RU2322399C1 - Process of cleaning waste waters to remove ammonium salts, nitrates, and nitrites - Google Patents

Process of cleaning waste waters to remove ammonium salts, nitrates, and nitrites Download PDF

Info

Publication number
RU2322399C1
RU2322399C1 RU2006123595/13A RU2006123595A RU2322399C1 RU 2322399 C1 RU2322399 C1 RU 2322399C1 RU 2006123595/13 A RU2006123595/13 A RU 2006123595/13A RU 2006123595 A RU2006123595 A RU 2006123595A RU 2322399 C1 RU2322399 C1 RU 2322399C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
treatment
plant
wastewater
nitrites
Prior art date
Application number
RU2006123595/13A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Яков Иосифович Вайсман (RU)
Яков Иосифович Вайсман
Лариса Васильевна Рудакова (RU)
Лариса Васильевна Рудакова
Елена Васильевна Калинина (RU)
Елена Васильевна Калинина
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский государственный технический университет"
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский государственный технический университет" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский государственный технический университет"
Priority to RU2006123595/13A priority Critical patent/RU2322399C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2322399C1 publication Critical patent/RU2322399C1/en

Links

Landscapes

  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Abstract

FIELD: waste water treatment.
SUBSTANCE: process comprises treatment of water with activated sludge in air tanks and secondary settlers and post-treatment of water by contacting it with higher aquatic plant, in particular water-immersed Vallisneria spirlis. Post-treatment is carried out simultaneously with treatment in secondary settlers. Density of plant growth is 7-14 kg in 1 m3 of structure volume. At waste water intake 11 m3 per 1 m3 of piscine, 1 m3 of plant daily absorbs 2.71 g nitrogenous substances.
EFFECT: enhanced waste water treatment efficiency.
2 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к способам очистки сточных вод и может быть использовано на малых и крупных станциях очистки и доочистки городских сточных вод.The invention relates to methods for wastewater treatment and can be used at small and large treatment plants and post-treatment of urban wastewater.

Известен способ очистки сточных вод, предусматривающий обработку воды активным илом в аэротенках и вторичных отстойниках с последующей ее доочисткой при помощи контакта с высшим водным растением - циперусом очереднолистным (Cyperus alternifolius) в проточном канале. Расход сточной воды в проточном канале устанавливают равным 100 л/(сут·м3), температуру воды в канале поддерживают в интервале 12-25°С, а каждые 20 дней из канала удаляют 15% биомассы циперуса [1].A known method of wastewater treatment, involving the treatment of water with activated sludge in aeration tanks and secondary sumps, followed by its purification by contact with a higher aquatic plant - cyperus alternifolia (Cyperus alternifolius) in the flow channel. The flow rate of wastewater in the flow channel is set to 100 l / (day · m 3 ), the water temperature in the channel is maintained in the range of 12-25 ° C, and every 20 days 15% of cyperus biomass is removed from the channel [1].

Недостатком способа является невозможность его применения в холодное время года. Для создания в холодное время года оптимальной для развития циперуса очереднолистного температуры окружающей среды необходимо строительство специальных очистных сооружений оранжерейного типа.The disadvantage of this method is the impossibility of its use in the cold season. In order to create the next-leaf ambient temperature optimal for the development of cyperus in the cold season, it is necessary to build special treatment facilities for the greenhouse type.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ очистки сточных вод путем обработки воды активным илом в аэротенках и вторичных отстойниках с последующей ее доочисткой при помощи контакта с высшим водным растением в проточном канале. В качестве высшего водного растения используют наяду мелкозубчатую (Najas microdon). Расход сточной воды в проточном канале устанавливают, исходя из условия, что на 1 кг массы растения приходится около 2,4 г азотистых веществ и 0,5 г фосфатов в сутки, а температуру воды в канале поддерживают 12-20°С, причем каждые 20 дней из бассейна удаляют 15% биомассы наяды мелкозубчатой [2].The closest in technical essence to the proposed is a method of wastewater treatment by treating water with activated sludge in aeration tanks and secondary sumps, followed by its purification by contact with a higher water plant in the flow channel. As a higher water plant, fine-toothed mollusk (Najas microdon) is used. The flow rate of wastewater in the flow channel is established based on the condition that 1 kg of plant weight accounts for about 2.4 g of nitrogenous substances and 0.5 g of phosphates per day, and the water temperature in the channel is maintained at 12-20 ° С, every 20 days from the pool remove 15% of the biomass of finely toothed mollusk [2].

