RU23437U1

RU23437U1 - COMPACT PLANT FOR BIOLOGICAL SEWAGE TREATMENT

Info

Publication number: RU23437U1
Application number: RU2001135282/20U
Authority: RU
Inventors: Н.А. Московкина
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Агростройсервис"
Priority date: 2001-12-27
Filing date: 2001-12-27
Publication date: 2002-06-20

Abstract

1. Компактная установка для биологической очистки сточных вод, включающая анаэробный биореактор первой ступени с узлом принудительного перемешивания, анаэробный реактор второй ступени с загрузкой для иммобилизованной микрофлоры, узел обработки избыточной биомассы и устройство аэробной биологической очистки и обеззараживания, отличающаяся тем, что устройство аэробной биологической очистки выполнено в виде двух последовательно установленных однотипных аэробных биореакторов, содержащих центральную аэрационную зону с загрузкой для прикрепленной микрофлоры, периферийную аэрационную зону и отстойную зону с тонкослойными модулями и периферийными лотками для отвода осветленной воды, расположенными в верхней части отстойной зоны.2. Компактная установка для биологической очистки сточных вод по п.1, отличающаяся тем, что в качестве устройства обеззараживания используют установку ультрафиолетовой дезинфекции.3. Компактная установка для биологической очистки сточных вод по п.1 или 2, отличающаяся тем, что снабжена жироловкой.1. A compact installation for biological wastewater treatment, including an anaerobic bioreactor of the first stage with a forced mixing unit, an anaerobic reactor of the second stage with loading for immobilized microflora, a unit for processing excess biomass and an aerobic biological treatment and disinfection device, characterized in that the aerobic biological treatment device made in the form of two sequentially installed the same type of aerobic bioreactors containing a central aeration zone with loading for fixed microflora, a peripheral aeration zone and a settling zone with thin-layer modules and peripheral trays for draining clarified water located in the upper part of the settling zone. 2. A compact installation for biological wastewater treatment according to claim 1, characterized in that an ultraviolet disinfection unit is used as a disinfection device. A compact plant for biological wastewater treatment according to claim 1 or 2, characterized in that it is equipped with a grease trap.

Description

КОМПАКТНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОДCOMPACT PLANT FOR BIOLOGICAL SEWAGE TREATMENT

Полезная модель относится к установкам для глубокой биологической очистки промышленных сточных вод и может быть использована для очистки сточных вод, концентрированных по органическим загрязнениям, в частности, сточных вод молокозаводов и спиртзаводов.The utility model relates to installations for deep biological treatment of industrial wastewater and can be used for wastewater treatment concentrated on organic pollutants, in particular, wastewater from dairies and distilleries.

Из существующего уровня техники известны многочисленные технологические схемы очистки сточных вод, использующие многоступенчатую анаэробно-аэробную обработку с использованием как прикрепленной, так и находящейся во взвешенном состоянии микрофлоры.Numerous technological schemes for wastewater treatment using multi-stage anaerobic-aerobic treatment using both attached and suspended microorganisms are known from the prior art.

Так, в частности, известна установка для очистки сточных вод, включающая решетку, песколовку, камеру усреднения, первичный отстойник, трехступенчатую анаэробно-аэробную обработку с использованием прикрепленной микрофлоры, фильтр для доочистки и устройство для обеззараживания очищенной воды /Патент США № 4279753, C02F 3/30, 1981 г./.So, in particular, a known installation for wastewater treatment, including a grate, a sand trap, an averaging chamber, a primary sump, a three-stage anaerobic-aerobic treatment using attached microflora, a filter for tertiary treatment and a device for disinfecting purified water / US Patent No. 4279753, C02F 3 / 30, 1981 /.

Недостатком этой установки является ее сложное конструктивное оформление, а также использование фильтров на стадии доочистки, что требует использования дорогостоящих фильтрующих материалов и приводит к увеличению энергоемкости установки, а следовательно, и к увеличению себестоимости очистки сточных вод.The disadvantage of this installation is its complex design, as well as the use of filters at the post-treatment stage, which requires the use of expensive filter materials and leads to an increase in the energy consumption of the installation, and therefore to an increase in the cost of wastewater treatment.

