RU2440932C2 - Installation for deep biochemical treatment of effluents with high content of organic contaminants, carbon sulphide, hydrosulphides, and ammonium nitrogen - Google Patents
Installation for deep biochemical treatment of effluents with high content of organic contaminants, carbon sulphide, hydrosulphides, and ammonium nitrogen Download PDFInfo
- Publication number
- RU2440932C2 RU2440932C2 RU2010113444A RU2010113444A RU2440932C2 RU 2440932 C2 RU2440932 C2 RU 2440932C2 RU 2010113444 A RU2010113444 A RU 2010113444A RU 2010113444 A RU2010113444 A RU 2010113444A RU 2440932 C2 RU2440932 C2 RU 2440932C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- combined
- sludge
- aeration
- effluents
- installation
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/30—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
- Y02W10/37—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy
Landscapes
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
- Activated Sludge Processes (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к очистке хозяйственно-бытовых и производственных сточных вод с содержанием органических загрязнений по БПК до 50000 мг/дм3, взвешенных веществ до 1500 мг/дм3, с содержанием сероводорода и гидросульфидов, аммонийного азота до 100 мг/дм3, и может быть использовано при очистке сточных вод, например, жилых домов, поселков, городов, животноводческих ферм, дрожжевых, пивоваренных, сахарных заводов, целлюлозно-бумажных комбинатов и т.п.The invention relates to the treatment of domestic and industrial wastewater with an organic pollution content of BOD up to 50,000 mg / dm 3 , suspended solids up to 1,500 mg / dm 3 , with a content of hydrogen sulfide and hydrosulphides, ammonium nitrogen up to 100 mg / dm 3 , and can be used in wastewater treatment, for example, residential buildings, towns, cities, livestock farms, yeast, breweries, sugar factories, pulp and paper mills, etc.
В системах канализования поселков и небольших городов с значительной протяженностью самотечных и напорных коллекторов содержание сульфидов и сероводорода повышается до 5-40 мг/дм3, аммонийного азота до 50-100 мг/дм3 вследствие процессов гниения органических загрязнений в коллекторах и приемных резервуарах перекачивающих насосных станций, подвоза сточных вод из септиков и выгребных ям. Особенно активизируются процессы сульфатредукции и аммонификации в теплое время года. В процессе метанового брожения в анаэробных биореакторах при очистке концентрированных сточных вод дрожжевых, пивоваренных, сахарных заводов, целлюлозно-бумажных комбинатов содержание сероводорода и гидросульфидов возрастает до 10…100 мг/дм3, и величина рН снижается до 4-5. Как известно, сероводород является ферментным ядом и в сочетании с низким значением рН - ингибитором процессов биодеструкции органических веществ и нитрификации, поэтому его содержание в сточных водах, подаваемых на биологическую очистку, согласно нормативным значениям, не должно превышать 2 мг/дм3.In the sewage systems of villages and small towns with a significant length of gravity and pressure reservoirs, the content of sulfides and hydrogen sulfide increases to 5-40 mg / dm 3 , ammonium nitrogen to 50-100 mg / dm 3 due to the decay of organic contaminants in collectors and receiving tanks of pumping pumps stations, the supply of wastewater from septic tanks and cesspools. The processes of sulfate reduction and ammonification are especially active in the warm season. In the process of methane fermentation in anaerobic bioreactors during the treatment of concentrated wastewater from yeast, breweries, sugar factories, pulp and paper mills, the content of hydrogen sulfide and hydrosulfides increases to 10 ... 100 mg / dm 3 , and the pH decreases to 4-5. As you know, hydrogen sulfide is an enzyme poison and, in combination with a low pH, is an inhibitor of the processes of biodegradation of organic substances and nitrification, therefore, its content in wastewater supplied to biological treatment, according to standard values, should not exceed 2 mg / dm 3 .
Известно устройство биохимической очистки сточных вод, содержащее биофильтр, размещенный над аэротенком-отстойником с подающими трубами для струйной аэрации жидкости, прикрепленными к сборному поддону биофильтра, камеру смешения и циркуляционный насос (Авторское свидетельство СССР №1020379, МКИ C02F 3/02, опубл. 30.05.1983 г.). Достоинством данного устройства является: высокая степень очистки сточных вод за счет сочетания окислительных и сорбционных свойств биоценоза биофильтра и микрофлоры активного ила аэротенка. Конструктивные особенности устройства обеспечивают эффективную очистку сточных вод по БПК с 150-2000 мг/дм3 до 5-15 мг/дм3, даже при концентрации сероводорода и гидросульфидов до 8 мг/дм3 вследствие отдувки сероводорода в биофильтре и развития микрофлоры, осуществляющей сорбцию и окисление гидросульфидов.A device for biochemical wastewater treatment containing a biofilter located above the aeration tank-settler with feed pipes for jet aeration of liquid attached to the collecting tray of the biofilter, a mixing chamber and a circulation pump (USSR Author's Certificate No. 1020379, MKI C02F 3/02, publ. 30.05 .1983). The advantage of this device is: a high degree of wastewater treatment due to the combination of the oxidizing and sorption properties of the biocenosis of the biofilter and the microflora of activated sludge aeration tank. The design features of the device provide effective wastewater treatment according to BOD from 150-2000 mg / dm 3 to 5-15 mg / dm 3 , even at a concentration of hydrogen sulfide and hydrosulphides up to 8 mg / dm 3 due to the blowing of hydrogen sulfide in the biofilter and the development of microflora that performs sorption and oxidation of hydrosulfides.
Формированию специфической микрофлоры может содействовать конструктивное устройство загрузки биофильтра из элементов в виде керамических шаров с углублениями в сферической поверхности (патент РФ №2310499, B01D 53/18, опубл. 20.11.2007 г.), разработанного для массообменных аппаратов химической промышленности. Заполненные жидкостью и микрофлорой углубления способствуют созданию оптимальных условий для развития серобактерий, нитчатых, тионовых микроорганизмов, планктомицетов и т.д.The formation of specific microflora can be promoted by a constructive device for loading a biofilter from elements in the form of ceramic balls with recesses in a spherical surface (RF patent No. 2310499, B01D 53/18, published on November 20, 2007), developed for mass transfer apparatus of the chemical industry. The recesses filled with liquid and microflora contribute to the creation of optimal conditions for the development of sulfur bacteria, filamentous, thionic microorganisms, planktomycetes, etc.
Образованию развитого слоя микрофлоры способствует также устройство плоскостной загрузки с эквивалентной шероховатостью 0,02-2 (патент РФ №2220915, C02F 3/00, опубл. 27.07.2003 г.). Однако применение искусственных материалов (стеклопластика, керамопласта, пластмасс), являющихся диэлектриками, не обеспечивает достаточного сцепления микрофлоры с поверхностью загрузки. В процессе производственных исследований установлено, что наилучшими свойствами сцепления биомассы с поверхностью загрузки обладают керамические изделия.The formation of a developed microflora layer is also facilitated by a plane loading device with an equivalent roughness of 0.02-2 (RF patent No. 2220915,
Известна также установка для биохимической очистки высококонцентрированных сточных вод по патенту РФ №2139257, МКИ C02F 3/02, опубл. 10.10.1999 г., в которой использован биокоагулятор и применен биореактор для доочистки сточных вод с искусственной загрузкой из листов с изменяющимися диаметрами отверстий и расстояниями между щетинками, обеспечивающей дальнейшую трансформацию азотсодержащих загрязнений и задержание всплывающих хлопьев ила.Also known installation for biochemical treatment of highly concentrated wastewater according to the patent of the Russian Federation No. 2139257, MKI C02F 3/02, publ. 10.10.1999, in which a biocoagulator was used and a bioreactor was used for tertiary treatment of wastewater with artificial loading from sheets with varying hole diameters and distances between bristles, providing further transformation of nitrogen-containing impurities and retention of pop-up sludge flakes.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому изобретению является устройство для биохимической очистки сточных вод от органических и азотсодержащих загрязнений, содержащее комбинированное устройство и нитрификатор, выполненный аналогично комбинированному устройству, и денитрификатор (патент РФ №2114070, МКИ C02F 3/02, опубл. 27.06.1998 г. Устройство для биохимической очистки сточных вод от органических и азотсодержащих загрязнений). Технологическая схема устройства обеспечивает очистку сточных вод по азотсодержащим загрязнениям.The closest set of essential features to the claimed invention is a device for biochemical treatment of wastewater from organic and nitrogen-containing contaminants, containing a combined device and nitrification, made similar to a combined device, and a denitrifier (RF patent No. 2114070, MKI C02F 3/02, publ. 27.06 .1998, a device for biochemical wastewater treatment from organic and nitrogen-containing contaminants). The technological scheme of the device provides wastewater treatment for nitrogen-containing contaminants.