К основным недостаткам известного способа относится сложность его применения на крупных станциях. При использовании наяды мелкозубчатой максимальная интенсивность поглощения загрязняющих веществ проявляется при расходе сточных вод 24 м3/сут на 1 м3 проточного канала. Однако для крупных станций очистки данный технологический параметр установить сложно, т.к. для этого потребуется снижение производительности сооружений или увеличение объема проточного канала. На крупных станциях расход сточных вод составляет более 40 м3/сут на 1 м3 проточного канала. При таком расходе значительно увеличивается скорость движения сточных вод и соответственно происходит вынос растений наяды, что приводит к снижению эффективности очистки сточных вод. На малых станциях недостатком является высокая плотность произрастания растений наяды мелкозубчатой (в 1 м3 объема бассейна в 2 раза выше, чем в предлагаемом способе), в результате чего она занимает большой объем рабочей зоны открытого канала, что приводит к снижению расхода стоков и снижению эффективности процесса очистки.The main disadvantages of this method include the complexity of its application at large stations. When using finely toothed mollusks, the maximum absorption rate of pollutants is manifested when the wastewater flow rate is 24 m 3 / day per 1 m 3 of the flow channel. However, for large treatment plants this technological parameter is difficult to establish, because this will require a decrease in the productivity of structures or an increase in the volume of the flow channel. At large stations, the wastewater flow rate is more than 40 m 3 / day per 1 m 3 of the flow channel. With this flow rate, the speed of movement of wastewater increases significantly and, accordingly, the removal of mollusk plants occurs, which leads to a decrease in the efficiency of wastewater treatment. At small stations, the disadvantage is the high density of the growth of fine-toothed mollusk plants (1 m 3 of the pool volume is 2 times higher than in the proposed method), as a result of which it occupies a large volume of the open channel working area, which leads to a decrease in wastewater consumption and lower efficiency the cleaning process.

Задача изобретения - повышение эффективности процесса очистки городских сточных вод от аммонийных солей, нитратов и нитритов на малых и крупных станциях очистки.The objective of the invention is to increase the efficiency of the process of treating municipal wastewater from ammonium salts, nitrates and nitrites at small and large treatment plants.

Поставленная задача была решена за счет того, что в известном способе очистки сточных вод от аммонийных солей, нитратов и нитритов путем обработки воды активным илом в аэротенках и вторичных отстойниках и доочистки ее при помощи контакта с высшим водным растением, доочистку воды осуществляют одновременно с очисткой во вторичных отстойниках. В качестве высшего водного растения используют целиком погруженную в толщу воды валлиснерию спиральную (Vallisneria spiralis) при плотности произрастания растения 7-14 кг в 1 м3 объема сооружения. Расход сточной воды устанавливают исходя из условия, что 1 кг массы растения поглощает около 2,71 г азотистых веществ.The problem was solved due to the fact that in the known method of treating wastewater from ammonium salts, nitrates and nitrites by treating water with activated sludge in aeration tanks and secondary settling tanks and purifying it by contact with a higher aquatic plant, the water is being treated simultaneously with secondary sedimentation tanks. As a higher water plant, a spiral vallisneria (Vallisneria spiralis), completely immersed in the water column, is used at a plant growth density of 7-14 kg per 1 m 3 of the volume of the structure. The flow rate of wastewater is determined based on the condition that 1 kg of the plant mass absorbs about 2.71 g of nitrogenous substances.

Валлиснерия спиральная (Vallisneria spiralis) - это вечнозеленое многолетнее растение с ползучим корневищем и лентообразными листьями. Листья достигают длины до 50-60 см и собраны кустиками, от которых отходят побеги с молодыми растениями - «усы» (до 50 шт. в год). Растение неприхотливое в отношении температуры воды ((+14)-(+25)°С), реакции водной среды (pH 5-7), грунта и света. Для высаживания растения можно использовать песчано-гравийную смесь. Толщина слоя грунта может быть небольшой, вполне достаточно 2-3 см.Vallisneria spiralis (Vallisneria spiralis) is an evergreen perennial plant with creeping rhizome and ribbon-like leaves. The leaves reach a length of up to 50-60 cm and are collected by bushes, from which shoots with young plants - "mustache" (up to 50 pcs. Per year) depart. The plant is unpretentious in terms of water temperature ((+14) - (+ 25) ° C), the reaction of the aquatic environment (pH 5-7), soil and light. To plant a plant, you can use a sand-gravel mixture. The thickness of the soil layer may be small, 2-3 cm is enough.