Известна установка для биологического удаления из сточных вод органических веществ, соединений азота и фосфора с использованием анаэробной и аноксидной зон с иммобилизованной и взвешенной микрофлорой. /Патент РФ №2136614, C02F 3/30, 1999г./.A known installation for biological removal from wastewater of organic substances, nitrogen and phosphorus compounds using anaerobic and anoxic zones with immobilized and suspended microflora. / RF patent No. 2136614, C02F 3/30, 1999 /.

- ТШПСС02ГЗ/36 Известна установка для биологической очистки бытовых и близких к ним по- TSHPSS02GZ / 36 Known installation for biological treatment of household and close to them

составу производственных сточных вод от органических соединений и взвешенных веществ в анаэробном и аэробном режимах с последующими доочисткой и обеззараживанием /Патент РФ №2170710, C02F 3/30, 2001 г./the composition of industrial wastewater from organic compounds and suspended solids in anaerobic and aerobic modes, followed by post-treatment and disinfection / RF Patent No. 2170710, C02F 3/30, 2001 /

Недостатками этой установки являются высокая энергоемкость из-за применения насосов для перекачки со стадии на стадию очищаемых сточных вод и для перекачки избыточного ила, а также высокая продолжительность процесса очистки.The disadvantages of this installation are the high energy intensity due to the use of pumps for pumping from stage to stage of treated wastewater and for pumping excess sludge, as well as the long duration of the cleaning process.

Наиболее близкой по технической сущности к предложенной является установка анаэробно-аэробной биологической очистки сточных вод, в которой анаэробная стадия протекает последовательно в двух однотипных биореакторах, при этом в анаэробном реакторе первой ступени используют волокнистую загрузку и рециркуляционное перемешивание воды с помощью насоса, а в анаэробном реакторе второй ступени без принудительного перемешивания используют загрузку для иммобилизации микрофлоры. Избыточную биомассу уплотняют, а полную очистку (аэробная стадия) и обеззараживание ведут в фильтрующей траншее. Концентрация очищенной воды по ВПК и ХПК составляет соответственно 3 и 30 мг/л. / Журнал «Водоснабжение и санитарная техника, 1996г., №11, с. 18-19/.The closest in technical essence to the proposed one is the installation of anaerobic-aerobic biological wastewater treatment, in which the anaerobic stage proceeds sequentially in two bioreactors of the same type, while in the anaerobic reactor of the first stage, fiber loading and recirculating mixing of water using a pump, and in an anaerobic reactor the second stage without forced stirring, use the boot to immobilize microflora. Excess biomass is compacted, and complete cleaning (aerobic stage) and disinfection are carried out in the filtering trench. The concentration of purified water in the MIC and COD is 3 and 30 mg / l, respectively. / Magazine "Water supply and sanitary equipment, 1996, No. 11, p. 18-19 /.

Недостатками этой установки являются её невысокая производительность, т.к. доочистку осуществляют в фильтрующей траншее, а увеличение производительности установки влечет за собой значительное увеличение земельных участков, отводимых под фильтрующие траншеи.The disadvantages of this installation are its low productivity, because tertiary treatment is carried out in a filtering trench, and an increase in plant productivity entails a significant increase in land allocated for filtering trenches.

Задача, на решение которой направлена заявленная полезная модель, состоит в создании комплектно-блочных сооружений очистки сточных вод пищевой промышленности.The task to which the claimed utility model is directed is to create complete-block wastewater treatment plants for the food industry.

