RU2736187C1 - Method and device for cleaning domestic waste water - Google Patents

Method and device for cleaning domestic waste water Download PDF

Info

Publication number
RU2736187C1
RU2736187C1 RU2019117388A RU2019117388A RU2736187C1 RU 2736187 C1 RU2736187 C1 RU 2736187C1 RU 2019117388 A RU2019117388 A RU 2019117388A RU 2019117388 A RU2019117388 A RU 2019117388A RU 2736187 C1 RU2736187 C1 RU 2736187C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chamber
overflow hole
clarified
cassette
submersible pump
Prior art date
Application number
RU2019117388A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Станислав Анатольевич Галай
Андрей Викторович Горкуценко
Original Assignee
Станислав Анатольевич Галай
Общество с ограниченной ответственностью "КОЛО ВЕСИ"
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 Станислав Анатольевич Галай, Общество с ограниченной ответственностью "КОЛО ВЕСИ" filed Critical Станислав Анатольевич Галай
Priority to RU2019117388A priority Critical patent/RU2736187C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2736187C1 publication Critical patent/RU2736187C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/74Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with air
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02Aerobic processes
    • C02F3/06Aerobic processes using submerged filters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02Aerobic processes
    • C02F3/12Activated sludge processes
    • C02F3/22Activated sludge processes using circulation pipes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/30Aerobic and anaerobic processes
    • C02F3/301Aerobic and anaerobic treatment in the same reactor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Abstract

FIELD: water purification.
SUBSTANCE: group of inventions is intended for purification of domestic waste water treatment of suspended substances, compounds of nitrogen, phosphorus and hard-to-oxidize organic compounds. Method comprises feeding effluents, first purified from coarse impurities, into chamber 1, at the stage of anaerobic purification in the presence of anaerobic bacteria of floating silt with content of 2.5–3.0 g/l and dissolved oxygen of not more than 1.0 mg/l. Through overflow hole 7 waste water from chamber 1 together with the sludge part is supplied to chamber 3 for the aerobic cleaning stage, performed when air is supplied from compressor via hose 18 on cassette 6 with biofilters located in area of overflow hole 7. Then, afterpurification of waste water in chamber 3 on cassette 6 with biofilters arranged in area of overflow hole 7 into chamber 4. Part of clarified flow carrying active sludge is supplied from chamber 3 by submersible pump 5 into basket of aerator 11 for reflux of loading 12, from which liquid is distributed through holes in plates 15 so that 10–15 % of flow is returned to chamber 1, and 85–90 % of flow is fed into chamber 3. Clarified effluent passes final sludge in pyramidal truncated part of chamber 4 and is brought out of device by means of drain pipe or submersible pump 5. In another embodiment, a device is provided, which is a cylindrical container with sewage water inlet branch pipes and clarified water outlet, divided into four chambers by vertical partitions, in which holes are made, through which sewage circulation inside device is performed. In the top part of the device there is a basket of aerator 11 with loading 12 and plate 15 with holes for distribution of liquid flowing down on the loading into chambers 1 and 3 of the device. Inlet branch pipe is located in anaerobic cleaning chamber 1. Chamber 2 of aerobic cleaning includes hose 18 of air supply from compressor and cassette 6 with bio filters, located in area of overflow hole 7 into chamber 3. Afterpurification chamber 3 includes biofilter cassette 6 located in the area of overflow hole 7 into chamber 4, as well as submersible pump 5 to supply part of clarified flow carrying active sludge into basket of aerator 11. Chamber 4 comprises clarified water outlet pipe and submersible pump 5.
EFFECT: group of inventions provides reduction of device dimensions, as well as quality of treated water according to BOD, COD, compounds of nitrogen, phosphorus, difficult-to-oxidize organic compounds corresponding to maximum allowable concentration for discharge into fisheries for fishery purposes.
6 cl, 2 dwg, 3 tbl

Description

Известны разнообразные способы, сооружения и устройства очистки хозяйственно-бытовых сточных вод, включающие многоступенчатую анаэробно-аэробную обработку потока с использованием как прикрепленной, так и находящейся во взвешенном состоянии микрофлоры. Известны также разнообразные стационарные и передвижные устройства, станции и установки биологической очистки сточных вод.A variety of methods, structures and devices for the treatment of domestic wastewater are known, including multistage anaerobic-aerobic treatment of the flow using both attached and suspended microflora. A variety of stationary and mobile devices, stations and installations for biological wastewater treatment are also known.

Известен способ очистки сточных вод от азота аммонийных соединений в армированном сталью пластиковом резервуаре, разделенном на 3 сообщающиеся камеры. Биофильтры в них расположены в первой и третьей камерах. Первая камера содержит анаэробные бактерии для удаления органических соединений. Во второй камере находится воздушный диффузор и аэробные бактерии для удаления азотсодержащих соединений. Третья камера включает узел насоса и выходной фильтр. Полученная очищенная вода избирательно отводится из третьей камеры через выпускное отверстие. (Патент US 8372274 B2, CO2F 3/06, 2013 г.).A known method for purifying wastewater from nitrogen ammonium compounds in a steel-reinforced plastic tank, divided into 3 communicating chambers. Biofilters in them are located in the first and third chambers. The first chamber contains anaerobic bacteria to remove organic compounds. The second chamber contains an air diffuser and aerobic bacteria to remove nitrogen-containing compounds. The third chamber contains the pump assembly and outlet filter. The resulting purified water is selectively discharged from the third chamber through an outlet. (US patent 8372274 B2, CO2F 3/06, 2013).