Валлиснерия спиральная снабжает воду кислородом и принимает активное участие в круговороте органических и неорганических веществ в воде. Растение сохраняет свою жизнедеятельность даже находясь в воде под слоем льда на поверхности бассейна.Vallisneria spiral supplies water with oxygen and takes an active part in the cycle of organic and inorganic substances in water. The plant maintains its vitality even when in water under a layer of ice on the surface of the pool.

Способ очистки осуществляют следующим образом.The cleaning method is as follows.

Городские сточные воды, прошедшие очистку в аэротенках с активным илом, поступают во вторичные отстойники. В отстойниках высажены растения валлиснерии спиральной. Плотность произрастания растений 7-14 кг в 1 м3 объема бассейна. По мере движения воды растения валлиснерии поглощают растворенные в ней аммонийные соли, нитраты и нитриты, не извлекаемые системой биологической очистки. Расход сточной воды устанавливают исходя из условия, что на 1 кг массы растения приходится около 2,71 г азотистых веществ в сутки.Urban wastewater that has been treated in activated sludge aeration tanks is discharged into secondary sumps. In sedimentation tanks, plants of spiral wallisneria are planted. The plant growth density is 7-14 kg in 1 m 3 of the pool volume. As the water moves, the Wallysneria plants absorb the ammonium salts, nitrates and nitrites dissolved in it that are not recoverable by the biological treatment system. The wastewater flow rate is determined on the basis of the condition that about 2.71 g of nitrogenous substances per day per 1 kg of plant mass.

Эксплуатация сооружений осуществляется круглогодично при условии соблюдения оптимального для растений температурного режима от +14°С до +25°С. Необходимый температурный режим обеспечивается температурным режимом сточных вод, имеющим колебания в течение года от +12°С до +26°С. Так как теплая сточная вода, окружающая со всех сторон стебли погруженных в нее растений, сама поддерживает необходимый для их жизнедеятельности температурный режим, отпадает необходимость в постройке сооружений оранжерейного типа.The facilities are operated year-round, subject to the optimal temperature for plants from + 14 ° С to + 25 ° С. The necessary temperature regime is ensured by the temperature regime of wastewater, which fluctuates during the year from + 12 ° C to + 26 ° C. Since the warm wastewater surrounding the stems of the plants immersed in it from all sides supports the temperature regime necessary for their vital functions, the construction of greenhouse-type structures is no longer necessary.

Пример 1. Биологически очищенную воду из системы аэротенков подавали во вторичные отстойники, где после разделения водно-иловой смеси при контакте сточных вод с валлиснерией спиральной осуществлялась очистка от солей азота.Example 1. Biologically purified water from the aeration tank system was supplied to the secondary sumps, where after separation of the water-sludge mixture when the wastewater came into contact with spiral valine-energy, nitrogen salts were purified.

Плотность произрастания растения 14 кг в 1 м3 объема бассейна. Расход сточной воды устанавливали 11; 7; 6 м3 в сутки на 1 м3 бассейна.The plant growth density is 14 kg in 1 m 3 of the pool volume. Wastewater flow rate was set to 11; 7; 6 m 3 per day for 1 m 3 of the pool.

Результаты интенсивности поглощения валлиснерией спиральной солей азота приведены в таблице 1.The results of the intensity of absorption by Walsneria of spiral nitrogen salts are shown in table 1.

Из таблицы 1 видно, что максимальную интенсивность поглощения валлиснерия спиральная проявляет при подаче 11 м3 сточной воды на 1 м3 бассейна. При указанном расходе стоков обеспечивается отстой активного ила в отстойнике и разделение водно-иловой смеси, при большем расходе начинается вынос активного ила вместе с потоком жидкости. Поэтому данную нагрузку следует считать оптимальной, а интенсивность поглощения азотистых веществ около 0,113 г/кг/час или 2,71 г/кг/сутки.From table 1 it is seen that the maximum intensity of the absorption of vallisneria spiral manifests when feeding 11 m 3 waste water per 1 m 3 pool. At the indicated flow rate, the sludge of activated sludge in the sump and separation of the water-sludge mixture are ensured; at a higher flow rate, the active sludge is removed along with the liquid flow. Therefore, this load should be considered optimal, and the intensity of absorption of nitrogenous substances is about 0.113 g / kg / hour or 2.71 g / kg / day.