2 2

Поставленная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что в компактной установке для биологической очистки сточных вод, включающей анаэробный биореактор первой ступени с узлом принудительного перемешивания, анаэробный реактор второй ступени с загрузкой для иммобилизованной микрофлоры, узел обработки избыточной биомассы и устройство аэробной биологической очистки и обеззараживания, устройство аэробной биологической очистки выполнено в виде двух последовательно установленных однотипных аэробных биореакторов, содержащих центральную аэрационную зону с загрузкой для прикрепленной микрофлоры, периферийную аэрационную зону и отстойную зону с тонкослойными модулями и периферийными лотками для отвода осветленной воды, расположенными в верхней части отстойной зоны, в качестве устройства обеззараживания используют установку ультрафиолетовой дезинфекции, при этом, установка может быть снабжена жироловкой.The problem is solved, and the technical result is achieved due to the fact that in a compact installation for biological wastewater treatment, including an anaerobic bioreactor of the first stage with a forced mixing unit, anaerobic reactor of the second stage with loading for immobilized microflora, a processing unit for excess biomass and an aerobic biological device cleaning and disinfection, an aerobic biological treatment device made in the form of two sequentially installed the same type of aerobic bioreactor A ditch containing a central aeration zone with loading for attached microflora, a peripheral aeration zone, and a settling zone with thin-layer modules and peripheral trays for draining clarified water located in the upper part of the settling zone use an ultraviolet disinfection device as a disinfection device; be equipped with a grease trap.

На чертеже изображена технологическая схема установки.The drawing shows a process diagram of the installation.

Установка включает приемный резервуар подаваемых на обработку сточных вод 1, снабженный (в случае необходимости) жироловкой 2 и соединенный с усреднителем 3 с погружным насосом 4, растворный узел, содержащий бак с мешалкой 5 и насос для перекачки 6, бак-дозатор 7 и насос-дозатор 8, реакторы анаэробной стадии: 9 - первой ступени с узлом принудительного перемешивания и 10 - второй ступени с загрузкой для иммобилизованной микрофлоры 11, соединенные с илоуплотнителем 12 и однотипными реакторами аэробной стадии: 13 - первой ступени с загрузкой для прикрепленной микрофлоры 14 в центральной аэрационной зоне, периферийной аэрационной зоной и тонкослойными модулями 15 и периферийными лотками для отвода осветленной воды 16, расположенными в верхней части отстойной зоны, и реактор 17 - второй ступени с загрузкой для прикрепленной микрофлоры 18 в центральной аэрационной зоне, периферийной аэрационной зоной и тонкослойнымиThe installation includes a receiving tank supplied to the wastewater treatment 1, equipped (if necessary) with a grease trap 2 and connected to the averager 3 with a submersible pump 4, a solution unit containing a tank with a mixer 5 and a transfer pump 6, a metering tank 7 and a pump dispenser 8, anaerobic stage reactors: 9 - the first stage with a forced mixing unit and 10 - the second stage with loading for immobilized microflora 11, connected to the sludge compactor 12 and the same aerobic stage reactors: 13 - the first stage with loading for attachment flax microflora 14 in the central aeration zone, a peripheral aeration zone and thin-layer modules 15 and peripheral trays for draining clarified water 16 located in the upper part of the settling zone, and a reactor 17 of the second stage with loading for attached microflora 18 in the central aeration zone, peripheral aeration zone and thin layer

модулями 19 и периферийными лотками для отвода осветленной воды 20, расположенными в верхней части отстойной зоны, аэрационные зоны аэробных реакторов 13 и 17 и анаэробный реактор 10 соединены с компрессором 21, а на выходе реактора 17 установлена установка ультрафиолетовой дезинфекции 22.modules 19 and peripheral trays for draining clarified water 20 located in the upper part of the settling zone, the aeration zones of aerobic reactors 13 and 17 and the anaerobic reactor 10 are connected to the compressor 21, and an ultraviolet disinfection unit 22 is installed at the outlet of the reactor 17.