Недостатками этого способа являются ограниченные функциональные возможности, поскольку он направлен на очистку сточных вод от азота аммонийных солей и не способствует удалению фосфатов, отсутствие в устройстве аэрационного блока не позволяет повысить качество очищенных стоков.The disadvantages of this method are limited functionality, since it is aimed at purifying wastewater from nitrogen ammonium salts and does not contribute to the removal of phosphates, the absence of an aeration unit in the device does not allow improving the quality of treated effluents.

Известен способ и устройство очистки сточных вод из жилого дома. Устройство дополнительно содержит накопительную камеру для сточных вод, поступающих из дома, и дезинфицирующую камеру. Очистка от органических соединений и азотсодержащих веществ происходит в двух камерах, снабженных биофильтрами. Перекачка жидкости производится насосом (Патент US 5868927 A, CO2F 9/00, 1999 г.).The known method and device for wastewater treatment from a residential building. The device additionally contains a storage chamber for waste water coming from the house and a disinfecting chamber. Cleaning from organic compounds and nitrogen-containing substances takes place in two chambers equipped with biofilters. The liquid is pumped by a pump (Patent US 5868927 A, CO2F 9/00, 1999).

Недостатком этого способа служит многоступенчатость, сложность оборудования, использование дополнительно дезинфицирующих средств, повышение расходов на содержание системы, наличие неприятного запаха.The disadvantage of this method is the multistage nature, the complexity of the equipment, the use of additional disinfectants, increased costs of maintaining the system, the presence of an unpleasant odor.

Известна малогабаритная установка для очистки сточных вод отдельных домов, жилых застроек, гостиниц и т.п., состоящая из аэрационной камеры, камеры осаждения и дезинфекционной камеры. Камера осаждения разделена на ряд функциональных отсеков (Патент ЕР 1451115 В1, C02F 3/1242, 2004 г.).Known small-sized installation for wastewater treatment of individual houses, residential buildings, hotels, etc., consisting of an aeration chamber, a sedimentation chamber and a disinfection chamber. The deposition chamber is divided into a number of functional compartments (Patent EP 1451115 B1, C02F 3/1242, 2004).

Недостатком указанной установки служит низкая эффективность очистки сточных вод из-за плохо организованной циркуляции потоков.The disadvantage of this installation is the low efficiency of wastewater treatment due to poorly organized flow circulation.

Известны способ и установка очистки сточных вод, предусматривающие накопление сточной воды, удаление фосфорных и азотсодержащих соединений, аэробную обработку микроорганизмами для захвата гетеротрофных бактерий в аэрационном отделении установки, доочистка от аутотрофных бактерий во втором аэрационном отделении. Таким образом поглощается азот и сероводород (Патент WO 2005026064 A1, C02F 3/1215? 2005 г.).The known method and installation of wastewater treatment, providing for the accumulation of wastewater, removal of phosphorus and nitrogen-containing compounds, aerobic treatment by microorganisms to capture heterotrophic bacteria in the aeration section of the installation, additional purification from autotrophic bacteria in the second aeration section. Thus, nitrogen and hydrogen sulfide are absorbed (Patent WO 2005026064 A1, C02F 3/1215–2005).

Недостатком указанного способа служит возможность затопления установки в случае отказа работы погружного насоса, обеспечивающего как прямой, так и обратный поток.The disadvantage of this method is the possibility of flooding the installation in the event of failure of the submersible pump, which provides both direct and reverse flow.

Известна трехступенчатая компактная установка очистки сточных вод для использования в домах и зданиях, не подключенных к городским канализационным сетям. В цилиндрической емкости из бетона реализуются процессы седиментации и биологической очистки стоков с помощью анаэробных и аэробных микроорганизмов. Предусмотрено хлорирование стоков после завершения анаэробного процесса очистки. Аэробный процесс очистки реализуется в следующем отсеке, куда подается воздух и создается турбулентность. Установка эффективна по очистки стоков от азотсодержащих соединений (Патент US 6406619 B1, CJ2F 3/1242, 2008 гг.).A three-stage compact wastewater treatment plant is known for use in homes and buildings that are not connected to city sewer networks. In a cylindrical container made of concrete, the processes of sedimentation and biological wastewater treatment are carried out using anaerobic and aerobic microorganisms. The chlorination of effluents is provided after the completion of the anaerobic purification process. The aerobic cleaning process is carried out in the next compartment, where air is supplied and turbulence is created. The installation is effective in purifying wastewater from nitrogen-containing compounds (Patent US 6406619 B1, CJ2F 3/1242, 2008).

Недостатком служит операция хлорирования стоков в процессе очистки, что повышает экологическую нагрузку и требует дополнительных решений по ее снижению.The disadvantage is the operation of chlorination of effluents in the treatment process, which increases the environmental load and requires additional solutions to reduce it.