Однако невозможно использовать в качестве субстрата для денитрификатора смесь сточных вод и ила из камеры смешения первого комбинированного устройства при содержании сероводорода в исходных сточных водах свыше 8 мг/дм3 и аммонийного азота свыше 30 мг/дм3, так как это приведет к ухудшению качества очистки сточных вод.However, it is impossible to use a mixture of wastewater and sludge from the mixing chamber of the first combined device as a substrate for the denitrifier when the content of hydrogen sulfide in the source wastewater is more than 8 mg / dm 3 and ammonium nitrogen is more than 30 mg / dm 3 , since this will lead to a deterioration in the quality of treatment Wastewater.
Повышению стабильности и глубины процесса нитрификации может способствовать использование загрузочных материалов в объеме аэротенка.The use of loading materials in the volume of the aeration tank can contribute to increasing the stability and depth of the nitrification process.
Применение блоков биологической загрузки, из пластин с отверстиями и щетинками по патенту РФ №2139257, размещаемых над треугольными валиками, с помощью которых сокращается поверхность плоской части днища аэротенка, позволяет увеличить общее количество активной биомассы, в том числе, нитрификаторов.The use of biological loading blocks from plates with holes and bristles according to RF patent No. 2139257, placed above the triangular rollers, with which the surface of the flat part of the bottom of the aeration tank is reduced, allows you to increase the total amount of active biomass, including nitrification.
Задача, которую поставили перед собой разработчики новой установки для глубокой биохимической очистки сточных вод, состояла в создании таких вариантов установки, которые бы обеспечили эффективное и стабильное качество очистки сточных вод с высоким содержанием органических загрязнений, сероводорода, гидросульфидов, азота аммонийного и позволили бы повысить экологическую безопасность очищенных сточных вод.The task set by the developers of the new installation for deep biochemical wastewater treatment was to create such plant options that would ensure an effective and stable quality of wastewater treatment with a high content of organic pollutants, hydrogen sulfide, hydrosulfides, ammonium nitrogen and would improve environmental safety of treated wastewater.
Техническим результатом, достигнутым в процессе решения поставленной перед разработчиками задачи, явилась высокая степень очистки сточных вод.The technical result achieved in the process of solving the task set before the developers was a high degree of wastewater treatment.
Сущность изобретения состоит в том, что в установке для глубокой биохимической очистки сточных вод с содержанием органических загрязнений по БПК до 50000 мг/дм3, сероводорода и гидросульфидов, аммонийного азота до 100 мг/дм3, включающей для концентраций загрязнений по БПК до 3000 мг/дм3 устройства механической очистки, камеры смешения сточных вод и ила с циркуляционными насосами и устройства комбинированной биологической очистки, содержащие биофильтры с искусственной загрузкой, системы орошения, сборные поддоны и стокосборники, к которым подсоединены аэрационные колонны, заглубленные в аэрационные зоны аэротенков-отстойников, при этом трубопровод подачи сточных вод подсоединен к камерам смешения первого и второго устройств комбинированной биологической очистки, а напорный трубопровод циркуляционного насоса, установленного в камере-смешения первого комбинированного устройства, подсоединен к системе орошения биофильтра первого комбинированного устройства, а также к камере смешения второго комбинированного устройства и напорный трубопровод циркуляционного насоса, установленного в камере смешения второго комбинированного устройства подсоединен к системе орошения второго комбинированного устройства, к камере смешения первого комбинированного устройства и к устройству обработки избыточного ила, а при содержании органических загрязнений по БПК от 3000 до 50000 мг/дм3 после устройств механической очистки к трубопроводу подачи сточных вод последовательно подключены биокоагулятор-флотатор и анаэробный биореактор.The essence of the invention lies in the fact that in the installation for deep biochemical wastewater treatment with an organic pollutant content of BOD up to 50,000 mg / dm 3 , hydrogen sulfide and hydrosulfides, ammonium nitrogen up to 100 mg / dm 3 , including up to 3,000 mg for BOD concentrations / dm 3 mechanical cleaning devices, wastewater and sludge mixing chambers with circulation pumps and combined biological treatment devices containing biofilters with artificial loading, irrigation systems, prefabricated trays and collectors, to which connected aeration columns buried in the aeration zones of the aeration tanks-settlers, while the sewage supply pipe is connected to the mixing chambers of the first and second combined biological treatment devices, and the pressure pipe of the circulation pump installed in the mixing chamber of the first combined device is connected to the biofilter irrigation system the first combined device, as well as to the mixing chamber of the second combined device and the pressure pipe of the circulation pump, the second combined device installed in the mixing chamber is connected to the irrigation system of the second combined device, to the mixing chamber of the first combined device and to the excess sludge treatment device, and when the organic impurities are contained in the BOD from 3,000 to 50,000 mg / dm 3 after mechanical cleaning devices to the feed pipe sewage sequentially connected biocoagulator-flotator and anaerobic bioreactor.
Вместе с тем сущность изобретения состоит и в том, что в установке для глубокой биохимической очистки сточных вод к камерам смешения первого и/или второго комбинированных устройств подсоединены трубопроводы подачи пероксида водорода.However, the essence of the invention lies in the fact that in the installation for deep biochemical wastewater treatment, hydrogen peroxide pipelines are connected to the mixing chambers of the first and / or second combined devices.
Кроме того, сущность изобретения состоит и в том, что в установке для глубокой биохимической очистки сточных вод с содержанием органических загрязнений по БПК от 1500 до 3000 мг/дм3 и жиров до 300 мг/дм3, включающей биокоагуляторы-флотаторы, устройства комбинированной биологической очистки напорный трубопровод циркуляционного насоса, установленного в камере смешения второго комбинированного устройства, одновременно подсоединен к системе орошения второго комбинированного устройства, к камере смешения первого комбинированного устройства и к водоструйному аэратору биокоагулятора-флотатора. К приемной камере водоструйного аэратора прикреплены аэрационные колонны длиной 0,3-1,5 м, углами наклона к центральной оси от 0 до 50° и тангенциально направленными патрубками.In addition, the essence of the invention lies in the fact that in the installation for deep biochemical wastewater treatment with an organic pollution content of BOD from 1500 to 3000 mg / dm 3 and fats up to 300 mg / dm 3 , including bio-coagulators-flotators, combined biological devices cleaning the pressure pipe of the circulation pump installed in the mixing chamber of the second combined device, simultaneously connected to the irrigation system of the second combined device, to the mixing chamber of the first combined device and to a water-jet aerator of a biocoagulator-flotator. Aeration columns 0.3-1.5 m long, tilt angles to the central axis from 0 to 50 ° and tangentially directed nozzles are attached to the receiving chamber of the water-jet aerator.
Вместе с тем сущность изобретения состоит и в том, что установка для глубокой биохимической очистки сточных вод дополнительно включает денитрификатор. На трубопроводе отвода осветленной жидкости от второго комбинированного устройства к денитрификатору установлен смеситель, к которому подсоединены напорные трубопроводы циркуляционных насосов первого и/или второго комбинированных устройств, а также трубопровод подачи раствора коагулянта.However, the essence of the invention lies in the fact that the installation for deep biochemical wastewater treatment further includes a denitrifier. A mixer is installed on the drainage line of the clarified liquid from the second combined device to the denitrifier, to which the pressure pipelines of the circulation pumps of the first and / or second combined devices are connected, as well as the pipeline for supplying the coagulant solution.
Кроме того, сущность изобретения состоит и в том, что установка для глубокой биохимической очистки сточных вод дополнительно включает биореактор доочистки с искусственной загрузкой, который подсоединен к трубопроводу отвода жидкости от денитрификатора.In addition, the essence of the invention lies in the fact that the installation for deep biochemical wastewater treatment additionally includes a post-treatment bioreactor with artificial loading, which is connected to the liquid drainage pipe from the denitrifier.
Вместе с тем сущность изобретения состоит и в том, что установка для глубокой биохимической очистки сточных вод дополнительно включает сорбционный фильтр с загрузкой, для задержания ортофосфатов, который подключен к устройству комбинированной биологической очистки и/или биореактору.At the same time, the essence of the invention lies in the fact that the installation for deep biochemical wastewater treatment additionally includes a sorption filter with a load for trapping orthophosphates, which is connected to a combined biological treatment device and / or bioreactor.
