RU2497762C2 - Method of biological purification of household-fecal sewages with sharply changing in time consumptions and compositions - Google Patents

Method of biological purification of household-fecal sewages with sharply changing in time consumptions and compositions Download PDF

Info

Publication number
RU2497762C2
RU2497762C2 RU2011142543/05A RU2011142543A RU2497762C2 RU 2497762 C2 RU2497762 C2 RU 2497762C2 RU 2011142543/05 A RU2011142543/05 A RU 2011142543/05A RU 2011142543 A RU2011142543 A RU 2011142543A RU 2497762 C2 RU2497762 C2 RU 2497762C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wastewater
treatment
stage
stages
brush
Prior art date
Application number
RU2011142543/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011142543A (en
Inventor
Николай Иванович Куликов
Михаил Геннадьевич Зубов
Геннадий Михайлович Зубов
Алла Николаевна Ножевникова
Юрий Владимирович Литти
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Компания "Экос"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "Компания "Экос" filed Critical Закрытое акционерное общество "Компания "Экос"
Priority to RU2011142543/05A priority Critical patent/RU2497762C2/en
Publication of RU2011142543A publication Critical patent/RU2011142543A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2497762C2 publication Critical patent/RU2497762C2/en

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to methods of biological purification of household-fecal sewages and can be applied in community facilities for purification of municipal and industrial sewages. Method includes collation of water, settling, averaging its expenditure, processing sewages with communities of hydrobionts from bacteria to zooplankton, afterpurification of water and following disinfection of purified sewages. Air is supplied to stages of bioreactor of multi-sludge system of sewage purification by program, preliminarily formed on the basis of specified values of indicators: content of dissolved oxygen, suspensions, pH, Eh, oxidability and content of nitrogen ammonium and nitrate, which are updated daily. Value of Eh medium in wire-brush nozzle by impulse supply of air in bubblers is supported at level +50…+120 mV at the stage of denitrification and introduction of anammox process, and not less than +300 mV at stage of nitrification termination. Recirculation flow of nitrificated discharge return is assigned by ratio (N-NH4+)"вх"/10. Discharge pH value at the stage of nitrification termination is supported not less than 7. Carrying out of suspensions from stages of sewage afterpurification is not allowed to be over 3 mg/l, with N-NH4+ concentration being not higher than 0.4 mg/l.
EFFECT: invention makes it possible to increase stability of operation of purifying stations and regulate their exploitation.
1 dwg

Description

Изобретение относится к способам очистки хозяйственно-фекальных сточных вод и может быть использовано в коммунальном хозяйстве при очистке городских и близких к ним по составу промышленных сточных вод.The invention relates to methods for treating household and fecal wastewater and can be used in municipal services for the treatment of urban and similar industrial wastewater in composition.

Известно использование для очистки сточных вод традиционной технологии, включающей сооружения механической очистки: решетки, песколовки, первичные отстойники; сооружения биологической очистки: аэротенки, вторичные отстойники; сооружения глубокой доочистки: фильтры, контактные резервуары; сооружения для обработки выделяемых осадков сточных вод: илонакопители, иловые площадки или аппараты механического обезвоживания [1]. Традиционная технология усовершенствована задействованием прикрепленных на ершовой насадке микроорганизмов, что позволило снизить удельные размеры очистных станций, энергетические затраты, улучшить экологию очистных станций [2]. Известный способ, усовершенствовавший традиционную технологию очистки сточных вод, на стадии механической очистки исключил использование первичных отстойников, а на стадии биологической очистки добавил использование ершовой насадки для удерживания биоценозов прикрепленных микроорганизмов и рекомендовал использование в качестве вторичных тонкослойных отстойников. Опыт реализации на практике способа трехиловой биологической очистки сточных вод [2] показал его высокую эффективность и стабильность качества очищенной воды для стоков городов, поселков со стабильным количеством жителей. Между тем существует практика вахтовых поселков, туристических баз, жилых массивов для приема спортивных соревнований с временным пребыванием спортсменов и болельщиков.It is known to use traditional technology for wastewater treatment, including mechanical treatment facilities: grates, sand traps, primary sumps; biological treatment facilities: aeration tanks, secondary sedimentation tanks; deep treatment facilities: filters, contact tanks; facilities for the treatment of emitted sewage sludge: sludge collectors, sludge sites or mechanical dewatering apparatus [1]. The traditional technology has been improved by using microorganisms attached to the brush nozzle, which has reduced the specific sizes of treatment plants, energy costs, and improved the ecology of treatment plants [2]. The known method, which improved the traditional technology of wastewater treatment, excluded the use of primary clarifiers at the mechanical cleaning stage, and added the use of a ruff nozzle to retain biocenoses of attached microorganisms at the biological cleaning stage and recommended the use of secondary thin-layer settlers. The practical experience in implementing the three-way biological wastewater treatment method [2] has shown its high efficiency and stability of the quality of treated water for wastewater from cities and towns with a stable number of inhabitants. Meanwhile, there is the practice of shift camps, tourist centers, housing estates for hosting sports competitions with the temporary stay of athletes and fans.

Специфика хозяйственно-фекальных сточных вод такого типа жилья состоит в резком изменении во времени расходов и составов сточных вод. В периоды проведения соревнований стоков много и загрязнения в них в одних количествах, а при отсутствии соревнований и стоков мало, и загрязнения в них другого состава, т.к. не работают пункты общего питания, биотуалеты и т.д. При резкоменяющихся расходах и составах хозяйственно-фекальных сточных вод в очистных станциях, работающих даже с использованием способа трехиловой биологической очистки сточных вод [2], нет стабильности качества очищенной воды.The specifics of household-fecal wastewater of this type of housing consists in a sharp change in time of the costs and composition of wastewater. During the competition, there is a lot of runoff and pollution in them in the same quantities, and in the absence of competition and runoff is small, and pollution in them of a different composition, because general food items, dry closets, etc. do not work With sharply changing costs and compositions of domestic and fecal wastewater in treatment plants that operate even using the three-strand biological wastewater treatment method [2], there is no stability in the quality of treated water.