Известен способ очистки аммоний содержащих сточных вод. Его реализуют в установке для очистки сточных вод с активным илом. Сначала с помощью аэробных окисляющих бактерий (АОБ) аммоний переходит в нитрит, а затем посредством анаэробных окисляющих бактерий (АМОКС) аммоний и нитрит преобразуются в элементарный азот. Способ обеспечивает полное удаление азота (Патент РФ 2477709, CO2F 3/30, 2013 г.).A known method of purification of ammonium-containing wastewater. It is implemented in an activated sludge wastewater treatment plant. First, with the help of aerobic oxidizing bacteria (AOB), ammonium is converted to nitrite, and then, with the help of anaerobic oxidizing bacteria (AMOCS), ammonium and nitrite are converted into elemental nitrogen. The method provides complete removal of nitrogen (RF Patent 2477709, CO2F 3/30, 2013).

Недостатком способа служит его малая эффективность по очистке сточных вод от фосфорных соединений и высокий расход кислорода. При этом ил теряет углерод и свою активность. Для сепарации легкой и тяжелой фракции ила необходим дополнительно гидроциклон.The disadvantage of this method is its low efficiency in the purification of wastewater from phosphorus compounds and high oxygen consumption. In this case, the sludge loses carbon and its activity. For the separation of light and heavy sludge fraction, an additional hydrocyclone is required.

Известна установка очистки хозяйственно-бытовых сточных вод на нефтегазодобывающих платформах, терминалах и судах, представляющая собой модуль последовательно соединенных узлов: отстойника-усреднителя, устройства приема исходной сточной воды, анаэробного блока, блока мембранной фильтрации и вспомогательного оборудования. При этом анаэробный блок выполнен с возможностью подачи в него возвратного активного ила вместе со сточной водой из оксидного блока. Оксидный блок выполнен с возможностью подачи в него возвратного ила из мембранного блока и снабжен аэратором; блок мембранной фильтрации также снабжен аэратором и вакуумным устройством отвода очищенной воды на сброс. Установка надежна в эксплуатации и позволяет по качеству очистки выполнять требования существующих нормативных документов по концентрациям загрязняющих веществ (Патент РФ 2537611, C02F 9/14, 2015 г.). Однако установка металлоемкая, громоздкая и дорогостоящая, что ограничивает ее широкое применение для индивидуального использования в коттеджных поселках.Known installation for the treatment of domestic wastewater on oil and gas production platforms, terminals and ships, which is a module of series-connected units: a sump-homogenizer, a device for receiving initial wastewater, an anaerobic unit, a membrane filtration unit and auxiliary equipment. In this case, the anaerobic block is configured to supply return activated sludge together with waste water from the oxide block. The oxide block is configured to supply return sludge from the membrane block to it and is equipped with an aerator; the membrane filtration unit is also equipped with an aerator and a vacuum device for removing purified water for discharge. The installation is reliable in operation and allows the quality of cleaning to comply with the requirements of existing regulatory documents on the concentration of pollutants (RF Patent 2537611, C02F 9/14, 2015). However, the installation is metal-consuming, cumbersome and expensive, which limits its widespread use for individual use in cottage villages.

Известна установка биологической очистки бытовых сточных вод, содержащая последовательно расположенные по направлению движения потока накопитель-усреднитель, песколовку, два блока биологической очистки, третичный отстойник и систему технологических трубопроводов. Каждый из блоков биологической очистки содержит двухсекционный погружной барабанный биофильтр с плоскостной загрузкой и вторичный отстойник. Последний представляет собой открытую емкость, включающую 2-4 поперечных кассетных фильтра с закрепленной загрузкой из фракционированного цеолита и камер отстаивания. Количество отстойников в каждом блоке составляет от 1 до 3. Такое устройство позволяет быстро наращивать биомассу микроорганизмов и эффективно поглощать фосфор и азотсодержащие вещества (Патент РФ 2323891, CO2F 3/06, CO2F 9/00, 2008 г.).Known installation for biological treatment of domestic wastewater, containing sequentially located in the direction of flow of the accumulator-homogenizer, sand trap, two blocks of biological treatment, tertiary settling tank and a system of technological pipelines. Each of the biological treatment units contains a two-section submersible drum biofilter with flat loading and a secondary clarifier. The latter is an open container that includes 2-4 transverse cassette filters with a fixed loading of fractionated zeolite and settling chambers. The number of settling tanks in each block is from 1 to 3. Such a device allows you to quickly build up the biomass of microorganisms and efficiently absorb phosphorus and nitrogen-containing substances (RF Patent 2323891, CO2F 3/06, CO2F 9/00, 2008).

Недостатком указанной системы служит отсутствие компактности, наличие сопротивлений движению жидкости по трубопроводам, значительное количество в устройстве отстойников, затрудняющих циркуляцию, наличие решеток-сит, требующих частой замены, неудобства в эксплуатации установки в условиях индивидуальных хозяйств.The disadvantage of this system is the lack of compactness, the presence of resistance to the movement of liquid through pipelines, a significant number of settling tanks in the device that impede circulation, the presence of sieve grates that require frequent replacement, inconvenience in operating the installation in the conditions of individual farms.

Близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является малогабаритная установка для очистки сточных вод, состоящая из последовательно соединенных трех емкостей. Очистка стоков от фосфор- и азотсодержащих соединений и углеводородов происходит в указанной установке с помощью анаэробных и аэробных микроорганизмов и микроорганизмов активного ила (Патент DE 10041665 A1, C02F 3/1242, 2002 г.).Close in technical essence to the proposed invention is a small-sized wastewater treatment plant, consisting of three tanks connected in series. Purification of effluents from phosphorus and nitrogen-containing compounds and hydrocarbons occurs in the specified installation using anaerobic and aerobic microorganisms and microorganisms of activated sludge (Patent DE 10041665 A1, C02F 3/1242, 2002).

