the final sedimentation tank in the drip biological filter installation can accept different solids loads under the same conditions of organic matter and hydraulic loading. Therefore, the successful operation of the final sedimentation tanks in the drip biological filter plants should depend on good flocculation of sludge, as well as on the proper design of the sedimentation tank, which makes it possible to level fluctuations in the loading of solid particles under normal operating conditions.

Были рассчитаны эффективности снижения ХПРК и удаления ВТЧ для трех разных способов обработки очищенных сточных вод, которые представлены в таблице 7. The efficiencies of reducing CPRD and removal of HPV were calculated for three different treatment methods for treated wastewater, which are presented in table 7.

Капельные биологические фильтры имели схожие эффективности снижения ХПРК в диапазоне 83-88%. Однако эффективности снижения ХПРК трех способов обработки очищенных сточных вод заметно отличались. Например, контрольная установка 1, имевшая резервуар для осаждения, применявшийся только для обработки очищенных сточных вод, показала только 20,7% снижения ХПРК; этот параметр рассчитывается на основе параметров очищенных сточных вод капельного биологического фильтра (величина 83,2 мг/л уменьшилась до 66,0 мг/л). Наоборот, примерно 21% метаболизированных органических веществ в очищенных сточных водах капельного биологического фильтра были восстановлены микроорганизмами в течение периодов осаждения. Drip biological filters had similar efficiencies in reducing CRPC in the range of 83-88%. However, the effectiveness of the reduction of CPRC of the three methods for treating treated wastewater was noticeably different. For example, control unit 1, which had a sedimentation tank, used only for treatment of treated wastewater, showed only a 20.7% reduction in CRPC; this parameter is calculated on the basis of the parameters of the treated wastewater of the drip biological filter (the value of 83.2 mg / l decreased to 66.0 mg / l). Conversely, approximately 21% of the metabolized organic matter in the treated wastewater of a drip biological filter was recovered by microorganisms during the precipitation periods.

Однако эффективность снижения ХПРК на этапе аэрации в лабораторной установке 2 составляла 55,9%, будучи определена на основе ХПРК очищенных сточных вод капельного биологического фильтра. Дополнительное снижение на 35% в очищенных сточных водах капельного биологического фильтра было достигнуто в течение 15-минутной аэрации, а снижение ХПРК на величину свыше 21% было обеспечено резервуаром для осаждения. However, the reduction efficiency of CPRK at the aeration stage in laboratory installation 2 was 55.9%, being determined on the basis of the CPRP of treated wastewater of a drip biological filter. An additional 35% reduction in the treated wastewater of the drip biological filter was achieved during a 15-minute aeration, and a decrease in CPRK of over 21% was provided by a sedimentation tank.

Снижение ХПРК на этапе аэрации при бескислородной/анаэробной очистке было превосходным и составляло 73,2% на основе параметров очищенных сточных вод капельного биологического фильтра. Введение этапа бескислородной/анаэробной очистки в установке 3 снизило ХПРК дополнительно на 17% по сравнению с установкой 2. Результаты показывают, что ХПРК в очищенных сточных водах капельного биологического фильтра снизилась за счет ила, образовавшегося в течение 15 минут этапа бескислородной/анаэробной очистки в дополнение к этапу аэробного смешивания. The reduction in CLCD during the aeration stage during oxygen-free / anaerobic treatment was excellent and amounted to 73.2% based on the parameters of the treated wastewater drip biological filter. The introduction of the oxygen-free / anaerobic treatment step in Unit 3 reduced the CPRK by an additional 17% compared to Unit 2. The results show that the CPRP in the treated wastewater of the drip biological filter decreased due to the sludge formed during the 15 minutes of the oxygen-free / anaerobic treatment stage in addition to the aerobic mixing step.

Положительный эффект бескислородной/анаэробной очистки также сказался на эффективности удаления ВТЧ. Эффективность удаления ВТЧ на этапе осаждения в лабораторной установке 1 составила 69,9% при содержании ВТЧ в окончательно очищенных сточных водах 14,3 мг/л. Это полностью соответствует ограничению величиной 30 мг/л, накладываемому на вторичную обработку. Установки 2 и 3 показали эффективность удаления ВТЧ 89,2 и 92,5% соответственно, и это значит, что такие способы очистки в окончательно очищенных сточных водах капельного биологического фильтра позволяют получить значительно более низкое содержание ВТЧ, чем норматив вторичной очистки, выражаемый величиной 30 мг/л. Удаление ВТЧ в установке с осуществлением этапа аэробного смешивания и бескислородной/анаэробной очистки обеспечивало наилучшие рабочие характеристики, показав, что дополнительная бескислородная/анаэробная очистка была более эффективной при снижении содержания ВТЧ наряду с удалением органических веществ. The beneficial effect of oxygen-free / anaerobic treatment has also affected the efficiency of the removal of HPV. The efficiency of the removal of HPM at the deposition stage in laboratory installation 1 was 69.9% with a content of HPM in the finally treated wastewater of 14.3 mg / L. This fully complies with the 30 mg / L limit on secondary treatment. Installations 2 and 3 showed the efficiency of removal of HFCs of 89.2 and 92.5%, respectively, and this means that such cleaning methods in the finally treated wastewater of a drip biological filter allow a significantly lower content of HFC to be obtained than the secondary treatment standard, expressed as 30 mg / l Removing the HF in the installation with the aerobic mixing and oxygen-free / anaerobic cleaning step provided the best performance, showing that the additional oxygen-free / anaerobic cleaning was more effective at lowering the HF content along with the removal of organic substances.

Этап аэробного смешивания в установках 2 и 3 также положительно повлиял на микробиологическое качество конечного фильтрата. В процессе эксперимента на поверхности резервуара для осаждения в установке 1 проявился незначительный рост грибков и водяной плесени. Однако в резервуарах для осаждения в установках очистки 2 и 3 наблюдался коричневый цвет, отмечено наличие простейших (стебельчатые реснички и свободно плавающие реснички) и высокие уровни содержания животных видов (нематод). В отличие от этого осажденный ил контрольной установки 1 имел цвет от темно-коричневого до черного, а микробные виды не были столь обильны, как в иле с установок 2 и 3. The aerobic mixing stage in plants 2 and 3 also positively affected the microbiological quality of the final filtrate. During the experiment, a slight growth of fungi and water mold appeared on the surface of the sedimentation tank in Unit 1. However, brown color was observed in the sedimentation tanks in treatment plants 2 and 3, the presence of protozoa (stalked cilia and free-floating cilia) and high levels of animal species (nematodes) were noted. In contrast, the precipitated sludge from control plant 1 was dark brown to black in color, and the microbial species were not as abundant as those from plants 2 and 3.

