RU2170709C2 - Method for biological treatment of waste waters - Google Patents
Method for biological treatment of waste waters Download PDFInfo
- Publication number
- RU2170709C2 RU2170709C2 RU99121744/12A RU99121744A RU2170709C2 RU 2170709 C2 RU2170709 C2 RU 2170709C2 RU 99121744/12 A RU99121744/12 A RU 99121744/12A RU 99121744 A RU99121744 A RU 99121744A RU 2170709 C2 RU2170709 C2 RU 2170709C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sludge
- treatment
- activated sludge
- clarifier
- mixture
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Activated Sludge Processes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к биомеханической очистке сточных вод и может быть использовано в очистных сооружениях животноводческих комплексов, предприятий пищевой и перерабатывающей промышленности, систем канализации населенных пунктов и городов. The invention relates to biomechanical wastewater treatment and can be used in wastewater treatment plants of livestock complexes, food and processing enterprises, sewage systems of settlements and cities.
Известен способ биомеханической очистки сточных вод, при котором вода проходит механическую очистку от дисперсных загрязнений в первичном отстойнике, после чего поступает в аэротенк аэробной биологической очистки активным илом. В аэротенке реализуется процесс биохимического окисления органических загрязнений, находящихся в основном в коллоидном и растворенном состояниях. С этой целью водно-иловая смесь подвергается аэрации, в результате чего происходит ее насыщение кислородом, необходимым для реализации процессов биохимического усвоения органического субстрата микроорганизмами активного ила. Прошедшая биологическую очистку смесь сточной воды и биомассы активного ила подается во вторичный отстойник, где в процессе гравитационного отстаивания производится отделение от водно-иловой смеси активного ила. Осажденная биомасса активного ила возвращается на вход аэротенка, где смешивается с поступающей в него сточной водой для последующего участия в процессе биологической очистки. Прошедшая очистку в аэротенке и осветление во вторичном отстойнике сточная вода подается на последующий этап обработки - доочистку с целью доведения концентрации загрязнений до требований, предъявляемых к сбросу сточных вод с очистных сооружений [1]. A known method of biomechanical wastewater treatment, in which the water is mechanically cleaned from dispersed contaminants in the primary sump, and then enters the aerotank of aerobic biological treatment with activated sludge. The aeration tank implements the process of biochemical oxidation of organic pollutants, which are mainly in colloidal and dissolved states. For this purpose, the water-sludge mixture is subjected to aeration, as a result of which it is saturated with oxygen, which is necessary for the implementation of the processes of biochemical assimilation of the organic substrate by microorganisms of activated sludge. The biological treatment mixture of wastewater and activated sludge biomass is fed to a secondary sump, where gravity sedimentation separates activated sludge from the water-sludge mixture. The precipitated biomass of activated sludge is returned to the inlet of the aeration tank, where it is mixed with the wastewater entering it for subsequent participation in the biological treatment process. The wastewater that has been cleaned in the aeration tank and clarified in the secondary clarifier is fed to the next stage of treatment - post-treatment in order to bring the pollution concentration to the requirements for wastewater discharged from treatment plants [1].
Недостатками известного способа являются: большие объемы и габариты очистных сооружений, малая пропускная мощность и низкая надежность реализуемого технологического процесса. Кроме того, известный способ в ряде случаев характеризуется низкой эффективностью процесса очистки сточных вод, значительным приростом избыточного активного ила, необходимостью его последующей обработки и утилизации. Указанные недостатки обусловлены невозможностью вывода системы очистки на режимы, близкие к оптимальным по качеству и надежности работы технологической схемы. Используемый для окисления загрязнений активный ил в этом случае не стабилизирован по своему составу и не адаптирован к непрерывно меняющимся условиям работы биологической системы по количеству и качеству поступающего на обработку органического субстрата. Формируемый в процессе очистки биоценоз активного ила не способен к саморегуляции своего состава в процессе очистки и поэтому весьма неустойчив при переменных перегрузках, имеющих место в реальных условиях эксплуатации очистных сооружений. Эти обстоятельства, во-первых, не позволяют достигнуть необходимую глубину степени очистки по органическим, и в особенности азотсодержащим загрязнениям, регламентированную требованиями санитарно-эпидемиологической службы к качеству сточных вод, сбрасываемых в открытые водоемы и водотоки. Во-вторых, процесс очистки сопровождается приростом значительных количеств избыточного активного ила, для обработки и утилизации которого требуются весьма значительные материальные, энергетические и трудовые затраты. The disadvantages of this method are: large volumes and dimensions of treatment facilities, low throughput and low reliability of the process. In addition, the known method in some cases is characterized by low efficiency of the wastewater treatment process, a significant increase in excess activated sludge, the need for its subsequent treatment and disposal. These shortcomings are due to the inability to output the cleaning system to modes close to optimal in quality and reliability of the technological scheme. The activated sludge used for the oxidation of contaminants in this case is not stabilized in its composition and is not adapted to the continuously changing operating conditions of the biological system in terms of the quantity and quality of the organic substrate fed to the treatment. The biocenosis of activated sludge formed during the purification process is not capable of self-regulation of its composition during the purification process and is therefore very unstable under variable overloads that occur in real operating conditions of treatment facilities. First of all, these circumstances do not allow reaching the required depth of the degree of treatment for organic, and especially nitrogen-containing pollution, regulated by the requirements of the sanitary-epidemiological service for the quality of wastewater discharged into open water bodies and streams. Secondly, the cleaning process is accompanied by an increase in significant quantities of excess activated sludge, the processing and disposal of which require very significant material, energy and labor costs.
