RU2530060C2 - Способ биологической очистки содержащих аммоний сточных вод - Google Patents

Способ биологической очистки содержащих аммоний сточных вод Download PDF

Info

Publication number
RU2530060C2
RU2530060C2 RU2012143198/05A RU2012143198A RU2530060C2 RU 2530060 C2 RU2530060 C2 RU 2530060C2 RU 2012143198/05 A RU2012143198/05 A RU 2012143198/05A RU 2012143198 A RU2012143198 A RU 2012143198A RU 2530060 C2 RU2530060 C2 RU 2530060C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sludge
aeration tank
phase
ammonification
wastewater
Prior art date
Application number
RU2012143198/05A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2012143198A (ru
Inventor
Геерт НИХУИС
Original Assignee
Демон Гмбх
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 Демон Гмбх filed Critical Демон Гмбх
Publication of RU2012143198A publication Critical patent/RU2012143198A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2530060C2 publication Critical patent/RU2530060C2/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
    • C02F3/301—Aerobic and anaerobic treatment in the same reactor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/12—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
    • C02F11/121—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by mechanical de-watering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
    • C02F3/302—Nitrification and denitrification treatment
    • C02F3/307—Nitrification and denitrification treatment characterised by direct conversion of nitrite to molecular nitrogen, e.g. by using the Anammox process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/02—Biological treatment
    • C02F11/04—Anaerobic treatment; Production of methane by such processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/16—Nitrogen compounds, e.g. ammonia
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2301/00—General aspects of water treatment
    • C02F2301/04—Flow arrangements
    • C02F2301/046—Recirculation with an external loop
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00—Specific treatment goals
    • C02F2303/06—Sludge reduction, e.g. by lysis
    • 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
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
    • 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

