RU2240291C2 - Process of biological treatment of waste waters - Google Patents

Process of biological treatment of waste waters Download PDF

Info

Publication number
RU2240291C2
RU2240291C2 RU2002122353A RU2002122353A RU2240291C2 RU 2240291 C2 RU2240291 C2 RU 2240291C2 RU 2002122353 A RU2002122353 A RU 2002122353A RU 2002122353 A RU2002122353 A RU 2002122353A RU 2240291 C2 RU2240291 C2 RU 2240291C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sludge
treatment
biocenosis
substance
daily
Prior art date
Application number
RU2002122353A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002122353A (en
Inventor
Н.И. Куликов (RU)
Н.И. Куликов
Людмила Николаевна Приходько (UA)
Людмила Николаевна Приходько
Валентин Николаевич Чернышев (UA)
Валентин Николаевич Чернышев
Original Assignee
ООО "Фирма "Экос"
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 ООО "Фирма "Экос" filed Critical ООО "Фирма "Экос"
Priority to RU2002122353A priority Critical patent/RU2240291C2/en
Publication of RU2002122353A publication Critical patent/RU2002122353A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2240291C2 publication Critical patent/RU2240291C2/en

Links

Classifications

    • 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

  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Abstract

FIELD: waste water treatment.
SUBSTANCE: process involves filtering waste water, settling, treatment with microorganisms and disinfecting treated effluents. Biological treatment is performed using three-sludge systems. First system, provided with settling-type sludge separator, functions with bacterial biocenosis and daily loadings on sludge at least 1 kg of biochemical oxygen demand per 1 kg of ashless substance of sludge. Second sludge system, provided with settling-type sludge separator, functions with nitrification-denitrification biocenosis, including association of heterotrophic and autotrophic bacteria, protozoa, and small organisms belonging to third trophic level, and daily loadings on sludge at least 200 g of biochemical oxygen demand per 1 kg ashless substance of sludge. Third system functions with nitrification and mineralization biocenosis preferably consisted of aquatic organisms belonging to third trophic level, animal plankton fixed in fibrous filler contained in construction space with daily loadings not superior to 1 kg dry substance of animal plankton, further provided with bubbler system, lines for removing faeces, pseudo-faeces, and died-off animal plankton toward waste water sediment treatment plants. Withdrawal of sediments is only effected from bioreactors of third sludge system.
EFFECT: increased efficiency of removal of biogenic elements from water, prepared high-ash non-decaying, rich in biogenic elements, waste water sediments, diminished volume of construction, and reduced power consumption.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к способам очистки сточных вод и может быть использовано в коммунальном хозяйстве при очистке городских или близких к ним по составу промышленных сточных вод.The invention relates to methods for wastewater treatment and can be used in utilities for the treatment of urban or similar industrial wastewater composition close to them.

Цель изобретения - увеличение эффективности удаления из воды биогенных элементов (в том числе фосфора), получение высокозольных незагнивающих, богатых биогенными элементами осадков сточных вод, снижение объемов емкостных сооружений и энергоемкости процессов очистки сточных вод.The purpose of the invention is to increase the efficiency of removing biogenic elements (including phosphorus) from water, to obtain high-ash non-decaying wastewater sludge rich in biogenic elements, to reduce the volume of capacitive structures and the energy intensity of wastewater treatment processes.

Известно использование многоступенчатых аэротенков [1] с несмешивающимися иловыми системами для очистки высококонцентрированных сточных вод. Недостатками способа являются: громоздкость сооружений; сложность коммуникаций; необходимость устройства насосных станций рециркуляции илов и сооружений для кондиционирования выделяемых осадков перед обезвоживанием; высокая энергоемкость.It is known to use multi-stage aeration tanks [1] with immiscible sludge systems for the treatment of highly concentrated wastewater. The disadvantages of the method are: the bulkiness of structures; communication complexity; the need for the construction of sludge recirculation pumping stations and facilities for conditioning the precipitation before dehydration; high energy intensity.

Решает многие задачи использование многоступенчатых аэротенков-вытеснителей [2], работа которых базируется на использовании сообществ прикрепленных и свободноплавающих микроорганизмов по ступеням очистки сточных вод. Препятствием для широкомасштабного применения конструкции и заложенного в ней способа биологической очистки сточных вод является достаточно высокая стоимость насадки для удерживания микроорганизмов и каркасов из коррозионно-стойкого материала для ее равномерного размещения в объемах емкостных сооружений, а также энергоемкость создания постоянного эффективного массообмена прикрепленного на насадке биоценоза с очищаемой сточной жидкостью. Илы первых стадий очистки стоков слизеобразующие обрастают насадку трудно промываемыми скоплениями, их промывка приводит к быстрому износу насадки.The use of multi-stage displacer aerotanks [2] solves many problems, the work of which is based on the use of communities of attached and free-floating microorganisms in sewage treatment steps. An obstacle to the widespread use of the design and the biological wastewater treatment method incorporated in it is the rather high cost of the nozzle for holding microorganisms and scaffolds from corrosion-resistant material for its uniform placement in the volumes of capacitive structures, as well as the energy consumption of creating a constant effective mass transfer of the biocenosis attached to the nozzle with the wastewater being cleaned. The sludge of the first stages of wastewater treatment, mucus-forming accumulates the nozzle with hard-to-wash accumulations, their washing leads to rapid wear of the nozzle.