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

Сточные воды, образующиеся на предприятии подают в приемный резервуар 1, который может быть снабжен жироловкой 2 для выделения из стоков жиров (например, при обработке сточных вод молокозаводов), откуда самотеком поступают в усреднитель 3, в который для смягчения действия залповых сбросов и разбавления сильно концентрированных сточных вод возвращают часть очищенного стока после реактора 17, а для обеспечения поддержания требуемого уровня содержания биогенных элементов в очищаемых сточных водах из бака-дозатора 7 насосом-дозатором 8 дозируют приготовленный в растворном узле - баке 5 и поданный насосом 6 реагентный раствор, например, карбамида. Реагентный раствор дозируют также в аэробные реакторы первой 13 и второй 17 ступени. Из усреднителя 3 погружным насосом 4 сточные воды подают в анаэробный реактор первой ступени 9, оборудованный мешалкой, обеспечивающей тщательное перемешивание. Сточные воды подают в анаэробный реактор 9 снизу вверх, в реакторе развивается микрофлора во взвешенном состоянии Время нахождения стока в этом реакторе - 2-2,5 часа. Из анаэробного реактора первой ступени 9 сточные воды самотеком поступают в анаэробный реактор второй ступени 10, снабженный загрузкой для иммобилизованной микрофлоры 11. Время нахождения в реакторе 10 с иммобилизованной микрофлорой 1- 1, 5 часа. Анаэробная стадия рассчитана на проведение только первой стадии гидролиза сложных соединений, т.е. в существующих условиях не развивается фаза метаногенеза. Одновременно с разложением органических соединений в анаэробной стадии наблюдается окисление азота аммонийного (показатель загрязнения поThe wastewater generated at the enterprise is fed to a receiving tank 1, which can be equipped with a grease trap 2 for separating fats from the effluent (for example, in the treatment of wastewater from dairies), from where it flows by gravity to the averager 3, which strongly concentrated wastewater returns part of the treated effluent after the reactor 17, and to ensure the maintenance of the required level of nutrient elements in the treated wastewater from the metering tank 7, the metering pump 8 metering The reagent solution, for example, carbamide, prepared in the solution unit - tank 5 and supplied by the pump 6 - is removed. The reagent solution is also dosed into aerobic reactors of the first 13 and second 17 stages. From the averager 3, the submersible pump 4 sends the wastewater to the anaerobic reactor of the first stage 9, equipped with a stirrer, ensuring thorough mixing. Wastewater is supplied to the anaerobic reactor 9 from the bottom up, microflora in the suspension develops in the reactor. The time spent in this reactor is 2-2.5 hours. From the anaerobic reactor of the first stage 9, wastewater flows by gravity into the anaerobic reactor of the second stage 10, equipped with a charge for immobilized microflora 11. The residence time in the reactor 10 with immobilized microflora is 1-1.5 hours. The anaerobic stage is designed to carry out only the first stage of hydrolysis of complex compounds, i.e. Under existing conditions, the methanogenesis phase does not develop. Along with the decomposition of organic compounds in the anaerobic stage, the oxidation of ammonium nitrogen is observed (pollution index by