Наиболее близким к заявляемому способу (прототипом) является известный способ биомеханической очистки сточных вод, включающий непрерывную обработку (механическую очистку) сточной воды последовательно в первичном отстойнике для осаждения и отделения дисперсных загрязнений, аэротенке аэробной биологической очистки активным илом в режиме продленной аэрации водно-иловой смеси, вторичном отстойнике для осаждения и отделения биомассы активного ила, возврат активного ила и смешивание его со сточной водой на входе аэротенка с образованием циркуляционного контура и последующую доочистку осветленной сточной воды [2]. Closest to the claimed method (prototype) is a known method of biomechanical wastewater treatment, including continuous treatment (mechanical treatment) of wastewater in series in the primary sump for sedimentation and separation of particulate contaminants, aerobic biological sludge aeration tank in the mode of extended aeration of the water-sludge mixture secondary sedimentation tank for sedimentation and separation of activated sludge biomass, return of activated sludge and mixing it with waste water at the inlet of the aeration tank with the formation circulation circuit and subsequent purification of clarified wastewater [2].
Указанному известному способу (прототипу) присущи в основном те же недостатки, что и вышеприведенному способу (аналогу). Эти недостатки связаны с нестабильностью и неустойчивостью биоценоза активного ила, функционирующего в биологической системе, что не обеспечивает получения высокой работоспособности и окислительной мощности микроорганизмов активного ила. При неблагоприятных воздействиях внешней среды (на функционирующую в системе биомассу ) микроорганизмы, обладающие низкой резистентностью к этим воздействиям, не в состоянии обеспечить эффективное поглощение органического субстрата, а значит и высокое качество и надежность биологической очистки сточных вод, особенно при высоких нагрузках на активный ил по органическим загрязнениям. The specified known method (prototype) has basically the same disadvantages as the above method (analog). These disadvantages are associated with the instability and instability of the biocenosis of activated sludge, functioning in the biological system, which does not provide high performance and oxidative power of microorganisms of activated sludge. Under adverse environmental influences (on the biomass functioning in the system), microorganisms that have low resistance to these influences are not able to ensure effective absorption of the organic substrate, and therefore the high quality and reliability of biological wastewater treatment, especially at high loads on activated sludge organic pollution.
Цель изобретения - значительное снижение объемов и габаритов сооружений без снижения качества очистки сточной воды, подаваемой впоследствии на доочистку, увеличение пропускной мощности очистных сооружений, обеспечение надежности технологического режима реализации процесса очистки за счет обеспечения стабильного состава, улучшения качества селекции и поддержания высокой работоспособности активного ила, а также повышение резистентности микроорганизмов при неблагоприятных воздействиях внешней среды в процессе эксплуатации очистных сооружений. The purpose of the invention is a significant reduction in the volume and dimensions of facilities without compromising the quality of wastewater treatment, which is subsequently supplied for post-treatment, increasing the throughput capacity of treatment facilities, ensuring the reliability of the technological regime of the treatment process by ensuring a stable composition, improving the quality of selection and maintaining high efficiency of activated sludge, as well as increasing the resistance of microorganisms during adverse environmental influences during operation x facilities.
Поставленная цель достигается тем, что в способе биомеханической очистки сточных вод, включающем непрерывную обработку сточной воды последовательно в первичном отстойнике для осаждения и отделения дисперсных загрязнений, аэротенке аэробной биологической очистки активным илом в режиме продленной аэрации водно-иловой смеси, вторичном отстойнике для осаждения и отделения биомассы активного ила, возврат активного ила и смешивание его со сточной водой на входе аэротенка с образованием циркуляционного контура и последующую доочистку осветленной сточной воды, согласно изобретению процессы осаждения и отделения дисперсных загрязнений и биомассы активного ила производят одновременно и объединяют в едином отстойнике-осветлителе путем фильтрации сточной воды через взвешенный слой активного ила с выводом накапливаемой илогрязевой смеси в циркуляционный контур, в котором осуществляют процесс аэробной биологической очистки в высоконагруженном аэротенке для обработки илогрязевой смеси с утилизацией грязевой фракции и стабилизацией активного ила, при этом полученную в результате аэробной обработки водно-иловую смесь перемешивают с исходной сточной водой, подаваемой в отстойник-осветлитель, причем часть исходной сточной воды без какой-либо предварительной обработки подают на высоконагруженный аэротенк. This goal is achieved by the fact that in the method of biomechanical wastewater treatment, including continuous treatment of wastewater in series in the primary sump for sedimentation and separation of particulate contaminants, aerobic biological aerobic treatment with activated sludge in extended aeration mode of the water-sludge mixture, the secondary sump for sedimentation and separation activated sludge biomass, return of activated sludge and mixing it with wastewater at the inlet of the aeration tank with the formation of a circulation circuit and subsequent post-treatment of According to the invention, the processes of sedimentation and separation of dispersed contaminants and biomass of activated sludge are carried out simultaneously and combined in a single clarifier-settler by filtering wastewater through a suspended layer of activated sludge with the output of the accumulated sludge-mud mixture into the circulation circuit, in which the aerobic biological treatment process is carried out in a heavily loaded aeration tank for processing a mud-mud mixture with utilization of the mud fraction and stabilization of activated sludge, while obtained in result aerobic treatment of water-sludge mixture is stirred with a source of waste water supplied to the settler-clarifier, wherein the portion of the original waste water without any pretreatment High-Loaded fed to the aeration tank.