Кроме того, сущность изобретения состоит и в том, что установка для глубокой биохимической очистки сточных вод дополнительно включает устройство обработки избыточного ила, трубопроводы отвода которого от устройства комбинированной биологической очистки подсоединены к сгустителю, который, в свою очередь, подсоединен к ленточному фильтр-прессу, в котором устройство отвода обезвоженного кека подключено к гранулятору, куда также подведена линия подачи (органических и/или минеральных добавок). Устройство отвода гранул подсоединено к роликовому транспортеру, снабженному электрическими нагревательными элементами, и/или с размещенными последовательно над транспортером СВЧ-излучателями, подсоединенного, в свою очередь, к накопительной емкости.In addition, the essence of the invention lies in the fact that the installation for deep biochemical wastewater treatment further includes an excess sludge treatment device, the discharge pipes of which from the combined biological treatment device are connected to a thickener, which, in turn, is connected to a belt filter press, in which the dehydrated cake drainage device is connected to a granulator, which also has a supply line (organic and / or mineral additives). The pellet removal device is connected to a roller conveyor equipped with electric heating elements, and / or with microwave emitters arranged in series above the conveyor, connected, in turn, to the storage tank.
Вместе с тем, сущность изобретения состоит и в том, что в устройстве комбинированной биологической очистки элементы загрузки биофильтра выполнены в виде шаров диаметром 35-100 мм с 4-10-ю углублениями, оси которых сходятся в центре шара. Шары имеют выступы на поверхности 0,1-1,5 мм. В состав материала элементов включены соединения металлов,At the same time, the essence of the invention lies in the fact that in the combined biological treatment device the biofilter loading elements are made in the form of balls with a diameter of 35-100 mm with 4-10 recesses, the axes of which converge in the center of the ball. Balls have protrusions on the surface of 0.1-1.5 mm. The composition of the material of the elements includes metal compounds,
Кроме того, сущность изобретения состоит и в том, что в устройстве комбинированной биологической очистки загрузка биофильтра выполняется из гофрированных керамических листов шириной 0,5-1,5 м, высотой 0,5-3 м, толщиной 2-4 мм, с выступами (шероховатостью) на поверхности 0,1-2 мм, с каркасом из параллельных и продольных волнистых полос шириной и толщиной 3-10 мм. Часть продольных полос выполнена в виде выступающих волнистых перегородок шириной 10-35 мм. В состав материала листов включены соединения металлов.In addition, the essence of the invention lies in the fact that in the combined biological treatment device, the biofilter is loaded from corrugated ceramic sheets 0.5-1.5 m wide, 0.5-3 m high, 2-4 mm thick, with protrusions ( roughness) on the surface of 0.1-2 mm, with a frame of parallel and longitudinal wavy strips with a width and thickness of 3-10 mm. Part of the longitudinal stripes is made in the form of protruding wavy partitions 10-35 mm wide. The composition of the sheet material includes metal compounds.
Вместе с тем, сущность изобретения состоит и в том, что в устройстве комбинированной биологической очистки ширина треугольных валиков, размещаемых на плоской части днища аэрационной зоны, составляет 0,5-2,0 м и высота 0,5-1,5 м.However, the essence of the invention lies in the fact that in the combined biological treatment device, the width of the triangular rollers placed on the flat part of the bottom of the aeration zone is 0.5-2.0 m and a height of 0.5-1.5 m.
Кроме того, сущность изобретения состоит и в том, что в устройстве комбинированной биологической очистки над валиками установлены блоки с биологической загрузкой, выполняемые из пластмассовых пластин с отверстиями 3-30 мм и щетинками длиной 5-50 мм или керамических пластин, включающих соединения металлов, с прикрепленными стержнями или пластинами разной длины 5-40 мм и шероховатостью на них в виде выступов (0,1-1,5 мм).In addition, the essence of the invention lies in the fact that in the combined biological treatment unit, rollers with biological loading are installed above the rollers, made of plastic plates with holes of 3-30 mm and bristles 5-50 mm long or ceramic plates, including metal compounds, attached rods or plates of different lengths of 5-40 mm and a roughness on them in the form of protrusions (0.1-1.5 mm).
Вместе с тем, сущность изобретения состоит и в том, что в устройстве комбинированной биологической очистки трубопровод отвода ила установлен по внешнему периметру конической части днища аэротенка-отстойника и имеет отверстия или патрубки, расположенные под углом 0-90° к горизонтальной оси трубопровода и на расстоянии 0,2-1,0 м друг от друга.At the same time, the essence of the invention lies in the fact that in the combined biological treatment device, the sludge discharge pipe is installed along the outer perimeter of the conical part of the bottom of the aeration tank settler and has holes or nozzles located at an angle of 0-90 ° to the horizontal axis of the pipeline and at a distance 0.2-1.0 m from each other.
Кроме того, сущность изобретения состоит и в том, что в устройстве комбинированной биологической очистки в системе орошения биофильтров расстояния от верхних торцов сливных патрубков лотков до дисковых отражателей составляют 0,8-2 м, а расстояния между центрами лотков и расстояния между осями патрубков в лотках составляют 0,6-1,8 м. В системе водоструйной аэрации расстояния между обрезами аэрационных колонн верхней части составляют 50-500 мм и расстояния между нижними обрезами аэрационных колонн составляют 0,5-3 м.In addition, the essence of the invention lies in the fact that in the combined biological treatment device in the biofilter irrigation system, the distances from the upper ends of the drain pipes of the trays to the disk reflectors are 0.8-2 m, and the distances between the centers of the trays and the distances between the axes of the pipes in the trays they are 0.6-1.8 m. In a water-jet aeration system, the distances between the edges of the aeration columns of the upper part are 50-500 mm and the distances between the lower edges of the aeration columns are 0.5-3 m.
Вместе с тем, сущность изобретения состоит и в том, что в устройстве биореактора к пластмассовым или керамическим листам прикреплены стержни или пластинки длиной 10-100 мм с отверстиями 3-30 мм. Расстояния между стержнями или пластинками и диаметры отверстий уменьшаются от низа к верху загрузки. На листах, стержнях или пластинках имеются выступы 0,1-1,5 мм. В структуру материала загрузки включены соединения металлов.However, the essence of the invention lies in the fact that in the bioreactor device, rods or plates 10-100 mm long with holes of 3-30 mm are attached to plastic or ceramic sheets. The distances between the rods or plates and the diameters of the holes decrease from bottom to top of the load. On sheets, rods or plates there are protrusions of 0.1-1.5 mm. Metal compounds are included in the structure of the loading material.
Кроме того, сущность изобретения состоит и в том, что в устройстве анаэробного биореактора трубы подачи циркулирующей жидкости заглублены на 0,3-2,5 м, установлены под углами наклона от 0 до 70° к центральной оси и снабжены тангенциально направленными патрубками.In addition, the essence of the invention lies in the fact that in the device of the anaerobic bioreactor, the circulating fluid supply pipes are deepened by 0.3-2.5 m, installed at angles of inclination from 0 to 70 ° to the central axis and are provided with tangentially directed nozzles.
Доказательства возможности осуществления заявляемого изобретения приведены на конкретных примерах в вариантах установки для глубокой биохимической очистки сточных вод с высоким содержанием БПК, сероводорода и гидросульфидов и азота аммонийного. Эти характерные примеры ни в коей мере не ограничивают другие различные варианты исполнения изобретения, а только лишь поясняет его сущность.Evidence of the feasibility of the claimed invention is given by specific examples in plant options for deep biochemical wastewater treatment with a high content of BOD, hydrogen sulfide and hydrogen sulfides and ammonium nitrogen. These characteristic examples in no way limit other various embodiments of the invention, but merely explain its essence.
Приведенные в качестве конкретных примеров изобретения варианты установки для биохимической очистки сточных вод поясняются графически, где:Cited as specific examples of the invention, the installation options for biochemical wastewater treatment are illustrated graphically, where:
на фиг.1 схематично изображен вариант технологической схемы установки для глубокой биохимической очистки сточных вод;figure 1 schematically shows a variant of the technological scheme of the installation for deep biochemical wastewater treatment;
на фиг.2 схематично изображен вариант технологической схемы установки биохимической очистки сточных вод с биокоагулятором-флотатором и анаэробным биореактором;figure 2 schematically shows a variant of the technological scheme of the installation of biochemical wastewater treatment with biocoagulator-flotator and anaerobic bioreactor;
на фиг.3 в увеличенном масштабе показан разрез А-А аэротенка-отстойника с треугольными валиками, блоками с биологической загрузкой, аэрационными колоннами и трубопроводом отвода ила;figure 3 on an enlarged scale shows a section aa of the aeration tank-settler with triangular rollers, blocks with biological loading, aeration columns and a pipe for the removal of sludge;
на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.2;figure 4 is a section bB in figure 2;
на фиг.5 показан разрез шаровидного элемента загрузки биофильтра;figure 5 shows a section of a spherical loading element of the biofilter;
на фиг.6 дан передний план гофрированного керамического листа загрузки биофильтра;Fig.6 is a front view of a corrugated ceramic biofilter loading sheet;
на фиг.7 показан разрез одного гофрированного керамического листа;7 shows a section of one corrugated ceramic sheet;
на фиг.8 показан разрез нескольких листов в сборе;on Fig shows a section of several sheets in the collection;
на фиг.9 показан в увеличенном масштабе фрагмент керамического листа;figure 9 shows on an enlarged scale a fragment of a ceramic sheet;
на фиг.10 дан передний план листа загрузки биореактора;figure 10 is given the foreground of the bioreactor loading sheet;
на фиг.11 показан разрез листа загрузки биореактора;11 shows a section of a bioreactor loading sheet;
на фиг.12 дана технологическая схема обработки избыточного ила.12 is a flow chart for processing excess sludge.