Недостатком установки служит то, что она собрана не в едином блоке и требует постоянного ухода при эксплуатации.The disadvantage of the installation is that it is not assembled in a single unit and requires constant maintenance during operation.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению служит мини установка для очистки сточных вод с малым потоком (от 1 до 8 м3/сутки), имеющая единый металлический корпус с крышкой. Внутренний объем разделен перегородками на отделения первичного отстаивания, отделения с анаэробными и аэробными микроорганизмами. Внутренняя рециркуляция очищенной воды с осадочным илом происходит между седиментационным отсеком и первичным осадочным отделением. Нагнетание воздуха между отделениями производится бесшумным компрессором малой мощности. В верхней части установки расположен аэратор с легкой загрузкой из полимерных материалов. Эффективность очистки находится в пределах 80-86% от первоначальных концентраций вредных веществ. (Патент US 6210578 В1; C02F 3/1242; 2001). Недостатком такой установки является то, что она выполнена из металла, и при постоянном контакте с агрессивной средой быстро выходит из строя. Придание ей коррозионной стойкости требует дополнительных затрат. Качество очищаемой воды по ряду показателей не удовлетворяет санитарно-гигиеническим требованиям и нормам РФ.Closest to the proposed invention is a mini installation for wastewater treatment with a low flow (from 1 to 8 m 3 / day), which has a single metal body with a cover. The internal volume is divided by partitions into compartments for primary sedimentation, compartments with anaerobic and aerobic microorganisms. Internal recirculation of treated water with sediment sludge occurs between the sedimentation compartment and the primary sediment compartment. Air is pumped between the compartments by a low-power silent compressor. In the upper part of the unit there is a light-loading aerator made of polymeric materials. The cleaning efficiency is within 80-86% of the initial concentrations of harmful substances. (US Patent 6,210,578 B1; C02F 3/1242; 2001). The disadvantage of such an installation is that it is made of metal, and with constant contact with an aggressive environment, it quickly breaks down. Giving it corrosion resistance requires additional costs. The quality of the treated water for a number of indicators does not meet the sanitary and hygienic requirements and standards of the Russian Federation.

Техническим результатом заявленного изобретения является снижение габаритов, исключение металлических частей и узлов, размещение всех элементов устройства в единой цилиндрической емкости, выполненной из полимерного материала, стабильным функционированием устройства без вмешательства его владельца. Степень очистки бытовых сточных вод обеспечивается не менее чем на 98-99% по основным контролируемым параметрам (взвешенным веществам и БПК - ХПК).The technical result of the claimed invention is to reduce the size, eliminate metal parts and assemblies, place all elements of the device in a single cylindrical container made of polymer material, stable operation of the device without the intervention of its owner. The degree of domestic wastewater treatment is provided by at least 98-99% according to the main controlled parameters (suspended solids and BOD - COD).

Технический результат достигается тем, что очищаемую воду по заданному режиму циркуляции, обусловленному конструкцией устройства, разделенному на четыре камеры вертикальными перегородками, последовательно проводят через анаэробную и аэробные стадии обработки активным илом и микроорганизмами, обладающими различным ферментным дыханием. Обеспечение микроорганизмов кислородом производится аэрирующим устройством, позволяющим насыщать жидкость при распылении, возвращая ее в необходимых объемах на указанные стадии обработки с тем, чтобы жидкость с наибольшей эффективностью очищалась от содержащихся в ней органических веществ, фосфор и аммоний содержащих соединений, нитритов и нитратов.The technical result is achieved by the fact that the purified water according to a given circulation regime, due to the design of the device, divided into four chambers by vertical partitions, is sequentially passed through the anaerobic and aerobic stages of treatment with activated sludge and microorganisms with different enzymatic respiration. The supply of oxygen to microorganisms is carried out by an aerating device that allows saturating the liquid when spraying, returning it in the required volumes to the indicated processing stages so that the liquid is most effectively purified from the organic substances contained in it, phosphorus and ammonium-containing compounds, nitrites and nitrates.