Задача изобретения - повышение стабильности работы очистных станций глубокой биологической очистки, регламентация эксплуатации очистной станции.The objective of the invention is to increase the stability of the treatment plants of deep biological treatment, the regulation of the operation of the treatment plant.

Решается поставленная задача тем, что после механической очистки с усреднителями расходов сточных вод и реагентного отстаивания задействуется многоиловая система, ориентированная на использование исключительно биоценозов прикрепленных на ершовой насадке от бактерий до зоопланктона на всех этапах очистки сточных вод, а тонкослойные отстойники включаются в работу только на этапе проведения пусконаладочных работ по секциям очистной станции, а также для выделения осадков при регенерации фильтров доочистки сточных вод. На этапах денитрификации и нитрификации производится управляемая системой автоматики интенсивность аэрации через замеры концентрации в очищаемой сточной воде растворенного кислорода и Eh среды с подачей воздуха непосредственно под ершовую насадку, а на этапе биологической доочистки производится эрлифтная аэрация и циркуляция доочищаемой сточной воды через неподвижную ершовую насадку с посекционной периодической регенерацией ершовой насадки подачей воздуха под ерши доочистки с опорожнением биореакторов доочистки в тонкослойные отстойники для удаления отмытых с ершей иловых частиц из иловых смесей. Регенерацию отсеков доочистки в каждой секции производят при отключенной секции на пропуск сточных вод при минимальном их притоке на очистную станцию. Для коагуляции и флокуляции взвесей перед тонкослойными первичными отстойниками и илоотделителями в иловую смесь и исходный сток добавляются реагенты коагуляции и флокуляции.The problem is solved by the fact that after mechanical treatment with averagers of wastewater costs and reagent sedimentation, a multi-force system is used, focused on the use of exclusively biocenoses attached to the brush nozzle from bacteria to zooplankton at all stages of wastewater treatment, and thin-layer settlers are included in the work only at the stage commissioning of sections of the treatment plant, as well as for precipitation during the regeneration of wastewater filters. At the stages of denitrification and nitrification, the aeration intensity controlled by the automation system is made by measuring the concentration of dissolved oxygen and Eh of the medium in the treated wastewater with air supply directly under the brush nozzle, and at the stage of biological treatment, airlift aeration and circulation of the treated sewage water through the stationary brush nozzle with sectional periodic regeneration of the brush nozzle by supplying air under the after-treatment brushes with emptying of the bioreactors of the after-treatment into thin-layer Removal stoyniki washed with ruff sludge particles from the sludge mixtures. The regeneration of the after-treatment compartments in each section is carried out with the section turned off to allow wastewater to pass with a minimum inflow to the treatment plant. For coagulation and flocculation of suspensions in front of thin-layer primary sedimentation tanks and sludge separators, coagulation and flocculation reagents are added to the sludge mixture and initial stock.

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

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

Заявляемая совокупность существенных признаков позволяет получить новый, более высокий результат, выражающийся в обеспечении более глубокой и стабильной очистки сточных вод.The claimed combination of essential features allows you to get a new, higher result, expressed in providing a deeper and more stable wastewater treatment.

Способ поясняется технологической схемой очистки сточных вод и сгущения выделяемых осадков на очистной станции населенного пункта, представленной на чертеже. Позициями обозначены:The method is illustrated by the technological scheme of wastewater treatment and thickening of precipitates at the sewage treatment plant of the village shown in the drawing. The positions indicated:

1. Поток исходной сточной воды1. The flow of source wastewater

2. Решетки2. Lattices

3. Песколовки3. Sand traps

3. Водоизмерительный лоток3. Water measuring tray

4. Усреднитель расходов4. The average cost

4'. Погружной насосfour'. Submersible pump

5. Распределительная камера5. Distribution chamber

6. Биореактор многоиловой системы микроорганизмов6. Bioreactor multi-force system of microorganisms

7. Резервуары отсеков денитрификации и нитрификации7. Tanks of the denitrification and nitrification compartments

8. Кассета с ершовой насадкой8. Cassette with ruff

9. Ввод иловой смеси в пазухи 15 тонкослойного отстойника 109. The introduction of the sludge mixture in the sinuses 15 of a thin-layer sump 10

10. Тонкослойный отстойник10. Thin-layer sedimentation tank

11. Подвод воздуха в систему барботеров 17 регенерации полочного пространства 16 отстойника 1011. The air supply to the system of bubblers 17 regeneration of the shelf space 16 of the sump 10

12. Перегородки12. Partitions

13. Камера илоуплотнения13. Sealing chamber

14. Водосборный лоток отвода надиловой воды14. Drainage tray

15. Пазухи тонкослойного отстойника 10 для ввода иловой смеси15. Sinus of a thin-layer sump 10 for entering the sludge mixture

16. Полочное пространство тонкослойного отстойника16. Shelf space of a thin-layer sump

17. Барботеры аэрации17. Aeration bubblers

18. Надиловая вода18. Nadilovaya water

19. Трубопровод отвода уплотненного осадка на механическое обезвоживание19. The pipeline drainage compacted sludge for mechanical dewatering

20. Цех механического обезвоживания осадков сточных вод20. Workshop for mechanical dewatering of sewage sludge

21. Трубопровод фильтрата из цеха 20 механического обезвоживания осадков сточных вод21. The filtrate pipeline from the workshop 20 mechanical dewatering of sewage sludge

22. Поток обезвоженных осадков и отходов на утилизацию22. The flow of dehydrated sludge and waste for disposal

23. Воздуховоды23. Ducts

24. Воздуходувная24. Blower

25. Поток отбросов с решеток 225. Garbage stream from grates 2

26. Пескопульпа из песколовок 326. Sand trap 3

27. Эрлифт возврата активного ила смеси27. Airlift return of activated sludge mixture