При этом полученную в результате аэробной обработки водно-иловую смесь подвергают дополнительной физико-механической обработке для отделения внеклеточных биополимеров от биомассы активного ила, а полученную смесь перед подачей в отстойник-осветлитель перемешивают с исходной сточной водой в специальном устройстве - преаэраторе для насыщения сточной воды коагулирующими биополимерами и флокуляции загрязнений, что способствует интенсификации их осаждения и отделения в отстойнике-осветлителе; илогрязевую смесь, выводимую из отстойника-осветлителя, перец подачей ее в высоконагруженный аэротенк предварительно разбавляют исходной сточной водой, а в последнем реализуют режим продленной аэрации водно-иловой смеси с обеспечением на его конечной стадии условий старвации и эндогенного метаболизма активного ила для регулирования и предотвращения прироста избыточного активного ила с обеспечением равенства его исходной и конечной концентрации в циркуляционном контуре; полученную в результате аэробной обработки в высоконагруженном аэротенке водно-иловую смесь подвергают дополнительной обработке в отстойнике, при этом осажденную и сконцентрированную водно-иловую массу выводят из отстойника и перемешивают с исходной сточной водой перед отстойником-осветлителем, а осветленную воду отправляют на выход, смешивая с осветленной водой, направляемой на доочистку, перед подачей смеси исходной сточной воды и обработанного активного ила в отстойник-осветлитель водно-иловую смесь подвергают аноксической обработке в условиях дефицита растворенного кислорода для интенсификации процессов денитрификации и дефосфатации загрязнений сточной воды при взаимодействии с микроорганизмами активного ила; в высоконагруженном аэротенке обработка илогрязевой смеси осуществляется в двух параллельно и автономно функционирующих коридорах, в первом из которых часть илогрязевой смеси проходит аэробную обработку без смеси с исходной сточной водой, обеспечивая регенерацию активного ила как рабочего тела фильтрующего слоя от накопленных загрязнений, а во втором - остальная часть илогрязевой смеси подвергается аэробной обработке в смеси с исходной сточной водой с формированием в этом коридоре флокулообразующей массы активного ила и регуляцией процесса прироста и образования избыточного активного ила, достигая при этом снижения исходной концентрации активного ила на выходе из коридора для парирования прироста активного ила, получаемого в первом коридоре, причем соотношение количества илогрязевой смеси между коридорами определяется условиями реализации процессов старвации микроорганизмов активного ила во втором коридоре. At the same time, the water-sludge mixture obtained as a result of aerobic treatment is subjected to additional physical and mechanical treatment to separate extracellular biopolymers from the activated sludge biomass, and the mixture obtained is mixed with the initial wastewater in a special pre-aerator for saturating the wastewater with coagulating water before being fed to the clarifier-clarifier biopolymers and flocculation of contaminants, which contributes to the intensification of their deposition and separation in the clarifier clarifier; the sludge mixture removed from the clarifier sludge, pepper is first diluted with initial wastewater by feeding it into a highly loaded aeration tank, and in the latter a regime of prolonged aeration of the sludge-water mixture is implemented, providing at its final stage the conditions of aging and endogenous metabolism of activated sludge to regulate and prevent growth excess activated sludge with ensuring equality of its initial and final concentration in the circulation circuit; The water-sludge mixture obtained as a result of aerobic treatment in a highly loaded aeration tank is subjected to additional processing in the sump, while the precipitated and concentrated water-sludge mass is removed from the sump and mixed with the original waste water before the clarifier-clarifier, and the clarified water is sent to the outlet, mixed with clarified water sent for purification, before feeding the mixture of the original waste water and treated activated sludge into the clarifier-clarifier, the water-sludge mixture is subjected to anoxic treatment botting in conditions of deficiency of dissolved oxygen to intensify the processes of denitrification and dephosphation of wastewater contaminants during interaction with microorganisms of activated sludge; in a heavily loaded aeration tank, the treatment of the mud-mud mixture is carried out in two parallel and autonomously functioning corridors, in the first of which part of the mud-mud mixture undergoes aerobic treatment without a mixture with the source wastewater, providing regeneration of activated sludge as a working medium of the filter layer from accumulated contaminants, and in the second - the rest part of the mud mixture is subjected to aerobic treatment in a mixture with the source wastewater with the formation in this corridor of a flocculent mass of activated sludge and regulation the process of growth and formation of excess activated sludge, while achieving a decrease in the initial concentration of activated sludge at the exit from the corridor to counter the increase in activated sludge obtained in the first corridor, the ratio of the amount of sludge and mud between the corridors is determined by the conditions for the implementation of the processes of aging of activated sludge microorganisms in the second corridor.