Способ осуществляют следующим образом: Исходную сточную воду, предварительно очищенную от грубо дисперсных примесей, с показателями: взвешенные вещества, мг/л 281,9; азот аммонийный, мг/л 26,9; азот общий, мг/л 29-30; фосфаты 3,6 мг/л; БПК, мгО2/л 77,2; ХПК, мгО2/л 89,3 подают в камеру 1 (фиг. 2) на стадию анаэробной очистки, где в присутствии анаэробных бактерий плавающего ила (содержание 2,5-3,0 г/л за счет его частичного возврата из камеры 3 и аэратора 11) и растворенного кислорода не более 1,0 мг/л, происходит гликолиз легко окисляемых органических веществ, аммонолиз аммонийных солей и развитие фосфат-аккумулирующих микроорганизмов и, как следствие, биологическое поглощение фосфора до максимальных концентраций 0,18 мг/л. Это оказывается возможным, поскольку в камеру 1, помимо основного входящего потока жидкости, поступает периодически (по мере включения погружного насоса 5 в камере 3) 1/7-1/10 часть осветленного потока из аэратора, несущего с собой активный ил и повышающего содержание образующихся низкомолекулярных жирных кислот. При этом нагрузка на активный ил по БПК составляет 2,5-3,5 мгО2/г. В процессе жизнедеятельности гетеротрофных анаэробных микроорганизмов имеет место ферментативный гидролиз углеводородов с образованием низкомолекулярных соединений, в частности простых линейных низкомолекулярных кислот и альдегидов, восстановление окисленных форм азота и потребление микроорганизмами в качестве питания фосфора (фосфатов). Возврат из аэратора некоторого объема очищенной воды необходимо для восстановления нитратного азота. Нагрузка на активный ил по азоту в пределах 3,5-4,2 мг/г.The method is carried out as follows: Initial waste water, previously purified from coarsely dispersed impurities, with indicators: suspended matter, mg / l 281.9; ammonium nitrogen, mg / l 26.9; total nitrogen, mg / l 29-30; phosphates 3.6 mg / l; BOD, mgO 2 / l 77.2; COD, mgO 2 / l 89.3 is fed into chamber 1 (Fig. 2) to the stage of anaerobic purification, where, in the presence of anaerobic bacteria, floating sludge (content 2.5-3.0 g / l due to its partial return from chamber 3 and aerator 11) and dissolved oxygen not exceeding 1.0 mg / l, glycolysis of easily oxidized organic substances, ammonolysis of ammonium salts and the development of phosphate-accumulating microorganisms and, as a consequence, biological absorption of phosphorus to a maximum concentration of 0.18 mg / l. This is possible because in addition to the main incoming fluid flow, chamber 1 receives periodically (as the submersible pump 5 is turned on in chamber 3) 1 / 7-1 / 10 of the clarified flow from the aerator, which carries activated sludge and increases the content of the resulting low molecular weight fatty acids. In this case, the load on the activated sludge according to the BOD is 2.5-3.5 mgO 2 / g. In the process of life of heterotrophic anaerobic microorganisms, enzymatic hydrolysis of hydrocarbons takes place with the formation of low molecular weight compounds, in particular simple linear low molecular weight acids and aldehydes, the reduction of oxidized forms of nitrogen and the consumption of phosphorus (phosphates) by microorganisms as food. The return of a certain volume of purified water from the aerator is necessary for the recovery of nitrate nitrogen. The load on activated sludge in terms of nitrogen is in the range of 3.5-4.2 mg / g.

Через переливное отверстие в камере 1 жидкость вместе с иловой частью из камеры 1 поступает в камеру 2, где имеется кассета 6 с биофильтрами и куда подается по шлангу 18 воздух от вынесенного компрессора так, чтобы поступающий кислород в наибольшей степени приходился на образующуюся биопленку на поверхности фильтров, расположенных в районе переливного отверстия из камеры 2 в камеру 3. Нагрузка на активный ил при этом достигает значений по БПК до 12 мгО2/г. Здесь в камере 2 происходит аэробная стадия очистки жидкости. Концентрация растворенного кислорода в этой камере максимальная 4,0-4,5 мг/л. Смешанный биоценоз гетеротрофных и автотрофных микроорганизмов потребляет практически всю органическую часть сточных вод. Нагрузка на активный ил по азоту составляет 0,8-1,3 мг/г, по СПАВ - 0,15-0,25 мг/г. Оставшиеся после анаэробной стадии органические соединения полностью окисляются, интенсифицируются процессы перехода нитритов в нитраты и далее в свободный азот. Длительность аэробной стадии определяется нагрузкой на активный ил по азоту, поверхностно-активным веществам и жирам, некоторым циклическим трудноокисляемым органическим соединениям. На этой стадии практически на 80-90% жидкость очищается от указанных загрязнений (см. табл. 1).Through the overflow hole in chamber 1, the liquid, together with the sludge part from chamber 1, enters chamber 2, where there is a cassette 6 with biofilters and where air from the external compressor is supplied through a hose 18 so that the incoming oxygen mostly falls on the resulting biofilm on the surface of the filters located in the area of the overflow hole from chamber 2 to chamber 3. The load on the activated sludge in this case reaches values for BOD up to 12 mgO 2 / g. Here, in chamber 2, the aerobic stage of liquid purification takes place. The concentration of dissolved oxygen in this chamber is maximum 4.0-4.5 mg / l. A mixed biocenosis of heterotrophic and autotrophic microorganisms consumes almost the entire organic part of wastewater. The load on the activated sludge in terms of nitrogen is 0.8-1.3 mg / g, in terms of synthetic surfactants - 0.15-0.25 mg / g. The organic compounds remaining after the anaerobic stage are completely oxidized, the processes of the transition of nitrites to nitrates and further to free nitrogen are intensified. The duration of the aerobic stage is determined by the load on the activated sludge in terms of nitrogen, surfactants and fats, some cyclic difficult-to-oxidize organic compounds. At this stage, almost 80-90% of the liquid is purified from the specified contaminants (see table. 1).