Abstract

Изобретение может быть использовано для биологической очистки сточных вод, содержащих аммоний, в том числе с температурой 7-25°C. Сточные воды направляют в аэротенк (3), в котором содержащийся в сточных водах аммоний превращают при заданной концентрации кислорода в элементарный азот. Образующийся избыточный ил подают на сбраживание (13), сопровождающееся выделением газа. Затем ил подают на обезвоживание, а отделенную от ила илистую воду, содержащую от 500 до 2000 мг/л азота с температурой 25-39°C, подают в деаммонифицирующий резервуар (18), где содержащиеся в илистой воде соединения азота превращаются в элементарный азот. Образующийся в резервуаре (18) избыточный ил подают в аэротенк (3), в котором поддерживают концентрацию кислорода менее 1,0 мг/л. Содержащийся в сточных водах аммоний сначала превращается посредством анаэробно окисляющих бактерий в нитрит. Затем посредством аэробно окисляющих бактерий (ANAMMOX), в частности планктомицет, аммоний и нитрит преаращаются в элементарный азот. Образующийся при деаммонификации в аэротенке (3) избыточный ил перед подачей на сбраживание разделяют на тяжелую фазу, содержащую анаэробно окисляющие аммоний бактерии (ANAMMOX), и на легкую фазу. Тяжелую фазу ила направляют в аэротенк (3), а легкую фазу в виде избыточного ила подают на сбраживание (13). Способ обеспечивает эффективную энергосберегающую биологическую очистку холодных сточных вод, содержащих аммоний, при низком содержании органического углерода. 21 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относится к способу биологической очистки содержащих аммоний, в частности, холодных, имеющих температуру между 7° и 25°C, сточных вод в аэротенке, в котором содержащийся в сточных водах аммоний (NH4) превращают при заданной концентрации кислорода в элементарный азот (N2), а образующийся при превращении избыточный ил, по меньшей мере, частично подают на сбраживание ила, во время которого органические ингредиенты ила превращаются в газ, причем ил затем подают на обезвоживание ила, а отделенную от ила, содержащую большое количество азота теплую илистую воду, имеющую, в частности, концентрацию азота от 500 до 2000 мг/л и температуру примерно от 25° до 39°C, подают в последующем в деаммонифицирующий резервуар, в котором содержащиеся в илистой воде соединения азота (NH4, органический азот) превращаются при деаммонификации в элементарный азот (N2).
В осуществляемом в настоящее время на практике способе предшествующего уровня техники городские сточные воды с большей или меньшей долей промышленных сточных вод очищают в устройстве, состоящем из первичного отстойника, аэротенка и вторичного отстойника. Сточные воды, имеющие в зависимости от времени года температуру от 7° до 25°C и концентрацию азота примерно от 30 до 70 мг/л, после первой механической очистки, состоящей из сороудержательного устройства и первичного отстойника, направляют в аэротенк. Собственно биологическая очистка сточных вод осуществляется в аэротенке. В нем связанные в сточных водах соединения азота, такие как аммоний (NH4), нитрит (NO2) и нитрат (NO3), превращают посредством нитрификации-денитрификации в элементарный азот (N2), выделяющийся в окружающий воздух в виде безвредного конечного продукта. При нитрификации аммоний окисляется кислородом через промежуточный продукт нитрит в нитрат. При последующей денитрификации нитрат на первой стадии восстановления восстанавливают в нитрит, а на второй стадии восстановления - в азот.
Биологическая нитрификация-денитрификация имеет недостаток, состоящий в большом потреблении кислорода, а вместе с этим - в высоких энергозатратах. Кроме того, при денитрификации расходуется органический углерод, что отрицательно сказывается на дальнейшем процессе очистки и свойствах ила.
После биологической очистки сточных вод в аэротенке смесь сточных вод и ила направляют во вторичный отстойник устройства, в котором воду отделяют от ила, причем отделенную воду отводят из вторичного отстойника и перерабатывают, а ил частично отводят назад в аэротенк, в качестве возвратного ила, и частично, как избыточный ил, отводят в метантек. В метантеке или во время транспортирования к метантеку ил нагревают до температуры почти 40°C. Во время сбраживания ила органические ингредиенты избыточного ила из вторичного отстойника и извлеченного из сточных вод в первичном отстойнике ила превращаются в газ (метан). Содержащийся азот остается в иле, в котором теперь существует высокая концентрация азота, обычно от 500 до 2000 мг/л. Этот содержащий большое количество азота ил направляют после сбраживания ила в метантеке в устройство для обезвоживания ила, например в центрифугу. Водяная фаза содержит после обезвоживания ила азот и имеет температуру примерно от 25° до 39°C. Теплую, содержащую большое количество азота илистую воду подводят вслед за этим к деаммонифицирующему резервуару, в то время как отделенный от илистой воды ил утилизируют.
В деаммонифицирующем резервуаре содержащиеся в илистой воде соединения азота (NH4, органический азот) превращают посредством деаммонификации в элементарный азот (N2), выпускаемый в окружающий воздух. Образующийся при деаммонификации избыточный ил подают затем для обработки.
Деаммонификация является эффективным способом биологического удаления азота, в частности, для очистки сточных вод с высокими концентрациями аммония. При биологической деаммонификации с взвешенной биомассой участвуют две группы бактерий, с одной стороны, аэробно окисляющие аммоний бактерии (АОВ), превращающие аммоний в нитрит, а с другой стороны - анаэробно окисляющие аммоний и производящие элементарный азот бактерии (ANAMMOX), в частности планктомицеты, осуществляющие этот этап с помощью ранее произведенного нитрита.
Аэробно окисляющие аммоний бактерии (АОВ) производят, что касается обмена веществ, в десять раз больше новой бактериальной массы, чем анаэробно окисляющие аммоний бактерии (ANAMMOX). Время нахождения ила в системе ила должно быть, по меньшей мере, настолько длительным, чтобы могли накопиться медленно растущие анаэробно окисляющие аммоний бактерии (ANAMMOX).
По сравнению с нитрификацией-денитрификацией при деаммонификации для удаления азота требуется только половина кислорода или вдвое меньшие энергозатраты. Деаммонификация является аутотрофным процессом, при котором органический углерод не нужен. Это делает остальной процесс очистки стабильнее.
Способы одноступенчатой или двухступенчатой биологической деаммонификации уже известны из публикаций WO 2007/033393 А1, ЕР 0327184 В1 и WO 00/05176 А1.
Недостатком при деаммонификации оказались, в частности, существенно более длительные сроки генерации анаэробно окисляющих аммоний бактерий (ANAMMOX), продолжительнее в 10-15 раз, чем сроки генерации аэробно окисляющих аммоний бактерий (АОВ). Вследствие этого стабильную систему можно создать только тогда, когда время нахождения ила или бактерий в резервуаре достаточно большое. Это обуславливает в свою очередь большие объемы реакции и соответствующим образом выполненные резервуары.