Наиболее близким по достигаемому эффекту является способ, заложенный в конструкции очистной установки [3]. Громоздкость и энергоемкость конструкции снижена в изобретении на первой ступени очистки за счет использования двухкоридорного реактора и тонкослойного пульсационного илоотделителя с эрлифтным возвратом отделяемого ила с выхода второго коридора на вход первого коридора. Известное устройство не регламентирует нагрузки на ил, не разделяет илы по стадиям очистки и не обеспечивает минерализацию избыточных биомасс микроорганизмов.The closest to the achieved effect is the method embedded in the design of the treatment plant [3]. The bulkiness and energy intensity of the structure is reduced in the invention at the first cleaning stage due to the use of a two-core reactor and a thin-layer pulsed sludge separator with airlift return of the separated sludge from the exit of the second corridor to the entrance of the first corridor. The known device does not regulate the load on the sludge, does not separate the sludge according to the stages of purification and does not provide the mineralization of excess biomass of microorganisms.

Поставленная цель решается тем, что в способе биологической очистки сточных вод, освобожденных от крупных механических примесей и песка на стадиях предварительной механической очистки, предусмотрены следующие существенные отличия:The goal is solved in that in the method of biological wastewater treatment, freed from large mechanical impurities and sand at the stages of preliminary mechanical treatment, the following significant differences are provided:

- используется трехиловая система очистки сточных вод, в которой первая иловая смесь использует преимущественно высоконагруженный, быстрорастущий, гетеротрофный биоценоз; вторая иловая смесь использует нитриденитрифицирующий биоценоз, включающий микроорганизмы трех трофических уровней (бактерий, простейших и мелких животных); третья иловая смесь использует нитрифицирующий биоценоз бактерий и гидробионтов преимущественно третьего трофического уровня, хищный зоопланктон;- a three-sewage wastewater treatment system is used, in which the first sludge mixture mainly uses a highly loaded, fast-growing, heterotrophic biocenosis; the second sludge mixture uses nitridenitrifying biocenosis, including microorganisms of three trophic levels (bacteria, protozoa and small animals); the third silt mixture uses a nitrifying biocenosis of bacteria and hydrobionts, mainly of the third trophic level, predatory zooplankton;

- регламентированы нагрузки на биоценоз каждой иловой смеси: на первую иловую смесь нагрузка по органическим веществам должна быть не менее 1 кг БПКполн на 1 кг беззольного вещества ила в сутки; на второй ил нагрузка по органическим веществам должна быть более 0,2 кг БПКп на 1 кг беззольного вещества ила в сутки; на третью иловую смесь нагрузка по взвешенным веществам, выносимым из сооружений второй иловой системы, не должна превышать 1 кг сухого вещества взвесей на 1 кг сухого вещества зоопланктона в сутки;- the loads on the biocenosis of each sludge mixture are regulated: the load on organic substances on the first sludge mixture must be at least 1 kg of BOD is full per 1 kg of ashless sludge substance per day; on the second sludge, the load on organic substances should be more than 0.2 kg of BOD p per 1 kg of ashless sludge substance per day; on the third sludge mixture, the load on suspended solids carried out from the structures of the second sludge system should not exceed 1 kg of dry matter suspended in 1 kg of dry matter of zooplankton per day;

- выведение осадков, избыточного ила из набора сооружений трехиловой системы биологической очистки сточных вод производится исключительно из реакторов третьей иловой системы;- removal of sediments, excess sludge from a set of structures of a three-silt biological wastewater treatment system is carried out exclusively from reactors of the third silt system;

- реакторы всех трех ступеней биологической очистки сточных вод максимально выполняются вытеснителями за счет деления на отсеки, системы рециркуляции аэрируемой иловой смеси внутри отсеков, размещения отсеков относительно друг друга, своеобразного размещения насадки внутри третьей ступени очистки воды.- Reactors of all three stages of biological wastewater treatment are maximally performed by displacers due to division into compartments, aeration system for aerated sludge mixture inside compartments, placement of compartments relative to each other, peculiar placement of nozzles inside the third stage of water treatment.

Анализ известных технических решений, относящихся к способам очистки сточных вод, показал, что технических решений, содержащих ту же совокупность существенных признаков, что и заявляемый способ, не обнаружено. Это позволяет сделать вывод о том, что заявляемый способ соответствует критерию “новизна”.Analysis of known technical solutions related to wastewater treatment methods showed that technical solutions containing the same set of essential features as the claimed method were not found. This allows us to conclude that the claimed method meets the criterion of "novelty."

Анализ выявленных отличительных от прототипа существенных признаков показал, что такие или сходные с ними признаки в известных технических решениях с проявлением тех же свойств не обнаружены, что позволяет сделать вывод о том, что заявляемый способ соответствует критерию “существенные отличия”.Analysis of the identified significant features distinctive from the prototype showed that such or similar features in known technical solutions with the manifestation of the same properties were not found, which allows us to conclude that the claimed method meets the criterion of "significant differences".

Заявляемая совокупность существенных признаков позволяет получить новый, более высокий результат, выражающийся в обеспечении более глубокой очистки сточных вод, особенно в удалении из сточных вод биогенных элементов (азота и фосфора) при отсутствии расходования реагентов, без добавления дополнительных объемов емкостных сооружений. Выделяемые осадки сточных вод не имеют ни фекального запаха, ни запаха гниения, содержат в 2-3 раза большее количество фосфора, что увеличивает их качество как органоминерального удобрения.The claimed combination of essential features allows to obtain a new, higher result, which is expressed in providing deeper wastewater treatment, especially in removing biogenic elements (nitrogen and phosphorus) from wastewater in the absence of reagent consumption, without adding additional volumes of capacitive structures. The allocated sewage sludge has neither a fecal smell nor a rotting smell; they contain 2–3 times more phosphorus, which increases their quality as an organomineral fertilizer.