28. Трубопровод возврата иловой смеси28. Sludge return pipe

29. Доочищенная сточная вода29. Treated wastewater

30. Здание УФО сточных вод30. The building of the Ural wastewater

31. Обеззараженная на УФО доочищенная сточная вода31. Treated wastewater disinfected in the Ural Federal District

32. Запорно регулирующая арматура, управляемая средствами автоматизации32. Shut-off control valves controlled by automation

33. Узел автоматизации33. Automation node

34. Точки отбора проб для химического анализа34. Sampling points for chemical analysis

35. Рециркуляционный поток сточных вод35. Waste water recirculation flow

36. Реагентное хозяйство36. Reagent farm

37. Осадок первичных отстойников 3837. Sediment of primary sedimentation tanks 38

38. Первичные отстойники38. Primary sedimentation tanks

Поток сточных вод 1 поступает на канализационную очистную станцию (КОС), процеживается в решетках 2, отстаивается в песколовках 3, пропускается через водоизмерительный лоток 3', усреднитель расходов 4 с погружными насосами 4', отстаивается в первичных отстойниках 38 с добавкой реагентов 36 и входит в распределительную камеру 5, из которой сточные воды распределяются по отдельным независимым одинакового назначения и содержания секциям 6 биореакторов многоиловой системы микроорганизмов и гидробионтов.Wastewater stream 1 enters the sewage treatment plant (WWTP), is screened in grids 2, settles in sand traps 3, passes through a water metering tray 3 ', flow averager 4 with submersible pumps 4', settles in primary settling tanks 38 with the addition of reagents 36 and enters into the distribution chamber 5, from which the wastewater is distributed to separate independent of the same purpose and content sections 6 of the bioreactors of the multi-force system of microorganisms and hydrobionts.

Каждая секция 6 биореакторов включает отсеки 7 резервуаров нитриденитрификации, разделенные перегородками 12, имеющими сообщение между смежными отсеками 7 через перетоки у дна или верхними водосливами.Each section 6 of bioreactors includes compartments 7 of nitridenitrification tanks, separated by partitions 12 having a communication between adjacent compartments 7 through overflows at the bottom or upper spillways.

Все отсеки 7 снабжены кассетами 8 с ершовой насадкой и барботерами 17 аэрации, сообщенными воздуховодами 23 с воздуходувной 24. При этом барботеры 17 равномерно распределены под кассетами 8 с ершовой насадкой.All compartments 7 are equipped with cassettes 8 with a brush nozzle and aeration bubblers 17 connected by air ducts 23 to the blower 24. Moreover, the bubblers 17 are evenly distributed under the cassettes 8 with a brush nozzle.

Каждая секция сообщается с отдельно расположенным тонкослойным отстойником 10, имеющим пазухи 15 для впуска иловой смеси 9, полочное пространство 16 для тонкослойного разделения иловых смесей, эрлифт 27 подачи активного ила в трубопровод 28 возврата ила в отсеки 7 резервуара нитриденитрификации, водосборные лотки 14 отвода иловой воды и фильтрата из цеха 20 в распределительную камеру 5, камеру 13 накопления уплотненного активного ила с трубопроводом 19 отвода уплотненного ила и осадка 37 первичных отстойников в цех 20 механического обезвоживания осадка сточной воды. Обезвоженный в цехе осадок и отходы 25 с решеток 2, а также пескопульпа 26 из песколовок 3 потоком 22 выводится на подготовку к утилизации в качестве строительных материалов и органоминерального удобрения.Each section communicates with a separately located thin-layer sump 10, having sinuses 15 for inlet of sludge mixture 9, a shelf space 16 for thin-layer separation of sludge mixtures, airlift 27 for supplying activated sludge to the sludge return pipe 28 into compartments 7 of the nitridenitrification tank, drainage trays 14 for sludge water removal and filtrate from the workshop 20 to the distribution chamber 5, the compacted activated sludge accumulation chamber 13 with the condensed sludge discharge pipe 19 and sediment 37 of the primary settlers in the mechanical dewatering workshop 20 adka wastewater. Sludge and waste 25 from the gratings 2 dehydrated in the workshop, as well as sand pulp 26 from the sand traps 3, are fed by stream 22 to preparation for disposal as building materials and organic fertilizer.

Подачу воздуха по воздуховодам 23 к барботерам 17 регулирует запорно-регулирующая арматура 32, управляемая узлом 33 автоматизации. Очищенная сточная вода после ступеней доочистки поступает по трубопроводам 29 в здание обеззараживания 30 для обработки ультрафиолетовыми лучами, а затем по трубопроводам 31 отводится на сброс в поверхностный водоем или направляется на использование для технического водоснабжения. В точках 34 распределительной камеры 5 и в здании 30 УФО производится отбор проб сточной воды для химического анализа, позволяющие составлять программу для узла 33 автоматизации подачи воздуха из воздуходувной 24 посредством управления воздуходувками и запорно-регулирующей арматурой 32.The air supply through the air ducts 23 to the bubblers 17 is controlled by a shut-off and control valve 32, controlled by the automation unit 33. The purified wastewater after the after-treatment stages enters through pipelines 29 to the disinfection building 30 for processing with ultraviolet rays, and then through pipelines 31 it is discharged to a surface water body or sent for use for technical water supply. At points 34 of the distribution chamber 5 and in the Ural Federal District building 30, wastewater samples are taken for chemical analysis, which makes it possible to compile a program for the automation unit 33 for supplying air from the blower 24 by controlling the blowers and shut-off and control valves 32.