Заявленная установка предназначена для глубокой очистки хозяйственно-бытовых и производственных сточных вод с содержанием органических загрязнений по БПК до 50000 мгO2/дм3, взвешенных веществ до 1500 мг/дм3, суммарного содержания сероводорода, гидросульфидов и азота аммонийного до 100 мг/дм3, в которой сточные воды подаются по трубопроводу 1 к устройству тонкой механической очистки 2, далее к песколовке 3. Из сборного лотка песколовки 3 часть сточной жидкости направляется в камеру смешения 4, в которой установлен циркуляционный насос 5, туда же по самотечному трубопроводу поступает иловая смесь из первого устройства комбинированной биологической очистки 6, остальная часть жидкости по трубопроводу 1 направляется в камеру смешения 7 второго устройства биологической очистки 8. В камеры смешения 4 и 7 по трубопроводу 9 из емкости с перемешивающим устройством 10 подается также 30-35% раствор пероксида водорода. Смесь сточных вод и ила циркуляционным насосом 5 перекачивается по напорному трубопроводу 11 в систему орошения биофильтра с шаровидными элементами загрузки 12 устройства 6 и в камеру смешения 7 устройства 8, а часть сточных вод и ила (субстрат) направляется в смеситель 13. Сточная жидкость после первой ступени очистки в комбинированном устройстве 6 направляется на вторую ступень очистки в комбинированное устройство 8. Из камеры смешения 7 смесь сточных вод и ила по трубопроводу 14 подается в систему орошения биофильтра устройства 8 и по трубопроводу 15 часть смеси сточных вод и ила (субстрат) направляется в смеситель 13, установленный на трубопроводе отвода осветленной жидкости, и часть иловой смеси в устройство обработки избыточного ила 16. В смеситель подается также по трубопроводу 17 из емкости с перемешивающим устройством 18 раствор коагулянта (2-5%). Далее жидкость, смешанная с субстратом и коагулянтом, поступает в денитрификатор с механической мешалкой 19. Затем из сборного лотка зоны отстаивания денитрификатора сточная вода поступает в камеру аэрации биореактора 20 и потом проходит через искусственную загрузку 21. Из биореактора сточная вода направляется в сорбционный фильтр 22. Дезинфекция и дезодорация использованного в биохимических процессах воздуха осуществляется в устройстве 23.The claimed installation is intended for deep purification of domestic and industrial wastewater with an organic pollution content of BOD up to 50,000 mgO 2 / dm 3 , suspended solids up to 1,500 mg / dm 3 , the total content of hydrogen sulfide, hydrosulfides and ammonium nitrogen up to 100 mg / dm 3 in which the wastewater is fed through a
При очистке производственных сточных вод с содержанием органических загрязнений по БПК от 1500 до 3000 мгO2/дм3, взвешенных веществ до 1500 мг/дм3, суммарном количестве сероводорода и гидросульфидов, азота аммонийного до 100 мг/дм3 в технологическую схему установки дополнительно включаются насосная станция подкачки сточных вод 24 и биокоагулятор 25. При более высоких концентрациях органических загрязнений от 3000 до 50000 мг/дм3 технологическая схема дополняется анаэробным биореактором 26.When treating industrial wastewater with an organic pollution content of BOD from 1,500 to 3,000 mgO 2 / dm 3 , suspended solids up to 1,500 mg / dm 3 , the total amount of hydrogen sulfide and hydrosulphides, ammonium nitrogen up to 100 mg / dm 3 are additionally included in the technological scheme of the installation a
Для исключения залегания ила и повышения эффективности работы установки для биохимической очистки сточных вод в устройствах 6 и 8 аэротенк-отстойник 27 разделен на ячейки треугольными валиками 28, над которыми установлены блоки с биологической загрузкой 29. Над плоскими частями днища аэротенка 27 установлены аэрационные колонны 30. По внешнему периметру конической части днища аэротенка-отстойника 27 смонтирован трубопровод отвода ила 31 с равномерно расположенными отверстиями 32.To exclude the occurrence of sludge and increase the efficiency of the installation for biochemical wastewater treatment in
Для увеличения времени пребывания и создания развитой поверхности контакта жидкости с биомассой, процессов отдувки сероводорода, окисления гидросульфидов и нитрификации в биофильтрах устройств 6 и/или 8 применены элементы загрузки 12, выполненные в виде шаров с углублениями 33 в сферической поверхности, оси которых пересекаются в центре шара. На поверхности шаров имеется шероховатость в виде выступов. В состав материала загрузки включены соединения металлов.To increase the residence time and create a developed contact surface of the liquid with biomass, processes of hydrogen sulfide blowing, oxidation of hydrosulfides and nitrification in the biofilters of
В качестве искусственной загрузки биофильтров в устройствах 6 и 8 могут быть использованы гофрированные керамические листы 34. Каркас листов состоит из параллельных и волнистых продольных полос 35. Часть продольных полос 36 имеет форму выступающих волнистых перегородок. Поверхность листов 34 за исключением полос 35 выполняется с развитой шероховатостью в форме выступов 37.Corrugated
Искусственная загрузка 21 биореактора 20 выполняется из пластмассовых или керамических листов 38, к которым прикреплены стержни или пластинки 39. Листы выполнены с отверстиями 40. На листах, стержнях или пластинках имеются выступы 41.Artificial loading 21 of the bioreactor 20 is made of plastic or
Трубопроводы отвода избыточного ила 15 от устройства комбинированной биологической очистки 8, денитрификатора 19, биокоагулятора-флотатора 25 и анаэробного биореактора 26 подсоединены к сгустителю 42 устройства обработки избыточного ила 16. Туда же подключена линия подачи реагентов (коагулянт и/или флокулянт) 43. Трубопровод отвода уплотненного осадка подсоединен к ленточному фильтр-прессу 44. Обезвоженный кек подается в гранулятор 45, куда также подключена линия подачи органических и/или минеральных добавок 46. Устройство отвода гранул подсоединено к транспортеру с роликами 47, снабженными электрическими нагревательными элементами. Нагревательные элементы 48 могут устанавливаться под роликами транспортера. Над транспортером установлены СВЧ-излучатели 49. Гранулы сбрасываются в накопительную емкость 50.Excess
Работает описанная установка для биохимической очистки сточных вод следующим образом.The described installation for biochemical wastewater treatment works as follows.