Способ поясняется технологической схемой очистки сточных вод и обработки выделяемых на очистной станции населенного пункта осадков (см. чертеж).The method is illustrated by the technological scheme of wastewater treatment and treatment of precipitates emitted at the treatment plant of the settlement (see drawing).

Схема включает поток сточных вод 1, поступающий на канализационную очистную станцию (КОС); процеживатели 2, песколовки 3, водоизмерительный лоток 4, распределительную камеру 5, трехступенчатый аэробный биореактор 6, включающий аэрируемый резервуар 7 первой иловой системы с илоотделителем 8, аэрируемый резервуар 9 второй иловой системы с илоогделителем 10 и аэрируемый резервуар 11с системой каркасов 12 для крепления волокнистой насадки 13 третьей иловой системы, коммуникации 14 для выведения осадков очистной станции в цех 15 механического обезвоживания после сгущения в илоотделителях 16. На вход биореактора 6 в распределительную камеру 5 возвращается поток 17 надиловой воды из илоуплотнителей и фильтрат 18 от фильтр-прессов цеха 15 механического обезвоживания осадков.The scheme includes a wastewater stream 1 entering a sewage treatment plant (WWTP); screeners 2, sand traps 3, water measuring tray 4, distribution chamber 5, three-stage aerobic bioreactor 6, including an aerated tank 7 of the first sludge system with sludge separator 8, an aerated tank 9 of the second sludge system with sludge separator 10 and an aerated tank 11 with fiber frame system 12 13 of the third sludge system, communication 14 for the removal of sludge from the sewage treatment plant in the workshop 15 for mechanical dewatering after thickening in sludge separators 16. At the entrance of the bioreactor 6 into the distribution chamber 5 returns the stream 17 of superficial water from the sludge compactors and the filtrate 18 from the filter presses of the workshop 15 for mechanical dewatering of sediments.

Воздух 19 в аэрируемых резервуары 7, 9 и 11 поступает от воздуходувной 20.The air 19 in the aerated tanks 7, 9 and 11 comes from the blower 20.

Обезвоженный осадок (кек) 21 складируется на специальные иловые площадки 22, откуда вывозится на дообработку и сертификацию перед утилизацией в качестве органоминерального удобрения.Dehydrated sludge (cake) 21 is stored in special sludge pads 22, from where it is transported for additional processing and certification before disposal as organic fertilizer.

Циркуляцию первой и второй иловых систем обеспечивают эрлифты 23.The circulation of the first and second silt systems is provided by airlifts 23.

Биологически очищенная сточная жидкость отводится в здание 24, где подвергается ультрафиолетовому облучению (УФО) в специальных устройствах и после УФО направляется на выпуск 25 в поверхностный водоем или на повторное использование для технических нужд предприятий, полива сельхозугодий и других целей.Biologically treated wastewater is discharged into building 24, where it is exposed to ultraviolet radiation (UV) in special devices and after UV is directed to release 25 into a surface water body or for reuse for technical needs of enterprises, irrigation of farmland and other purposes.

Крупные примеси 26 сточных вод с процеживателей 2 и песок 27 из песколовок 3 выводится в специально отведенные места на переработку и утилизацию.Large impurities of 26 wastewater from screeners 2 and sand 27 from sand traps 3 are discharged to specially designated places for processing and disposal.

Предложенная схема работает следующим образом.The proposed scheme works as follows.

Сточные воды (СВ) потоком 1 поступают на процеживатели 2, где освобождаются от крупных (более 5 мм) примесей 26 (тряпки, бумага, косточки фруктов, резинотехнические изделия, прокладки и т.п.). Далее СВ в песколовках 3 освобождаются от песка 27 и после регистрации расхода в водоизмерительном лотке 4 поступают в распределительную камеру 5. В распределительную камеру 5 поступает также надиловая вода 17 из илоуплотнителей 16 и фильтрат 18 с промывной водой от фильтр-прессов цеха 15 механического обезвоживания осадков СВ.Wastewater (CB) flows by stream 1 to strainers 2, where they are freed from large (more than 5 mm) impurities 26 (rags, paper, fruit seeds, rubber products, gaskets, etc.). Next, the CBs in the sand traps 3 are freed from sand 27 and after recording the flow rate in the water metering tray 4, they enter the distribution chamber 5. The distribution chamber 5 also receives superficial water 17 from the sludge compactors 16 and the filtrate 18 with washing water from the filter presses of the mechanical sediment dewatering shop 15 ST

Из камеры 5 СВ распределяются по параллельно работающим секциям биореактора 6 (для упрощения на чертеже приведена одна секция). Секция биореактора 6 состоит из трех ступеней. В первой ступени имеется аэрируемый резервуар 7 и илоотделитель 8 (например, в виде тонкослойного модуля).From chamber 5, CBs are distributed over parallel working sections of bioreactor 6 (for simplification, one section is shown in the drawing). The bioreactor section 6 consists of three stages. In the first stage there is an aerated reservoir 7 and a sludge separator 8 (for example, in the form of a thin-layer module).

Из илоотделителя 8 СВ направляются в аэрируемый резервуар 9 второй ступени, а отделившаяся от СВ основная масса ила первой ступени очистки возвращается эрлифтом 23 на смешение с потоком СВ, поступающих в аэрируемый резервуар 7. Воздух 19 для аэрации иловой смеси в резервуаре 7 поступает от воздуходувной 20.From the sludge separator 8, the CBs are sent to the aerated tank 9 of the second stage, and the bulk of the sludge of the first cleaning stage separated from the CB is returned by airlift 23 to mix with the stream of CB coming into the aerated tank 7. The air 19 for aeration of the sludge mixture in the tank 7 comes from the blower 20 .