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленный способ отличается новой совокупностью признаков, состоящей в том, что процессы осаждения и отделения дисперсных загрязнений и биомассы активного ила производят одновременно и объединяют в едином отстойнике-осветлителе путем фильтрации сточной воды через взвешенный слой активного ила с выводом накапливаемой илогрязевой смеси в циркуляционный контур, в котором осуществляют процесс аэробной биологической очистки в высоконагруженном аэротенке для обработки илогрязевой смеси с утилизацией грязевой фракции и стабилизацией активного ила, при этом полученную в результате аэробной обработки водно-иловую смесь перемешивают с исходной сточной водой, подаваемой в отстойник-осветлитель, причем часть исходной сточной воды без какой-либо предварительной обработки подают на высоконагруженный аэротенк; полученную в результате аэробной обработки водно-иловую смесь подвергают дополнительной физико-механической обработке для отделения внеклеточных биополимеров от биомассы активного ила, а полученную смесь перед подачей в отстойник-осветлитель перемешивают с исходной сточной водой в специальном устройстве - преаэраторе для насыщения сточной воды коагулирующими биополимерами и флокуляции загрязнений, что способствует интенсификации их осаждения и отделения в отстойнике-осветлителе; илогрязевую смесь, выводимую из отстойника-осветлителя, перед подачей ее в высоконагруженный аэротенк предварительно разбавляют исходной сточной водой, а в последнем реализуют режим продленной аэрации водно-иловой смеси с обеспечением на его конечной стадии условий старвации и эндогенного метаболизма активного ила для регулирования и предотвращения прироста избыточного активного ила с обеспечением равенства его исходной и конечной концентрации в циркуляционном контуре; полученную в результате аэробной обработки в высоконагруженном аэротенке водно-иловую смесь подвергают дополнительной обработке в отстойнике, при этом осажденную и сконцентрированную водно-иловую массу выводят из отстойника и перемешивают с исходной сточной водой перед отстойником-осветлителем, а осветленную воду отправляют на выход, смешивая с осветленной водой, направляемой на доочистку; перед подачей смеси исходной сточной воды и обработанного активного ила в отстойник-осветлитель водно-иловую смесь подвергают аноксической обработке в условиях дефицита растворенного кислорода для интенсификации процессов денитрификации и дефосфатации загрязнений сточной воды при взаимодействии с микроорганизмами активного ила, в высоконагруженном аэротенке обработка илогрязевой смеси осуществляется в двух параллельно и автономно функционирующих коридорах, в первом из которых часть илогрязевой смеси проходит аэробную обработку без смеси с исходной сточной водой, обеспечивая регенерацию активного ила как рабочего тела фильтрующего слоя от накопленных загрязнений, а во втором - остальная часть илогрязевой смеси подвергается аэробной обработке в смеси с исходной сточной водой с формированием в этом коридоре флокулообразующей массы активного ила и регуляцией процесса прироста и образования избыточного активного ила, достигая при этом снижения исходной концентрации активного ила на выходе из коридора для парирования прироста активного или, получаемого в первом коридоре, причем соотношение количества илогрязевой смеси между коридорами определяется условиями реализации процессов старвации микроорганизмов активного ила во втором коридоре. Comparative analysis with the prototype shows that the claimed method is distinguished by a new set of features, consisting in the fact that the processes of sedimentation and separation of dispersed contaminants and biomass of activated sludge are performed simultaneously and combined in a single clarifier-settler by filtering wastewater through a suspended layer of activated sludge with the conclusion of the accumulated sludge mixture into the circulation circuit, in which the process of aerobic biological treatment in a highly loaded aeration tank for processing sludge mud with mixtures with utilization of the mud fraction and stabilization of activated sludge, while the water-sludge mixture obtained as a result of aerobic treatment is mixed with the initial wastewater supplied to the clarifier clarifier, and part of the initial wastewater is fed to a highly loaded aeration tank without any preliminary treatment; The water-sludge mixture obtained as a result of aerobic treatment is subjected to additional physicomechanical treatment to separate extracellular biopolymers from the activated sludge biomass, and the mixture obtained is mixed with the initial wastewater in a special device — pre-aerator for saturating the wastewater with coagulating biopolymers and flocculation of contaminants, which contributes to the intensification of their deposition and separation in the clarifier clarifier; the sludge mixture removed from the clarifier sludge is preliminarily diluted with initial wastewater before it is fed to a heavily loaded aeration tank, and in the latter, the regime of prolonged aeration of the sludge-water mixture is implemented, providing at its final stage the conditions of aging and endogenous metabolism of activated sludge to regulate and prevent growth excess activated sludge with ensuring equality of its initial and final concentration in the circulation circuit; The water-sludge mixture obtained as a result of aerobic treatment in a highly loaded aeration tank is subjected to additional processing in the sump, while the precipitated and concentrated water-sludge mass is removed from the sump and mixed with the original waste water before the clarifier-clarifier, and the clarified water is sent to the outlet, mixed with clarified water sent for tertiary treatment; before the mixture of feed wastewater and treated activated sludge is fed into the clarifier-clarifier, the water-sludge mixture is subjected to anoxic treatment under conditions of dissolved oxygen deficiency in order to intensify the processes of denitrification and dephosphation of wastewater contaminants when interacting with activated sludge microorganisms; two parallel and autonomously functioning corridors, in the first of which part of the mud mixture undergoes aerobic treatment without a mixture with the source wastewater, providing regeneration of activated sludge as a working fluid of the filter layer from accumulated contaminants, and in the second, the rest of the sludge mixture is aerobically treated in the mixture with the source wastewater with the formation of a flocculent mass of activated sludge in this corridor and regulation of the growth process and the formation of excess activated sludge, while achieving a decrease in the initial concentration of activated sludge at the exit from the corridor to fend off the increase in active or obtained in the first the corridor, and the ratio of the amount of the mud mixture between the corridors is determined by the conditions for the implementation of the processes of aging of activated sludge microorganisms in the second corridor.