Кроме того, основой для роста анаэробно окисляющих аммоний бактерий (ANAMMOX) в техническом масштабе является достаточно высокая температура сточных вод (>25°C). Однако подогрев сточных вод в энергетическом плане очень дорог, вследствие чего описанные способы для сточных вод с низкими температурами по экономическим соображениям применять или осуществлять нельзя.
Кроме того, оказалось недостатком присутствие таких групп бактерий, превращающих образовавшийся нитрит при аэробных условиях в нитрат (NOB). Эта группа бактерий имеет по сравнению с анаэробно окисляющими аммоний бактериями (ANAMMOX) в 10 раз более короткое время генерации.
По названным причинам применение деаммонификации ограничивается теплыми потоками сточных вод, одновременно имеющими высокую концентрацию азота. Применение деаммонификации для холодных сточных вод с низкими концентрациями азота обуславливало бы очень большие объемы реакции, которые экономически не имеют смысла. Обычные нитрифицирующие устройства уже требуют объем резервуаров, который обычно обеспечивает возраст ила от 15 до 20 дней. Для применения способа деаммонификации эти объемы резервуаров следовало бы увеличить еще в 10-15 раз.
Кроме того, из публикации ЕР 0503546 В1 известен способ очистки сточных вод посредством нитрификация-денитрификации, при котором популяцию нитрификантов, способствующую обмену веществ, культивируют в приемной емкости, из которой биомассу постоянно или с интервалами переводят в биологическую ступень очистки, причем в приемную емкость направляют обратно-нагруженный поток вещества с большой массой азота.
В основе изобретения лежит задача предоставлять в распоряжение улучшенный и экономически выполнимый способ очистки содержащих аммоний сточных вод, в частности холодных сточных вод с температурой менее 25°C.
Эта задача решается согласно изобретению при помощи способа согласно признакам пункта 1 формулы изобретения. Другая форма выполнения изобретения следует из зависимых пунктов формулы изобретения.
Согласно изобретению предусмотрен, в частности, способ, в котором образующийся при деаммонификации илистой воды избыточный ил подают в аэротенк, в котором поддерживают низкую концентрацию кислорода, менее чем 1,0 мг/л, так что содержащийся в сточных водах аммоний (NH4) сначала посредством аэробно окисляющих бактерий (АОВ) превращается в нитрит (NO2), а затем посредством анаэробно окисляющих бактерий (ANAMMOX), в частности планктомицет, аммоний (NH4) и нитрит (NO2) превращаются в элементарный азот (N2), причем образующийся при деаммонификации в аэротенке избыточный ил перед подачей на сбраживание ила разделяют на тяжелую фазу ила, содержащую большей частью анаэробно окисляющие аммоний (NH4) бактерии (ANAMMOX), и на легкую фазу ила, при этом тяжелую фазу ила направляют назад в аэротенк, а легкую фазу ила подают в виде избыточного ила на сбраживание ила.
Впервые благодаря возвращению избыточного ила из деаммонифицирующего резервуара в аэротенк и одновременному ограничению концентрации кислорода менее чем 1,0 мг/л стало возможным применение деаммонификации в аэротенке, также для городских и/или промышленных сточных вод, несмотря на их низкую температуру и низкую концентрацию азота. Деаммонифицирующий резервуар функционирует в соответствующем изобретению способе как резервуар для разведения в аэротенке при деаммонификации необходимых бактерий, в частности планктомицет. Вследствие этого решена проблема, связанная с низкой скоростью роста бактерий из-за низких температур сточных вод в аэротенке. К тому же установление низкого уровня кислорода в аэротенке предотвращает ингибирование планктомицет.
Кроме того, применению деаммонификации в аэротенке благоприятствует то, что образующийся при деаммонификации избыточный ил из аэротенка разделяют вслед за этим на тяжелую фазу ила, содержащую большей частью анаэробно окисляющее аммоний бактерии (ANAMMOX), и на легкую фазу ила, при этом тяжелую фазу возвращают в аэротенк.
Вследствие того, что планктомицеты не образуют хлопьевидных соединений и имеют более высокую плотность, избыточный ил можно разделять на тяжелую и легкую фазу. Планктомицеты растут очень плотно с плотностью примерно 1010 бактерий/мл. Подача легкой фазы на сбраживание ила и возвращение тяжелой фазы в резервуар наращивает в аэротенке медленно растущую группу анаэробно окисляющих аммоний бактерий (ANAMMOX). Доля анаэробно окисляющих аммоний бактерий (ANAMMOX), составляющая, например, в однофазной системе ила для абсолютного удаления азота, например, для обработки сточных вод с высокими концентрациями азота с неспецифическим отводом избыточного ила менее 10% биомассы, может увеличиваться более чем на 30% при разделении избыточного ила или возвращении планктомицет в аэротенк. Это соответственно может уменьшить реакционный объем резервуара и повысить устойчивость процесса в устройстве. Ингредиенты сточных вод, более тяжелые, чем планктомицеты, следует отделять перед аэротенком, так как они в противном случае также накапливались бы в системе. Такое отделение происходит в первичном отстойнике или в отстойном резервуаре, который вследствие высокой скорости осаждения планктомицет может иметь небольшие размеры. Устройство для очистки сточных вод может быть выполнено как одноступенчатое устройство с одним отстойником или как устройство с несколькими отстойниками.
Благодаря способу в соответствии с изобретением температура сточных вод, влияющая на существование или на рост анаэробно окисляющих аммоний бактерий (ANAMMOX), больше не имеет решающего значения, поэтому деаммонификацию можно все еще эффективно применять с соблюдением технологического процесса для сточных вод с температурой около 7°C.
Температура в большей или меньшей степени одинаково влияет на все бактерии (почти удвоение скорости превращения на каждые 10°C повышения температуры). Разумеется, что при обычной деаммонификации в устройстве с одним отстойником при низких температурах потребовался бы такой большой объем резервуара, что проведение деаммонификации было бы более неэкономично.
Возвращение тяжелой фазы избыточного ила из аэротенка и одновременная подача избыточного ила из деаммонифицирующего резервуара для обработки в аэротенк предоставляет возможность применять деаммонификацию даже при холодных сточных водах с низкими концентрациями азота без обязательного увеличения объема резервуара. Одновременно вследствие того, что для превращения соединений азота сточных вод при деаммонификации не требуется органический углерод, в распоряжение предоставляется способ, при котором становится возможным удаление азота, в частности удаление нитрата (денитрификация) при низком содержании органического углерода. Кроме того, при аэрации сточных вод в аэротенке получают значительный потенциал энергосбережения, так как при соответствующем изобретению способе устанавливается концентрация кислорода менее чем 1,0 мг/л, в то время как при обычной нитрификации-денитрификации в обычных устройствах концентрация кислорода должна составлять до 3,0 мг/л.