Доочистка сточных вод происходит в камере 3, где также имеется кассета 6 с биофильтрами, расположенная в районе переливного отверстия из камеры 3 в камеру 4, и погружной насос 5, укрепленный на подвижной по вертикали полке с возможностью установки насоса в наиболее оптимальном положении. Насос предназначен для периодической подачи жидкости и ила в корзину с аэратором 11, где с помощью оригинального распылителя 13 жидкость и ил обогащаются кислородом воздуха, происходит равномерное орошение расположенной в корзине загрузки 12. Сток жидкости с загрузки устроен так, что основная ее часть возвращается обратно в камеру 3 (85-90%), и только 10-15% возвращается в камеру 1. На этой стадии обеспечивается концентрация растворенного кислорода в пределах 3,2-4,0 мг/л, что позволяет реализовать процессы доокисления некоторых оставшихся в жидкости трудно окисляемых органических соединений. Погружной насос 5 включается с помощью электрокоммутационного устройства при получении сигналов от датчиков уровня жидкости в камере. В результате доочистки состав воды приводится к нормативным показателям.Additional wastewater treatment takes place in chamber 3, where there is also a cassette 6 with biofilters, located in the area of the overflow from chamber 3 to chamber 4, and a submersible pump 5, mounted on a vertically movable shelf with the ability to install the pump in the most optimal position. The pump is designed for periodic supply of liquid and sludge to the basket with aerator 11, where with the help of the original sprayer 13 the liquid and sludge are enriched with air oxygen, uniform irrigation of the load located in the basket takes place 12. The liquid drain from the load is arranged so that its main part returns back to chamber 3 (85-90%), and only 10-15% returns to chamber 1. At this stage, the concentration of dissolved oxygen in the range of 3.2-4.0 mg / l is provided, which makes it possible to implement the processes of additional oxidation of some remaining in the liquid difficult oxidizable organic compounds. The submersible pump 5 is turned on by means of an electrical switching device upon receiving signals from the liquid level sensors in the chamber. As a result of additional treatment, the composition of the water is brought to the standard indicators.

Очищенная от загрязнений жидкость с незначительными количествами ила поступает через переливное отверстие камеры 3 в камеру 4, где устроен усеченный к низу пирамидальный отстойник 9, в который сверху непосредственно входит патрубок 8 сливной трубы 10 для эвакуации очищенного стока наружу устройства. Вода, поступая в камеру 4, заходит в отстойник снизу, замедляется, накапливается в перевернутой усеченной пирамиде и освобождается от ила. Отводящий патрубок 8 при этом расположен по уровню от поверхности земли ниже подводящего патрубка 16, поэтому сток уходит из устройства самотеком. Однако на случай ситуаций, когда существует необходимость освободить камеру 4 от жидкости, предусмотрен вариант с помощью встраиваемого в отстойник погружного насоса 5 с автономным выводящим трубопроводом 10. Длительность процесса очистки хозяйственно-бытовых сточных вод 4 часа.The liquid purified from impurities with small amounts of sludge enters through the overflow opening of chamber 3 into chamber 4, where a pyramidal sump 9, truncated to the bottom, is arranged, into which the branch pipe 8 of the drain pipe 10 directly enters from above to evacuate the treated effluent outside the device. Water entering chamber 4 enters the sump from below, slows down, accumulates in an inverted truncated pyramid and is freed from silt. In this case, the outlet pipe 8 is located at a level from the surface of the earth below the inlet pipe 16, so the drain leaves the device by gravity. However, in case of situations when there is a need to free the chamber 4 from liquid, an option is provided with the help of a submersible pump 5 built into the sump with an autonomous outlet pipeline 10. The duration of the process of cleaning domestic waste water is 4 hours.

В таблице 2 представлены показатели качества очищенной воды и эффективность работы устройства по очистке бытовых сточных вод.Table 2 shows the indicators of the quality of the treated water and the efficiency of the device for the treatment of domestic wastewater.

Таким образом, полученные данные по качеству очищенной сточной воды, конструкции устройства, трудовым и материальным затратам согласно предложенному способу в целом свидетельствуют о преимуществах по сравнению с известным способом (см. табл. 3).Thus, the obtained data on the quality of the treated waste water, the design of the device, labor and material costs according to the proposed method as a whole indicate the advantages over the known method (see Table 3).

Корпус предлагаемого устройства, выполненный из ударопрочного листового полипропилена, и отсутствие металлических узлов и деталей выгодно отличает его от прототипа, собранного в металлической емкости и насыщенного металлическими коррозионно активными перегородками. Срок службы предлагаемого устройства значительно выше, а энергоемкость на сборку и эксплуатацию ниже.The body of the proposed device, made of impact-resistant polypropylene sheet, and the absence of metal assemblies and parts distinguishes it favorably from the prototype assembled in a metal container and saturated with metal corrosive partitions. The service life of the proposed device is much higher, and the energy consumption for assembly and operation is lower.

Полученные и представленные в таблицах данные свидетельствуют о том, что заявляемые показатели обеспечивают достижение качества очищенной воды по БПК, ХПК, соединениям азота, фосфора, трудноокисляемым органическим соединениям, соответствующим ПДК на сброс в водоемы рыбохозяйственного назначения.The data obtained and presented in the tables indicate that the claimed indicators ensure the achievement of the quality of purified water in terms of BOD, COD, nitrogen, phosphorus compounds, difficult-to-oxidize organic compounds, corresponding to the MPC for discharge into fishery water bodies.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Claims (10)