При глубокой очистке хозяйственно-бытовых и производственных сточных вод с содержанием органических загрязнений по БПК до 1500 мгO2/дм3, взвешенных веществ до 1500 мг/дм3, суммарном содержании сероводорода и гидросульфидов, азота аммонийного до 100 мг/дм3 сточные воды по трубопроводу 1 поступают в устройство 2 тонкой механической очистки, где происходит задержание грубодисперсных взвешенных веществ. Затем сточные воды поступают в песколовку 3, где осуществляется осаждение песка. Из сборного лотка песколовки 3 сточная вода направляется в камеру смешения 4, где смешивается с циркулирующей иловой жидкостью первого устройства комбинированной биологической очистки 6 и с 30-35% раствором пероксида водорода, поступающим по трубопроводу 9 из емкости с перемешивающим устройством 10. Затем смесь сточных вод, ила и реагента с помощью циркуляционного насоса 5 перекачивается по напорному трубопроводу 11 в систему орошения биофильтра устройства 6. Далее жидкость проходит через загрузку биофильтра и сливается в аэрационные колонны, а затем смешивается с активным илом аэротенка-отстойника. Ввод реагента в устройство 6 обеспечивает окисление сероводорода и гидросульфидов до коллоидной серы и сульфатов и снижает их ингибирующее воздействие на биоценоз. Кроме этого, в соответствие с исследованиями, концентрация растворенного кислорода в сточной воде возрастает до 5-6 мг/дм3, что интенсифицирует процесс биологической очистки. Введение пероксида водорода в камеру смешения первого устройства комбинированной биологической очистки целесообразно при концентрации восстановленных соединений серы свыше 20 мг/дм3, или при концентрации восстановленных соединений серы 8 мг/дм3 и более и концентрации органических веществ по БПК более 500 мгO2/дм3. Доза пероксида водорода определена эмпирически с учетом исходной концентрации восстановленных соединений серы и составляет 10-100 мг/дм3.During the deep treatment of domestic and industrial wastewater with an organic pollution content of BOD up to 1500 mgO 2 / dm 3 , suspended solids up to 1500 mg / dm 3 , the total content of hydrogen sulfide and hydrosulfides, ammonium nitrogen up to 100 mg / dm 3 wastewater the
При многократном орошении и контакте сточной жидкости с поверхностью загрузки, биоценозом биофильтра и активным илом в реакционной зоне аэротенка-отстойника (1-3 часа) происходит дегазация сероводорода, реагентное и биохимическое окисление восстановленных соединений серы, биодеградация органических загрязнений по БПК на 50-70% и процесс частичной денитрификации (10-15%). Формированию специфической микрофлоры (серобактерий, нитчатых, тионовых микроорганизмов, анаммокс-бактерий и т.д.), обеспечивающей сорбцию и окисление гидросульфидов, а также частичную денитрификацию в биофильтре устройства 6, способствует конструкция сферических элементов с 8-ю углублениями, оси которых сходятся в центре шара. Закреплению и развитию микрофлоры содействует шероховатость поверхности элементов загрузки (0,1-1,5 мм), снижение турбулентности потоков и увеличение времени контакта стекающей жидкости с биомассой в емкостях загрузки. Целесообразно также использование элементов с 4-10-ю углублениями. При многолетних производственных исследованиях установлен оптимальный диаметр шаровидных элементов - 70 мм, при котором не происходит заиление загрузки. Вместе с тем, при очистке сточных вод с содержанием органических загрязнений по БПК менее 100 мг/дм3 возможно использование элементов загрузки с минимальным диаметром до 35 мм и при концентрациях по БПК свыше 300 мг/дм3 до 100 мм. При изготовлении элементов для электростатического притяжения и каталитического воздействия на микрофлору целесообразно использовать глины с высоким содержанием железа и алюминия. В состав материала керамической загрузки могут дополнительно включаться тугоплавкие соединения металлов.With repeated irrigation and contact of the wastewater with the loading surface, biofilter biocenosis and activated sludge in the reaction zone of the aeration tank-sump (1-3 hours), hydrogen sulfide is degassed, reagent and biochemical oxidation of reduced sulfur compounds, biodegradation of organic contaminants by BOD by 50-70% and the process of partial denitrification (10-15%). The formation of specific microflora (sulfur bacteria, filamentous, thionic microorganisms, anammox bacteria, etc.), which provides sorption and oxidation of hydrosulfides, as well as partial denitrification in the biofilter of
Введение в приемную камеру 4 первого устройства 6 части циркуляционной жидкости из напорного трубопровода 14 второго устройства 8 предназначено для снижения нагрузки по органическим веществам на биоценоз первого устройства 6 (в случае перегрузки биомассы) и целесообразно при концентрации органических веществ в сточных водах по БПК более 500 мгO2/дм3. Минерализация прирастающей биомассы со значительным количеством адсорбированной неокисленной органики из устройства 6 осуществляется в устройстве 8. Для этого выводимый ил по трубопроводу 11 перекачивается в камеру смешения 7 устройства 8.The introduction into the receiving
Далее осветленная жидкость из отстойной зоны устройства 6 направляется в камеру смешения 7 устройства 8. Туда же по трубопроводу 1 подается часть исходных сточных вод и по трубопроводу 9 раствор пероксида водорода из емкости 10. Введение пероксида водорода в камеру смешения 7 второго устройства 8 целесообразно при остаточном содержании восстановленных соединений серы после первого комбинированного устройства свыше 4 мг/дм3. Затем смесь сточных вод, ила и реагента перекачивается по напорному трубопроводу 14 с помощью циркуляционного насоса 5 в систему орошения биофильтра устройства 8, разбрызгивается, стекает по загрузке и сливается в аэрационные колонны. Выходящая из колонн водовоздушная смесь перемешивается с активным илом аэротенка-отстойника. В устройстве 8 происходит дальнейшая сорбция и окисление остальной части органических загрязнений. На этой ступени при низких нагрузках на ил по органическим веществам (0,05-0,1 кг/БПК на 1 кг беззольного вещества) осуществляется процесс полного окисления органических загрязнений и глубокие процессы нитрификации и частичной денитрификации азотсодержащих соединений. Период пребывания сточных вод составляет 4-7 часов. С целью активации процессов биологической очистки при перегрузках биомассы в устройстве 6 осуществляется перекачка 10-30% циркулирующей жидкости из напорного трубопровода 14 второго устройства комбинированной биологической очистки 8 в камеру смешения 4 устройства 6. При содержании азота аммонийного в исходных сточных водах свыше 30 мг/дм3 в качестве субстрата для денитрификатора 19 используется часть иловой смеси из напорного трубопровода 14, которая по трубопроводу 15 перекачивается в смеситель 13. По трубопроводу 15 производится также отвод части иловой жидкости в устройство обработки избыточного ила 16.Then, the clarified liquid from the settling zone of
Загрузка биофильтров устройств 8, 6 может выполняться из шаровидных элементов 12 и/или гофрированных керамических пластин 34. Включение в состав материала соединений металлов повышает электрокинетический потенциал адсорбционного слоя материала. Электростатическое притяжение способствует иммобилизации колоний микроорганизмов. Каркас из утолщений в виде параллельных и продольных полос 35 и продольных полос с выступающими волнистыми перегородками 36 обеспечивает прочность конструкции при увеличении веса нарастающего слоя биомассы (до 10 мм). На величину слоя прикрепленной микрофлоры прямое воздействие оказывает шероховатость в виде выступов 37 (0,1-1,5 мм). В процессе исследований шаров с наклеенным песком фракцией 1-2 мм было установлено образование на поверхности устойчивого биоценоза в среднем 0,06-0,09 г/см2 по сухому веществу. Снижение величины шероховатости на полосах 35 до 0,1 мм уменьшает силы сцепления с материалом загрузки, что способствует уменьшению размеров возможных зон заиливания и отводу избыточной биомассы.The loading of biofilters of
Для закрепления и развития микрофлоры, осуществляющей окисление гидросульфидов, бактерий-нитрификаторов в аэрационных зонах аэротенков-отстойников устройств 6 и 8 в установках для глубокой биохимической очистки сточных вод используется загрузка в виде блоков биологической загрузкой 29 из пластмассовых пластин с отверстиями 3-30 мм и щетинками длиной 5-50 мм. Блоки 29 могут также изготавливаться из керамических листов с отверстиями 3-30 мм и выступами в виде стержней или пластин длиной 5-40 мм. Листы, стержни или пластины имеют развитую шероховатость в виде выступов. Шероховатость способствует закреплению на поверхности загрузки иммобилизованной микрофлоры. Включение в состав материала соединений металлов повышает электростатическое притяжение микрофлоры, что наряду с уменьшением турбулентности потоков жидкости внутри загрузки, способствует развитию нитрифицирующего ила с большим возрастом. Снижение турбулентности потоков жидкости в загрузке сокращает вынос адаптированного активного ила. Концентрация активной биомассы в объеме затопленной загрузки 29 может достигать 10 г/дм3.For fixing and development of microflora, which oxidizes hydrosulfides, nitrifying bacteria in the aeration zones of aeration tanks-settlers of
С целью снижения влияния блоков 29 на гидродинамический режим перемешивания аэрационными колоннами 30 содержимого аэрационных зон аэротенков блоки биологической загрузки устанавливаются над треугольными валиками 28, которые размещены на плоской части днища аэрационной зоны. Оптимальные размеры валиков 28 исходя из условий обеспечения максимального объема реакционной зоны, эффективности перемешивания иловой жидкости и исключения залегания ила, составляют: ширина - 0,5-2,0 м; высота - 0,5-1,5 м.In order to reduce the influence of the
Для предотвращения гашения ударного воздействия газожидкостных потоков, выходящих из нижних концов аэрационных колонн 30, трубопроводом отвода иловой смеси, и, соответственно, ухудшения гидродинамических условий перемешивания содержимого аэротенка 27, трубопровод 31 монтируется за внешним периметром конической части днища аэротенка-отстойника с отверстиями, расположенными под углом 0-90° к горизонтальной оси трубопровода и на расстоянии 0,2-1,0 м друг от друга.To prevent shock absorption of gas-liquid flows exiting from the lower ends of the aeration columns 30 by the sludge discharge pipe, and, accordingly, the hydrodynamic conditions of mixing the contents of the
Устройства комбинированной биологической очистки могут обеспечивать эффективную работу установки при следующих технических параметрах системы орошения биофильтров: расстояниях от верхних торцов сливных патрубков лотков до дисковых отражателей 0,8-2 м (предельная высота для сохранения компактности падающей струи); расстояниях между центрами лотков и расстояниях между осями патрубков в лотках 0,6-1,8 м и технических решениях системы водоструйной аэрации: расстояниях между обрезами аэрационных колонн верхней части 50-500 мм (при увеличении расстояний уменьшается угол наклона колонны и, соответственно, повышается количество воздуха, вовлекаемого в аэрационные колонны) и расстояниях между нижними обрезами рядом стоящих аэрационных колонн 0,5-2 м и колонн, стоящих по диагонали, 0,7-3 м (исключается залегание ила на поверхности днища аэротенка-отстойника).Combined biological treatment devices can ensure efficient operation of the installation with the following technical parameters of the biofilter irrigation system: distances from the upper ends of the drain pipes of the trays to disk reflectors 0.8-2 m (maximum height to maintain the compactness of the incident jet); the distances between the centers of the trays and the distances between the axes of the nozzles in the trays 0.6-1.8 m and the technical solutions of the water-jet aeration system: the distances between the cuttings of the aeration columns of the upper part 50-500 mm (with increasing distances, the angle of inclination of the column decreases and, accordingly, increases the amount of air drawn into the aeration columns) and the distances between the lower edges of the adjacent aeration columns of 0.5-2 m and the columns standing diagonally, 0.7-3 m (sludge on the surface of the bottom of the aeration tank settling tank is excluded).