Пример 2. Биологически очищенную в системе аэротенков и вторичных отстойников сточную воду подвергали очистке при контакте с валлиснерией спиральной во вторичных отстойниках (заявляемый способ), а также подавали в проточный канал, который был засажен наядой мелкозубчатой (прототип). Плотность живой массы валлиснерии спиральной был выбран ниже, чем наяды, в 2 раза, температура сточной воды идентична. Расход сточной воды одинаковый. Результаты сравнения интенсивности поглощения приведены в таблице 2.Example 2. Biologically purified wastewater and secondary sumps wastewater was subjected to purification by contact with spiral wallisneria in secondary sumps (the inventive method), and also fed into the flow channel, which was planted with fine-tooth moth (prototype). The density of the live weight of the spiral wallisneria was chosen to be 2 times lower than the mollusk, the waste water temperature is identical. The wastewater flow rate is the same. The results of comparing the absorption intensity are shown in table 2.

Из таблицы 2 видно, что у валлиснерии спиральной при меньшей плотности произрастания растений интенсивность поглощения соединений азота выше, чем у наяды мелкозубчатой, на 88%.From table 2 it is seen that in the spiral wallisneria at a lower plant growth density, the absorption rate of nitrogen compounds is higher than that of the finely toothed mollusk, by 88%.

Таблица 1
Интенсивность поглощения валлиснерией солей азота
Table 1
Vallisneria Absorption Rate of Nitrogen Salts
ПоказателиIndicators Средняя концентрация, мг/лThe average concentration, mg / l Расход стоков на 1 м3 сооружения (м3/сутки)Sewage consumption per 1 m 3 of the structure (m 3 / day) 11eleven 77 66 Интенсивность поглощения, г/кг в часAbsorption rate, g / kg per hour N-NH4 N-NH 4 2.22.2 0,050.05 0,02590,0259 0,02560,0256 N-NO3 N-NO 3 11.811.8 0,06250.0625 0,0350,035 0,0350,035 N-NO2 N-NO 2 0.130.13 0,001420,00142 0,00130.0013 0,00130.0013 ∑ форм азота∑ forms of nitrogen 14.1314.13 0,1130.113 0,0620,062 0,06250.0625

Таблица 2
Интенсивность поглощения солей азота различными растениями при расходе сточных вод 11-12 м3 /сут
table 2
The intensity of absorption of nitrogen salts by various plants with a wastewater flow rate of 11-12 m 3 / day
ПоказателиIndicators Интенсивность поглощения 1 кг живой массы растений, г/часThe absorption rate of 1 kg of live weight of plants, g / hour ВаллиснерияWallisneria НаядаNaiad NH4+ NH 4 + 0,050.05 0.0050.005 NO3- NO 3 - 0,06250.0625 0.05820.0582 NO2- NO 2 - 0,001420,00142 0.000520.00052 ∑ форм азота∑ forms of nitrogen 0,1130.113 0.060.06

Предлагаемый способ очистки сточных вод позволит снизить поступление в водоем с очищенной сточной водой солей азота, что уменьшит "цветение" воды, предотвратит гибель водной флоры и фауны и улучшит ее химический состав.The proposed method of wastewater treatment will reduce the flow of nitrogen salts into the body of water with purified wastewater, which will reduce the "bloom" of water, prevent the death of aquatic flora and fauna and improve its chemical composition.

Источники информацииInformation sources

1. Авторское свидетельство №1719320, МПК5 C02F 3/32, 1992.1. Copyright certificate No. 1719320, IPC 5 C02F 3/32, 1992.

2. Патент РФ №2081852, МПК6 C02F 3/32, 1997.2. RF patent No. 2081852, IPC 6 C02F 3/32, 1997.