Уровни содержания фосфата (PO4-P) в бескислородном/анаэробном иле очищенных сточных вод капельного биологического фильтра и конечном очищенных сточных вод определяли по отфильтрованному образцу. 45 минут ВГУ в бескислородном/анаэробном резервуаре обеспечивали высвобождение до 10,6 мг/л PO4-P. Высвобожденный PO4-P после этого отбирался илом в аэробном/смесительном резервуаре (30 минут ВГУ), и данные окончательно очищенных сточных вод показали 11,1 мг/л PO4-P, удаленного при обработке очищенных сточных вод. На этапе очистки очищенных сточных вод было удалено 75 мг/л ХПРК (базис БХПРК5 54 мг/л). Следовательно, метаболическая потребность в фосфоре составляла менее 2 мг/л, показывая, что свыше 8 мг/л было удалено PO4-P на этапе очистки очищенных сточных вод.The levels of phosphate (PO 4 -P) in the oxygen-free / anaerobic sludge of the treated wastewater of the drip biological filter and the final treated wastewater were determined by the filtered sample. 45 minutes of HHU in an oxygen-free / anaerobic reservoir provided a release of up to 10.6 mg / L PO 4 -P. The released PO 4 -P was then sampled by sludge in an aerobic / mixing tank (30 minutes of HHP), and the data of the finally treated wastewater showed 11.1 mg / L of PO 4 -P removed during the treatment of the treated wastewater. At the stage of purification of treated wastewater, 75 mg / L of CPRK was removed (basis BHPC 5 54 mg / L). Therefore, the metabolic phosphorus requirement was less than 2 mg / L, indicating that over 4 mg / L, PO 4 -P was removed during the treatment of the treated wastewater.

Пример 2. Example 2

Способ очистки сточных вод реализовали в соответствии с технологической картой, изображенной на фиг. 18. Основная зона аэробного биологического окисления представляла собой одноступенчатый лабораторный (диаметром 0,5 фута (152,4 мм)) вращающийся биологический контактор (ВБК). После ВБК в технологической цепочке были установлены бескислородный резервуар, аэробный/смесительный резервуар и резервуар окончательного осаждения. Единственным источником летучей кислоты был олеат натрия, который вводили в бескислородный резервуар. The wastewater treatment method was implemented in accordance with the flow chart shown in FIG. 18. The main zone of aerobic biological oxidation was a single-stage laboratory (0.5 ft (152.4 mm in diameter)) rotating biological contactor (VBK). After VBC, an oxygen-free tank, an aerobic / mixing tank, and a final sedimentation tank were installed in the process chain. The only source of volatile acid was sodium oleate, which was introduced into an anoxic tank.

Время гидравлического удержания в бескислородном резервуаре составляло 6,7 минуты; в аэробном/смесительном резервуаре оно составляло 30 минут, а в резервуаре окончательного осаждения - 72 минуты. Посевной ил для исследований получали с технологической установки для очистки отводимых сточных вод, содержащих питательные вещества, с помощью антиоксиданта (АО), находящейся в Варминстере (Warminster), штат Пенсильвания, США. Скорость рециркуляции твердых частиц из резервуара окончательного осаждения обратно в бескислородный резервуар была установлена в 2 раза выше скорости подачи, так что уровень осаждения в лабораторном резервуаре окончательного осаждения можно было поддерживать низким. The hydraulic retention time in the oxygen-free tank was 6.7 minutes; it was 30 minutes in the aerobic / mixing tank, and 72 minutes in the final sedimentation tank. Inoculum sludge for research was obtained from a technological plant for purifying waste water containing nutrients using an antioxidant (AO) located in Warminster, Pennsylvania, USA. The rate of solids recirculation from the final deposition tank back to the oxygen-free tank was set 2 times higher than the feed rate, so that the deposition level in the laboratory final deposition tank could be kept low.

Добавку ацетата натрия в бескислородный резервуар устанавливали на уровне 50 мг/л. Ацетат натрия на этом уровне обеспечивал и высвобождение фосфата, и восстановление нитрата. Высвобожденный фосфат затем удаляли в аэробном/смесительном резервуаре. The addition of sodium acetate to the oxygen-free tank was set at 50 mg / L. Sodium acetate at this level ensured both phosphate release and nitrate reduction. The released phosphate was then removed in an aerobic / mixing tank.

Результаты эксперимента указаны в таблице 8. Результаты снижения основаны на концентрациях очищенных сточных вод основной установки аэробного биологического окисления. The experimental results are shown in table 8. The reduction results are based on the concentration of treated wastewater from the main aerobic biological oxidation unit.

Литература
1. Norris, D. P. , Parker, D.P., Daniels, M.L., and Owens, E.L. 1980. Efficiences of advanced waste treatment obtained with upgraded trickling filters. J. Wat. Poll. Cont. Fed., 48: 96 - 101.
Literature
1. Norris, DP, Parker, DP, Daniels, ML, and Owens, EL 1980. Efficiences of advanced waste treatment obtained with upgraded trickling filters. J. Wat. Poll. Cont. Fed. 48: 96-101.

2. Norris, D.P., Parker, D.P., Daniels, M.L., and Owens, E.L. 1982. High quality trickling filter effluent without tretiary treatment. J. Wat. Poll. Cont. Fed., 54: 1087 - 98. 2. Norris, D.P., Parker, D.P., Daniels, M.L., and Owens, E.L. 1982. High quality trickling filter effluent without tretiary treatment. J. Wat. Poll. Cont. Fed., 54: 1087 - 98.

3. Fedotoff, R.C. 1983. The trickling filter finds new parthner. Water Engineering & Management, June: 28. 3. Fedotoff, R.C. 1983. The trickling filter finds new parthner. Water Engineering & Management, June: 28.

4. Niku, S., et al. 1982. Reliability and stability of trickling filter process. J. Wat. Poll. Cont. Fed., 54: 129 - 34. 4. Niku, S., et al. 1982. Reliability and stability of trickling filter process. J. Wat. Poll. Cont. Fed., 54: 129 - 34.

5. Forster, C.F. 1971. Separation of activated sludge using natural and synthetic polymers. Water Pollution Control, 71: 363 - 71. 5. Forster, C.F. 1971. Separation of activated sludge using natural and synthetic polymers. Water Pollution Control, 71: 363 - 71.

6. Wilkinson, J.F. 1958. The extracellular polysaccharides of bacteria. Bacteriol. Rev., 22: 46. 6. Wilkinson, J.F. 1958. The extracellular polysaccharides of bacteria. Bacteriol. Rev. 22: 46.