Предлагаемая схема работает следующим образом. Сточные воды потоком 1 поступают на процеживатели 2, где их освобождают от крупных механических примесей (размером более 3-5 мм). Далее стоки отстаивают в песколовках 3, где они отделяются от песка, который потоком 26 совместно с потоком 25 отбросов с процеживателей 2 отводится на переработку и подготовку к утилизации. Из песколовок 3 сточная вода поступает в водоизмерительный лоток 3' и далее в усреднители 4 с погружным насосом 4' и первичные отстойники 38 с добавкой реагентов 36, а затем в распределительную камеру 5. Из распределительной камеры 5 стоки отводят потоками на отдельные секции 6 биореакторов. Исходная сточная вода в каждой секции разбавляется циркуляционным 35 потоком сточных вод из последних отсеков биореакторов нитрификации 7. В каждой секции 6 биореакторов объемы секций поделены перегородками 12 на отсеки 7 вначале денитрификации, а затем нитрификации. Внутри отсеков 7 размещены кассеты 8 с ершовой насадкой. По днищам отсеков 7 уложены барботеры 17, сообщенные с воздуходувной 24 посредством воздуховодов 23, снабженных запорно-регулирующей арматурой 32, управляемой узлом 33 автоматизации. Сигнал на закрытие или открытие подачи воздуха в каждый отсек 7 секций 6 биореакторов осуществляет узел 33 на основании программы, базирующейся на сведениях, полученных от химического анализа проб сточной воды, взятых в точках 34 технологической схемы очистной станции. При этом в пробах сточной воды замеряют величины показателей pH и Eh воды, окисляемость, растворенный кислород, содержание азота аммонийного и нитратного, взвешенных веществ.The proposed scheme works as follows. Wastewater stream 1 enters the filter 2, where they are freed from large mechanical impurities (larger than 3-5 mm). Next, the effluents are defended in the sand traps 3, where they are separated from the sand, which is discharged by stream 26 together with stream 25 of waste from filtering units 2 for processing and preparation for disposal. From the sand traps 3, the wastewater enters the water metering tray 3 'and then to the averagers 4 with a submersible pump 4' and primary sumps 38 with the addition of reagents 36, and then to the distribution chamber 5. From the distribution chamber 5, the effluents are diverted into separate sections 6 of the bioreactors. The source wastewater in each section is diluted with a circulating 35 stream of wastewater from the last compartments of the nitrification bioreactors 7. In each section of the 6 bioreactors, the volumes of the sections are divided by partitions 12 into compartments 7 at the beginning of denitrification and then nitrification. Inside the compartments 7 there are cassettes 8 with a brush nozzle. On the bottoms of compartments 7, bubblers 17 are laid, connected to the blower 24 through air ducts 23, equipped with shut-off and control valves 32 controlled by the automation unit 33. The signal to close or open the air supply to each compartment of 7 sections 6 of bioreactors is carried out by node 33 on the basis of a program based on information obtained from chemical analysis of wastewater samples taken at points 34 of the technological scheme of the treatment plant. At the same time, in the samples of wastewater, the pH and Eh values of water, oxidation, dissolved oxygen, nitrogen content of ammonium and nitrate, suspended substances are measured.

В период проведения пусконаладочных работ по запуску в работу очистной станции в каждой секции либо выращивают биоценоз микроорганизмов на реальной сточной воде, задействуя отдельно расположенный тонкослойный отстойник 10.During the commissioning work on putting the sewage treatment plant into operation in each section, either the biocenosis of microorganisms is grown on real wastewater, using a separately located thin-layer sedimentation tank 10.

При этом затравку активного ила, взятого из канализационной очистной станции другого объекта канализации, адаптируют к сточной воде построенной очистной станции и наращивают, рециркулируя отстоенный в тонкослойном отстойнике 10 активный ил посредством эрлифта 27 и трубопровода 28 из под полочного пространства 16 на вход в запускаемую секцию 6 биореактора. Подвод иловой смеси по трубопроводам 9 в пазухи 15 тонкослойного отстойника 10 производится из последнего отсека 7 нитрификации, размещенного в запускаемой секции 6 перед отсеком доочистки. После обрастания ершовой насадки в кассетах 8 запускаемой секции 6 тонкослойный отстойник 10 начинает задействоваться для илоотделения взвесей запущенной секции от регенерации ершовой насадки отсека доочистки сточных вод. Регенерация ершей отсеков доочистки сточных вод производится в период поступления минимального расхода сточных вод на очистную станцию, когда регенерируемые секции можно выключить из процесса очистки и доочистки сточных вод. Другие секции 6 запускаются путем перемещения части кассет 8 с обросшей гидробионтами насадкой из уже пущенной в эксплуатацию секции в соседнюю, а тонкослойный отстойник 10 используется только для удаления взвесей из регенерационной иловой смеси отсеков доочистки сточных вод. Из отсеков доочистки сточных вод доочищенная вода отводится по трубопроводам 29 в здание 30 УФО, а обеззараженная вода по трубопроводу 31 выпускается в поверхностный водоем. Выделенный в тонкослойном отстойнике 10 осадок собирается трубопроводом 19 в камеру 13, а из нее подается совместно с осадком 37 первичных отстойников 38 в цех 20 механического обезвоживания осадков сточных вод. Надиловая вода из тонкослойного отстойника 10, собранная лотком 14 по трубопроводу 18 надиловой воды совместно с фильтратом из цеха 20, по трубопроводу 21 поступает в распределительную камеру 5, а поток обезвоженных осадков 22 удаляется для подготовки к утилизации в качестве органоминерального удобрения или почвы для рекультивации нарушенных территорий. Регенерацию полочного пространства 16 в тонкослойном отстойнике 10 производят подачей воздуха по трубопроводу 11 к барботерам 17, размещенным под полочным пространством 16.At the same time, the seed of activated sludge taken from a sewage treatment plant of another sewage facility is adapted to the wastewater of the constructed treatment plant and increased by recycling activated sludge settled in a thin-layer settling tank 10 by means of airlift 27 and pipe 28 from under the shelf space 16 to the entrance to the launched section 6 bioreactor. The supply of sludge mixture through pipelines 9 in the sinuses 15 of a thin-layer sump 10 is carried out from the last nitrification compartment 7, located in the start-up section 6 in front of the aftertreatment compartment. After fouling of the brush nozzle in the cassettes 8 of the starting section 6, the thin-layer settler 10 begins to be used to sludge suspensions of the launched section from the regeneration of the brush nozzle of the wastewater treatment compartment. The regeneration of the ruffs of the wastewater treatment compartments is carried out during the period when the minimum flow of wastewater arrives at the treatment plant, when the regenerated sections can be turned off from the wastewater treatment and purification process. Other sections 6 are started by moving part of the cassettes 8 with the nozzle overgrown with hydrobionts from the already commissioned section to the neighboring one, and a thin-layer sump 10 is used only to remove suspensions from the regeneration sludge mixture of the wastewater treatment compartments. From the wastewater treatment compartments, the purified water is discharged through pipelines 29 to the building 30 of the Ural Federal District, and disinfected water is discharged through a pipe 31 to a surface water body. The sludge separated in the thin-layer sump 10 is collected by the pipe 19 into the chamber 13, and from it, together with the sludge 37, the primary sumps 38 are supplied to the workshop 20 for mechanical dewatering of sewage sludge. Nadil water from a thin-layer sump 10, collected by the tray 14 through the nadil water pipeline 18 together with the filtrate from the workshop 20, enters the distribution chamber 5 through the pipeline 21, and the dehydrated sludge stream 22 is removed to prepare for disposal as organomineral fertilizer or soil for the restoration of disturbed territories. Regeneration of the shelf space 16 in the thin-layer sump 10 is carried out by supplying air through a pipe 11 to the bubblers 17 located under the shelf space 16.

