RU2633896C2 - Способ биологической очистки сточных вод активным илом - Google Patents
Способ биологической очистки сточных вод активным илом Download PDFInfo
- Publication number
- RU2633896C2 RU2633896C2 RU2015138317A RU2015138317A RU2633896C2 RU 2633896 C2 RU2633896 C2 RU 2633896C2 RU 2015138317 A RU2015138317 A RU 2015138317A RU 2015138317 A RU2015138317 A RU 2015138317A RU 2633896 C2 RU2633896 C2 RU 2633896C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sludge
- zone
- wastewater
- ripening
- fermentation
- Prior art date
Links
- 239000010802 sludge Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000010865 sewage Substances 0.000 title abstract description 5
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims abstract description 11
- 230000005070 ripening Effects 0.000 claims abstract description 11
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims abstract description 8
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims abstract description 8
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims abstract description 8
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000005273 aeration Methods 0.000 claims description 15
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims description 13
- 239000013049 sediment Substances 0.000 abstract description 5
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 abstract description 2
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 abstract description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 6
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 5
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 5
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920000388 Polyphosphate Polymers 0.000 description 3
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 3
- 239000001205 polyphosphate Substances 0.000 description 3
- 235000011176 polyphosphates Nutrition 0.000 description 3
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005276 aerator Methods 0.000 description 2
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IBIRZFNPWYRWOG-UHFFFAOYSA-N phosphane;phosphoric acid Chemical compound P.OP(O)(O)=O IBIRZFNPWYRWOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 241000589291 Acinetobacter Species 0.000 description 1
- OIRDTQYFTABQOQ-KQYNXXCUSA-N Adenosine Natural products C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H]1O OIRDTQYFTABQOQ-KQYNXXCUSA-N 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 239000002126 C01EB10 - Adenosine Substances 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000331 Polyhydroxybutyrate Polymers 0.000 description 1
- MMDJDBSEMBIJBB-UHFFFAOYSA-N [O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[NH6+3] Chemical compound [O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[NH6+3] MMDJDBSEMBIJBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 229960005305 adenosine Drugs 0.000 description 1
- -1 adenosine triphosphates Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052816 inorganic phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000001226 triphosphate Substances 0.000 description 1
- 235000011178 triphosphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000052 vinegar Substances 0.000 description 1
- 235000021419 vinegar Nutrition 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/02—Aerobic processes
- C02F3/12—Activated sludge processes
- C02F3/1236—Particular type of activated sludge installations
- C02F3/1263—Sequencing batch reactors [SBR]
-
- 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
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
- C02F3/308—Biological phosphorus removal
Landscapes
- Activated Sludge Processes (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано в области биологической очистки сточных вод. Для осуществления очистки сточных вод активным илом в аэротенке предусматривают совмещение анаэробной зоны аэротенка с процессом ферментации осадка, т.е. получения летучих жирных кислот. При этом зона "дозревания" вынесена из аэротенка и находится в первичных отстойниках. Способ обеспечивает 100%-ную ферментацию и снижение запаха осадка сточных вод, а также глубокое – до 98% - удаление из сточных вод органических веществ и биогенных элементов - фосфора и азота. 1 пр.
Description
Изобретение относится к биологической очистке сточных вод.
Известен способ биологической очистки сточных вод активным илом (1), предусматривающий совмещение анаэробной зоны аэротенка с процессом ферментации осадка (получения летучих жирных кислот) - создание зоны "дозревания".
Однако данный способ может быть применен лишь на аэротенках, в которых возможно предотвращение метанового сбраживания в зонах "дозревания", при кратковременной подаче в эти зоны воздуха или кратковременного включения мешалок в этих зонах. В аэротенках, не имеющих мешалок, или в аэротенках, аэраторы которых не предназначены для периодического выключения аэрации при работе аэротенка (полимерные аэраторы, фильтросные пластины), внедрение способа биологической очистки сточных вод с зонами "дозревания" невозможно. Кроме этого, известный способ обеспечивает ферментацию лишь части осадка сточных вод, оставшейся в них после первичных отстойников (обычно на первичных отстойниках удаляется порядка 50% осадка поступающих сточных вод).