1. Способ биологической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод, включающий разделение потока на очищенную жидкость и твердую массу загрязнений, отличающийся тем, что подачу сточных вод, предварительно очищенных от грубодисперсных примесей, в камеру 1, на стадии анаэробной очистки в присутствии анаэробных бактерий плавающего ила с содержанием 2,5-3,0 г/л и растворенного кислорода не более 1,0 мг/л;1. A method of biological treatment of domestic wastewater, including the separation of the flow into a purified liquid and a solid mass of pollution, characterized in that the supply of wastewater, previously purified from coarse impurities, into chamber 1, at the stage of anaerobic purification in the presence of anaerobic bacteria of floating sludge with a content of 2.5-3.0 g / l and dissolved oxygen no more than 1.0 mg / l; - подачу через переливное отверстие 7 сточных вод из камеры 1 вместе с иловой частью, где при подаче воздуха от компрессора по шлангу 18 на кассете 6 с биофильтрами, расположенной в районе переливного отверстия 7 в камеру 3, осуществляется аэробная стадия очистки;- feeding through the overflow hole 7 wastewater from the chamber 1 together with the sludge part, where, when air is supplied from the compressor through the hose 18 on the cassette 6 with biofilters, located in the area of the overflow hole 7 into the chamber 3, the aerobic stage of cleaning is carried out; - доочистка сточных вод осуществляется в камере 3 на кассете 6 с биофильтрами, расположенной в районе переливного отверстия 7 в камеру 4;- post-treatment of wastewater is carried out in chamber 3 on a cassette 6 with biofilters, located in the area of the overflow hole 7 into chamber 4; - при этом часть осветленного потока, несущего с собой активный ил, из камеры 3 с помощью погружного насоса 5 подают в корзину аэратора 11 на орошение загрузки 12, откуда жидкость через отверстия в плитах 15 распределяется таким образом, что 10-15% потока возвращается в камеру 1, а 85-90% потока в камеру 3;- in this case, part of the clarified flow carrying activated sludge from chamber 3 with the help of a submersible pump 5 is fed into the basket of the aerator 11 for irrigation of the load 12, from where the liquid is distributed through the holes in the plates 15 in such a way that 10-15% of the flow returns to chamber 1, and 85-90% of the flow into chamber 3; - осветленный сток проходит окончательный отстой в пирамидальной усеченной части камеры 4 и выводится наружу устройства с помощью сливной трубы или погружным насосом 5.- the clarified effluent passes the final sludge in the pyramidal truncated part of the chamber 4 and is discharged outside the device using a drain pipe or a submersible pump 5. 2. Устройство для очистки хозяйственно-бытовых сточных вод, представляющее собой цилиндрическую емкость с патрубками входа сточных вод и выхода осветленной воды, разделенную на четыре камеры вертикальными перегородками, в которых выполнены отверстия, через которые осуществляется циркуляция стоков внутри устройства, отличающееся тем, что содержит в верхней части корзину аэратора 11 с загрузкой 12 и плитой 15 с отверстиями для распределения стекающей по загрузке жидкости в камеры 1 и 3 устройства; входящий патрубок расположен в камере 1 анаэробной очистки; камера 2 аэробной очистки включает шланг 18 подачи воздуха от компрессора и кассету 6 с биофильтрами, расположенную в районе переливного отверстия 7 в камеру 3; камера 3 доочистки включает кассету 6 биофильтра, расположенную в районе переливного отверстия 7 в камеру 4, а также погружной насос 5 для подачи части осветленного потока, несущего с собой активный ил, в корзину аэратора 11; камера 4 содержит патрубок выхода осветленной воды и погружной насос 5.2. A device for the treatment of domestic wastewater, which is a cylindrical container with sewage inlet and clarified water outlet, divided into four chambers by vertical partitions, in which holes are made through which the wastewater circulates inside the device, characterized in that it contains in the upper part of the basket of the aerator 11 with loading 12 and plate 15 with holes for distributing the liquid flowing down the loading into chambers 1 and 3 of the device; the inlet pipe is located in the anaerobic cleaning chamber 1; the aerobic cleaning chamber 2 includes a hose 18 for supplying air from the compressor and a cassette 6 with biofilters located in the area of the overflow hole 7 into the chamber 3; the post-treatment chamber 3 includes a biofilter cassette 6 located in the area of the overflow opening 7 into the chamber 4, as well as a submersible pump 5 for supplying a part of the clarified stream carrying activated sludge to the aerator basket 11; chamber 4 contains a branch pipe for the outlet of clarified water and a submersible pump 5. 3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что переливные отверстия в перегородках между камерами расположены на разных уровнях так, что уровень переливного отверстии камеры 1 выше уровня переливного отверстия камеры 2, уровень переливного отверстия камеры 3 выше уровня переливного отверстия и сливного патрубка камеры 4, что обеспечивает циркуляцию жидкости в устройстве.3. The device according to claim 2, characterized in that the overflow holes in the partitions between the chambers are located at different levels so that the level of the overflow hole of the chamber 1 is higher than the level of the overflow hole of the chamber 2, the level of the overflow hole of the chamber 3 is higher than the level of the overflow hole and the drain pipe of the chamber 4, which circulates the liquid in the device. 4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что внутри камер 2, 3 имеются кронштейны для крепления съемных кассет 6 с биофильтрами, а внутри камер 3 и 4 имеются съемные полки для крепления погружных насосов с возможностью регулирования глубины их погружения и извлечения в случае необходимости.4. The device according to claim 2, characterized in that inside chambers 2, 3 there are brackets for attaching removable cassettes 6 with biofilters, and inside chambers 3 and 4 there are removable shelves for attaching submersible pumps with the possibility of adjusting the depth of their immersion and extraction in case necessity. 5. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что снаружи цилиндрический корпус имеет обод 17 вдоль всей поверхности цилиндра для повышения прочности конструкции устройства.5. The device according to claim. 2, characterized in that the outside of the cylindrical body has a rim 17 along the entire surface of the cylinder to increase the structural strength of the device. 6. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что аэрационный модуль снабжен круглым плоским рассеивателем для орошения загрузки жидкостью, поступающей из камеры 3, при этом равномерное распределение стока по загрузке происходит за счет системы радиальных углублений на нижней поверхности рассеивателя.6. The device according to claim. 2, characterized in that the aeration module is equipped with a round flat diffuser for irrigation of the load with liquid coming from the chamber 3, while the uniform distribution of the runoff over the load occurs due to a system of radial recesses on the lower surface of the diffuser.
RU2019117388A 2019-07-30 2019-07-30 Method and device for cleaning domestic waste water RU2736187C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019117388A RU2736187C1 (en) 2019-07-30 2019-07-30 Method and device for cleaning domestic waste water