Вследствие возвращения тяжелой фазы и связанным с ним наращиванием доля анаэробно окисляющих аммоний бактерий (ANAMMOX) к образующим нитрат бактериям (NOB) также смещается в пользу анаэробно окисляющих аммоний бактерий (ANAMMOX). Это все дополнительно сдвигает процесс нитрификации-денитрификации к деаммонификации.
После деаммонификации содержащей большое количество азота илистой воды из обработки ила или сбраживания ила, ее разделяют на водяную фазу (илистая вода) и фазу ила (избыточный ил), например, посредством седиментации. Поскольку водяная фаза все еще содержит остатки аммония и нитрита, оказалось особенно удовлетворяющим экологическим требованиям, если очищенную в деаммонифицирующем резервуаре при деаммонификации илистую воду (водяную фазу) также подают после отделения ила в аэротенк.
По экономическим соображениям оказывается особенно предпочтительным, если образующийся при деаммонификации в деаммонифицирующем резервуаре избыточный ил и очищенную илистую воду подают в виде суспензии в аэротенк. Для этого требуется только один трубопровод для подачи суспензии.
Устройство может быть выполнено как устройство с одним отстойником или как устройство с несколькими отстойниками. При выполнении в виде устройства с несколькими отстойниками предпочтительно предусмотрено, что сточные воды после деаммонификации в аэротенке подают во вторичный отстойник, причем ил, выпадающий в осадок во вторичном отстойнике, частично подают в виде возвратного ила в аэротенк и частично, как избыточный ил, подают на сбраживание.
Альтернативно или дополнительно сточные воды можно очищать перед подачей в аэротенк в первичном отстойнике, причем ил первичного отстойника вместе с избыточным илом из аэротенка или вторичного отстойника подают на сбраживание.
Особенно предпочтительный усовершенствованный вариант данного способа создается также посредством того, что разделение избыточного ила, получаемого в результате деаммонификации сточных вод в аэротенке, на тяжелую фазу ила и легкую фазу ила осуществляют в гидроциклоне. Гидроциклон, называемый также центробежным сепаратором, позволяет особенно быстро и с соблюдением технологического процесса разделять избыточный ил на тяжелую фазу, возвращаемую нижним потоком циклона в резервуар, и на легкую фазу, отводимую верхним потоком из системы.
В альтернативном варианте соответствующего изобретению способа предусмотрено, что разделение избыточного ила, получаемого из деаммонификации сточных вод в аэротенке, на тяжелую фазу ила и легкую фазу ила осуществляют в центрифуге. Центрифуга разделяет избыточный ил, используя инерционную массу. Тяжелая фракция ила с более высокой плотностью перемещается вследствие своей инерции наружу и вытесняет более легкую фракцию ила с меньшей плотностью в середину центрифуги.
Кроме того, возможно, что разделение избыточного ила, получаемого из деаммонификации сточных вод в аэротенке, на тяжелую фазу ила и легкую фазу ила осуществляют посредством седиментации. При седиментации происходит разделение избыточного ила на тяжелую и легкую фазу под влиянием гравитации. Изобретение допускает различные формы выполнения.
Для дальнейшего пояснения соответствующий изобретению способ описывается при помощи чертежа. На нем в упрощенном схематическом изображении показано устройство 1 для биологической очистки содержащих аммоний сточных вод. В устройстве 1, состоящем из первичного отстойника 2, аэротенка 3 и вторичного отстойника 4, очищаются городские сточные воды с большей или меньшей долей промышленных сточных вод. Сточные воды, имеющие в зависимости от времени года температуру примерно от 7° до 25°C и концентрацию азота примерно от 20 до 100 мг/л, подают в аэротенк 3 (стрелка 6) после первой механической очистки, состоящей из сороудержательного устройства 5 и первичного отстойника 2.
Собственно биологическая очистка сточных вод происходит в аэротенке 3. Посредством не изображенного на чертеже аэрационного устройства в аэротенке 3 в сточных водах поддерживается концентрация кислорода менее чем 1,0 мг/л, а содержащиеся в сточных водах соединения азота превращаются, по меньшей мере, частично при деаммонификации в элементарный азот (N2), выпускаемый в качестве безвредного конечного продукта в окружающий воздух.
После биологической очистки сточных вод в аэротенке 3 смесь сточных вод и ила подают во вторичный отстойник 4 устройства 1 (стрелка 7), в котором ил выпадает в осадок из воды. Воду отводят из вторичного отстойника 4 и направляют в не изображенный на чертеже водосборный колодец (стрелка 8). Ил частично возвращают в аэротенк 3 (стрелка 9) в качестве возвратного ила и частично, как избыточный ил, в разделительное устройство, выполненное в виде гидроциклона 10 (стрелка 11). В гидроциклоне 10 образующийся в аэротенке 3 избыточный ил разделяют на тяжелую фазу ила, большей частью содержащую анаэробно окисляющие аммоний бактерии (ANAMMOX), и на легкую фазу ила, причем тяжелую фазу ила возвращают в аэротенк 3 (стрелка 12). Легкую фазу ила подают в качестве избыточного ила на сбраживание в метантек 13 (стрелка 14), причем в метантек 13 подают также ил, извлеченный из сточных вод в первичном отстойнике 2 (стрелка 15).
Ил нагревают в метантеке 13 и/или во время транспортирования к метантеку 13 до температуры примерно от 35° до 40°C. Во время сбраживания ила в метантеке 13 органические ингредиенты избыточного ила из вторичного отстойника 4 и ил, извлеченный из сточных вод в первичном отстойнике 2, превращается в газ (метан). Содержащийся азот остается в иле и находится теперь при высокой концентрации, обычно от 500 до 2000 мг/л. Этот ил, содержащий в большом количестве азот, подводят после сбраживания ила в метантеке 13, подают в устройство 16 для обезвоживания, например в центрифугу (стрелка 17), и обезвоживают. Водяная фаза после обезвоживания ила содержит азот и имеет температуру примерно от 25° до 39°C. Теплую, содержащую в большом количестве азот илистую воду подают вслед за этим в деаммонифицирующий резервуар 18 (стрелка 19), в то время как отделенный из илистой воды ил утилизируют (стрелка 20).
В деаммонифицирующем резервуаре 18 содержащиеся в илистой воде соединения азота (NH4, органический азот) при деаммонификации превращаются в элементарный азот (N2), выпускаемый в окружающий воздух. Образующийся при деаммонификации избыточный ил направляют в аэротенк 3 (стрелка 21). Поскольку очищенная илистая вода еще содержит остатки аммония и нитрита даже после деаммонификации, илистую воду из деаммонифицирующего резервуара 18 также подают в аэротенк 3 (стрелка 22).