Указанные обстоятельства свидетельствуют о соответствии заявленного технического решения критерию "Новизна". These circumstances indicate that the claimed technical solution meets the criterion of "Novelty."
Сравнение заявленного способа с известными показывает, что он для специалиста не следует явным образом из уровня техники, что свидетельствует о соответствии заявленного технического решения критерию "Изобретательский уровень". Comparison of the claimed method with the known shows that it does not follow explicitly from the prior art for a specialist, which indicates that the claimed technical solution meets the criterion of "Inventive step".
Заявленное техническое решение является "Промышленно применимым" и использовано при разработке проектов реконструкции ряда комплексов биомеханической очистки производственных и хозяйственно-бытовых сточных вод Российской Федерации. The claimed technical solution is "industrially applicable" and was used in the development of projects for the reconstruction of a number of complexes of biomechanical treatment of industrial and domestic wastewater of the Russian Federation.
Биомеханическая очистка сточных вод предлагаемым способом осуществляется следующим образом. Biomechanical wastewater treatment of the proposed method is as follows.
Исходная сточная вода непрерывно (ее основная масса) смешивается с активным илом и подается в отстойник-осветлитель, работающий во взвешенном слое активного ила. Кроме того, часть исходной сточной воды непрерывно подается в высоконагруженный аэротенк для участия в обработке и регенерации илогрязевой смеси. Полученную в результате аэробной обработки в аэротенке в режиме продленной аэрации водно-иловую смесь, содержащую стабилизированный активный ил, непрерывно перемешивают с исходной сточной водой, как было сказано выше, подаваемой в отстойник-осветлитель. В отстойнике-осветлителе производится осаждение и отделение дисперсных загрязнений исходной сточной воды путем ее фильтрации через взвешенный слой активного ила. Накапливаемую во взвешенном слое (избыточную) илогрязевую смесь из отстойника-осветлителя выводят в циркуляционный контур, в котором осуществляют процесс аэробной биологической обработки и регенерации илогрязевой смеси (в высоконагруженном аэротенке). The initial wastewater is continuously (its bulk) mixed with activated sludge and fed to a clarifier clarifier operating in a suspended layer of activated sludge. In addition, part of the initial wastewater is continuously fed into a highly loaded aeration tank to participate in the processing and regeneration of the mud and mud mixture. The water-sludge mixture containing stabilized activated sludge obtained as a result of aerobic treatment in an aeration tank in a prolonged aeration mode is continuously mixed with the initial wastewater, as mentioned above, supplied to the clarifier clarifier. In the clarifier clarifier, precipitation and separation of dispersed contaminants of the initial wastewater is carried out by filtration through a suspended layer of activated sludge. The (excess) sludge mixture accumulated in the suspended layer from the clarifier-clarifier is discharged into the circulation circuit, in which the process of aerobic biological treatment and regeneration of the sludge mixture (in a heavily loaded aeration tank) is carried out.
Очищенная и осветленная сточная вода из отстойника-осветлителя поступает на доочистку с последующим сбросом из очистных сооружений (см. фиг. 1). The purified and clarified wastewater from the clarifier-clarifier enters the after-treatment with subsequent discharge from the treatment facilities (see Fig. 1).