В аэрируемом резервуаре 7 гетеротрофные бактерии потребляют легкоусваемые органические вещества, биогенные элементы и кислород, внесенный в воду из воздуха, дают прирост слизеобразующих комплексов, флокулирующих взвешенные вещества СВ, что обеспечивает хорошие седиментационные свойства ила первой иловой системы. Илоотделители 8 гарантируют подачу на смешение с СВ с помощью эрлифтов 23 в аэрируемый резервуар 7 концентрацию гетеротрофных бактерий, достаточную для осуществления флокуляции взвешенных веществ СВ при любых колебаниях расходов и концентрациях загрязнений, наблюдаемых в городских СВ.In the aerated tank 7, heterotrophic bacteria consume easily digestible organic substances, nutrients and oxygen introduced into the water from the air, give rise to mucus-forming complexes that flocculate suspended matter of CB, which provides good sedimentation properties of the sludge of the first sludge system. Desilter 8 ensures that the concentration of heterotrophic bacteria is sufficient for flocculation of suspended solids of the SW with any fluctuations in flow rates and pollution concentrations observed in urban NE with the use of airlifts 23 into the aerated tank 7 to mix with SV

Объем резервуара 7 и параметры илоотделителя 8 должны обеспечивать такую массу гетеротрофных бактерий в иле первой иловой системы, чтобы нагрузка на ил была не менее 1 кг БПКп на 1 кг сухого беззольного вещества иловой смеси в сутки. Такая нагрузка обеспечивает наличие в иловой смеси преимущественно быстро растущих гетеротрофных бактерий с определенными поверхностными свойствами и специфической ферментной системой, богатой АТФ. Потребность таких бактерий в фосфоре в 3 и более раз выше, чем микроорганизмов активных илов, работающих в традиционных аэротенках очистных станций канализации населенных пунктов.The volume of the tank 7 and the parameters of the sludge separator 8 should provide such a mass of heterotrophic bacteria in the sludge of the first sludge system so that the load on the sludge is not less than 1 kg of BOD p per 1 kg of dry ash-free substance of the sludge mixture per day. Such a load ensures the presence in the sludge mixture of predominantly rapidly growing heterotrophic bacteria with certain surface properties and a specific enzyme system rich in ATP. The need for such bacteria in phosphorus is 3 or more times higher than microorganisms of activated sludge working in traditional aeration tanks of sewage treatment plants in settlements.

Весь прирастающий биоценоз гетеротрофных бактерий и сфлокулированные им взвешенные вещества вымываются из илоотделителей 8 с потоком очищаемых СВ в аэрируемый резервуар 9 второй иловой системы, давая гарантированный приток для биоценоза второй иловой системы питательных веществ, входящих в состав взвешенных веществ, а простейшим и мелким животным шлейф гетеротрофных бактерий, иловая смесь из вынесенного из илоотделителей 8 набора микроорганизмов и возвращенных из илоотделителей 10 с помощью эрлифтов 23 гидробионтов второй иловой системы вместе с нитратами, полученными в аэрированном резервуаре 9 за счет жизнедеятельности автотрофных нитрифицирующих азот аммония бактерий, обеспечивает денитрификацию и выведение из СВ азота в виде молекул газообразного азота. Пищей для денитрификаторов служит органическое вещество взвесей, сфлокулированных в первой иловой системе, но не пошедших на питание быстрорастущих гетеротрофных бактерий.The entire growing biocenosis of heterotrophic bacteria and the suspended matter flocculated by it are washed out from the sludge separator 8 with a stream of purified CB into the aerated reservoir 9 of the second sludge system, providing a guaranteed inflow for the biocenosis of the second sludge system of the nutrients that make up the suspended substances, and the simplest and small animals will get a loop of heterotrophic bacteria, sludge mixture from a set of microorganisms removed from the sludge separator 8 and 10 returned from the sludge separator 10 by means of airlifts 23 hydrobionts of the second sludge system Together with nitrates obtained in aerated tank 9 due to the vital activity of autotrophic nitrifying nitrogen ammonium bacteria, it provides denitrification and elimination of nitrogen in the form of nitrogen gas molecules. The food for denitrifiers is the organic matter of suspensions, flocculated in the first sludge system, but not fed on fast-growing heterotrophic bacteria.