Claims (22)

1. Способ биологической очистки содержащих аммоний сточных вод в аэротенке (3), в котором содержащийся в сточных водах аммоний (NH4) превращают при заданной концентрации кислорода в элементарный азот (N2), а образующийся при превращении избыточный ил по меньшей мере частично подают на сбраживание ила, во время которого органические ингредиенты ила превращаются в газ, причем ил затем подают на обезвоживание ила, а отделенную от ила содержащую большое количество азота теплую илистую воду подают в последующем в деаммонифицирующий резервуар (18), в котором содержащиеся в илистой воде соединения азота (NH4, органический азот) превращаются при деаммонификации в элементарный азот (N2), отличающийся тем, что образующийся при деаммонификации илистой воды избыточный ил подают в аэротенк (3) и в аэротенке (3) поддерживают низкую концентрацию кислорода, менее чем 1,0 мг/л, так что содержащийся в сточных водах аммоний (NH4) сначала превращается посредством аэробно окисляющих бактерий (АОВ) в нитрит (NO2), а затем посредством анаэробно окисляющих бактерий (ANAMMOX) аммоний (NH4) и нитрит (NO2) превращаются в элементарный азот (N2), причем образующийся при деаммонификации в аэротенке (3) избыточный ил перед подачей на сбраживание ила разделяют на тяжелую фазу ила, содержащую большей частью анаэробно окисляющие аммоний (NH4) бактерии (ANAMMOX), и на легкую фазу ила, причем тяжелую фазу ила направляют назад в аэротенк (3), а легкую фазу ила подают в виде избыточного ила на сбраживание ила.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что очищенные в деаммонифицирующем резервуаре (18) посредством деаммонификации илистые воды после отделения ила подают в аэротенк (3).
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что образующийся при деаммонификации в деаммонифицирующем резервуаре (18) избыточный ил и очищенную илистую воду подают в виде суспензии в аэротенк (3).
4. Способ по п.2, отличающийся тем, что образующийся при деаммонификации в деаммонифицирующем резервуаре (18) избыточный ил и очищенную илистую воду подают в виде суспензии в аэротенк (3).
5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что сточные воды после деаммонификации в аэротенке (3) подают во вторичный отстойник (4), причем выпадающий в осадок во вторичном отстойнике (4) ил частично подают в аэротенк (3) в виде возвратного ила и частично, как избыточный ил, подают на сбраживание.
6. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что сточные воды перед подачей в аэротенк (3) очищают в первичном отстойнике (2), а ил первичного отстойника вместе с избыточным илом из аэротенка (3) или вторичного отстойника (4) подают на сбраживание.
7. Способ по п.5, отличающийся тем, что сточные воды перед подачей в аэротенк (3) очищают в первичном отстойнике (2), а ил первичного отстойника вместе с избыточным илом из аэротенка (3) или вторичного отстойника (4) подают на сбраживание.
8. Способ по любому из пп.1-4, 7, отличающийся тем, что разделение избыточного ила, получаемого в результате деаммонификации сточных вод в аэротенке (3), на тяжелую фазу ила и на легкую фазу ила осуществляют в гидроциклоне (10).
9. Способ по п.5, отличающийся тем, что разделение избыточного ила, получаемого в результате деаммонификации сточных вод в аэротенке (3), на тяжелую фазу ила и на легкую фазу ила осуществляют в гидроциклоне (10).
10. Способ по п.6, отличающийся тем, что разделение избыточного ила, получаемого в результате деаммонификации сточных вод в аэротенке (3), на тяжелую фазу ила и на легкую фазу ила осуществляют в гидроциклоне (10).
11. Способ по любому из пп.1-4, 7, 9, 10, отличающийся тем, что разделение избыточного ила, получаемого в результате деаммонификации сточных вод в аэротенке (3), на тяжелую фазу ила и на легкую фазу ила осуществляют в центрифуге.
12. Способ по п.5, отличающийся тем, что разделение избыточного ила, получаемого в результате деаммонификации сточных вод в аэротенке (3), на тяжелую фазу ила и на легкую фазу ила осуществляют в центрифуге.
13. Способ по п.6, отличающийся тем, что разделение избыточного ила, получаемого в результате деаммонификации сточных вод в аэротенке (3), на тяжелую фазу ила и на легкую фазу ила осуществляют в центрифуге.
14. Способ по п.8, отличающийся тем, что разделение избыточного ила, получаемого в результате деаммонификации сточных вод в аэротенке (3), на тяжелую фазу ила и на легкую фазу ила осуществляют в центрифуге.
15. Способ по любому из пп.1-4, 7, 9, 10, 12-14, отличающийся тем, что разделение избыточного ила, получаемого в результате деаммонификации сточных вод в аэротенке (3), на тяжелую фазу ила и на легкую фазу ила осуществляют посредством седиментации.
16. Способ по п.5, отличающийся тем, что разделение избыточного ила, получаемого в результате деаммонификации сточных вод в аэротенке (3), на тяжелую фазу ила и на легкую фазу ила осуществляют посредством седиментации.
17. Способ по п.6, отличающийся тем, что разделение избыточного ила, получаемого в результате деаммонификации сточных вод в аэротенке (3), на тяжелую фазу ила и на легкую фазу ила осуществляют посредством седиментации.
18. Способ по п.8, отличающийся тем, что разделение избыточного ила, получаемого в результате деаммонификации сточных вод в аэротенке (3), на тяжелую фазу ила и на легкую фазу ила осуществляют посредством седиментации.
19. Способ по п.11, отличающийся тем, что разделение избыточного ила, получаемого в результате деаммонификации сточных вод в аэротенке (3), на тяжелую фазу ила и на легкую фазу ила осуществляют посредством седиментации.
20. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержащие аммоний сточные воды представляют собой холодные сточные воды, имеющие температуру от 7 до 25°С.
21. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержащая большое количество азота теплая илистая вода имеет концентрацию азота от 500 до 2000 мг/л и температуру примерно от 25 до 39°С.
22. Способ по п.1, отличающийся тем, что анаэробно окисляющие бактерии (ANAMMOX) представляют собой планктомицеты.
RU2012143198/05A 2010-03-10 2011-02-01 Способ биологической очистки содержащих аммоний сточных вод RU2530060C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP10002478.5A EP2366673B1 (de) 2010-03-10 2010-03-10 Verfahren zur biologischen Reinigung von ammoniumhaltigem Abwasser
EP10002478.5 2010-03-10
PCT/IB2011/000159 WO2011110905A1 (de) 2010-03-10 2011-02-01 Verfahren zur biologischen reinigung von ammoniumhaltigen abwasser