Особенность предлагаемого способа состоит в том, что процессы осаждения и отделения дисперсных загрязнений и биомассы активного ила производят одновременно и объединяют в едином отстойнике-осветлителе путем фильтрации сточной воды через взвешенный слой активного ила. В результате этого обеспечивается высокая степень осветления исходной сточной воды и освобождение ее от дисперсной фракции органических и минеральных загрязнений. Непрерывно формируемый при этом взвешенный слой служит фильтрующей загрузкой, причем его избыточное количество в виде илогрязевой смеси непрерывно выводится в циркуляционный контур и далее в высоконагруженный аэротенк. В аэротенке, куда непрерывно подается также часть исходной сточной воды, производится обработка и регенерация илогрязевой смеси. Обработанная таким образом илогрязевая смесь на выходе из аэротенка представляет собой стабилизированную по составу биомассу активного ила (водно-иловую смесь), насыщенную внеклеточными биополимерными соединениями, естественным образом выделяемыми микроорганизмами. Эти биополимерные соединения (биополимеры) являются флокулирующими агентами, которые обеспечивают коагуляцию дисперсных частиц исходной сточной воды и тем самым интенсифицируют процесс их осаждения и фильтрации в отстойнике-осветлителе. A feature of the proposed method is that the processes of sedimentation and separation of dispersed contaminants and biomass of activated sludge are carried out simultaneously and combined in a single clarifier-clarifier by filtering wastewater through a suspended layer of activated sludge. As a result of this, a high degree of clarification of the initial wastewater and its liberation from the dispersed fraction of organic and mineral contaminants is provided. The continuously weighed layer thus formed serves as a filtering load, and its excess amount in the form of a mud-mud mixture is continuously discharged into the circulation circuit and then to the highly loaded aeration tank. In the aeration tank, where part of the initial wastewater is also continuously supplied, the treatment and regeneration of the mud-mud mixture is carried out. The thus-treated sludge mixture at the outlet of the aeration tank is a compositionally stabilized biomass of activated sludge (water-sludge mixture), saturated with extracellular biopolymer compounds naturally secreted by microorganisms. These biopolymer compounds (biopolymers) are flocculating agents that provide for coagulation of dispersed particles of the original waste water and thereby intensify the process of their deposition and filtration in the clarifier clarifier.
Полученная в результате аэробной обработки в аэротенке водно-иловая смесь может быть подвергнута дополнительной физико-механической обработке для интенсификации отделения внеклеточных биополимеров от биомассы активного ила. В результате этой обработки концентрация биополимеров в исходной сточной воде, поступающей в отстойник-осветлитель, возрастает, что способствует улучшению процесса флокуляции и, в конечном итоге, повышает эффективность работы последнего. Кроме того, полученную водно-иловую смесь перед подачей ее в отстойник-осветлитель перемешивают с исходной сточной водой в специальном устройстве - преаэраторе. Этим достигается улучшение процесса перемешивания сточной воды с коагулирующими биополимерами, а значит и интенсификация последующего процесса флокуляции загрязнений (до поступления сточной воды в отстойник-осветлитель). В результате этого процессы осаждения и отделения дисперсной фракции в отстойнике-осветлителе протекают более эффективно, что способствует повышению глубины очистки сточной воды от органических и минеральных загрязнений в целом (см. фиг. 2). The water-sludge mixture obtained as a result of aerobic treatment in an aeration tank can be subjected to additional physicomechanical treatment to intensify the separation of extracellular biopolymers from activated sludge biomass. As a result of this treatment, the concentration of biopolymers in the source wastewater entering the clarifier clarifier increases, which improves the flocculation process and, ultimately, increases the efficiency of the latter. In addition, the resulting water-sludge mixture before feeding it into the clarifier-clarifier is mixed with the original waste water in a special device - pre-aerator. This improves the process of mixing wastewater with coagulating biopolymers, and hence the intensification of the subsequent process of flocculation of contaminants (before the wastewater enters the clarifier clarifier). As a result of this, the processes of sedimentation and separation of the dispersed fraction in the clarifier clarifier proceed more efficiently, which contributes to an increase in the depth of wastewater treatment from organic and mineral contaminants as a whole (see Fig. 2).
Илогрязевая смесь, выводимая из отстойника-осветлителя (избыточное количество взвешенного слоя), перед подачей ее в высоконагруженный аэротенк может быть предварительно разбавлена исходной сточной водой, что способствует снижению нагрузки и выравниванию состава смеси, поступающей в аэротенк, а значит и улучшению процесса биохимической очистки органических веществ в нем. Кроме того, в аэротенке реализуют режим продленной аэрации водно-иловой смеси таким образом, что на его конечной стадии создаются условия старвации и эндогенного метаболизма микроорганизмов активного ила. В результате этого достигается возможность регулирования роста биомассы активного ила и предотвращение прироста ее избыточного количества. При этом обеспечивается примерное равенство исходной и конечной концентраций активного ила в циркуляционном контуре, что гарантирует ведение безотходного процесса биологической обработки (см. фиг. 3). The sludge mixture discharged from the clarifier clarifier (an excess amount of the suspended layer) can be pre-diluted with initial wastewater before it is fed to a highly loaded aeration tank, which helps to reduce the load and equalize the composition of the mixture entering the aeration tank, and thus improve the biochemical treatment of organic substances in it. In addition, the aeration tank implements the regime of extended aeration of the water-sludge mixture in such a way that conditions for aging and endogenous metabolism of activated sludge microorganisms are created at its final stage. As a result of this, it is possible to control the growth of biomass of activated sludge and prevent the growth of its excess amount. This ensures the approximate equality of the initial and final concentrations of activated sludge in the circulation circuit, which ensures the maintenance of a waste-free biological treatment process (see Fig. 3).