Низкая нагрузка на биоценоз ила второй иловой системы (не более 200 г БПКп/кг сухого беззольного вещества ила в сутки) гарантирует полную нитрификацию азота аммония, выедание простейшими и мелкими животными гетеротрофов первой иловой системы и хорошие седиментационные свойства иловой смеси. Илоотделители 10 обеспечивают поддержание в аэрируемом резервуаре 9 достаточную концентрацию биомассы гидробионтов второй иловой системы, но не удерживают избыток прирастающего биоценоза и он вымывается с потоком СВ в аэрируемый резервуар 11. В аэрируемом резервуаре 11 иловая смесь, поступившая с СВ из илоотделителей 10, контактирует с волокнистой насадкой 13, равномерно распределенной в объеме резервуара 11 с помощью каркасов 12, и адсорбируется на ней вследствие наличия у волокон при движении воды электрического (положительного) потенциала. Активный же ил второй иловой системы несет на себе отрицательный потенциал. Живущие на волокнистой насадке 13 гидробионты тpeтьего трофического уровня (хищный зоопланктон) выедают сорбированный биоценоз, выделяя фекалии и псевдофекалии высокой зольности (до 67%) и стабильности. Количество волокнистой насадки и хищного зоопланктона поддерживается таким, чтобы суточная нагрузка по массе взвешенных веществ ила, выносимого с потоком СВ из илоотделителей 10 в резервуар 11, не превышала 1 кг сухого вещества ила на 1 кг сухого вещества биомассы гидробионтов хищного зоопланктона.The low load on the biocenosis of the sludge of the second sludge system (not more than 200 g of BOD p / kg of dry ashless sludge substance per day) ensures complete nitrification of ammonium nitrogen, eating out the heterotrophs of the first sludge system by the simplest and small animals and good sedimentation properties of the sludge mixture. Desilter 10 ensure that a sufficient concentration of biomass of aquatic organisms of the second sludge system is maintained in the aerated tank 9, but does not hold the excess of the growing biocenosis and it is washed with the flow of CB into the aerated tank 11. In the aerated tank 11, the sludge received from the CB from the sludge separators 10 is in contact with the fiber nozzle 13, evenly distributed in the volume of the tank 11 with the help of frames 12, and is adsorbed on it due to the presence of electric (positive) potential in the fibers during the movement of water . Active sludge of the second sludge system carries a negative potential. The 13th trophic level hydrobionts living on the fiber nozzle (predatory zooplankton) eat out the sorbed biocenosis, secreting feces and pseudo-feces of high ash content (up to 67%) and stability. The amount of fibrous nozzle and predatory zooplankton is maintained so that the daily load of suspended solids from the sludge separator 10 into the reservoir 11 by mass of suspended solids does not exceed 1 kg of sludge dry matter per 1 kg of dry matter of predatory zooplankton hydrobionts biomass.

В этом случае наблюдается полное выедание ила и осветление СВ до концентрации взвешенных веществ на выходе СВ в здание 24 на обеззараживающую установку на уровне 3-5 мг/л, при этом фекалии и псевдофекалии накапливаются на дне резервуара 11 и частично удерживаются на волокнистой насадке, заиляя ее и создавая иллюзию большой биомассы хищного зоопланктона или большого количества задержанного, но не переработанного зоопланктоном ила второй иловой системы. Поэтому в сообществе гидробионтов биоценоза третьей иловой системы должны быть черви, клещи, моллюски и другие рыхлители, не допускающие сильного заиления насадки, транспортирующие фекалии и псевдофекалии, а также отмерших особей на дно резервуара 11. Форма волокнистой насадки в резервуаре 11 должна способствовать как протеканию процессов улавливания иловых частиц второй иловой системы, так и сползанию на дно резервуара 11 фекалий и псевдофекалий.In this case, complete sedimentation of sludge and clarification of CB to the concentration of suspended solids at the CB outlet to building 24 to the disinfection unit at a level of 3-5 mg / l are observed, while feces and pseudo-feces accumulate at the bottom of the tank 11 and are partially retained on the fibrous nozzle, wilting and creating the illusion of a large biomass of predatory zooplankton or a large amount of sludge from the second sludge system detained but not processed by zooplankton. Therefore, in the community of hydrobionts of the biocenosis of the third sludge system, there should be worms, ticks, mollusks and other cultivators that do not allow strong silting of the nozzle, transporting feces and pseudo-feces, as well as dead individuals to the bottom of the reservoir 11. The shape of the fibrous nozzle in the reservoir 11 should contribute to the flow of processes trapping sludge particles of the second sludge system, as well as slipping 11 feces and pseudo-feces onto the bottom of the tank.

Процеженная фильтраторами - седиментаторами третьей иловой системы очищенная сточная жидкость имеет высокую прозрачность, низкое содержание взвесей, поэтому после УФ обеззараживания может быть использована на технические нужды, орошение сельхозугодий и другие цели.Filtered sludge filters filtered by sedimentators of the third sludge system have high transparency, low suspension, therefore, after UV disinfection, it can be used for technical needs, irrigating farmland and other purposes.

Осадки сточных вод, выведенные из резервуара 11 по коммуникациями 14, сильно обводнены, поэтому нуждаются в сгущении. Для сгущения осадки направляются в илоуплотнители 16, откуда после отстаивания надиловая вода потоком 17 отводится в распределительную камеру 5, а уплотненный осадок в цех 15 механического обезвоживания осадков на фильтр-прессах. Фильтрат 18 и вода от промывки ткани фильтр-прессов направляются в распределительную камеру 5, а кек 21 складируется на иловые площадки 22 для подготовки к утилизации.Sewage sludge discharged from the reservoir 11 via communications 14 is heavily flooded, therefore, they need to be thickened. To thicken the sludge are sent to sludge compactors 16, from where after settling, the superfluous water is discharged by stream 17 to the distribution chamber 5, and the compacted sludge to the mechanical sediment dewatering shop 15 on filter presses. The filtrate 18 and water from washing the fabric of the filter presses are sent to the distribution chamber 5, and the cake 21 is stored on the sludge pads 22 in preparation for disposal.

Для пояснения параметров процесса очистки СВ и доказательства достижения поставленных целей приводим пример реализации способа на очистной станции производительностью 500 м3/сут.To clarify the parameters of the ST cleaning process and to prove the achievement of the set goals, we give an example of the method implementation at the treatment plant with a capacity of 500 m 3 / day.