Для пояснения параметров процесса очистки сточных вод и доказательства решения поставленных задач приводим пример реализации заявленного способа на очистных станциях региона г. Сочи.To explain the parameters of the wastewater treatment process and evidence of solving the tasks, we give an example of the implementation of the claimed method at treatment plants in the region of Sochi.

Пример. По трассе строящейся железной дороги из пос. Адлер г. Сочи в пос. Красная поляна построены вахтовые поселки для проживания строителей железной дороги. В вахтовых поселках находится 2000…2500 человек в сутки. Постоянно находится в вахтовых поселках не более 100 человек. На канализационные очистные сооружения (КОС) вахтовых поселков поступает от 150 до 250 м3/сут сточных вод, но с большой неравномерностью поступления по часам расходов и состава стока. Для частичного выравнивания расходов и состава сточных вод на КОС предусмотрены после механической очистки усреднители расходов и отстойники с предварительным вводом реагентов (коагулянта и флокулянта) для удаления взвешенных веществ и растворенных в воде органических примесей. После механической очистки сточных вод в них остаются азот аммонийный, небольшое количество взвесей и растворенных органических веществ. В очистной станции предусмотрена анаэробно-аэробная биотехнология глубокой очистки сточных вод от соединений азота и остатков взвешенных веществ и органических примесей в шестиступенчатых двухсекционных биореакторах с рециркуляцией очищаемой сточной воды с выхода на вход биореакторов, заполненных во всех ступенях кассетами с ершовой насадкой и с управляемой подачей в ступени воздуха для поддержания по стадиям очистки сточных вод определенных значений pH, Eh, окисляемости, взвешенных веществ, азота аммонийного и азотов нитритов и нитратов. Наблюдениями ученых института им. Виноградского в биоценозах, удерживаемых ершовой насадкой, зафиксированы бактерии anammox. Рециркуляционный поток стоков с пятой ступени на первую был установлен по соотношению (N-NH4+)вх/10, т.к. имеется ограничение на содержание нитратов в очищенной воде не более (N-NО3-)≤9,1 гN/м3. Например, (N-NH4+)вx=26 гN/м3, тогда Крец=2,6. Суммарный поток стоков составит: Qpacч+2,6Qpacч и в нем концентрация N-NH4+, составит: (Qpacч·26+2,6Qpacч·0,4)/3,6Qpacч=7,5, что меньше 9,1. Чем выше начальная концентрация N-NH4+, тем большей получается Крец и ближе к 9,1 концентрация N-NH4+в смеси. Для поддержания pH в зоне нитрификации на уровне выше 7 нужна добавка извести или соды (источника щелочи), так как нитрификация сопровождается подкислением воды. Проблемы подщелачивания не стоит, если общая щелочность исходной воды превышает 5.0 мг-экв/л. Поскольку в исходной хозяйственно-фекальной воде содержание аммонийного азота обычно не превышает 70 г/м3, то учитывая подщелачивание при денитрификации полученных нитритов и нитратов щелочности в 5 мг-экв/л достаточно, чтобы pH стоков не снижалась ниже 7.Example. On the highway of the railway under construction from the village. Adler, Sochi in the village Krasnaya Polyana shift camps were built for the construction of the railway. In shift camps there are 2000 ... 2500 people per day. Permanently located in shift camps, no more than 100 people. From 150 to 250 m 3 / day of wastewater, sewage treatment plants (WWTP) of shift camps receive water, but with a large irregularity in the hourly flow and flow rate. To partially equalize the costs and composition of wastewater at WWTP, flow averagers and sedimentation tanks with preliminary introduction of reagents (coagulant and flocculant) to remove suspended solids and organic impurities dissolved in water are provided after mechanical treatment. After mechanical wastewater treatment, ammonia nitrogen, a small amount of suspended matter and dissolved organic substances remain in them. An anaerobic-aerobic biotechnology for the deep treatment of wastewater from nitrogen compounds and residues of suspended solids and organic impurities in six-stage two-section bioreactors with recirculation of the treated wastewater from the bioreactor exit, filled in all stages with cassettes with a ruffled nozzle and with a controlled supply to air levels to maintain certain pH, Eh, oxidizability, suspended solids, ammonium nitrogen and nitrite nitrogen and nitrate values in the wastewater treatment stages Comrade. Observations of scientists of the Institute. Vinogradsky in biocenoses held by a ruff nozzle, anammox bacteria were recorded. The recirculation flow of effluents from the fifth stage to the first was established by the ratio (N-NH 4 + ) in / 10, because there is a restriction on the content of nitrates in purified water not more than (N-NO 3 - ) ≤9.1 gN / m 3 . For example, (N-NH 4 + ) x = 26 g N / m 3 , then Krets = 2.6. The total flow of effluents will be: Qpacc + 2.6Qpacch and the concentration of N-NH 4 + in it will be: (Qpac · 26 + 2.6Qpacch · 0.4) / 3.6Qpacch = 7.5, which is less than 9.1. The higher the initial concentration of N-NH 4 + , the greater the Kretz is obtained and closer to 9.1 the concentration of N-NH 4 + in the mixture. To maintain the pH in the nitrification zone at a level above 7, an addition of lime or soda (a source of alkali) is needed, since nitrification is accompanied by acidification of water. Alkalization is not a problem if the total alkalinity of the source water exceeds 5.0 mEq / L. Since the content of ammonia nitrogen in the initial household and fecal water usually does not exceed 70 g / m 3 , taking into account the alkalization of the obtained nitrites and alkalinity nitrates at 5 mEq / l during denitrification, it is enough that the pH of the effluent does not drop below 7.