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012143198A RU2012143198A (ru) 2014-04-20
RU2530060C2 true RU2530060C2 (ru) 2014-10-10

Family

ID=42246136

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012143198/05A RU2530060C2 (ru) 2010-03-10 2011-02-01 Способ биологической очистки содержащих аммоний сточных вод

Country Status (17)

Country Link
US (1) US8911628B2 (ru)
EP (1) EP2366673B1 (ru)
JP (1) JP5390031B2 (ru)
KR (1) KR101412298B1 (ru)
CN (1) CN102791641B (ru)
AU (1) AU2011225849B2 (ru)
BR (1) BR112012022569B1 (ru)
CA (1) CA2790517C (ru)
ES (1) ES2483150T3 (ru)
HK (1) HK1173716A1 (ru)
IL (1) IL221849A (ru)
MX (1) MX2012010368A (ru)
NZ (1) NZ601938A (ru)
RU (1) RU2530060C2 (ru)
SG (1) SG183941A1 (ru)
WO (1) WO2011110905A1 (ru)
ZA (1) ZA201206153B (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2605325C1 (ru) * 2015-10-05 2016-12-20 Федеральное государственное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Фундаментальные основы биотехнологии" Российской академии наук (ФИЦ Биотехнологии РАН) Способ очистки сточных вод от аммония и органического вещества
RU2751356C1 (ru) * 2020-07-13 2021-07-13 Федеральное государственное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Фундаментальные основы биотехнологии" Российской академии наук" (ФИЦ Биотехнологии РАН) Способ удаления азотсодержащих соединений из сточных вод