Полученная в результате аэробной обработки в высоконагруженном аэротенке водно-иловая смесь может быть подвергнута дополнительной обработке в дополнительном отстойнике, где в процессе осаждения образуется смесь с повышенной концентрацией микроорганизмов. Осажденная и сконцентрированная таким образом водно-иловая смесь выводится из дополнительного отстойника и перемешивается с исходной сточной водой, подаваемой в отстойник-осветлитель, что позволяет несколько разгрузить отстойник-осветлитель по производительности (пропускной способности). Осветленная фракция водно-иловой смеси из дополнительного отстойника направляется на выход и смешивается с осветленной водой отстойника-осветлителя, подаваемой на доочистку (см. фиг. 4). The water-sludge mixture obtained as a result of aerobic treatment in a highly loaded aeration tank can be subjected to additional processing in an additional settler, where a mixture with a high concentration of microorganisms is formed during the deposition process. The water-sludge mixture thus precipitated and concentrated in this way is discharged from the additional sump and mixed with the initial wastewater supplied to the clarifier-clarifier, which makes it possible to somewhat relieve the clarifier-clarifier in terms of productivity (throughput). The clarified fraction of the water-sludge mixture from the additional clarifier is sent to the outlet and mixed with clarified water of the clarifier-clarifier supplied to the after-treatment (see Fig. 4).
Перед подачей смеси исходной сточной воды и обработанного активного ила в отстойник-осветитель она может быть предварительно подвергнута аноксической обработке в условиях дефицита растворенного кислорода. Этим достигается интенсификация процессов денитрификации и дефосфатации органических загрязнений в процессе их биохимического окисления микроорганизмами активного ила (см. фиг. 5). Before the mixture of feed wastewater and treated activated sludge is fed into the clarifier-clarifier, it can be preliminarily subjected to anoxic treatment under conditions of deficiency of dissolved oxygen. This ensures the intensification of the processes of denitrification and dephosphation of organic pollutants in the process of their biochemical oxidation by activated sludge microorganisms (see Fig. 5).
Обработка илогрязевой смеси в высоконагруженном аэротенке может производиться в двух параллельно и автономно функционирующих коридорах. При этом в одном из них поступающая илогрязевая смесь проходит аэробную обработку без предварительного перемешивания ее с исходной сточной водой, что обеспечивает эффективную регенерацию активного ила, являющегося в дальнейшем рабочим телом фильтрующего слоя отстойника-осветлителя. В другом коридоре аэротенка поступающая в него илогрязевая смесь подвергается аэробной обработке в присутствии непрерывно подаваемой исходной сточной воды. Это обеспечивает значительное снижение нагрузки на активный ил и, как следствие, формирование флокулообразующей массы активного ила и регулирование процесса прироста и образования его избыточного количества. В результате этого достигается снижение исходной концентрации активного ила на выходе из этого второго коридора, что позволяет парировать прирост биомассы, получаемый в первом коридоре. При этом соотношение количества илогрязевой смеси, подаваемой в коридоры, определяется условиями реализации процессов старвации микроорганизмов активного ила во втором коридоре (см. фиг. 6). Processing of the mud-mud mixture in a heavily loaded aeration tank can be carried out in two parallel and autonomously functioning corridors. Moreover, in one of them, the incoming mud and mud mixture undergoes aerobic treatment without first mixing it with the original waste water, which ensures effective regeneration of activated sludge, which is subsequently the working fluid of the filter layer of the clarifier-clarifier. In another aeration tank corridor, the silt-mud mixture entering it is subjected to aerobic treatment in the presence of continuously supplied source wastewater. This provides a significant reduction in the load on activated sludge and, as a result, the formation of a flocculating mass of activated sludge and the regulation of the growth process and the formation of its excess amount. As a result of this, a decrease in the initial concentration of activated sludge at the outlet of this second corridor is achieved, which allows you to fend off the biomass gain obtained in the first corridor. In this case, the ratio of the amount of sludge mixture supplied to the corridors is determined by the conditions for the implementation of the processes of aging of activated sludge microorganisms in the second corridor (see Fig. 6).
Предлагаемый способ по эффективности очистки представляет собой альтернативный вариант технологической схемы реализации процесса очистки, заменяющей общепринятую в настоящее время технологическую схему аэробной биологической очистки сточной воды активным илом. Основным преимуществом предлагаемого способа является значительное снижение объемов и габаритов емкостных сооружений для достигаемого эффекта на участке биомеханической очистки. The proposed method for cleaning efficiency is an alternative to the technological scheme of the implementation of the cleaning process, replacing the currently generally accepted technological scheme of aerobic biological wastewater treatment with activated sludge. The main advantage of the proposed method is a significant reduction in the volume and dimensions of capacitive structures for the achieved effect on the site of biomechanical treatment.
Предлагаемый способ очистки сточных вод в настоящее время широко внедряется в производственную практику и проходит промышленные испытания на очистных сооружениях ряда предприятий, животноводческих комплексов и населенных пунктов Российской Федерации. The proposed method of wastewater treatment is currently being widely introduced into industrial practice and is undergoing industrial tests at the treatment facilities of a number of enterprises, livestock breeding complexes and settlements of the Russian Federation.
Примеры использования способа. Examples of the use of the method.