Claims (1)

Способ очистки сточных вод от аммонийных солей, нитратов и нитритов путем обработки воды активным илом в аэротенках и вторичных отстойниках и доочистки ее при помощи контакта с высшим водным растением, отличающийся тем, что доочистку воды при помощи контакта с высшим водным растением осуществляют одновременно с очисткой во вторичных отстойниках, в качестве высшего водного растения используют валлиснерию спиральную (Vallisneria spiralis) целиком погруженную в сточную воду при плотности произрастания 7-14 кг в 1 м3 объема сооружения, а расход сточной воды устанавливают, исходя из условия, что 1 кг массы растения поглощает около 2,71 г азотистых веществ в сутки.A method of treating wastewater from ammonium salts, nitrates and nitrites by treating water with activated sludge in aeration tanks and secondary sumps and purifying it by contact with a higher aquatic plant, characterized in that the post-treatment of water by contact with a higher aquatic plant is carried out simultaneously with secondary sedimentation tanks, as higher plants use water vallisneria spiral (Vallisneria spiralis) completely immersed in the waste water during growth of density 7-14 kg per 1 m 3 of volume structure, and the flow rate stochno water was adjusted based on the condition that 1 kg of the plant absorbs about 2.71 g of nitrogenous substances per day.
RU2006123595/13A 2006-07-03 2006-07-03 Process of cleaning waste waters to remove ammonium salts, nitrates, and nitrites RU2322399C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006123595/13A RU2322399C1 (en) 2006-07-03 2006-07-03 Process of cleaning waste waters to remove ammonium salts, nitrates, and nitrites

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006123595/13A RU2322399C1 (en) 2006-07-03 2006-07-03 Process of cleaning waste waters to remove ammonium salts, nitrates, and nitrites

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2322399C1 true RU2322399C1 (en) 2008-04-20

Family

ID=39453996

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006123595/13A RU2322399C1 (en) 2006-07-03 2006-07-03 Process of cleaning waste waters to remove ammonium salts, nitrates, and nitrites

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2322399C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016204649A1 (en) 2015-06-17 2016-12-22 Publichnoe Aktsionernoe Obschestvo "Gazprom" Biocomposite material for purification of sewage waters from nitrite, nitrate and phosphate ions

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016204649A1 (en) 2015-06-17 2016-12-22 Publichnoe Aktsionernoe Obschestvo "Gazprom" Biocomposite material for purification of sewage waters from nitrite, nitrate and phosphate ions

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ozengin et al. Performance of Duckweed(Lemna minor L.) on different types of wastewater treatment
US8021551B2 (en) Eco-treatment system
Boonsong et al. Domestic wastewater treatment using vetiver grass cultivated with floating platform technique
Kantawanichkul et al. Nitrogen removal in a combined system: vertical vegetated bed over horizontal flow sand bed
Mandi et al. Application of constructed wetlands for domestic wastewater treatment in an arid climate
ES2924181T3 (en) Decoupled multitrophic production plant with distillation unit
Bouali et al. Pilot study of constructed wetlands for tertiary wastewater treatment using duckweed and immobilized microalgae
CN1639074A (en) Pre- and post-treatment system and method for periphyton filtration using ozone
CN109354206A (en) A kind of method of Sewage treatment in constructed wetland
CN111072219A (en) Method for controlling eutrophication of wetland pre-pond
Fu et al. Nitrogen and phosphorus removal from contaminated water by five aquatic plants
CN105036482B (en) A kind of rural area low-pollution water advanced purification system
CN100384763C (en) Artificial ecological waste water treating device
Wang et al. Municipal wastewater treatment with pond–constructed wetland system: a case study
RU2322399C1 (en) Process of cleaning waste waters to remove ammonium salts, nitrates, and nitrites
Valipour et al. A review and perspective of constructed wetlands as a green technology in decentralization practices
R Kalankesh et al. Removal efficiency of nitrate, phosphate, fecal and total coliforms by horizontal subsurface flow-constructed wetland from domestic wastewater
KR100784634B1 (en) The filtration method of the pond water which uses the aquatic plant
Boonsong et al. Efficiency of vetiver grass cultivated with floating platform technique in domestic wastewater treatment
RU2530173C2 (en) Method of effluents afterpurification
RU2081852C1 (en) Sewage treatment method
Rousseau Full-scale applications of constructed wetlands in Africa
Li Pilot-scale study on riparian phragmites communis, zizania latifolia and typha angustifolia L. Zones treating polluted river water
RU116748U1 (en) WATER SUPPLY SYSTEM FOR FISHERY FACILITIES LOCATED ON THE POLANDER LANDS
Kasimovich Fish Farming in Indoor Water Supply Systems

Legal Events

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

Effective date: 20140704