Далее очищаемая сточная вода из отстойной зоны устройства 8 поступает в смеситель 13, в который также подается циркуляционным насосом 5 иловая жидкость (субстрат) из камеры смешения 4 первого устройства 6 или субстрат из камеры смешения 7 второго устройства 8. В смеситель 13 может осуществляться подача 2-5% раствора коагулянта для реагентного удаления фосфатов. Полученная смесь по трубопроводу поступает в денитрификатор с механической мешалкой 19. В денитрификаторе азот нитратов трансформируется в летучие формы азота. Растворимые фосфаты взаимодействуют с продуктами гидролиза коагулянта с образованием коагулята, осаждающегося вместе с активным илом в нижней части денитрификатора 19, в результате чего в сточной воде, прошедшей денитрификатор, снижаются концентрации азота нитратов и фосфатов. В экспериментальных исследованиях установлен наиболее эффективный вид коагулянта - алюминийсодержащий коагулянт, модифицированный активированным углем. Доза коагулянта по Al2O3 с учетом коэффициента запаса на сорбцию активным илом продуктов гидролиза коагулянта составляет 20-60 мг/дм3.Next, the treated wastewater from the settling zone of the
Ввод коагулянта интенсифицирует в дальнейшем процесс обезвоживания в устройстве обработки избыточного ила 16.The input of the coagulant intensifies in the future the process of dehydration in the device for processing
Далее сточная вода через сборный лоток денитрификатора 19 отводится по трубопроводу в камеру аэрации биореактора 20, оборудованного водоструйным аэратором, где происходит отдувка летучих форм азота и насыщение жидкости кислородом воздуха. Затем при движении жидкости снизу вверх происходит контакт с искусственной загрузкой 21. Загрузка биореактора выполняется из пластмассовых или керамических пластин 38 с прикрепленными стержнями или пластинками 39 длиной 10-100 мм и отверстиями 40 диаметром 3-30 мм. Наличие отверстий позволяет оптимизировать гидродинамический режим движения жидкости при нарастании биомассы (т.е. повышается коэффициент объемного использования загрузки). На поверхности загрузки развивается специфический биоценоз, использующий в процессе жизнедеятельности остаточные концентрации органических веществ и азота аммонийного. Шероховатость в виде выступов 41 способствует закреплению иммобилизованной микрофлоры. Для интенсификации процесса образования на поверхности загрузки прикрепленной биомассы загрузка активируется путем включения в ее состав соединений металлов. В поступающей из денитрификатора 19 в биореактор 20 жидкости содержатся также легкие хлопки отмершего ила. При движении воды через загрузку 21 происходит их физическое удержание за счет фильтрования жидкости через слой биоценоза, что обеспечивается уменьшением расстояний между стержнями или пластинками в верхней части загрузки до 3-5 мм и образованием на них слоя микрофлоры толщиной 1-1,5 мм.Next, the wastewater through the collection tray of the denitrifier 19 is discharged through a pipeline into the aeration chamber of the bioreactor 20, equipped with a water-jet aerator, where the volatile forms of nitrogen are blown off and the liquid is saturated with oxygen. Then, when the liquid moves from bottom to top, it contacts the artificial loading 21. The bioreactor is loaded from plastic or
Из биореактора сточная вода может подаваться по трубопроводу в фильтр доочистки 22 с двухслойной загрузкой.From the bioreactor, wastewater can be piped to a
При контакте с первым слоем биологически очищенная сточная вода освобождается от тонкодисперсной взвеси, включающей частички хлопков ила и гидроксокомплексы алюмофосфатов, при контакте со вторым слоем удаляются растворенные ортофосфаты в результате процессов хемосорбции, которая осуществляется за счет межмолекулярных сил взаимодействия между ортофосфатами и поверхностью зерен кальцийсодержащей загрузки с последующей химической реакцией ортофосфатов с кальцием загрузки и образованием на поверхности загрузки нерастворимых фосфатов кальция. Периодическая регенерация загрузочных материалов биореактора 20 и фильтра 22 производится с помощью насосов.Upon contact with the first layer, biologically treated wastewater is freed from fine suspension, including particles of sludge pops and hydroxocomplexes of aluminophosphates, when contacted with the second layer, dissolved orthophosphates are removed as a result of chemisorption processes, which is carried out due to the intermolecular forces of interaction between the orthophosphates containing the phosphates and the surface the subsequent chemical reaction of orthophosphates with calcium loading and the formation of insoluble phosphorus on the loading surface s calcium. Periodic regeneration of the feed materials of the bioreactor 20 and the
Отвод ила и осадка из биореактора 20 и фильтра 22 осуществляется по напорному трубопроводу в устройство обработки избыточного ила 16.The sludge and sediment are removed from the bioreactor 20 and the
При очистке производственных сточных вод с содержанием органических загрязнений по БПК от 1500 до 3000 мгO2/дм3, взвешенных веществ до 1500 мг/дм3 (с зольностью свыше 35%), суммарном содержании сероводорода и гидросульфидов, азота аммонийного до 100 мг/дм3 сточные воды после механической очистки в устройствах 2, 3 перекачиваются насосной станцией 24 в биокоагулятор-флотатор 25.When treating industrial wastewater with an organic pollutant content of BOD from 1,500 to 3,000 mgO 2 / dm 3 , suspended solids up to 1,500 mg / dm 3 (with an ash content of over 35%), the total content of hydrogen sulfide and hydrosulfides, ammonium nitrogen up to 100 mg / dm 3 wastewater after mechanical treatment in
Целесообразность использования биокоагуляторов-флотаторов в технологической схеме очистки обусловлено следующим: осаждением взвешенных веществ - 50-70%; изъятием части растворенных органических загрязнений (15-20%) за счет сорбционных свойств выводимого избыточного ила, процесса флотации (при концентрации жиров свыше 50 мг/дм3); уплотнением осадка (до 7-15 г/дм3) перед подачей в участок механического обезвоживания; частичным усреднением органических нагрузок и рН.The feasibility of using biocoagulators-flotators in the technological scheme of purification is due to the following: sedimentation of suspended solids - 50-70%; the removal of part of the dissolved organic pollutants (15-20%) due to the sorption properties of the removed excess sludge, the flotation process (at a fat concentration of more than 50 mg / dm 3 ); compaction of sludge (up to 7-15 g / dm 3 ) before feeding to the site of mechanical dehydration; partial averaging of organic loads and pH.