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2383442T5 (es) * 2008-09-12 2019-01-24 Demon Gmbh Procedimiento para el tratamiento de aguas residuales con contenido en amonio
US8864993B2 (en) 2012-04-04 2014-10-21 Veolia Water Solutions & Technologies Support Process for removing ammonium from a wastewater stream
CN102701438A (zh) * 2012-05-04 2012-10-03 北京工业大学 一种常温低氨氮亚硝化启动方法
US20140124457A1 (en) 2012-11-05 2014-05-08 Air Products And Chemicals, Inc. Methods For Treating Liquid Waste With High Purity Oxygen
US9242882B2 (en) 2012-11-27 2016-01-26 Hampton Roads Sanitation District Method and apparatus for wastewater treatment using gravimetric selection
ES2466090B2 (es) 2012-12-07 2014-09-17 Hidrotec Tecnología Del Agua, S.L. Método de puesta en marcha y control de un proceso biológico para eliminación de amonio mediante la acción de bacterias autótrofas en aguas residuales
CN103058364A (zh) * 2013-01-07 2013-04-24 北京工业大学 一种低温下sbr快速启动亚硝化的方法
RU2652253C2 (ru) * 2013-04-16 2018-04-25 Паквес И.П. Б.В. Способ биологического удаления азота из сточных вод
EP2792646B1 (de) * 2013-04-16 2015-05-27 Demon GmbH Verfahren und Anlage zur Behandlung von ammoniumhaltigem Abwasser
NZ758065A (en) 2013-10-22 2022-08-26 Nuvoda Llc Reduction of substances in contaminated fluids using a naturally occurring biological growth media
KR102519431B1 (ko) * 2014-05-21 2023-04-10 리뉴어블 파이버스 엘엘씨 디비에이 알에프 웨이스트워터, 엘엘씨 처리 시스템 및 처리 방법
MX368578B (es) 2014-06-30 2019-10-08 Hampton Roads Sanitation Distr Metodo y aparato para tratamiento de aguas residuales empleando seleccion externa.
CN104120099B (zh) * 2014-07-03 2016-06-29 上海应用技术学院 一种人工湿地的基质上厌氧氨氧化细菌的培养方法
WO2016014723A1 (en) 2014-07-23 2016-01-28 Hampton Roads Sanitation Distric A method for deammonification process control using ph, specific conductivity, or ammonia
CN104404090A (zh) * 2014-11-10 2015-03-11 南京理工大学 一种促进剩余污泥厌氧发酵产酸的方法
DE102015213417A1 (de) 2015-07-16 2017-01-19 Dennert Poraver Gmbh Verfahren und Anlage zur Behandlung von ammoniumhaltigem Abwasser
CN108601680B (zh) * 2015-11-24 2021-08-17 Dsg 科技控股有限公司 一种弹性芯体复合材料或组件以及制造弹性复合材料组件的系统和方法
JP2018103080A (ja) * 2016-12-22 2018-07-05 株式会社日立製作所 排水処理装置及び排水処理方法
KR102250417B1 (ko) * 2018-09-07 2021-05-12 두산중공업 주식회사 침전조를 구비하는 아나목스 반응조 및 이를 이용한 수처리 방법
CN110885134B (zh) 2018-09-07 2022-08-05 斗山重工业建设有限公司 厌氧氨氧化反应器以及利用其的水处理方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0327184A1 (en) * 1988-02-05 1989-08-09 Gist-Brocades N.V. Anoxic ammonia oxidation
EP0634370A1 (fr) * 1993-07-13 1995-01-18 OTV (OMNIUM de TRAITEMENTS et de VALORISATION) Procédé de traitement d'effluents azotés avec des boues comme substrat
RU2185338C2 (ru) * 2000-05-31 2002-07-20 Воронов Юрий Викторович Способ глубокой биологической очистки сточных вод от азота аммонийных солей
DE102005045170A1 (de) * 2005-09-21 2007-03-29 Nyhuis, Geert, Dr.-Ing. Verfahren und Vorrichtung zur biologischen Abwasserreinigung im Belebungsverfahren
UA33353U (ru) * 2007-11-13 2008-06-25 Петр Ильич Гвоздяк Способ биологической очистки сточных вод от аммонийного азота
RU2367620C1 (ru) * 2008-06-26 2009-09-20 Дмитрий Станиславович Бушев Установка для глубокой биологической очистки сточных вод