аммонийному азоту снижается на 20-30%) и одновременно проходят процессы восстановления нитратного азота до молекулярного. Сточные воды, прошедшие двухступенную анаэробную стадию, подают на стадию аэробной обработки, которую также ведут в две ступени. Для подачи воздуха на технологические нужды установка снабжена компрессором 21. Первая ступень аэробной стадии состоит из нескольких блоков, например двух, работающих параллельно. Однотипные реакторы аэробной стадии первой 13 и второй 17 ступеней выполнены цилиндрического типа и конструктивно разделены на зоны: центральную аэрационную с насадкой для прикрепленной микрофлоры 14 и 18, периферийную аэрационную и отстойную зону с тонкослойными модулями 15 и 19 и периферийными лотками для отвода осветленной воды 16 и 20, расположенными в верхней части отстойной зоны. Центральная зона отделена глухой перегородкой. В центральной зоне устанавливают инертную загрузку для прикрепленной (иммобилизованной) микрофлоры, например, типа «Поливом. Сточные воды проходят центральную зону, где наряду с прикрепленной микрофлорой развивается и свободноплавающая, снизу вверх. Иловая смесь из верхней части центральной зоны посредством лотков направляется в периферийную аэрационную зону, которую проходит сверху вниз, попадает через щелевое отверстие в отстойную зону, где происходит разделение иловой смеси на активный ил, который осаждается на тонкослойных модулях (ламелях) 15 и 19 соответственно, и осветленную воду. Осветленная вода собирается периферийными лотками 16 и 20. Активный ил, осевший на ламелях, сползает с них и попадает в специальные карманы, откуда забирается эрлифтом и подается вновь в центральную зону (на чертеже не показаны). На первой ступени аэробной стадии проходят процессы биологического окисления органических загрязнений, а также окисление аммонийного азота (нитрификация) и восстановление нитратов до свободного азота (денитрификация). Процессы денитрификации проходят во внутренних слоях иммобилизованной микрофлоры в анаэробных условиях. Наammonia nitrogen is reduced by 20-30%) and at the same time processes of reduction of nitrate nitrogen to molecular nitrogen take place. Wastewater that has undergone a two-stage anaerobic stage is fed to the aerobic treatment stage, which is also conducted in two stages. To supply air for technological needs, the installation is equipped with a compressor 21. The first stage of the aerobic stage consists of several blocks, for example two, working in parallel. The same aerobic stage reactors of the first 13 and second 17 stages are made of a cylindrical type and are structurally divided into zones: a central aeration with a nozzle for attached microflora 14 and 18, a peripheral aeration and settling zone with thin-layer modules 15 and 19 and peripheral trays for draining clarified water 16 and 20 located in the upper part of the settling zone. The central zone is separated by a blank partition. In the central zone, an inert load is established for the attached (immobilized) microflora, for example, of the type “Irrigation. Wastewater passes through the central zone, where, along with the attached microflora, free-floating also develops, from the bottom up. The sludge mixture from the upper part of the central zone through trays is sent to the peripheral aeration zone, which passes from top to bottom, enters through the slot hole into the settling zone, where the sludge mixture is separated into activated sludge, which is deposited on thin-layer modules (lamellas) 15 and 19, respectively. and clarified water. The clarified water is collected by the peripheral trays 16 and 20. The activated sludge deposited on the lamellas slides from them and ends up in special pockets, from where it is taken up by the airlift and fed back into the central zone (not shown in the drawing). At the first stage of the aerobic stage, the processes of biological oxidation of organic pollutants, as well as the oxidation of ammonium nitrogen (nitrification) and the reduction of nitrates to free nitrogen (denitrification) take place. Denitrification processes take place in the inner layers of immobilized microflora under anaerobic conditions. On the

первой ступени аэробной стадии сточные воды находятся 9-10 часов. Осветленную воду по периферийным лоткам 16 реактора первой ступени 13 подают в центральную зону реактора второй ступени 17, в которой в качестве загрузки для прикрепленной микрофлоры могут быть использованы, например «ерши. На «ершах происходит развитие иммобилизованной микрофлоры. В поступающих на вторую ступень аэробной стадии сточных водах не содержится питательных веществ, необходимых для получения энергии, и микроорганизмы окисляют запасные вещества, имеющиеся в клетке (эндогенное дыхание). Таким образом, здесь происходит доокисление органических веществ за счет эндогенного дыхания. Сточные воды, пройдя центральную зону снизу вверх, через лотки переливаются в периферийную зону, которую проходят сверху вниз, а затем через щелевое отверстие снизу вверх поступают в отстойную зону с тонкослойными модулями 19, где происходит процесс осветления, аналогичный, протекающему в реакторе первой ступени. В реакторе второй ступени 17 сточные воды находятся 4,5-5 часов. Общее время пребывания сточных вод в установке составляет 16,5 - 19 часов. Очищенные сточные воды по лотку 20 подают на обеззараживание в установку ультрафиолетовой дезинфекции 22.the first stage of the aerobic stage, the wastewater is 9-10 hours. The clarified water is supplied through the peripheral trays 16 of the first stage reactor 13 to the central zone of the second stage reactor 17, in which, for example, ruffs can be used as a load for the attached microflora. On "ruffs, immobilized microflora develops. The wastewater entering the second stage of the aerobic stage does not contain the nutrients necessary for energy, and microorganisms oxidize the reserve substances in the cell (endogenous respiration). Thus, here the oxidation of organic matter occurs due to endogenous respiration. Wastewater, passing the central zone from bottom to top, is poured through the trays into the peripheral zone, which passes from top to bottom, and then through the slotted hole from bottom to top they enter the settling zone with thin-layer modules 19, where the clarification process similar to that proceeding in the first stage reactor takes place. In the second stage reactor 17, the wastewater is 4.5-5 hours. The total residence time of wastewater in the installation is 16.5 - 19 hours. The treated wastewater through the tray 20 serves for disinfection in the installation of ultraviolet disinfection 22.