Подача активного ила из камеры смешения 7 в биокоагулятор-флотатор производится по трубопроводу 14 в приемную камеру водоструйного аэратора биокоагулятора-флотатора 25. К приемной камере прикреплены аэрационные колонны длиной 0,3-1,5 м, углами наклона к центральной оси от 0 до 50° и тангенциально направленными патрубками. С потоком жидкости через аэрационные колонны вовлекается воздух qв≈0,8 м3/м3 жидкости (для одной колонны). В биокоагуляторе-флотаторе с помощью колонн с тангенциально направленными патрубками производится вращательное движение смеси сточных вод и ила и осуществляется процесс коагуляции и флотации загрязнений. Продолжительность контакта ила с водой в камере флокуляции 8-20 мин. Из камеры флокуляции иловая смесь через расширительный конус поступает в отстойную зону, где происходит разделение иловой смеси. Далее отстоянная сточная жидкость направляется к камерам смешения устройств комбинированной биологической очистки.Active sludge is fed from mixing
При очистке производственных сточных вод с содержанием органических загрязнений по БПК от 3000 до 50000 мгО2/дм3, взвешенных веществ до 1500 мг/дм3 сточные воды после очистки в устройствах 2, 3 и 25 направляются по трубопроводу в нижнюю часть анаэробного биореактора 26.When treating industrial wastewater with an organic pollutant content of BOD from 3,000 to 50,000 mgO 2 / dm 3 , suspended solids up to 1,500 mg / dm 3, the wastewater after treatment in
Трубы подачи жидкости равномерно расставлены по периметру с расстояниями от конической части днища 100-200 мм, что обеспечивает равномерное распределение восходящих потоков по объему биореакторов и размывание оседающего анаэробного ила. Контакт поступивших сточных вод с иловой смесью (концентрация биомассы ≈10 г/дм3) происходит в противоточном режиме в течение 1-8 часов. Перемешивание сточных вод и ила выполняется с помощью циркуляционного насоса, осуществляющего забор оседающего ила из нижней части анаэробного биореактора и перекачивающего по трубопроводу в верхнюю часть реактора. Ввод ила и перемешивание содержимого производится с помощью распределительной системы, состоящей из нескольких труб длиной 0,5-2,5 м и углами наклона к центральной оси от 0 до 70°, снабженных тангенциальными отводами, создающих вращательное движение иловой смеси в реакторе.Fluid supply pipes are evenly spaced along the perimeter with distances from the conical part of the bottom 100-200 mm, which ensures uniform distribution of ascending flows throughout the volume of bioreactors and erosion of the sedimenting anaerobic sludge. The contact of incoming wastewater with a sludge mixture (biomass concentration ≈10 g / dm 3 ) occurs in countercurrent mode for 1-8 hours. Mixing of wastewater and sludge is carried out using a circulating pump, which collects sludge from the lower part of the anaerobic bioreactor and pumps it through the pipeline to the upper part of the reactor. The input of sludge and mixing of the contents is carried out using a distribution system consisting of several pipes 0.5-2.5 m long and angles of inclination to the central axis from 0 to 70 °, equipped with tangential branches, creating a rotational movement of the sludge mixture in the reactor.
С помощью анаэробного ила осуществляется сорбция и окисление 50-70% органических загрязнений и 60-80% взвешенных веществ. При этом процессе возрастает концентрация сероводорода и гидросульфидов до 100 мг/дм3 и понижается рН среды до 4-5 в отводимой на дальнейшую очистку сточной жидкости.Using anaerobic sludge, sorption and oxidation of 50-70% of organic pollutants and 60-80% of suspended solids is carried out. In this process, the concentration of hydrogen sulfide and hydrosulfides increases to 100 mg / dm 3 and the pH of the medium decreases to 4-5 in the waste fluid discharged for further treatment.
Конструкция устройства комбинированной биологической очистки, применение двухступенчатой схемы с последовательно соединенными комбинированными устройствами и использование пероксида водорода обеспечивают полное удаление сероводорода и гидросульфидов.The design of the combined biological treatment device, the use of a two-stage scheme with combined devices connected in series, and the use of hydrogen peroxide ensure the complete removal of hydrogen sulfide and hydrosulfides.
Негативное воздействие рН на аэробный процесс очистки последовательно снижается за счет разбавления сточной жидкости в несколько раз циркулирующим активным илом в камерах смешения и контакта иловой смеси с биоценозом биофильтра, адаптированным к пониженным значениям рН.The negative effect of pH on the aerobic cleaning process is successively reduced by diluting the wastewater several times with circulating activated sludge in the chambers of mixing and contacting the sludge mixture with the biofilter biocenosis adapted to lowered pH values.
Осаждающаяся смесь сточных вод и ила из конической части биокоагулятора 25 и анаэробного биореактора 26 направляется в устройство обработки избыточного ила 16.The precipitated mixture of wastewater and sludge from the conical part of the
В зависимости от варианта технологической схемы очистки к устройству 16 подсоединяются трубопроводы отвода избыточного ила 15 от устройства комбинированной биологической очистки 8, анаэробного биореактора 26, а также денитрификатора 19 и фильтра 22. Все трубопроводы подсоединены к сгустителю 42 устройства 16. Туда же при необходимости повышения эффекта сгущения ила и осадка подключена линия подачи коагулянтов и/или флокулянтов 43. Уплотненный осадок отводится в ленточный фильтр-пресс 44, где образуется кек с заданной влажностью 75-85%. Обезвоженный кек подается в гранулятор 45, куда также подключена линия подачи органических и/или минеральных добавок 46. В качестве органических и минеральных добавок могут быть использованы опилки, шелуха семян подсолнечника и минеральные удобрения. Гранулы из 45 подаются на ролики 47 транспортера, снабженные встроенными электрическими нагревательными элементами. Нагревательные элементы 48 могут размещаться также под роликовым транспортером. С их помощью осуществляется нагрев гранул. Вращающиеся ролики снабжены выступами, обеспечивающими перемещение гранул. С помощью СВЧ-излучателей 49, установленных над транспортером, производится дополнительная сушка и дегельминтизация содержимого гранул. Далее гранулы сбрасываются в накопительную емкость 50.Depending on the variant of the cleaning technological scheme, the
Использованный в процессе биохимической очистки воздух вместе с выделяемым сероводородом и газообразным азотом направляется в устройство 23 для дезинфекции и дезодорации.The air used in the biochemical cleaning process, together with the hydrogen sulfide and gaseous nitrogen emitted, is sent to the device 23 for disinfection and deodorization.
Заявляемая установка для глубокой биохимической очистки обеспечивает полное удаление суммарного содержания сероводорода и гидросульфидов, снижение концентрации аммонийного азота (с 100 мг/дм3 до 0,5 мг/дм3) и фосфора (до 0,2 мг/дм3).The inventive installation for deep biochemical treatment provides complete removal of the total content of hydrogen sulfide and hydrosulfides, reducing the concentration of ammonium nitrogen (from 100 mg / dm 3 to 0.5 mg / dm 3 ) and phosphorus (to 0.2 mg / dm 3 ).
Целесообразно использовать установку для глубокой биохимической очистки сточных вод при очистке сточных вод жилых домов, поселков, городов с септиками и выгребами, животноводческих ферм и т.п. с содержанием сероводорода и гидросульфидов, и азота аммонийного до 100 мг/дм3.It is advisable to use the installation for deep biochemical wastewater treatment in the wastewater treatment of residential buildings, villages, cities with septic tanks and cesspools, livestock farms, etc. with the content of hydrogen sulfide and hydrosulfides, and ammonium nitrogen up to 100 mg / dm 3 .
Включение биокоагуляторов-флотаторов в технологическую схему двухступенчатой биологической очистки сточных вод с комбинированными сооружениями позволяет очищать концентрированные сточные воды с БПК до 3000 мг/дм3 и взвешенными веществами до 1500 мг/дм3. При включении в технологическую схему анаэробных биореакторов установка для глубокой биохимической очистки сточных вод может быть использована для очистки высококонцентрированных сточных вод с БПК до 50000 мг/дм3.The inclusion of biocoagulators-flotators in the technological scheme of a two-stage biological wastewater treatment with combined facilities allows the treatment of concentrated wastewater with BOD up to 3000 mg / dm 3 and suspended solids up to 1500 mg / dm 3 . When anaerobic bioreactors are included in the technological scheme, an installation for deep biochemical wastewater treatment can be used to treat highly concentrated wastewater with a BOD of up to 50,000 mg / dm 3 .
Предлагаемая установка обеспечивает комплексное решение достижения высокого эффекта очистки сточных вод и получения ценного гранулированного удобрения.The proposed installation provides a comprehensive solution to achieve a high effect of wastewater treatment and obtain valuable granular fertilizer.
При этом в сравнении с традиционными аэрационными сооружениями энергетические затраты на биохимический процесс очистки снижаются в 3 раза; численность обслуживающего персонала уменьшается на 50-70%; сокращается площадь очистных сооружений в 3 раза, и размер санитарно-защитной зоны в зависимости от производительности сооружений может составлять 50-100 м.Moreover, in comparison with traditional aeration structures, the energy costs of the biochemical treatment process are reduced by 3 times; the number of staff decreases by 50-70%; the area of treatment facilities is reduced by 3 times, and the size of the sanitary protection zone, depending on the capacity of the facilities, can be 50-100 m.