7. Tenny, M. W., and Stumm, W. 1965. Chemical flocculation of microorganisms in biological waste treatment. J. Wat. Poll. Cont. Fed., 37: 1370 - 88. 7. Tenny, M. W., and Stumm, W. 1965. Chemical flocculation of microorganisms in biological waste treatment. J. Wat. Poll. Cont. Fed., 37: 1370 - 88.

8. Gulas, V., Bons, M., and L. Benefield. 1979. Use of exocellular polymers for thickening and dewatering activated sludge. J. Wat. Poll. Cont. Fed., 51: 798 - 807. 8. Gulas, V., Bons, M., and L. Benefield. 1979. Use of exocellular polymers for thickening and dewatering activated sludge. J. Wat. Poll. Cont. Fed., 51: 798 - 807.

9. Pavoni, J., Tenny, M., and Echelberger, Jr., W. 1972. Bacterial exocellylar polymers and biological flocculation. J. Wat. Poll. Cont. Fed., 44: 414-31. 9. Pavoni, J., Tenny, M., and Echelberger, Jr., W. 1972. Bacterial exocellylar polymers and biological flocculation. J. Wat. Poll. Cont. Fed., 44: 414-31.

10, Friedman, В. , et al. 1970. Structure of exocellylar polymers and their relationships to bacterial flocculation. J. Wat. Poll. Cont. Fed., 98: 1328 - 88. 10, Friedman, B., et al. 1970. Structure of exocellylar polymers and their relationships to bacterial flocculation. J. Wat. Poll. Cont. Fed., 98: 1328 - 88.

11. Kiff, R.H. 1978. A study of the factors affecting bioflocculation in the activated sludge process. Water Pollution Control, 77: 464 - 70. 11. Kiff, R.H. 1978. A study of the factors affecting bioflocculation in the activated sludge process. Water Pollution Control, 77: 464 - 70.

12. Harris, R. H., and Mitchell, R. 1975. Inhibition of the bioflocculation of bacteria by biopolymers. Water Research, 9: 993 - 99. 12. Harris, R. H., and Mitchell, R. 1975. Inhibition of the bioflocculation of bacteria by biopolymers. Water Research, 9: 993-99.

13. Symons, J., McKinney, R., and Hassis, H. 1960. A procedure for determination of industrial wastes. J. Wat. Poll. Cont. Fed., 32: 841 - 52. 13. Symons, J., McKinney, R., and Hassis, H. 1960. A procedure for determination of industrial wastes. J. Wat. Poll. Cont. Fed. 32: 841-52.

14. Weng, C., and Molof, A.H. 1974. Nitrification in the biological fixed-film rotating disk system. J. Wat. Poll. Cont. Fed., 46: 1676. 14. Weng, C., and Molof, A.H. 1974. Nitrification in the biological fixed-film rotating disk system. J. Wat. Poll. Cont. Fed., 46: 1676.

15. Standard Methods. 1985. 15th ed. APHA-AWWA-WPCF. 15. Standard Methods. 1985.15th ed. APHA-AWWA-WPCF.

16. Gener, R., and Henry, J.G. 1983. Removal of extracellular materials: techniques and pitfalls. Water research, 17: 1743 - 48. 16. Gener, R., and Henry, J.G. 1983. Removal of extracellular materials: techniques and pitfalls. Water research, 17: 1743 - 48.

17. Novak, J.E., and Haugan, B.E. 1981. Polymer extraction from activated sludge. J. Wat. Poll. Cont. Fed., 53: 1420 - 24. 17. Novak, J.E., and Haugan, B.E. 1981. Polymer extraction from activated sludge. J. Wat. Poll. Cont. Fed., 53: 1420-24.

18. Brown, M.J., and Lester, J.N. 1980. Comparison of extracellular polymer extraction methods. Appl. & Environ. Microbiol., 40: 170 - 86. 18. Brown, M.J., and Lester, J.N. 1980. Comparison of extracellular polymer extraction methods. Appl. & Environ. Microbiol., 40: 170 - 86.

19. Fuchs G.M. and M. Chen, 1975. Microbial Basis for Phosphate Removal in the Activated Sludge Process for the Treatment of Wastewater. Microb. Ecol., 2: 119. 19. Fuchs G.M. and M. Chen, 1975. Microbial Basis for Phosphate Removal in the Activated Sludge Process for the Treatment of Wastewater. Microb. Ecol., 2: 119.

20. Venter, S.L.V. et al. 1978. Optimization of Johannesburg Olifantsvlei Extended Aeration Plant for Phosphorus Removal. Prog. in Wat. Technology, 10: 279. 20. Venter, S.L.V. et al. 1978. Optimization of Johannesburg Olifantsvlei Extended Aeration Plant for Phosphorus Removal. Prog. in wat. Technology, 10: 279.

21. Nichols, H.A. and D.W. Osborn. 1979. Bacterial Stress: Prerequisite far Removal of Phosphorus. JWPCF 51(3): 557, 1979. 21. Nichols, H.A. and D.W. Osborn 1979. Bacterial Stress: Prerequisite far Removal of Phosphorus. JWPCF 51 (3): 557, 1979.

22. Barnard, J.L., 1984. Activated Primary Tanks for Phosphate Removal. Water SA, 10(3): July, 1984. 22. Barnard, J. L., 1984. Activated Primary Tanks for Phosphate Removal. Water SA, 10 (3): July, 1984.

Claims (32)