ПримерExample

Очистная станция пос. Эсто-Садок на Красной Поляне близ г. Сочи принимает суточный расход сточных вод 500 м3/сут. Благодаря наличию на очистной станции усреднителя расходов СВ после процеживателей с прозорами 1,5 мм, задерживающих как отбросы, так и песок, в биореактор поступает часовой расход СВ не более 25 м3/ч. Концентрация загрязнений в СВ при входе в биореактор с трехиловой системой по величине БПКп составляет 180 мг О2/л, взвешенным веществам – 130 мг/л, азоту аммония – 22 мг/л; фосфору - 4,3 мг/л.Sewage treatment plant Esto-Sadok on Krasnaya Polyana near the city of Sochi accepts a daily discharge of waste water of 500 m 3 / day. Due to the presence at the sewage treatment plant of an average cost of SW after screeners with 1.5 mm openings that trap both waste and sand, the hourly flow rate of SV no more than 25 m 3 / h enters the bioreactor. The concentration of contaminants in the NE at the entrance to the bioreactor with a three-loop system in terms of BOD p is 180 mg O 2 / L, suspended solids 130 mg / L, ammonium nitrogen 22 mg / L; phosphorus - 4.3 mg / l.

Резервуар первой иловой системы имеет объем 26 м3, в том числе тонкослойный пульсационный илоотделитель внутри него объемом 9 м3. В резервуаре удерживается биомасса первой иловой системы – 76 кг по сухому веществу и 55 кг по беззольному веществу (зольность 28%, концентрация ила - 2,9 г/л по сухому веществу).The reservoir of the first sludge system has a volume of 26 m 3 , including a thin-layer pulsating sludge separator inside it with a volume of 9 m 3 . The biomass of the first sludge system is retained in the tank - 76 kg by dry matter and 55 kg by ash-free substance (ash content of 28%, silt concentration - 2.9 g / l by dry matter).

За сутки в резервуар поступает 500 м3/cут· 180 г/м3=90 кг БПКп и не менее 60 кг БПКп/сут окисляется биоценозом первой иловой системы. Для аэрации иловой смеси в резервуаре первой иловой системы подается 50 м3/ч воздуха, в том числе на работу эрлифта отвода из илоотделителя иловой смеси обратно в резервуар.500 m 3 / day · 180 g / m 3 = 90 kg of BOD p and not less than 60 kg of BOD p / day are oxidized by the biocenosis of the first silt system per day. For aeration of the sludge mixture in the tank of the first sludge system, 50 m 3 / h of air is supplied, including for the operation of the airlift to drain the sludge mixture from the sludge separator back into the tank.

Вынос взвешенных веществ из илоотделителя во второй аэрируемый резервуар второй иловой системы составил 170 мг/л, величина БПКп снизилась до 70 мг О2/л, азот аммонийный уменьшился до концентрации 16 мг/л, фосфор понизился до 2,5 мг/л.The removal of suspended solids from the sludge separator to the second aerated tank of the second sludge system was 170 mg / l, the BOD p decreased to 70 mg О 2 / l, ammonium nitrogen decreased to a concentration of 16 mg / l, phosphorus decreased to 2.5 mg / l.

Резервуар второй иловой системы объемом 58 м3 с илоотделителем внутри объемом 9 м3 имеет общую биомассу активного ила – 185 кг по сухому веществу и 140 кг по беззольному веществу (зольность около 30%, концентрация ила примерно равна 3,2 г/л по сухому веществу).The tank of the second sludge system with a volume of 58 m 3 with a sludge separator inside with a volume of 9 m 3 has a total biomass of activated sludge - 185 kg dry matter and 140 kg dry ash (ash content of about 30%, sludge concentration is approximately 3.2 g / l dry substance).

За сутки в резервуар второй иловой системы поступает до 35 кг БПКп и не менее 28 кг БПКп окисляется. Нагрузка на ил составляет 200 г БПКп/кг беззольного вещества ила в сутки.Up to 35 kg of BOD p and not less than 28 kg of BOD p are oxidized per day in the tank of the second sludge system. The load on the sludge is 200 g BOD p / kg ash-free substance sludge per day.

В результате жизнедеятельности микроорганизмов второй иловой системы в сточных водах, вытекающих из илоотделителя второго резервуара, величина БПКп не превышает 20 мг О2/л; концентрация взвешенных веществ снизилась до 120 мг/л, азот аммонийный уменьшился до 0,35 мг/л, нитриты не превышали 0,02 мг/л; нитраты удерживались на уровне 5,3 мг [N-NО - 3 ], концентрация фосфора в фильтрате составила 1,3 мг/л. Расход воздуха на аэрацию – 70 м3/ч, включая подачу воздуха на эрлифт.As a result of the vital activity of microorganisms of the second sludge system in wastewater flowing from the sludge separator of the second reservoir, the value of BOD p does not exceed 20 mg O 2 / L; the concentration of suspended solids decreased to 120 mg / l, ammonium nitrogen decreased to 0.35 mg / l, nitrites did not exceed 0.02 mg / l; nitrates were kept at 5.3 mg [N-NO - 3 ], the concentration of phosphorus in the filtrate was 1.3 mg / L. Air consumption for aeration - 70 m 3 / h, including air supply to the airlift.

Биореактор третьей иловой системы имеет два равных отсека общим объемом – 27 м3 с общим весом волокнистой насадки из ершей 81 кг и массой гидробионтов не менее 100 кг при зольности до 40%. Учитывая наличие на насадке фекалей и псевдофекалей с зольностью не ниже 47%, можно принять биомассу гидробионтов по сухому веществу не менее 60 кг.The bioreactor of the third sludge system has two equal compartments with a total volume of 27 m 3 with a total weight of a fiber nozzle of a ruff of 81 kg and a weight of hydrobionts of at least 100 kg with an ash content of up to 40%. Considering the presence of feces and pseudo-feces on the nozzle with an ash content of at least 47%, it is possible to take the biomass of hydrobionts by dry matter of at least 60 kg.

В сутки на биоценоз третьей иловой системы поступало до 60 кг взвешенных веществ.Up to 60 kg of suspended solids were delivered per day to the biocenosis of the third silt system.