Задачей изобретения является глубокое удаление из сточных вод органических веществ и биогенных элементов (фосфора и азота) на всех конструкциях аэротенков, а также более глубокое удаление из сточных вод фосфора, чем в известном способе.
Поставленная задача решается способом биологической очистки сточных вод активным илом, предусматривающим совмещение анаэробной зоны очистки с процессом ферментации осадка (получения летучих жирных кислот) - создание зоны "дозревания", отличающимся тем, что эта зона "дозревания" вынесена из аэротенка и находится в первичных отстойниках.
В первичные отстойники поступает сточная вода и часть суспензии циркулирующего активного ила. Под действием гравитационных сил твердая фаза: взвешенные вещества сточной воды и активный ил оседают на дно отстойников и уплотняются до концентрации 30-40 г/л. Содержание кислорода в уплотненном осадке падает до величин 0,2-0,1 мг/л. Происходят гидролиз и ферментация органических веществ осадка на летучие жирные кислоты, и их содержание увеличивается с 0,3-0,7 до 10-15 мг⋅экв/л (в пересчете на уксусную кислоту). Размещение зоны "дозревания" в первичных отстойниках обеспечивает ферментацию 100% осадка поступающих сточных вод и, соответственно, обеспечивает большее образование летучих жирных кислот, а следовательно, и более глубокое удаление из сточных вод фосфора, чем при размещении зоны "дозревания" в аэротенке. При этом фосфат - аккумулирующие бактерии используют энергию, запасенную в виде полифосфатных связей (аналогичных макроэргическим связям в аденозинтрифосфатах - АТФ) для накопления в клетках образующихся жирных кислот как источник углерода в форме poly-b-hydroxybutyrate (PUB).
Впоследствии при попадании в аэротенке в аэробные условия накопленный материал (РНВ) окисляется с образованием новых клеток и одновременно генерируется новый запас полифосфатов из исходных сточных вод. При этом фосфаты удаляются из сточной воды при переходе неорганических фосфатов в энергетические полифосфаты, которые накапливаются в клетках бактерий.
Таким образом, создаются условия для преимущественного развития фосфат -аккумулирующих организмов (ФАО). Обычно содержание фосфора в иле не превышает 3-5%, но в иле, обогащенном acinetobacter (фосфат - аккумулирующие организмы - ФАО), может доходить до 20%.
В последующих рециклах ила обогащенного ФАО, при попадании в первичные отстойники, ФАО высвобождают фосфаты и, потребив летучие жирные кислоты (ЛЖК), поступают в аэротенке.
После аэротенка и вторичных отстойников избыточный активный ил подается на обезвоживание. Таким образом, достигается отбор избыточного ила с содержанием фосфора в несколько раз выше, чем при обычном аэробном способе биологической очистки.
Преимуществами способа является:
- возможность его реализации на очистных сооружениях, имеющих аэротенки любых конструкций:
- способ позволяет производить гидролиз и ферментацию (ацидофикацию) органических веществ не только суспензии активного ила, но и сырого осадка. Что улучшает показатели процесса биологической дефосфотации.
Кроме этого, ферментация 100% осадка поступающих на очистку сточных вод обеспечивает снижение запаха осадка, что особенно актуально для очистных сооружений, находящихся в черте города. Если исходный "сырой" осадок сточных вод имеет неприятный специфический канализационный запах, то ферментированный в зоне "дозревания" осадок имеет легкий запах уксуса.
Сущность предложенного способа поясняется следующим примером.