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019117388A RU2736187C1 (en) 2019-07-30 2019-07-30 Method and device for cleaning domestic waste water

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2736187C1 true RU2736187C1 (en) 2020-11-12

Family

ID=73460935

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019117388A RU2736187C1 (en) 2019-07-30 2019-07-30 Method and device for cleaning domestic waste water

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2736187C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU204973U1 (en) * 2021-01-27 2021-06-21 Общество с ограниченной ответственностью "ПЕГАС ИНЖИНИРИНГ" Biological wastewater treatment device
RU220013U1 (en) * 2023-04-30 2023-08-21 Общество с ограниченной ответственностью "ИТАЛ" Domestic wastewater treatment plant

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5868927A (en) * 1994-06-06 1999-02-09 Smith & Mercer, Inc. Apparatus and method for treating waste water from a residential home
US6210578B1 (en) * 1999-10-29 2001-04-03 Universidad Nacional Autonoma De Mexico Residual water treatment microplant for small flows
RU178554U1 (en) * 2017-12-19 2018-04-09 Андрей Владимирович Соколов INSTALLATION OF BIOLOGICAL CLEANING OF HOUSEHOLD WASTES
RU181886U1 (en) * 2017-08-24 2018-07-26 Общество с ограниченной ответственностью "Эколайн" BIOLOGICAL WASTE WATER TREATMENT PLANT

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5868927A (en) * 1994-06-06 1999-02-09 Smith & Mercer, Inc. Apparatus and method for treating waste water from a residential home
US6210578B1 (en) * 1999-10-29 2001-04-03 Universidad Nacional Autonoma De Mexico Residual water treatment microplant for small flows
RU181886U1 (en) * 2017-08-24 2018-07-26 Общество с ограниченной ответственностью "Эколайн" BIOLOGICAL WASTE WATER TREATMENT PLANT
RU178554U1 (en) * 2017-12-19 2018-04-09 Андрей Владимирович Соколов INSTALLATION OF BIOLOGICAL CLEANING OF HOUSEHOLD WASTES

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU204973U1 (en) * 2021-01-27 2021-06-21 Общество с ограниченной ответственностью "ПЕГАС ИНЖИНИРИНГ" Biological wastewater treatment device
RU2802705C2 (en) * 2021-10-07 2023-08-31 Общество с ограниченной ответственностью "Экосети" Method for wastewater biological treatment
RU220013U1 (en) * 2023-04-30 2023-08-21 Общество с ограниченной ответственностью "ИТАЛ" Domestic wastewater treatment plant
RU223294U1 (en) * 2023-08-09 2024-02-12 Общество с ограниченной ответственностью "ЕВРОЛОС" BASKET OF BIOREACTOR FOR BIOLOGICAL WASTEWATER TREATMENT PLANT

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202898159U (en) Sewage treatment device
US20070289922A1 (en) Modular wastewater treatment system
CN101928096A (en) Sewage treatment method and system in ecological sensitive areas
CN105731724B (en) A kind of offshore platform life sewage treatment and reuse method with high salt
RU2572329C2 (en) Biological waste water treatment plant
CN205676312U (en) A kind of offshore platform high salt life sewage treatment and reuse equipment
CN111056698A (en) Wastewater treatment process of multistage biological contact oxidation method
KR100572662B1 (en) Dmr:(dai-ho microbe revolution)
CN101885553B (en) Fixed reproductive microorganism sewage purifying and treating method and device
RU136432U1 (en) INTEGRATED WASTE WATER TREATMENT FROM POLLUTION
RU2736187C1 (en) Method and device for cleaning domestic waste water
RU195498U1 (en) SEWAGE TREATMENT PLANT
WO2009151190A1 (en) Combined organic sewage disposal installation using effective microorganism
CN211595374U (en) Sewage treatment equipment combining suspended biological membrane with deep filtration
CN107827324A (en) A kind of town sewage total system
RU178806U1 (en) Local treatment device
CN208071526U (en) A kind of town sewage total system
RU2448912C2 (en) Effluents biochemical treatment plant
CN212640223U (en) High concentration excrement sewage treatment system
KR100336263B1 (en) Apparatus for treating waste water
US8951412B2 (en) Wastewater lagoon aeration treatment system
RU195505U1 (en) LOCAL CLEANING DEVICE
RU32775U1 (en) Modular wastewater treatment plant
CN212894377U (en) Domestic sewage treatment equipment
RU94970U1 (en) BLOCK-MODULAR SEWER CLEANING STATION OF THE CLOSED TYPE WITH ANAMMOX PROCESS