Управление величиной Eh стоков необходимо, чтобы могли развиваться бактерии anammox. Величина Eh смеси исходного стока, имеющего Eh ниже нуля, с рециркуляционным потоком сточной воды, имеющей Eh выше +300 мВ, получается на уровне не менее +200 мВ, поэтому аэрация смеси, необходимая для создания массообмена между прикрепленными биоценозом микроорганизмов биореактора и сточной водой, не должна вносить много растворенного кислорода, повышающего Eh воды, но должна обеспечивать массообмен между прикрепленными на ершовой насадке гидробионтами и обрабатываемой водой, поэтому аэрация должна быть периодической, импульсами. Это обеспечивает узел автоматики с управляемой запорно-регулирующей арматурой. Переход на регенерацию ершовой насадки в ступени доочистки управляется величиной концентрации взвешенных веществ в доочищенной воде, она не должна превышать 3 мг/л. Содержание растворенного в воде кислорода не регламентируется, но Eh на уровне +300 мВ достигается при концентрации растворенного в воде кислорода более 4 мгO2/л.Management of the Eh value of the effluent is necessary so that anammox bacteria can develop. The Eh value of the mixture of the initial effluent having Eh below zero with a recirculated wastewater stream having Eh above +300 mV is obtained at a level of not less than +200 mV, therefore, aeration of the mixture necessary to create mass transfer between the bioreactor microorganisms attached by the biocenosis and waste water, should not introduce much dissolved oxygen, which increases the water Eh, but should provide mass transfer between the hydrobionts attached to the brush nozzle and the treated water, therefore, aeration should be periodic, pulses. This provides an automation unit with controlled shut-off and control valves. The transition to the regeneration of the brush nozzle in the post-treatment stage is controlled by the concentration of suspended solids in the treated water, it should not exceed 3 mg / l. The content of oxygen dissolved in water is not regulated, but Eh at the level of +300 mV is achieved when the concentration of oxygen dissolved in water is more than 4 mgO 2 / L.

Содержание азота аммонийного в очищенной воде должно быть не более 0,4 мгN/л, поэтому фиксация этой величины нужна для управления процессом очистки сточных вод. изначально при проектировании биореакторов очистки сточных вод необходимо знание величины БПК стоков после первичных отстойников с реагентной обработкой. Из опыта эксплуатации получено, что нагрузка на биомассу гидробионтов в биореакторах не должна превышать 50 кг БПК/тонну биомассы в сутки. Биомассу гидробионтов можно принять равной массе ершовой насадки во всех ступенях биореакторов. Объем биореакторов можно назначать исходя из возможности удерживания в 1 м3 объема не более 3 кг ершовой насадки и, следовательно, биомассы гидробионтов.The ammonia nitrogen content in the treated water should be no more than 0.4 mgN / L, therefore, fixing this value is necessary to control the wastewater treatment process. Initially, when designing bioreactors for wastewater treatment, knowledge of the BOD value of wastewater after primary sedimentation tanks with reagent treatment is necessary. From operating experience it was found that the load on the biomass of hydrobionts in bioreactors should not exceed 50 kg of BOD / ton of biomass per day. The biomass of hydrobionts can be taken equal to the mass of the brush nozzle in all stages of the bioreactors. The volume of bioreactors can be assigned based on the possibility of retaining in 1 m 3 the volume of not more than 3 kg of a brush nozzle and, therefore, the biomass of hydrobionts.

Источники информацииInformation sources

1. Воронов Ю.В. и др. Водоотведение: Учебник. - М.:ИНФРА-М, 2007 - 415 с.1. Voronov Yu.V. et al. Water disposal: Textbook. - M.: INFRA-M, 2007 - 415 p.

2. Способ трехиловой биологической очистки сточных вод. Патент №2264353 С2 C02F 3/03. Опубл. 20.11.2005, Бюл. №32. Патентообладатель: Куликов Н.И.2. A three-way biological wastewater treatment method. Patent No. 2264353 C2 C02F 3/03. Publ. 11/20/2005, Bull. Number 32. Patent holder: Kulikov N.I.