Установка выполнена по типу каскада, т.е. отсутствует перекачка со ступени на ступень. Энергозатраты ограничиваются использования насосного оборудования для подачи сточных вод на установку, дозирования реагента и компрессора для подачи воздуха на технодогические нужды.Installation is performed as a cascade, i.e. there is no pumping from step to step. Energy costs are limited to the use of pumping equipment for supplying wastewater to the installation, dosing of the reagent and compressor for supplying air for technological needs.

Установка комплектуется из изготавливаемых в заводских условиях технологических блоков в зависимости от производительности.The installation is completed from factory-made technological units, depending on performance.

Таким образом, предложенное техническое решение позволяет решить задачу создания комплектно-блочных сооружений очистки сточных вод, в частности пищевой промышленности, с высокой производительностью при невысоких энергозатратах.Thus, the proposed technical solution allows us to solve the problem of creating a complete-block wastewater treatment plants, in particular the food industry, with high performance at low energy costs.

ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИUSEFUL MODEL FORMULA

1.Компактная установка для биологической очистки сточных вод, включающая анаэробный биореактор первой ступени с узлом принудительного перемешивания, анаэробный реактор второй ступени с загрузкой для иммобилизованной микрофлоры, узел обработки избыточной биомассы и устройство аэробной биологической очистки и обеззараживания, отличающаяся тем, что устройство аэробной биологической очистки выполнено в виде двух последовательно установленных однотипных аэробных биореакторов, содержащих центральную аэрационную зону с загрузкой для прикрепленной микрофлоры, периферийную аэрационную зону и отстойную зону с тонкослойными модулями и периферийными лотками для отвода осветленной воды, расположенными в верхней части отстойной зоны.1. A compact plant for biological wastewater treatment, including an anaerobic bioreactor of the first stage with a forced mixing unit, anaerobic reactor of the second stage with loading for immobilized microflora, a unit for processing excess biomass and an aerobic biological treatment and disinfection device, characterized in that the aerobic biological treatment device made in the form of two sequentially installed the same type of aerobic bioreactors containing a central aeration zone with loading for ikreplennoy microflora peripheral aeration zone and the settling zone with the peripheral modules and thin-trays for removal of the clarified water located in the upper part of the settling zone.

2.Компактная установка для биологической очистки сточных вод по п.1, отличающаяся тем, что в качестве устройства обеззараживания используют установку ультрафиолетовой дезинфекции.2. A compact installation for biological wastewater treatment according to claim 1, characterized in that an ultraviolet disinfection unit is used as a disinfection device.

3.Компактная установка для биологической очистки сточных вод по п.1 или п.2, отличающаяся тем, что снабжена жироловкой.3. A compact plant for biological wastewater treatment according to claim 1 or claim 2, characterized in that it is equipped with a grease trap.

Claims

1. A compact installation for biological wastewater treatment, including an anaerobic bioreactor of the first stage with a forced mixing unit, an anaerobic reactor of the second stage with loading for immobilized microflora, a unit for processing excess biomass and an aerobic biological treatment and disinfection device, characterized in that the aerobic biological treatment device made in the form of two sequentially installed the same type of aerobic bioreactors containing a central aeration zone with loading for fixed microflora, a peripheral aeration zone and a settling zone with thin-layer modules and peripheral trays for draining clarified water located in the upper part of the settling zone.

2. A compact installation for biological wastewater treatment according to claim 1, characterized in that an ultraviolet disinfection unit is used as a disinfection device.

3. A compact plant for biological wastewater treatment according to claim 1 or 2, characterized in that it is equipped with a grease trap.