Пример осуществления способа. Сточные воды с содержанием аммонийного азота - 35 мг/л, фосфора фосфатов - 2,8 мг/л, БПК5 - 150 мг/л, взвешенных веществ - 150 мг/л, ХПК - 350 мг/л после решеток и песколовок при расходе 10000 м.куб. в сутки после решеток и песколовок подают в первичный отстойник. Туда же подают сгущенную иловую суспензию после вторичного отстойника в количестве 500 м. куб. в сутки с концентрацией активного ила 6 г/л. Осветленная сточная вода после вторичного отстойника поступает в верхний канал аэротенка, состоящего из аноксидной и аэробной зон. Осадок из первичного отстойника раз в двое суток также подают в верхний канал аэротенка.
После аэротенка иловую суспензию с концентрацией 3 г/л подают во вторичный отстойник. После вторичного отстойника сгущенная иловая суспензия в количестве 9500 м.куб. в сутки возвращается в верхний канал аэротенка и в количестве 500 м.куб. в сутки в первичный отстойник. Избыточный ил удаляют в илоуплотнители. Осветленная сточная вода после вторичного отстойника имеет состав: аммонийный азот 0,5 мг/л, фосфор фосфатов 0,05 мг/л, азот нитратов - 5 мг/л, БПК5 - 3 мг/л, взвешенные вещества - 9 мг/л, ХПК - 25 мг/л.
Степень удаления фосфора из очищаемой воды 98%.
Источники информации
1. Патент РФ №2424199, 2011 г.
Claims (1)
- Способ биологической очистки сточных вод активным илом, предусматривающий совмещение анаэробной зоны очистки с процессом ферментации осадка (получения летучих жирных кислот) - создание зоны "дозревания", отличающийся тем, что зона "дозревания" вынесена из аэротенка и находится в первичных отстойниках.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015138317A RU2633896C2 (ru) | 2015-09-08 | 2015-09-08 | Способ биологической очистки сточных вод активным илом |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015138317A RU2633896C2 (ru) | 2015-09-08 | 2015-09-08 | Способ биологической очистки сточных вод активным илом |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2015138317A RU2015138317A (ru) | 2017-03-16 |
| RU2633896C2 true RU2633896C2 (ru) | 2017-10-19 |
Family
ID=58454440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015138317A RU2633896C2 (ru) | 2015-09-08 | 2015-09-08 | Способ биологической очистки сточных вод активным илом |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2633896C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU189591U1 (ru) * | 2019-02-15 | 2019-05-28 | Сергей Васильевич Петров | Установка для очистки сточных вод |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109368791A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-02-22 | 北京工业大学 | 通过投加污泥发酵物实现短程反硝化厌氧氨氧化的方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5013441A (en) * | 1988-07-20 | 1991-05-07 | Goronszy Mervyn C | Biological nutrient removal with sludge bulking control in a batch activated sludge system |
| KR20020028410A (ko) * | 2000-10-09 | 2002-04-17 | 어성욱 | 침전지 부착형 혐기·호기 회전원판법을 이용한 오,폐수의질소, 인 제거 방법 |
| RU2230042C1 (ru) * | 2002-12-23 | 2004-06-10 | Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет | Способ удаления фосфора из сточной жидкости |
| RU2296110C1 (ru) * | 2005-08-15 | 2007-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Урал Процесс Инжиниринг Компания" (УПЕК) | Способ биологической очистки сточных вод |
| UA62216U (ru) * | 2007-05-15 | 2011-08-25 | Научно-Производственная Фирма "Экополимер" | Способ очистки сточных вод от биогенных элементов |
| RU122650U1 (ru) * | 2012-06-28 | 2012-12-10 | Станислав Григорьевич Амеличкин | Аэротенк глубокой очистки сточных вод |
-
2015
- 2015-09-08 RU RU2015138317A patent/RU2633896C2/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5013441A (en) * | 1988-07-20 | 1991-05-07 | Goronszy Mervyn C | Biological nutrient removal with sludge bulking control in a batch activated sludge system |
| KR20020028410A (ko) * | 2000-10-09 | 2002-04-17 | 어성욱 | 침전지 부착형 혐기·호기 회전원판법을 이용한 오,폐수의질소, 인 제거 방법 |
| RU2230042C1 (ru) * | 2002-12-23 | 2004-06-10 | Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет | Способ удаления фосфора из сточной жидкости |