1. Способ очистки сточных вод, характеризующийся улучшенными характеристиками отделения твердых частиц, сниженной биологической потребностью в кислороде (БХПК) в очищенных сточных водах и повышенным удалением азота и фосфата, отличающийся тем, что осуществляются следующие стадии: а) пропускают входящие сточные воды, содержащие взвешенные твердые частицы, аммиачный азот, фосфат и биологически разлагаемые вещества через зону аэробного биологического окисления и в ней окисляют часть БХПК и преобразуют часть БХПК в дополнительные взвешенные твердые частицы, а также окисляют по меньшей мере часть азота аммиака в азот нитрата; b) пропускают сточные воды из зоны аэробного биологического окисления в зону промежуточного осаждения и отделяют в ней промежуточно очищенные сточные воды и промежуточный ил, содержащий взвешенные твердые частицы; с) пропускают (i) промежуточно очищенные сточные воды, и (ii) сточные воды из бескислородной/анаэробной зоны из стадии (g) в зону, в которую не добавляют дополнительный кислород, и в ней восстанавливают часть азота аммиака и нитрата в молекулярный азот; (d) пропускают сточные воды из зоны, в которой нет дополнительного кислорода стадии (с), в аэробную/смесительную зону, в которой смешивают сточные воды при аэробных условиях со смесью ила, состоящей в основном из твердых частиц, прошедших бескислородную/анаэробную обработку, из стадии (f), приведенной ниже; е) пропускают сточные воды из аэробной/смесительной зоны в зону окончательного осаждения и затем разделяют (i) очищенные сточные воды, имеющие пониженную биохимическую потребность в кислороде и пониженное содержание фосфата и азота и (ii) окончательный ил, содержащий взвешенные твердые частицы и фосфат; f) подают по меньшей мере часть окончательного ила, образованного на стадии (е), в бескислородную/анаэробную зону на время, достаточное для получения твердых частиц, прошедших бескислородную/анаэробную обработку, затем подают часть в стадию (е) для улучшения эффективности осаждения в зоне осаждения и затем добавляют по меньшей мере одну летучую кислоту в бескислородную/анаэробную зону для выделения фосфата; и g) рециркулируют эффективное количество сточных вод из бескислородной/анаэробной зоны в зону, в которую не добавляют дополнительный кислород, стадии (с). 1. The method of wastewater treatment, characterized by improved characteristics of the separation of solid particles, reduced biological oxygen demand (BHPC) in the treated wastewater and increased removal of nitrogen and phosphate, characterized in that the following stages are carried out: a) incoming wastewater containing suspended solid particles, ammonia nitrogen, phosphate and biodegradable substances through the zone of aerobic biological oxidation and in it oxidize part of BHPK and transform part of BHPK into additional suspended s hard particles and oxidize at least a portion of the ammonia nitrogen to nitrate nitrogen; b) pass the wastewater from the aerobic biological oxidation zone into the intermediate sedimentation zone and intermediate wastewater and intermediate sludge containing suspended solids are separated therein; c) passing (i) intermediate-treated wastewater, and (ii) wastewater from the oxygen-free / anaerobic zone from step (g) to the zone to which no additional oxygen is added, and in it part of the ammonia nitrogen and nitrate are reduced to molecular nitrogen; (d) passing the wastewater from the zone in which there is no additional oxygen of step (c) into the aerobic / mixing zone, in which the wastewater is mixed under aerobic conditions with a sludge mixture consisting mainly of solid particles that have undergone anoxic / anaerobic treatment, from step (f) below; f) passing the wastewater from the aerobic / mixing zone into the final precipitation zone and then (i) treated wastewater having reduced biochemical oxygen demand and reduced phosphate and nitrogen content and (ii) final sludge containing suspended solids and phosphate; f) at least a portion of the final sludge formed in step (e) is fed into the anoxic / anaerobic zone for a time sufficient to obtain solid particles that have undergone anoxic / anaerobic treatment, then a portion is fed into step (e) to improve the deposition efficiency in the precipitation zone and then at least one volatile acid is added to the oxygen-free / anaerobic zone to isolate phosphate; and g) recycle an effective amount of wastewater from the oxygen-free / anaerobic zone to the zone to which additional oxygen is not added, steps (c). 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сточные воды, подаваемые в основную зону аэробного биологического окисления, сперва проходят через зону первичного отделения твердых частиц, в которой отделяют часть взвешенных твердых частиц и БХПК. 2. The method according to claim 1, characterized in that the wastewater supplied to the main zone of aerobic biological oxidation, first pass through the zone of primary separation of solid particles, in which part of the suspended solid particles and BHPC are separated. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что отношение ила, рециркулированного в бескислородную/анаэробную зону, к илу, либо удаленному из обработки, либо рециркулированному обратно в основную зону аэробного биологического окисления, находится в диапазоне от 1 : 99 до 99 : 1. 3. The method according to claim 1, characterized in that the ratio of sludge recycled to an oxygen-free / anaerobic zone to sludge either removed from the treatment or recycled back to the main aerobic biological oxidation zone is in the range from 1: 99 to 99: 1. 4. Способ очистки сточных вод, характеризующийся улучшенными характеристиками отделения твердых частиц, сниженной биологической потребностью в кислороде (БХПК) в очищенных сточных водах и повышенным удалением азота и фосфата, отличающийся тем, что осуществляются следующие стадии: а) пропускают входящие сточные воды, содержащие взвешенные твердые частицы, аммиачный азот, фосфат и биологически разлагаемые вещества через зону аэробного биологического окисления, в ней окисляют часть БХПК и преобразуют часть БХПК в дополнительные взвешенные твердые частицы, а также окисляют по меньшей мере часть азота аммиака в азот нитрата; b) пропускают сточные воды из зоны аэробного биологического окисления в зону промежуточного осаждения и отделяют в ней промежуточно очищенные сточные воды и промежуточный ил, содержащий взвешенные твердые частицы; с) пропускают (i) промежуточно очищенные сточные воды и (ii) сточные воды из бескислородной/анаэробной зоны стадии (g) в зону, в которую не добавляют дополнительный кислород, и тем самым восстанавливают часть азота аммиака и нитрата в молекулярный азот; d) пропускают сточные воды из зоны стадии (с), в которой нет дополнительного кислорода, в аэробную/смесительную зону, где смешивают сточные воды при аэробных условиях с смесью ила, состоящей в основном из твердых частиц, прошедших бескислородную/анаэробную обработку стадии (f), приведенной ниже; е) пропускают сточные воды из аэробной/смесительной зоны в зону окончательного осаждения и затем разделяют (i) очищенные сточные воды, имеющие пониженную биохимическую потребность в кислороде и пониженное содержание фосфата и азота; и (ii) окончательный ил, содержащий взвешенные частицы и фосфат; f) пропускают часть промежуточного ила, полученного на стадии (b), и часть окончательного ила, образованного на стадии (е), в бескислородную/анаэробную зону на время, достаточное для образования твердых частиц, прошедших бескислородную/анаэробную обработку, затем подают часть полученного ила в стадию (е) для улучшения эффективности осаждения в зоне окончательного осаждения и затем добавляют по меньшей мере одну летучую кислоту в бескислородную/анаэробную зону для выделения фосфата; и g) рециркулируют эффективное количество сточных вод из бескислородной/анаэробной зоны в зону, в которую не добавляют дополнительный кислород, стадии (с). 