Потребность в воздухе составляла 30 м3/ч.The air requirement was 30 m 3 / h.

Параметры качества очищенной сточной жидкости следующие: взвешенные вещества – 3 мг/л; БПК5≤ 3 мг О2/л; азот аммонийный - 0,25 мг/л; фосфор - 1,3 мг/л, азот нитритов - 0,005 мг/л, азот нитратов - 5,3 мг[N-NО - 3 ]/л.The quality parameters of the treated wastewater are as follows: suspended solids - 3 mg / l; BOD 5 ≤ 3 mg O 2 / L; ammonium nitrogen - 0.25 mg / l; phosphorus - 1.3 mg / l, nitrite nitrogen - 0.005 mg / l, nitrate nitrogen - 5.3 mg [N-NO - 3 ] / l.

Ежедневно со дна биореакторов третьей ступени выводили до 40 кг сухого вещества осадков сточных вод зольностью 47%. После уплотнения объем осадка составлял около 1 м3/сут.Up to 40 kg of dry matter of wastewater sludge with an ash content of 47% was removed daily from the bottom of bioreactors of the third stage. After compaction, the sediment volume was about 1 m 3 / day.

Таким образом, эффект удаления фосфора из сточных вод составил 70%, азота - 75%, БПКполн - 96,6%, взвешенным веществам - 97,6%, потребность в воздухе - 7,2 м33 сточных вод, удельный объем сооружений 0,222 м33 сточных вод. Удельная энергоемкость очистной станции составила 0,24 квт· ч/м3 стоков.Thus, the effect of removing phosphorus from wastewater was 70%, nitrogen - 75%, BOD full - 96.6%, suspended solids - 97.6%, air demand - 7.2 m 3 / m 3 of wastewater, specific volume of structures 0.222 m 3 / m 3 waste water. The specific energy consumption of the treatment plant was 0.24 kWh / m 3 of effluent.

Для сравнения очистная установка типа КУ-400 обеспечивает удаление фосфора не более чем на 30%, азота - 60%; БПКполн - 92%; взвешенных веществ - 89% при потребности в воздухе до 10 м33, удельном объеме сооружений до 1,3 м33, удельной энергоемкости - 0,5 квт· ч/м3.For comparison, a treatment plant of the KU-400 type provides phosphorus removal by no more than 30%, nitrogen - 60%; BOD full - 92%; suspended solids - 89% with air requirements up to 10 m 3 / m 3 , specific volume of structures up to 1.3 m 3 / m 3 , specific energy consumption - 0.5 kWh / m 3 .

Выход осадков сточных вод по весу примерно одинаковый, а по объему на установке КУ-400 в 1,5 раза больше.The yield of sewage sludge is about the same in weight, and 1.5 times more in volume at the KU-400 plant.

Содержание фосфора в осадке сточных вод более чем в 2 раза выше по предлагаемому способу в сравнении с традиционным.The phosphorus content in the sewage sludge is more than 2 times higher by the proposed method in comparison with the traditional one.

Поставленная цель увеличения эффективности удаления биогенных элементов достигнута (доля удаляемого в процессе очистки СВ фосфора возрастает вдвое), зольность выделяемого осадка выросла с 35% до 47%, в них выросло количество фосфора в 2 раза. Объем потребных емкостных сооружений снизился более чем в 5 раз, удельный расход воздуха для ведения процесса биологической очистки уменьшен на треть, удельная энергоемкость снижена вдвое.The goal of increasing the efficiency of removal of nutrients has been achieved (the proportion of phosphorus removed during the cleaning process doubles), the ash content of the precipitate increased from 35% to 47%, and the amount of phosphorus in them doubled. The volume of required reservoir facilities decreased by more than 5 times, the specific air consumption for conducting the biological treatment process was reduced by a third, the specific energy consumption was halved.

Источники информацииSources of information

1. Авт. св. СССР № 929598, кл. C 02 F 3/02, 1980.1. Auth. St. USSR No. 929598, class C 02 F 3/02, 1980.

2. Авт. св. СССР № 1463721, 1985.2. Auth. St. USSR No. 1463721, 1985.

3. Патент РФ № 2183592, кл. C 02 F 3/02, 2002.3. RF patent No. 2183592, cl. C 02 F 3/02, 2002.

Claims (2)