| RU2296110C1 (ru) * | 2005-08-15 | 2007-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Урал Процесс Инжиниринг Компания" (УПЕК) | Способ биологической очистки сточных вод |
| UA62216U (ru) * | 2007-05-15 | 2011-08-25 | Научно-Производственная Фирма "Экополимер" | Способ очистки сточных вод от биогенных элементов |
| RU122650U1 (ru) * | 2012-06-28 | 2012-12-10 | Станислав Григорьевич Амеличкин | Аэротенк глубокой очистки сточных вод |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ХЕНЦЕ М. и др. Очистка сточных вод. М.: Мир, 2006, с.137. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU189591U1 (ru) * | 2019-02-15 | 2019-05-28 | Сергей Васильевич Петров | Установка для очистки сточных вод |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2015138317A (ru) | 2017-03-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Foladori et al. | Evolution of real municipal wastewater treatment in photobioreactors and microalgae-bacteria consortia using real-time parameters | |
| Karya et al. | Photo-oxygenation to support nitrification in an algal–bacterial consortium treating artificial wastewater | |
| Pijuan et al. | Reducing the startup time of aerobic granular sludge reactors through seeding floccular sludge with crushed aerobic granules | |
| Janssen et al. | Biological phosphorus removal | |
| Anbalagan et al. | Influence of hydraulic retention time on indigenous microalgae and activated sludge process | |
| Boelee et al. | Balancing the organic load and light supply in symbiotic microalgal–bacterial biofilm reactors treating synthetic municipal wastewater | |
| Chon et al. | Investigation of the sludge reduction mechanism in the anaerobic side-stream reactor process using several control biological wastewater treatment processes | |
| Andreottola et al. | Treatment of winery wastewater in a full-scale fixed bed biofilm reactor | |
| Semblante et al. | Effects of sludge retention time on oxic-settling-anoxic process performance: biosolids reduction and dewatering properties | |
| Elawwad et al. | Using an algal photo-bioreactor as a polishing step for secondary treated wastewater. | |
| CA2808142A1 (en) | Method of treating municipal wastewater and producing biomass with biopolymer production potential | |
| JP2024023215A (ja) | 廃水を処理する、及びクラスａ汚泥を生産するためのシステム及び方法 | |
| Miyake et al. | Pilot-scale demonstration of aerobic granular sludge augmentation applied to continuous-flow activated sludge process for the treatment of low-strength municipal wastewater | |
| Katsou et al. | Coupling the treatment of low strength anaerobic effluent with fermented biowaste for nutrient removal via nitrite | |
| RU2633896C2 (ru) | Способ биологической очистки сточных вод активным илом | |
| Azhdarpoor et al. | Investigation of a new double-stage aerobic-anoxic continuous-flow cyclic baffled bioreactor efficiency for wastewater nutrient removal | |
| Li et al. | Combined application analysis of MBBR and magnetic coagulation process in a full-scale project | |
| Abdulsada | Evaluation of microalgae for secondary and tertiary wastewater treatment | |
| Arbib et al. | Large-scale demonstration of microalgae-based wastewater biorefineries | |
| Gouider et al. | Integrated physicochemical and biological treatment process for fluoride and phosphorus removal from fertilizer plant wastewater | |
| Rico et al. | Anaerobic digestion of the liquid fraction of dairy manure separated by screw pressing and centrifugation in a upflow anaerobic sludge blanket reactor at 25 C | |
| WO2010064608A1 (ja) | 水処理方法および水処理槽 | |
| Gouider et al. | Treatment of wastewaters from phosphate fertilizer industry | |
| Laurent et al. | Operating a semi-continuous raceway pond allows to link pH and oxygen dynamics to the interaction between microalgae and bacteria | |
| Ramos et al. | Feasibility of a microalgal wastewater treatment for the removal of nutrients under non‐sterile conditions and carbon limitation |