4. The method of wastewater treatment, characterized by improved characteristics of the separation of solid particles, reduced biological oxygen demand (BHPC) in the treated wastewater and increased removal of nitrogen and phosphate, characterized in that the following stages are carried out: a) incoming wastewater containing suspended solid particles, ammonia nitrogen, phosphate and biodegradable substances through the aerobic biological oxidation zone, in it oxidize part of BHPK and transform part of BHPK into additional weighted e solid particles and oxidize at least a portion of the ammonia nitrogen to nitrate nitrogen; b) pass the wastewater from the aerobic biological oxidation zone into the intermediate sedimentation zone and intermediate wastewater and intermediate sludge containing suspended solids are separated therein; c) passing (i) intermediate-treated wastewater and (ii) wastewater from the oxygen-free / anaerobic zone of step (g) into the zone to which no additional oxygen is added, and thereby reducing part of the ammonia nitrogen and nitrate into molecular nitrogen; d) pass the wastewater from the zone of stage (c), in which there is no additional oxygen, to the aerobic / mixing zone, where the wastewater is mixed under aerobic conditions with a sludge mixture consisting mainly of solid particles that underwent anoxic / anaerobic treatment of stage (f ) below; f) pass the wastewater from the aerobic / mixing zone into the final precipitation zone and then separate (i) the treated wastewater having a reduced biochemical oxygen demand and a low phosphate and nitrogen content; and (ii) final sludge containing suspended particles and phosphate; f) a part of the sludge obtained in stage (b) is passed and a part of the final sludge formed in stage (e) is passed into the anoxic / anaerobic zone for a time sufficient to form solid particles that underwent anoxic / anaerobic treatment, then a part of the obtained sludge to stage (e) to improve the efficiency of the deposition in the zone of final deposition and then add at least one volatile acid to an oxygen-free / anaerobic zone to separate phosphate; and g) recycle an effective amount of wastewater from the oxygen-free / anaerobic zone to the zone to which additional oxygen is not added, steps (c). 5. Способ очистки сточных вод, обеспечивающий повышенное отделение азота, фосфата и биологической потребности в кислороде, отличающийся тем, что осуществляются следующие стадии: а) пропускают сточные воды, содержащие аммиачный азот, фосфат и биохимическую потребность в кислороде, через основную зону аэробного биологического окисления и в ней окисляют по меньшей мере часть азота аммиака в азот нитрата и по меньшей мере часть биохимической потребности в кислороде и преобразуют по меньшей мере часть биохимической потребности в кислороде в взвешенные твердые частицы; b) пропускают (i) сточные воды из зоны аэробного биологического окисления и (ii) сточные воды и бескислородной/анаэробной зоны стадии (е) в зону, в которую не добавляют дополнительный кислород, и в ней восстанавливают часть азота аммиака и нитрата в молекулярный азот; с) пропускают сточные воды из зоны стадии (b) в аэробную/смесительную зону, где смешивают сточные воды при аэробных условиях и удаляют молекулярный азот и фосфат из сточных вод; d) пропускают сточные воды из аэробной/смесительной зоны в зону окончательного осаждения и в ней разделяют (i) очищенные сточные воды, имеющие пониженную биохимическую потребность в кислороде и пониженное содержание фосфата и азота; и (ii) окончательный ил, содержащий взвешенные твердые частицы и фосфат; е) рециркулируют по меньшей мере часть окончательного ила в бескислородную/анаэробную зону и добавляют по меньшей мере одну летучую кислоту в бескислородную/анаэробную зону для выделения фосфата; f) подают сточные воды из бескислородной/анаэробной зоны в зону стадии (b). 5. A method of wastewater treatment, providing increased separation of nitrogen, phosphate and biological oxygen demand, characterized in that the following stages are carried out: a) pass wastewater containing ammonia nitrogen, phosphate and biochemical oxygen demand through the main zone of aerobic biological oxidation and in it at least a portion of the ammonia nitrogen is oxidized to nitrate nitrogen and at least a portion of the biochemical oxygen demand and at least a portion of the biochemical oxygen demand is converted into suspended solids; b) allow (i) wastewater from the aerobic biological oxidation zone and (ii) wastewater and the anoxic / anaerobic zone of step (e) to the zone to which no additional oxygen is added, and in which part of the ammonia nitrogen and nitrate are reduced to molecular nitrogen ; c) passing the wastewater from the zone of step (b) into the aerobic / mixing zone where the wastewater is mixed under aerobic conditions and molecular nitrogen and phosphate are removed from the wastewater; d) allow wastewater from the aerobic / mixing zone to the final precipitation zone and (i) treated wastewater having reduced biochemical oxygen demand and phosphate and nitrogen content is separated; and (ii) final sludge containing suspended solids and phosphate; e) at least a portion of the final sludge is recycled to the oxygen-free / anaerobic zone and at least one volatile acid is added to the oxygen-free / anaerobic zone to release phosphate; f) supply wastewater from an oxygen-free / anaerobic zone to the zone of stage (b). 6. Способ по п.5, отличающийся тем, что основная зона аэробного биологического окисления является капельным биологическим фильтром или вращающимся биологическим реактором. 6. The method according to claim 5, characterized in that the main zone of aerobic biological oxidation is a drip biological filter or a rotating biological reactor. 7. Способ по п.5, отличающийся тем, что сточные воды, подаваемые в основную зону аэробного биологического окисления, сперва проходят через зону первичного отделения твердых частиц, в которой отделяют часть взвешенных твердых частиц и БХПК. 7. The method according to claim 5, characterized in that the wastewater supplied to the main zone of aerobic biological oxidation, first pass through the zone of primary separation of solid particles, in which part of the suspended solid particles and BHPC are separated. 8. Способ очистки сточных вод по п.5, отличающийся тем, что первичный ил, полученный из первичной зоны осаждения, которая предшествует основной зоне аэробного биологического окисления, и/или окончательный ил, полученный из зоны окончательного осаждения, ферментируют для образования летучей кислоты и часть продукта ферментации, содержащего летучую кислоту, подают в бескислородную/анаэробную зону. 8. The wastewater treatment method according to claim 5, characterized in that the primary sludge obtained from the primary precipitation zone, which precedes the main zone of aerobic biological oxidation, and / or the final sludge obtained from the final precipitation zone, is fermented to form volatile acid and part of the fermentation product containing volatile acid is fed to an oxygen-free / anaerobic zone. 9. Способ очистки сточных вод по п.8, отличающийся тем, что первичный ил ферментируют в зоне первичной ферментации ила и окончательный ил ферментируют в зоне окончательной ферментации ила. 9. The wastewater treatment method according to claim 8, characterized in that the primary sludge is fermented in the zone of primary sludge fermentation and the final sludge is fermented in the zone of final sludge fermentation. 10. Способ очистки сточных вод по п.9, отличающийся тем, что зона, в которую не добавляют дополнительный кислород, является бескислородной зоной. 10. The wastewater treatment method according to claim 9, characterized in that the zone to which additional oxygen is not added is an oxygen-free zone. 11. Способ очистки сточных вод по п.9, отличающийся тем, что зона, в которую не добавляют дополнительный кислород, является анаэробной зоной. 