Claims (15)
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010113444A RU2440932C2 (en) | 2010-04-06 | 2010-04-06 | Installation for deep biochemical treatment of effluents with high content of organic contaminants, carbon sulphide, hydrosulphides, and ammonium nitrogen |
EA201100647A EA023425B1 (en) | 2010-04-06 | 2011-03-09 | Apparatus for deep biochemical wastewater treatment |
US13/065,089 US8685235B2 (en) | 2009-02-04 | 2011-03-14 | Integrated sewage treatment plant |
CN201110069244.1A CN102219336B (en) | 2010-04-06 | 2011-03-16 | Comprehensive sewage treating device |
UAA201104106A UA107065C2 (en) | 2010-04-06 | 2011-04-05 | INSTALLATION FOR Deep biochemical treatment of wastewater with high content of organic contaminants, sulfur and hydrosulphides, ammonium ammonium |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010113444A RU2440932C2 (en) | 2010-04-06 | 2010-04-06 | Installation for deep biochemical treatment of effluents with high content of organic contaminants, carbon sulphide, hydrosulphides, and ammonium nitrogen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010113444A RU2010113444A (en) | 2011-10-20 |
RU2440932C2 true RU2440932C2 (en) | 2012-01-27 |
Family
ID=44998629
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010113444A RU2440932C2 (en) | 2009-02-04 | 2010-04-06 | Installation for deep biochemical treatment of effluents with high content of organic contaminants, carbon sulphide, hydrosulphides, and ammonium nitrogen |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102219336B (en) |
EA (1) | EA023425B1 (en) |
RU (1) | RU2440932C2 (en) |
UA (1) | UA107065C2 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2630238C1 (en) * | 2016-11-14 | 2017-09-06 | Федеральное государственное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Фундаментальные основы биотехнологии" Российской академии наук (ФИЦ Биотехнологии РАН) | Method for wastewater purification from ammonium and organic material and plant for its implementation |
WO2018118559A1 (en) * | 2016-12-21 | 2018-06-28 | Uop Llc | Digestion of elemental sulfur in bioreactor during biological oxidation of sulfide in wastewater and groundwater |
RU2664929C1 (en) * | 2014-02-03 | 2018-08-23 | Пакелл Б.В. | Method of biological transformation of bisulphide into elemental sulfur |
RU2664918C2 (en) * | 2013-09-26 | 2018-08-23 | Паквес И.П. Б.В. | Method for removing sulfide from aqueous solution |
RU191407U1 (en) * | 2019-04-29 | 2019-08-05 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Device for anaerobic processing of liquid organic waste |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105621828B (en) * | 2016-01-25 | 2018-04-13 | 孙静洁 | A kind of mud decrement disinfects system |
CN107601778B (en) * | 2017-10-25 | 2018-08-10 | 长江绿海环境工程股份有限公司 | A method of utilizing laser reinforcing active sludge treatment organic wastewater |
CN109110893B (en) * | 2018-10-10 | 2021-05-18 | 绍兴柯桥精良机械有限公司 | Energy-saving resetting device of primary treatment equipment for aerobic biological wastewater |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3438198A1 (en) * | 1984-10-18 | 1986-04-30 | Böhnke, Botho, Prof. Dr.-Ing., 5100 Aachen | WASTEWATER PURIFICATION SYSTEM TO BE SET UP IN MULTIPLE EXPANSION STAGES |
RU2040482C1 (en) * | 1991-01-09 | 1995-07-25 | Ростовский научно-исследовательский институт Академии коммунального хозяйства им.К.Д.Памфилова | Device for biochemical sewage treatment |
RU2085515C1 (en) * | 1994-03-24 | 1997-07-27 | Ростовский научно-исследовательский институт Академии коммунального хозяйства им.К.Д.Памфилова | Plant for biological purification and removal of nitrogen and phosphorus from waste water |
RU2114070C1 (en) * | 1995-07-26 | 1998-06-27 | Владимир Петрович Колесников | Installation for biochemically removing organic and nitrogen containing impurities from waste waters |
WO1997005070A1 (en) * | 1995-07-26 | 1997-02-13 | Russian Association For Water Supply And Water Disposal | Facility for the biochemical purification of effluent |
RU2114792C1 (en) * | 1995-11-15 | 1998-07-10 | Владимир Петрович Колесников | Plant for biochemically removing organic and nitrogen containing impurities from concentrated waste waters |
RU2139257C1 (en) * | 1997-10-03 | 1999-10-10 | Колесников Владимир Петрович | Plant for biochemical purification of very concentrated sewage |
RU2220915C2 (en) * | 2001-01-17 | 2004-01-10 | Колесникова Надежда Владимировна | Installation for biochemical purification of sewage |
RU2310499C2 (en) * | 2005-08-11 | 2007-11-20 | Владимир Петрович Колесников | Method and device for absorption |
-
2010
- 2010-04-06 RU RU2010113444A patent/RU2440932C2/en not_active IP Right Cessation
-
2011
- 2011-03-09 EA EA201100647A patent/EA023425B1/en not_active IP Right Cessation
- 2011-03-16 CN CN201110069244.1A patent/CN102219336B/en not_active Expired - Fee Related
- 2011-04-05 UA UAA201104106A patent/UA107065C2/en unknown
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2664918C2 (en) * | 2013-09-26 | 2018-08-23 | Паквес И.П. Б.В. | Method for removing sulfide from aqueous solution |
RU2664929C1 (en) * | 2014-02-03 | 2018-08-23 | Пакелл Б.В. | Method of biological transformation of bisulphide into elemental sulfur |
RU2630238C1 (en) * | 2016-11-14 | 2017-09-06 | Федеральное государственное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Фундаментальные основы биотехнологии" Российской академии наук (ФИЦ Биотехнологии РАН) | Method for wastewater purification from ammonium and organic material and plant for its implementation |
WO2018118559A1 (en) * | 2016-12-21 | 2018-06-28 | Uop Llc | Digestion of elemental sulfur in bioreactor during biological oxidation of sulfide in wastewater and groundwater |
RU191407U1 (en) * | 2019-04-29 | 2019-08-05 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Device for anaerobic processing of liquid organic waste |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
UA107065C2 (en) | 2014-11-25 |
RU2010113444A (en) | 2011-10-20 |
EA201100647A1 (en) | 2012-04-30 |
EA023425B1 (en) | 2016-06-30 |
CN102219336A (en) | 2011-10-19 |
CN102219336B (en) | 2015-10-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2440932C2 (en) | Installation for deep biochemical treatment of effluents with high content of organic contaminants, carbon sulphide, hydrosulphides, and ammonium nitrogen | |
US8685235B2 (en) | Integrated sewage treatment plant | |
CN101792228B (en) | Double-layer artificial wetland system for strengthening sewage denitrification and dephosphorization and operation method thereof | |
AU2010224357A1 (en) | Integrated sewage treatment plant | |
CN111807607A (en) | Sewage treatment device with solid-liquid separation function and separation method thereof | |
CN106904796B (en) | Multistage diversion type SSMBBR sewage treatment system and treatment method | |
WO2010090551A1 (en) | Plant for biochemically treating wastewater | |
CN107253797A (en) | A kind of samll cities and towns' rural sewage treatment process | |
WO2012033423A1 (en) | Apparatus for thorough biochemical purification of waste water | |
CN115028264A (en) | Preposed anoxic sludge film composite biological nitrogen and phosphorus removal reactor and sewage treatment method | |
CN207062110U (en) | Fill the processing system of municipal sludge press filtration tail water | |
CN111704320B (en) | Sewage treatment system and sewage treatment method for regulating and controlling logarithmic phase growth of microorganisms | |
CA2771997A1 (en) | Integrated sewage treatment plant | |
Ali et al. | Pilot-scale study based on integrated fixed-film activated sludge process for cement industrial wastewater treatment. | |
KR100920090B1 (en) | Disposal plant for recycling waste water and soil | |
CN215924713U (en) | River water body ectopic treatment system | |
CN111252994A (en) | Domestic fungus wastewater treatment method | |
CN215627425U (en) | New rural domestic sewage treatment system based on MBR membrane reactor | |
RU2422379C1 (en) | Effluents biochemical treatment plant | |
CN110104776B (en) | Small-size sewage treatment integration equipment | |
CN211999015U (en) | Improved UCT coupling biological rotating disc sewage treatment system for black and odorous water body | |
CN210393887U (en) | Small-size sewage treatment integration equipment | |
RU2114792C1 (en) | Plant for biochemically removing organic and nitrogen containing impurities from concentrated waste waters | |
CN105036470A (en) | Pig farm waste water and manure processing system | |
RU2390503C1 (en) | Apparatus for biochemical waste water treatment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20130827 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170407 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20180413 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200407 |