В приведенных ниже примерах достигалось существенное уменьшение объемов сооружений биомеханической очистки, практически полное исключение вывода избыточного активного ила и высокая степень очистки различных по характеру и составу исходных сточных вод. Системы очистки, выведенные на эксплуатационные режимы, работали надежно, случаев срыва в работе по технологическим причинам отмечено не было. При неблагоприятных воздействиях на сформированный в системах очистки биоценоз активного ила, связанных с условиями производственной работы предприятий, работоспособность функционирующей микрофлоры не нарушалось, микроорганизмы активного ила проявляли высокую резистентность по отношению к токсикогенным воздействиям внешней среды. In the examples below, a significant decrease in the volume of biomechanical treatment facilities, an almost complete exclusion of the removal of excess activated sludge, and a high degree of treatment of the source wastewater of a different nature and composition were achieved. Cleaning systems brought to operating conditions worked reliably, there were no cases of failure in operation due to technological reasons. Under adverse effects on the activated sludge biocenosis formed in the treatment systems associated with the production conditions of enterprises, the functioning microflora was not impaired, activated sludge microorganisms showed high resistance to toxicogenic environmental influences.
Таблица, приведенная в конце описания, поясняет предлагаемый способ. The table at the end of the description explains the proposed method.
Источники информации
1. С.В.Яковлев и др. Биологическая очистка производственных сточных вод. Процессы, аппараты и сооружения. М.: Стройиздат, 1985, с. 190-197, рис. 9.1.Sources of information
1. SV Yakovlev et al. Biological treatment of industrial wastewater. Processes, devices and structures. M .: Stroyizdat, 1985, p. 190-197, fig. 9.1.
2. Я.А.Карелин и др. Биохимическая очистка сточных вод предприятий пищевой промышленности. М. : Пищевая промышленность, 1974, с. 92 и 96, рис. 18,19. 2. Ya.A. Karelin and others. Biochemical wastewater treatment of food industry enterprises. M.: Food Industry, 1974, p. 92 and 96, Fig. 18.19.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99121744/12A RU2170709C2 (en) | 1999-10-14 | 1999-10-14 | Method for biological treatment of waste waters |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99121744/12A RU2170709C2 (en) | 1999-10-14 | 1999-10-14 | Method for biological treatment of waste waters |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2170709C2 true RU2170709C2 (en) | 2001-07-20 |
Family
ID=20225889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99121744/12A RU2170709C2 (en) | 1999-10-14 | 1999-10-14 | Method for biological treatment of waste waters |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2170709C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MD4015C2 (en) * | 2009-02-20 | 2010-09-30 | Государственный Университет Молд0 | Process for the purification of sewage waters from ammonium nitrogen |
-
1999
- 1999-10-14 RU RU99121744/12A patent/RU2170709C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| КАРЕЛИН Я.А. и др. Биохимическая очистка сточных вод предприятий пищевой промышленности. - М.: Пищевая промышленность, 1974, с.93 и 94, р. 18. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MD4015C2 (en) * | 2009-02-20 | 2010-09-30 | Государственный Университет Молд0 | Process for the purification of sewage waters from ammonium nitrogen |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR870000107B1 (en) | Process for removing phosphorus from organic waste liquids | |
| KR960013341B1 (en) | Two-stage water treatment | |
| JP2009523598A (en) | Sewage treatment using activated sludge and ballast aggregation. | |
| CN114291964B (en) | Sewage treatment system and method for denitrification and phosphorus recovery | |
| CN112209577A (en) | Kitchen wastewater treatment method | |
| RU189953U1 (en) | INSTALLATION FOR BIOLOGICAL PURIFICATION OF COMMUNAL WASTEWATER FROM NITROGEN AND Phosphorus compounds | |
| EP0822165B1 (en) | Method for the treatment of waste water | |
| KR910003004B1 (en) | Biological nitrogen and phosphorus removing method and apparatus | |
| RU2170709C2 (en) | Method for biological treatment of waste waters | |
| CN215365364U (en) | High-toxicity degradation-resistant pesticide wastewater treatment system | |
| SU1688787A3 (en) | Method of sewage treatment | |
| JPH03118896A (en) | Method for removing the solid phase from a liquid substance, particularly waste water purification method | |
| CN86101140A (en) | Process for purifying waste water | |
| CN211896255U (en) | Anoxic tank and sewage treatment system | |
| NO773230L (en) | DEVICE FOR TREATMENT OF A WATER MEDIUM | |
| RU2060967C1 (en) | Method and aggregate for deep biochemical sewage purification | |
| KR100377947B1 (en) | Aqua-composting BNR Device and Method for Clearing Wastewater Employing the Same | |
| KR960002270B1 (en) | Anaerobic and contact aeration type sewage disposal apparatus | |
| Solovieva | Technology for biological treatment of urban wastewater and sludge treatment with deep removal of nitrogen and phosphorus | |
| CN109626740A (en) | A kind of biochemical processing method of coking wastewater and wastewater from chemical industry | |
| CN211896530U (en) | Steel comprehensive sewage advanced treatment system | |
| RU2743531C1 (en) | Method of biological purification of liquid fractions containing a disinfectant quaternary ammonium salts (qac) and similar substances together with household and/or industrial wastewater close to them in composition | |
| JP3229806B2 (en) | Human wastewater treatment equipment | |
| KR102299760B1 (en) | High concentrated organic wastewater treatment system | |
| CN217651068U (en) | Treatment system for polyol polyester resin production wastewater |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20031015 |