11. The wastewater treatment method according to claim 9, characterized in that the zone to which additional oxygen is not added is an anaerobic zone. 12. Способ очистки сточных вод по п.11, отличающийся тем, что часть продукта из зоны первичной ферментации ила подают в анаэробную зону. 12. The wastewater treatment method according to claim 11, characterized in that part of the product from the zone of primary sludge fermentation is fed into the anaerobic zone. 13. Способ очистки сточных вод по п.5, отличающийся тем, что летучую кислоту добавляют также в зону, в которую не добавляют дополнительный кислород. 13. The wastewater treatment method according to claim 5, characterized in that volatile acid is also added to the zone to which additional oxygen is not added. 14. Способ очистки сточных вод по п.5, отличающийся тем, что зона, в которую не добавляют дополнительный кислород, является бескислородной зоной. 14. The wastewater treatment method according to claim 5, characterized in that the zone to which additional oxygen is not added is an oxygen-free zone. 15. Способ очистки сточных вод по п.5, отличающийся тем, что сточную воду, вводимую в основную зону аэробного биологического окисления, сперва пропускают через зону первичного осаждения для отделения первичного ила, первичный ил ферментируют для получения летучей кислоты в зоне первичной ферментации ила и часть зоны первичной ферментации ила, содержащей летучую кислоту, добавляют в бескислородную/анаэробную зону. 15. The wastewater treatment method according to claim 5, characterized in that the wastewater introduced into the main zone of aerobic biological oxidation is first passed through the primary sedimentation zone to separate the primary sludge, primary sludge is fermented to produce volatile acid in the primary sludge fermentation zone, and a portion of the primary sludge-containing fermentation zone containing volatile acid is added to the oxygen-free / anaerobic zone. 16. Способ очистки сточных вод по п.15, отличающийся тем, что зона, в которую не добавляют дополнительный кислород, является бескислородной зоной. 16. The wastewater treatment method according to clause 15, wherein the zone to which additional oxygen is not added is an oxygen-free zone. 17. Способ очистки сточных вод по п.15, отличающийся тем, что зона, в которую не добавляют дополнительный кислород, является анаэробной зоной. 17. The method of wastewater treatment according to clause 15, wherein the zone to which additional oxygen is not added is an anaerobic zone. 18. Способ очистки сточных вод по п.17, отличающийся тем, что вторую часть зоны первичной ферментации ила подают в анаэробную зону. 18. The method of wastewater treatment according to 17, characterized in that the second part of the zone of primary fermentation of sludge is fed into the anaerobic zone. 19. Способ очистки сточных вод по п.5, отличающийся тем, что часть окончательного ила, содержащего взвешенные твердые частицы и фосфат, ферментируют в зоне окончательной ферментации ила и первую часть продукта окончательной ферментации ила подают в бескислородную/анаэробную зону. 19. The wastewater treatment method according to claim 5, characterized in that a part of the final sludge containing suspended solids and phosphate is fermented in the zone of final sludge fermentation and the first part of the final sludge fermentation is fed to an oxygen-free / anaerobic zone. 20. Способ очистки сточных вод по п.19, отличающийся тем, что зона, в которую не добавляют дополнительный кислород, является бескислородной зоной. 20. The wastewater treatment method according to claim 19, characterized in that the zone to which additional oxygen is not added is an oxygen-free zone. 21. Способ очистки сточных вод по п.19, отличающийся тем, что зона, в которую не добавляют дополнительный кислород, является анаэробной зоной. 21. The wastewater treatment method according to claim 19, wherein the zone to which additional oxygen is not added is an anaerobic zone. 22. Способ очистки сточных вод по п.21, отличающийся тем, что вторую часть продукта зоны первичной ферментации ила подают в анаэробную зону. 22. The wastewater treatment method according to item 21, characterized in that the second part of the product of the zone of primary sludge fermentation is served in the anaerobic zone. 23. Способ очистки сточных вод, обеспечивающий повышенное отделение азота, фосфата и понижение биологической потребности в кислороде, отличающийся тем, что осуществляются следующие стадии: а) пропускают сточные воды, содержащие аммиачный азот, фосфат и биохимическую потребность в кислороде, через основную зону аэробного биологического окисления и в ней окисляют по меньшей мере часть азота аммиака в азот нитрата и по меньшей мере часть биохимической потребности в кислороде и преобразуют по меньшей мере часть биохимической потребности в кислороде в взвешенные твердые частицы; b) пропускают (i) сточные воды из основной зоны аэробного биологического окисления и (ii) рециркулированный ил из бескислородной/анаэробной зоны стадии (е) в анаэробную зону и обрабатывают в ней; с) пропускают сточные воды из анаэробной зоны в аэробную/смесительную зону, где смешивают их при аэробных условиях; d) пропускают сточные воды из аэробной/смесительной зоны в зону окончательного осаждения и в ней разделяют (i) очищенные сточные воды, имеющие пониженную биохимическую потребность в кислороде и пониженное содержание фосфата и азота; и (ii) окончательный ил, содержащий взвешенные твердые частицы и фосфат; е) рециркулируют по меньшей мере часть окончательного ила в бескислородную/анаэробную зону и обрабатывают его в ней по меньшей мере одной летучей кислотой для выделения фосфата; f) подают сточные воды из бескислородной/анаэробной зоны в анаэробную зону. 23. A method of wastewater treatment, providing increased separation of nitrogen, phosphate and lowering the biological oxygen demand, characterized in that the following steps are carried out: a) passing wastewater containing ammonia nitrogen, phosphate and biochemical oxygen demand through the main aerobic biological zone oxidation and in it oxidize at least a portion of the ammonia nitrogen to nitrate nitrogen and at least a portion of the biochemical oxygen demand and convert at least a portion of the biochemical demand to oxygen to suspended solids; b) pass (i) wastewater from the main aerobic biological oxidation zone and (ii) recirculated sludge from the oxygen-free / anaerobic zone of step (e) into the anaerobic zone and treat it; c) allow wastewater from the anaerobic zone to the aerobic / mixing zone, where they are mixed under aerobic conditions; d) allow wastewater from the aerobic / mixing zone to the final precipitation zone and (i) treated wastewater having reduced biochemical oxygen demand and phosphate and nitrogen content is separated; and (ii) final sludge containing suspended solids and phosphate; e) recycle at least a portion of the final sludge into an oxygen-free / anaerobic zone and treat it with at least one volatile acid to liberate phosphate; f) supply wastewater from the oxygen-free / anaerobic zone to the anaerobic zone. 24. Способ очистки сточных вод по п.23, отличающийся тем, что в основной зоне аэробного биологического окисления предшествует стадия первичного осаждения, часть первичного ила, образованного в первичной зоне осаждения, ферментируют и часть продукта ферментации подают в анаэробную зону и/или в бескислородную/анаэробную зону. 24. The wastewater treatment method according to item 23, wherein the primary sedimentation step is preceded in the main zone of aerobic biological oxidation, part of the primary sludge formed in the primary precipitation zone is fermented, and part of the fermentation product is fed to the anaerobic zone and / or to oxygen-free anaerobic zone. 25. Способ очистки сточных вод по п.23, отличающийся тем, что часть ила, полученного в зоне окончательного осаждения, подают в зону окончательной ферментации ила для получения ферментированного окончательного ила и часть ферментированного окончательного ила из зоны окончательной ферментации ила подают в анаэробную зону и/или в