1. Способ биологической очистки сточных вод, включающий процеживание воды для выделения крупных механических примесей, отстаивание для задерживания песка, обработку стоков микроорганизмами для удаления из воды растворенных и коллоидных органических веществ, а также биогенных элементов и последующее обеззараживание очищенных стоков для уничтожения патогенных микроорганизмов перед выпуском в поверхностный водоем или на повторное использование, отличающийся тем, что биологическую очистку осуществляют с использованием трехиловой системы, в которой первая иловая система работает с бактериальным биоценозом и суточными нагрузками на ил не менее 1 кг БПКполн на 1 кг беззольного вещества ила, и снабжена илоотделителем отстойного типа, вторая иловая система работает с нитри-денитрифицирующим биоценозом, включая сообщество гетеротрофных и автотрофных бактерий, простейших и мелких животных третьего трофического уровня, суточными нагрузками на ил не более 200 г БПКполн на 1 кг беззольного вещества ила и снабжена илоотделителем отстойного типа, третья иловая система работает с нитрифицирующим и минерализирующим биоценозом, преимущественно состоящим из гидробионтов третьего трофического уровня, зоопланктона, фиксированного в объеме сооружения, снабженного волокнистой насадкой, системой барботеров для внесения кислорода и создания циркуляционных потоков воды и иловой смеси, вытекающей из второй иловой системы, через волокнистую насадку, заселенную зоопланктоном, с суточными нагрузками не более 1 кг сухого вещества зоопланктона, фиксированного на волокнистой насадке третьей иловой системы, снабжена коммуникациями для удаления фекалий, псевдофекалий и отмершего зоопланктона на сооружения по обработке осадков сточных вод.1. A method of biological wastewater treatment, including filtering water to isolate large mechanical impurities, settling to trap sand, treating wastewater with microorganisms to remove dissolved and colloidal organic substances from the water, as well as nutrients and subsequent disinfection of treated wastewater to destroy pathogenic microorganisms before release in surface water or for reuse, characterized in that the biological treatment is carried out using a three-force system emy, wherein the first sludge system operates with bacterial biocoenosis and daily loads on yl least 1 kg BOD per 1 kg of ashless substance sludge, and is provided with a cyclone separator of the settling type, second-sludge system working with nitrification-denitrifying biocoenosis, including community heterotrophic and autotrophic bacteria, protozoa and small animals of the third trophic level, the daily load on the sludge is not more than 200 g of BOD is full per 1 kg of ash-free sludge substance and equipped with a sludge separator of the sludge type, the third sludge system works with a nitrifying and mineralizing biocenosis, mainly consisting of hydrobionts of the third trophic level, zooplankton, fixed in the volume of the building, equipped with a fiber nozzle, a system of bubblers for introducing oxygen and creating circulating flows of water and sludge flowing from the second sludge system through a fiber nozzle populated by zooplankton, with daily loads of not more than 1 kg of dry matter of zooplankton, fixed on the fibrous nozzle of the third silt system, is equipped with pecifications to remove faeces and dead zooplankton psevdofekaly on facilities for the processing of sewage sludge. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что выведение осадков, избыточного активного ила из набора сооружений трехиловой системы биологической очистки сточных вод производят исключительно из биореакторов третьей иловой системы.2. The method according to claim 1, characterized in that the removal of sediment, excess activated sludge from a set of structures of a three-sewage system for biological wastewater treatment is produced exclusively from bioreactors of the third sludge system.
RU2002122353A 2002-08-16 2002-08-16 Process of biological treatment of waste waters RU2240291C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002122353A RU2240291C2 (en) 2002-08-16 2002-08-16 Process of biological treatment of waste waters

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002122353A RU2240291C2 (en) 2002-08-16 2002-08-16 Process of biological treatment of waste waters

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002122353A RU2002122353A (en) 2004-02-20
RU2240291C2 true RU2240291C2 (en) 2004-11-20

Family

ID=34309948

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002122353A RU2240291C2 (en) 2002-08-16 2002-08-16 Process of biological treatment of waste waters

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2240291C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007136296A1 (en) * 2006-05-22 2007-11-29 Andrey Andreevich Stepkin Method for biologically treating waste waters and recycling sludge
RU2497762C2 (en) * 2011-10-20 2013-11-10 Закрытое акционерное общество "Компания "Экос" Method of biological purification of household-fecal sewages with sharply changing in time consumptions and compositions

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007136296A1 (en) * 2006-05-22 2007-11-29 Andrey Andreevich Stepkin Method for biologically treating waste waters and recycling sludge
RU2497762C2 (en) * 2011-10-20 2013-11-10 Закрытое акционерное общество "Компания "Экос" Method of biological purification of household-fecal sewages with sharply changing in time consumptions and compositions

Also Published As

Publication number Publication date
RU2002122353A (en) 2004-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2466473C (en) Integrated hydroponic and fixed-film wastewater treatment systems and associated methods
CN104761102B (en) Comprehensive reaction purification treatment method for recycling culture tail water
Lin et al. Removal of solids and oxygen demand from aquaculture wastewater with a constructed wetland system in the start‐up phase
RU2570546C2 (en) Method of wasteless biological purification of sewage waters with recycling of separated sediments
CN110156263A (en) A kind of circulating water cultivation and tail water handle integrated water processing system
CN105712575A (en) Method for treating waste water by replacing activated sludge mixed liquor suspended solids with immobilized microorganisms
US7820048B2 (en) Method and system for treating organically contaminated waste water
KR100631373B1 (en) Contact oxidation apparatus having maximized removal efficiency of nitrogen and phosphorous and contact oxidation method thereby
CN112939365A (en) Aquaculture circulating water treatment device
CN105110556A (en) Integrated denitrification decarbonization biological aerated filter and processing system thereof
CN210261453U (en) Recirculating aquaculture and tail water treatment integrated water treatment system
KR100920090B1 (en) Disposal plant for recycling waste water and soil
CN217437983U (en) Light and medium eutrophication artificial landscape lake water body treatment equipment
CN114600825B (en) Dual cycle aquaculture system
RU2240291C2 (en) Process of biological treatment of waste waters
CN108821521A (en) Multistage settling gardens regeneration effluent system
CN210825845U (en) MBR application effluent treatment plant
KR20030059178A (en) Apparatus and method for wastewater treatment with enhanced solids reduction(ESR)
CN111925070A (en) Domestic sewage treatment process method
CN205973979U (en) AAO continuous flow aerobic granular sludge nitrogen and phosphorus removal device
RU2305072C1 (en) Process of biologically removing phosphorus from waste waters
RU2264353C2 (en) Method of for three-silt system of purification of sewage
RU2170710C1 (en) Method for biological cleaning of domestic and compositionally analogous industrial waste waters from organic and suspended substances
CN220056588U (en) Purification cyclic utilization system of eel breeding wastewater
CN214829746U (en) Aquaculture circulating water treatment device

Legal Events

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

Effective date: 20040817