Claims (1)

Способ биологической очистки хозяйственно-фекальных сточных вод с резко изменяющимися во времени расходами и составом, включающий процеживание воды для выделения крупных механических примесей, отстаивание для удаления из сточных вод песка и других примесей, усреднение расхода сточных вод, обработку сточных вод сообществами гидробионтов от бактерий до зоопланктона для очистки воды от растворенных органических веществ и биогенных элементов и последующее обеззараживание очищенных стоков для уничтожения патогенных микроорганизмов, отличающийся тем, что в многоиловой системе биологической очистки сточных вод все иловые системы преимущественно задействуют биоценозы прикрепленных к ершовой насадке микроорганизмов, тонкослойные отстойники задействуются только для сгущения ила от регенерации ершовой насадки ступеней доочистки сточных вод и в период проведения пусконаладочных работ, циркуляционный поток возврата очищенной воды - источник нитритов и нитратов организуется из ступеней завершения процесса нитрификации аммонийного азота сточных вод на вход стоков в биореактор; на всех ступенях биологической очистки сточных вод с процессами нитри-денитрификации задействуется воздух как источник кислорода и средство осуществления массобмена между прикрепленными на ершовой насадке микроорганизмами и очищаемой сточной водой с подачей его под ершовую насадку, а на ступени доочистки сточных вод подача воздуха производится через эрлифтные ниши в процессе очистки стоков и под ершовую насадку на этапе регенерации ершей доочистки от накопленных взвесей; секции, в которых ступени доочистки сточных вод подвергаются регенерации ершовой насадки, выводятся из схемы очистки сточных вод, а в период стабильной работы очистной станции задействуются в технологии подготовки сточных вод к обеззараживанию; регенерацию ершей в ступенях доочистки производят при минимальном притоке сточных вод на очистную станцию; подача воздуха в ступени биореактора многоиловой системы биологической очистки сточных вод управляется запорно-регулирующей арматурой на воздуховодах по программе, составляемой предварительно на основе данных значений показателей: содержание растворенного кислорода, взвесей, pH, Eh, окисляемость и содержание азота аммонийного и нитратного и обновляемой ежедневно, при этом величина Eh среды в ершовой насадке импульсной подачей воздуха в барботеры поддерживается на этапе денитрификации и ведения процесса anammox на уровне +50÷+120 мВ, а на этапе завершения нитрификации не ниже +300 мВ; рециркуляционный поток возврата нитрифицированного стока назначается по соотношению (N-NH4+)вх/10, величина pH стока на этапе завершения нитрификации поддерживается не ниже 7, вынос взвесей из ступени доочистки сточных вод не допускается выше 3 мг/л, а концентрация N-NH4+ не выше 0,4 мг/л. The method of biological treatment of domestic and fecal wastewater with drastically varying costs and composition, including filtering water to isolate large mechanical impurities, settling to remove sand and other impurities from wastewater, averaging wastewater flow rate, treating wastewater with hydrobiont communities from bacteria to zooplankton for water purification from dissolved organic substances and nutrients and the subsequent disinfection of treated effluents for the destruction of pathogenic microorganisms, from characterized in that in the multi-strand biological wastewater treatment system, all sludge systems mainly use biocenoses of microorganisms attached to the brush nozzle, thin-layer settlers are used only to thicken the sludge from the regeneration of the brush brush of the wastewater aftertreatment stages and during commissioning, the circulation flow of purified water return - the source of nitrites and nitrates is organized from the stages of completion of the process of nitrification of ammonia nitrogen of wastewater to the input of effluents into bio reactor; at all stages of biological wastewater treatment with nitri-denitrification processes, air is used as an oxygen source and a means of mass transfer between microorganisms attached to the brush nozzle and the treated wastewater with its supply to the brush nozzle, and air is supplied through airlift niches at the wastewater treatment stage in the process of wastewater treatment and under the brush nozzle at the stage of regeneration of the ruff after-treatment of accumulated suspensions; sections in which the stages of wastewater treatment are subjected to regeneration of the brush head are removed from the wastewater treatment scheme, and during the period of stable operation of the treatment plant, they are involved in the technology of preparing wastewater for disinfection; the regeneration of ruffs in the after-treatment steps is carried out with a minimum influx of wastewater to the treatment plant; the air supply to the stages of the bioreactor of the multi-force biological wastewater treatment system is controlled by shut-off and control valves on the air ducts according to a program preliminarily compiled on the basis of these indicator values: dissolved oxygen, suspended matter, pH, Eh, oxidizability and nitrogen content of ammonium and nitrate and updated daily, the value of Eh of the medium in the brush nozzle by pulsed air supply to the bubblers is maintained at the stage of denitrification and the anammox process at + 50 ÷ + 120 mV, and at the stage nitrification completion of not lower than 300 mV; the recirculation flow of the return of nitrified runoff is assigned by the ratio (N-NH 4 + ) in / 10, the runoff pH at the stage of completion of nitrification is maintained not lower than 7, the removal of suspensions from the wastewater post-treatment stage is not allowed above 3 mg / l, and the concentration N- NH 4 + not higher than 0.4 mg / L.
RU2011142543/05A 2011-10-20 2011-10-20 Method of biological purification of household-fecal sewages with sharply changing in time consumptions and compositions RU2497762C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011142543/05A RU2497762C2 (en) 2011-10-20 2011-10-20 Method of biological purification of household-fecal sewages with sharply changing in time consumptions and compositions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011142543/05A RU2497762C2 (en) 2011-10-20 2011-10-20 Method of biological purification of household-fecal sewages with sharply changing in time consumptions and compositions

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011142543A RU2011142543A (en) 2012-06-27
RU2497762C2 true RU2497762C2 (en) 2013-11-10

Family

ID=46681713

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011142543/05A RU2497762C2 (en) 2011-10-20 2011-10-20 Method of biological purification of household-fecal sewages with sharply changing in time consumptions and compositions

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2497762C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104386827A (en) * 2014-10-31 2015-03-04 安徽华亿农牧科技发展有限公司 Environment-friendly water purifier, preparation and using methods thereof
CN105974057A (en) * 2016-05-03 2016-09-28 中国环境科学研究院 Experiment apparatus used for researching technology for preventing and controlling nutrition salt release of deposits, and method thereof
RU2614288C2 (en) * 2015-04-07 2017-03-24 Общество с ограниченной ответственностью "РИТОВИКС" Method of integrated municipal sewage water treatment and sediment reworking in villages withunsewered areas