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4107917A1 (de) 1991-03-12 1992-09-17 Nitra Biotechnik Verfahren zur biologischen reinigung von wasser
AU2094497A (en) * 1996-03-14 1997-10-01 Wehrle-Werk Ag Process and device for sewage treatment
SE9700302D0 (sv) * 1997-01-30 1997-01-30 Scanvironment Ab Metod för effektiviserad biologisk närsaltreduktion
WO2000005176A1 (en) 1998-07-24 2000-02-03 Paques Bio Systems B.V. Process for the treatment of waste water containing ammonia
WO2000005177A1 (en) 1998-07-24 2000-02-03 Dhv Water B.V. Process for the treatment of waste water containing specific components, e.g. ammonia
CN1116235C (zh) * 2000-11-23 2003-07-30 中国冶金建设集团鞍山焦化耐火材料设计研究总院 焦化污水中氨氮脱除方法
US20050218074A1 (en) * 2004-04-06 2005-10-06 Pollock David C Method and apparatus providing improved throughput and operating life of submerged membranes
JP3937764B2 (ja) * 2001-07-23 2007-06-27 栗田工業株式会社 脱窒装置
KR100434858B1 (ko) * 2002-04-25 2004-06-07 주식회사 디엠퓨어텍 슬러지의 혐기성 또는 호기성 소화액으로 배양한 질산화미생물을 이용한 하수고도처리방법
EP2380854A3 (en) * 2004-04-22 2012-07-04 Siemens Industry, Inc. Filtration apparatus comprising a membrane bioreactor and a treatment vessel for digesting organic materials
JP2007038043A (ja) * 2005-07-29 2007-02-15 Kobelco Eco-Solutions Co Ltd 有機性汚泥の処理装置および処理方法
AT502391B1 (de) 2005-09-20 2007-03-15 Univ Innsbruck Inst Fuer Umwel Verfahren zur behandlung von ammoniumhaltigem abwasser
US7438813B1 (en) * 2006-04-13 2008-10-21 Pedros Philip B Ammonia oxidation and pipe denitrification
CN101259982A (zh) * 2007-12-28 2008-09-10 凌亮 利用微生物处理高浓度含氮废水的方法及装置
CN101259979A (zh) * 2007-12-28 2008-09-10 凌亮 一种利用微生物处理高浓度含氮废水的方法及装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0327184A1 (en) * 1988-02-05 1989-08-09 Gist-Brocades N.V. Anoxic ammonia oxidation
EP0634370A1 (fr) * 1993-07-13 1995-01-18 OTV (OMNIUM de TRAITEMENTS et de VALORISATION) Procédé de traitement d'effluents azotés avec des boues comme substrat
RU2185338C2 (ru) * 2000-05-31 2002-07-20 Воронов Юрий Викторович Способ глубокой биологической очистки сточных вод от азота аммонийных солей
DE102005045170A1 (de) * 2005-09-21 2007-03-29 Nyhuis, Geert, Dr.-Ing. Verfahren und Vorrichtung zur biologischen Abwasserreinigung im Belebungsverfahren
UA33353U (ru) * 2007-11-13 2008-06-25 Петр Ильич Гвоздяк Способ биологической очистки сточных вод от аммонийного азота
RU2367620C1 (ru) * 2008-06-26 2009-09-20 Дмитрий Станиславович Бушев Установка для глубокой биологической очистки сточных вод

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2605325C1 (ru) * 2015-10-05 2016-12-20 Федеральное государственное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Фундаментальные основы биотехнологии" Российской академии наук (ФИЦ Биотехнологии РАН) Способ очистки сточных вод от аммония и органического вещества
RU2751356C1 (ru) * 2020-07-13 2021-07-13 Федеральное государственное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Фундаментальные основы биотехнологии" Российской академии наук" (ФИЦ Биотехнологии РАН) Способ удаления азотсодержащих соединений из сточных вод

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120129974A (ko) 2012-11-28
BR112012022569B1 (pt) 2019-11-19
NZ601938A (en) 2013-08-30
JP2013521125A (ja) 2013-06-10
JP5390031B2 (ja) 2014-01-15
MX2012010368A (es) 2012-11-23
EP2366673B1 (de) 2014-05-07
KR101412298B1 (ko) 2014-06-25
ZA201206153B (en) 2013-04-24
CA2790517A1 (en) 2011-09-15
ES2483150T3 (es) 2014-08-05
BR112012022569A2 (pt) 2016-08-30
US8911628B2 (en) 2014-12-16
IL221849A (en) 2017-03-30
AU2011225849B2 (en) 2013-07-18
CN102791641A (zh) 2012-11-21
BR112012022569A8 (pt) 2018-01-02
EP2366673A1 (de) 2011-09-21
HK1173716A1 (en) 2013-05-24
AU2011225849A1 (en) 2012-09-06
US20130001160A1 (en) 2013-01-03
RU2012143198A (ru) 2014-04-20
SG183941A1 (en) 2012-10-30
CN102791641B (zh) 2014-10-29
CA2790517C (en) 2014-08-12
WO2011110905A1 (de) 2011-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2530060C2 (ru) Способ биологической очистки содержащих аммоний сточных вод
RU2477709C2 (ru) Способ очистки аммонийсодержащих сточных вод
US7344643B2 (en) Process to enhance phosphorus removal for activated sludge wastewater treatment systems
RU2558250C2 (ru) Способ и установка для очистки аммонийсодержащих сточных вод
US10160680B2 (en) Process for biological removal of nitrogen from wastewater
CA2873700A1 (en) Wastewater treatment process with moving bed bioreactor (mbbr)
US20150068976A1 (en) Process for treating an effluent for the purpose of bringing down the phosphate content thereof, comprising a step of optimized wet heat treatment, and corresponding equipment
JP4570550B2 (ja) 高濃度有機性廃水の窒素除去方法及び装置
KR100331898B1 (ko) 생물·화학적 고도 하수처리 방법
JP2004167307A (ja) 有機性汚水からのリン除去・回収方法及び装置
KR20000056873A (ko) 황 이용 탈질에 의하여 폐수 중의 질소를 제거하는 방법
EP0498875B1 (fr) Procede et installation d'epuration biologique des eaux residuaires incluant la denitrification
JP2001212593A (ja) 上向流嫌気性処理装置における後処理方法
KR100748596B1 (ko) 고농도 유기물폐수를 이용한 폐수처리장치 및 이를 이용하는 폐수처리방법
WO2000071474A2 (en) Method for biologically purifying waste water having a low nutrients content, as well as apparatus for carrying out such a method

Legal Events

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

Effective date: 20170202