бескислородную/анаэробную зону. 25. The wastewater treatment method according to item 23, wherein the part of the sludge obtained in the zone of final precipitation is fed to the zone of final fermentation of sludge to obtain a fermented final sludge and part of the fermented final sludge from the zone of final sludge fermentation is fed into the anaerobic zone and / or anoxic / anaerobic zone. 26. Способ очистки сточных вод, обеспечивающий повышенное отделение азота, фосфата и понижение биологической потребности в кислороде, отличающийся тем, что осуществляются следующие стадии: а) пропускают сточные воды, содержащие аммиачный азот, фосфат и биохимическую потребность в кислороде через основную зону аэробного биологического окисления, в ней окисляют по меньшей мере часть азота аммиака в азот нитрата и по меньшей мере часть биохимической потребности в кислороде и преобразуют по меньшей мере часть биохимической потребности в кислороде во взвешенные твердые частицы; b) пропускают (i) сточные воды из основной зоны аэробного биологического окисления и (ii) сточные воды из бескислородной/анаэробной зоны стадии (f) в бескислородную зону и в ней восстанавливают по меньшей мере часть азота аммиака и нитрата в молекулярный азот; с) пропускают сточные воды из бескислородной зоны в анаэробную зону вместе с летучей кислотой и тем самым отделяют фосфат; d) пропускают сточные воды из аэробной зоны стадии (с) в аэробную/смесительную зону, в ней смешивают сточные воды при аэробных условиях и удаляют молекулярный азот и фосфат; е) пропускают сточные воды из аэробной/смесительной зоны в зону окончательного осаждения и в ней разделяют (i) очищенные сточные воды, имеющие пониженную биохимическую потребность в кислороде и пониженное содержание фосфата и азота, и (ii) окончательный ил, содержащий взвешенные твердые частицы; f) рециркулируют по меньшей мере часть окончательного ила в бескислородную/анаэробную зону и g) рециркулируют сточные воды из бескислородной/анаэробной зоны в бескислородную зону и/или в анаэробную зону. 26. A method of wastewater treatment, providing increased separation of nitrogen, phosphate and lowering the biological oxygen demand, characterized in that the following steps are carried out: a) passing wastewater containing ammonia nitrogen, phosphate and biochemical oxygen demand through the main aerobic biological oxidation zone , it oxidizes at least a portion of ammonia nitrogen into nitrate nitrogen and at least a portion of the biochemical oxygen demand and transform at least a portion of the biochemical oxygen demand lorode into suspended solids; b) pass (i) the wastewater from the main aerobic biological oxidation zone and (ii) the wastewater from the anoxic / anaerobic zone of step (f) into the anoxic zone and recover at least a portion of ammonia nitrogen and nitrate into molecular nitrogen; c) pass the wastewater from the oxygen-free zone to the anaerobic zone together with volatile acid and thereby separate the phosphate; d) the wastewater is passed from the aerobic zone of step (c) to the aerobic / mixing zone, the wastewater is mixed under aerobic conditions and molecular nitrogen and phosphate are removed; e) pass the wastewater from the aerobic / mixing zone into the final precipitation zone and (i) treated wastewater having a reduced biochemical oxygen demand and a low phosphate and nitrogen content, and (ii) the final sludge containing suspended solids; f) recycle at least a portion of the final sludge to an oxygen-free / anaerobic zone; and g) recycle waste water from an oxygen-free / anaerobic zone to an oxygen-free zone and / or anaerobic zone. 27. Способ очистки сточных вод по п.26, отличающийся тем, что основной зоне аэробного биологического окисления предшествует зона первичного осаждения, первичный ил, полученный в ней, ферментируют в зоне первичной ферментации ила и продукт зоны первичной ферментации ила вводят в анаэробную зону и/или в бескислородную/анаэробную зону. 27. The wastewater treatment method according to p. 26, characterized in that the primary zone of aerobic biological oxidation is preceded by a primary sedimentation zone, the primary sludge obtained therein is fermented in the primary sludge fermentation zone and the product of the primary sludge fermentation zone is introduced into the anaerobic zone and / or to an oxygen-free / anaerobic zone. 28. Способ очистки сточных вод по п.26, отличающийся тем, что часть окончательного ила подают в зону окончательной ферментации ила и часть продукта зоны окончательной ферментации ила вводят в анаэробную зону и/или в бескислородную/анаэробную зону. 28. The wastewater treatment method according to p, characterized in that part of the final sludge is fed into the zone of final sludge fermentation and a part of the product of the zone of final sludge fermentation is introduced into the anaerobic zone and / or into an oxygen-free / anaerobic zone. 29. Способ очистки сточных вод по п.26, отличающийся тем, что сточную воду, вводимую в основную зону аэробного биологического окисления, сперва пропускают через зону первичного осаждения для отделения первичного ила, первичный ил ферментируют в зоне первичной ферментации ила для получения летучей кислоты и первую часть зоны первичной ферментации ила, содержащей летучую кислоту, добавляют в анаэробную зону, а вторую часть зоны первичной ферментации ила добавляют в бескислородную/анаэробную зону. 29. The wastewater treatment method according to p. 26, characterized in that the wastewater introduced into the main zone of aerobic biological oxidation is first passed through the primary sedimentation zone to separate the primary sludge, primary sludge is fermented in the zone of primary sludge fermentation to obtain volatile acid and the first part of the primary sludge fermentation zone containing volatile acid is added to the anaerobic zone, and the second part of the primary sludge fermentation zone is added to the anoxic / anaerobic zone. 30. Способ очистки сточных вод по п.29, отличающийся тем, что часть окончательного ила, содержащего взвешенные твердые частицы и фосфат, ферментируют в зоне окончательной ферментации ила и часть продукта зоны окончательной ферментации ила, содержащую летучую кислоту, вводят в бескислородную/анаэробную зону и/или в анаэробную зону. 30. The wastewater treatment method according to clause 29, wherein a part of the final sludge containing suspended solids and phosphate is fermented in the zone of final sludge fermentation and a part of the product of the zone of final sludge fermentation containing volatile acid is introduced into an oxygen-free / anaerobic zone and / or into the anaerobic zone. 31. Способ очистки сточных вод по п.26, отличающийся тем, что часть окончательного ила подают в зону окончательной ферментации ила и продукт зоны окончательной ферментации ила, содержащую летучую кислоту, вводят в анаэробную зону, и/или в бескислородную/анаэробную зону, и/или в бескислородную зону. 31. The wastewater treatment method according to p, characterized in that part of the final sludge is fed into the zone of final sludge fermentation and the product of the zone of final sludge fermentation containing volatile acid is introduced into the anaerobic zone and / or into an oxygen-free / anaerobic zone, and / or to an oxygen-free zone. 32. Способ очистки сточных вод по п.26, отличающийся тем, что летучей кислотой является ацетат натрия. 32. The wastewater treatment method according to p, characterized in that the volatile acid is sodium acetate.
RU96121913/12A 1994-10-17 1994-10-17 Improved method for treating waste waters RU2148033C1 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU11271/95A AU703129B2 (en) 1994-10-17 1994-10-17 Improved wastewater treatment process
PCT/US1994/011796 WO1996011884A1 (en) 1994-10-17 1994-10-17 Improved wastewater treatment process
OA60894A OA10329A (en) 1994-10-17 1996-09-24 Improved wastewater treatment process
AU35748/99A AU736294B2 (en) 1994-10-17 1999-06-18 Improved wastewater treatment process