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104843875A (en) * 2015-05-11 2015-08-19 汪周启 Organic-matter biological adsorption technique of organic sewage
CN116444039B (en) * 2023-03-15 2024-02-13 广州华浩能源环保集团股份有限公司 Mixed element denitrification process applied to biological treatment of landfill leachate

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2240291C2 (en) * 2002-08-16 2004-11-20 ООО "Фирма "Экос" Process of biological treatment of waste waters
RU2264353C2 (en) * 2004-01-28 2005-11-20 Куликов Николай Иванович Method of for three-silt system of purification of sewage
RU94568U1 (en) * 2010-01-18 2010-05-27 Закрытое акционерное общество "Компания "Экос" COMPLETE BLOCK MODULAR CLEANING PLANT OF FACTORY MANUFACTURE
CN102115259A (en) * 2011-01-27 2011-07-06 中山大学 Method for converting active sludge into autotrophic denitrified sludge based on mixed type continuous flow reactor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2240291C2 (en) * 2002-08-16 2004-11-20 ООО "Фирма "Экос" Process of biological treatment of waste waters
RU2264353C2 (en) * 2004-01-28 2005-11-20 Куликов Николай Иванович Method of for three-silt system of purification of sewage
RU94568U1 (en) * 2010-01-18 2010-05-27 Закрытое акционерное общество "Компания "Экос" COMPLETE BLOCK MODULAR CLEANING PLANT OF FACTORY MANUFACTURE
CN102115259A (en) * 2011-01-27 2011-07-06 中山大学 Method for converting active sludge into autotrophic denitrified sludge based on mixed type continuous flow reactor

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104386827A (en) * 2014-10-31 2015-03-04 安徽华亿农牧科技发展有限公司 Environment-friendly water purifier, preparation and using methods thereof
CN104386827B (en) * 2014-10-31 2016-07-06 安徽华亿农牧科技发展有限公司 A kind of environment-friendly type water purification agent and preparation thereof and using method
RU2614288C2 (en) * 2015-04-07 2017-03-24 Общество с ограниченной ответственностью "РИТОВИКС" Method of integrated municipal sewage water treatment and sediment reworking in villages withunsewered areas
CN105974057A (en) * 2016-05-03 2016-09-28 中国环境科学研究院 Experiment apparatus used for researching technology for preventing and controlling nutrition salt release of deposits, and method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011142543A (en) 2012-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105601030B (en) A kind of sewage-treatment plant and technique of the operation of cycle sequence batch
RU2497762C2 (en) Method of biological purification of household-fecal sewages with sharply changing in time consumptions and compositions
CN109133531A (en) A kind of process for town sewage treatment being applicable in quasi- IV class water quality standard
RU2339588C1 (en) Method of deep purification of sewage waters
JP6505684B2 (en) Reduction of substances in contaminated fluids using natural product growth media
AU2006298434B2 (en) Method and system for treating organically contaminated waste water
RU81721U1 (en) WASTE WATER TREATMENT PLANT
CN105110556A (en) Integrated denitrification decarbonization biological aerated filter and processing system thereof
RU195498U1 (en) SEWAGE TREATMENT PLANT
CN108821521A (en) Multistage settling gardens regeneration effluent system
RU92657U1 (en) BIOLOGICAL WASTE WATER TREATMENT UNIT
RU189953U1 (en) INSTALLATION FOR BIOLOGICAL PURIFICATION OF COMMUNAL WASTEWATER FROM NITROGEN AND Phosphorus compounds
Malik et al. Low-cost municipal wastewater treatment options for use in Pakistan–a review
Elmansouri et al. Study of the Operation of an Industrial Water Treatment Plant of the Northern Soft Drink Company Fez, Morocco
Kedrova et al. Domestic wastewater treatment facilities of small towns
RU2264353C2 (en) Method of for three-silt system of purification of sewage
RU2305072C1 (en) Process of biologically removing phosphorus from waste waters
RU2304085C2 (en) Method for preparing of sewage water for aerobic biological purification process
RU102216U1 (en) SEWER CLEANING STATION WITH TOWER AEROFILTERS
RU94970U1 (en) BLOCK-MODULAR SEWER CLEANING STATION OF THE CLOSED TYPE WITH ANAMMOX PROCESS
RU58529U1 (en) INSTALLATION FOR BIOLOGICAL CLEANING AND DISPOSAL OF NITROGEN AND WASTE PHOSPHORUS COMPOUNDS
RU2260568C1 (en) Sewage purification installation for cottages
CN217351116U (en) Industrial fish culture water treatment system
CN214880946U (en) Multifunctional building complex for sewage plant
KR20190004168A (en) A waste water of stock raising disposal plant

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20150507

PD4A Correction of name of patent owner
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20160412

QB4A Licence on use of patent

Free format text: SUB-LICENCE

Effective date: 20160707

QZ41 Official registration of changes to a registered agreement (patent)

Free format text: SUB-LICENCE FORMERLY AGREED ON 20160707

Effective date: 20170920

QZ41 Official registration of changes to a registered agreement (patent)

Free format text: SUB-LICENCE FORMERLY AGREED ON 20160707

Effective date: 20180626

PD4A Correction of name of patent owner
QZ41 Official registration of changes to a registered agreement (patent)

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20160412

Effective date: 20180926

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20181008

Effective date: 20181008

QC41 Official registration of the termination of the licence agreement or other agreements on the disposal of an exclusive right

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20150507

Effective date: 20181228

QB4A Licence on use of patent

Free format text: SUB-LICENCE FORMERLY AGREED ON 20190301

Effective date: 20190301

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191021

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20201105

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20201110

Effective date: 20201110