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU96121913A RU96121913A (en) 1998-12-10
RU2148033C1 true RU2148033C1 (en) 2000-04-27

Family

ID=33314288

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96121913/12A RU2148033C1 (en) 1994-10-17 1994-10-17 Improved method for treating waste waters

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP0743927A4 (en)
AU (2) AU703129B2 (en)
OA (1) OA10329A (en)
RU (1) RU2148033C1 (en)
WO (1) WO1996011884A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2513401C1 (en) * 2012-09-20 2014-04-20 Олег Савельевич Кочетов Trickling filter
MD4374C1 (en) * 2014-04-08 2016-05-31 Вера МИСКУ Installation and process for deep treatment of sewage water

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0849230A1 (en) * 1996-12-17 1998-06-24 Krüger, Inc. Dual-stage biological process for removing nitrogen from wastewater
RU2492148C2 (en) * 2010-06-18 2013-09-10 Московское Государственное Унитарное Предприятие "Мосводоканал" Method of oxidising ammonia and hard to get organic waste water substance in aerobic-anoxic conditions (versions)
WO2013165596A1 (en) 2012-05-03 2013-11-07 Eco Power Solutions (Usa) Corp. Multi-pollution abatement device and method
CN108328744B (en) * 2018-04-28 2023-05-26 中铁十五局集团有限公司 Three-stage ecological pond for treating farmland non-point source pollution based on sponge ecological system
CN109942149A (en) * 2019-03-21 2019-06-28 浙江浙大水业有限公司 A kind of MIO-MBBR integrated sewage treating apparatus and its technique
CN115140841A (en) * 2022-05-24 2022-10-04 湖南五方环境科技研究院有限公司 System and method for regulating and controlling sludge concentration of composite bioreactor

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2391494A (en) * 1939-12-13 1945-12-25 American Well Works Method and apparatus for treating sewage
FR2621136A1 (en) * 1987-09-24 1989-03-31 Lyonnaise Eaux
US4999111A (en) * 1988-06-02 1991-03-12 Orange Water And Sewer Authority Process for treating wastewater
US5128040A (en) * 1989-08-02 1992-07-07 Polytechnic University Wastewater treatment process

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2513401C1 (en) * 2012-09-20 2014-04-20 Олег Савельевич Кочетов Trickling filter
MD4374C1 (en) * 2014-04-08 2016-05-31 Вера МИСКУ Installation and process for deep treatment of sewage water

Also Published As

Publication number Publication date
AU3574899A (en) 1999-08-05
AU736294B2 (en) 2001-07-26
EP0743927A4 (en) 1998-04-29
WO1996011884A1 (en) 1996-04-25
EP0743927A1 (en) 1996-11-27
OA10329A (en) 1997-09-19
AU1127195A (en) 1996-05-06
AU703129B2 (en) 1999-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6113788A (en) Wastewater treatment process
US5733455A (en) Wastewater treatment process
US5128040A (en) Wastewater treatment process
Arrojo et al. Aerobic granulation with industrial wastewater in sequencing batch reactors
Kraume et al. Nutrients removal in MBRs for municipal wastewater treatment
Arévalo et al. Effect of temperature on membrane bioreactor performance working with high hydraulic and sludge retention time
Hiras et al. Organic and nitrogen removal in a two-stage rotating biological contactor treating municipal wastewater
Zhao et al. Nitrogen removal and microbial community for the treatment of rural domestic sewage with low C/N ratio by A/O biofilter with Arundo donax as carbon source and filter media
US8628666B2 (en) System for solids retention time uncoupling by selective wasting of sludge
Wang et al. Effect of operational strategies on the rapid start-up of nitrogen removal aerobic granular system with dewatered sludge as inoculant
Muda et al. Sequential anaerobic-aerobic phase strategy using microbial granular sludge for textile wastewater treatment
Song et al. Effects of internal recycling time mode and hydraulic retention time on biological nitrogen and phosphorus removal in a sequencing anoxic/anaerobic membrane bioreactor process
da Costa et al. Comparative study on treatment performance, membrane fouling, and microbial community profile between conventional and hybrid sequencing batch membrane bioreactors for municipal wastewater treatment
Lim et al. Evaluation of pilot-scale modified A2O processes for the removal of nitrogen compounds from sewage
RU2148033C1 (en) Improved method for treating waste waters
Subroto et al. Organic removal in domestic wastewater using anaerobic treatment system-MBBR with flow recirculation ratio and intermittent aeration
CN109502745A (en) A method of quickly taming the microorganism of degradable 2,4,6- trichlorophenol
Abdulgader et al. Biological treatment of milk processing wastewater in a sequencing batch flexible fibre biofilm reactor
Visvanathan et al. Study on aerated biofilter process under high temperature conditions
Li et al. Morphological and structural characteristics of aerobic granulation
Liang et al. Intensifying the simultaneous removal of nitrogen and phosphorus of an integrated aerobic granular sludge-membrane bioreactor by Acinetobacter junii
Fitch et al. Biological fixed-film systems
Do et al. Wastewater treatment by Sequencing Batch Reactor (SBR) without releasing excess sludge
Stensel et al. Fundamental Tools for the Evaluation and Optimization of Nutrient Removal Systems
Dias Activated Sludge and Moving Bed Biofilm Reactor technologies: an experimental comparison for dairy wastewater treatment

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20031018