RU2749273C1 - Method for deep biological wastewater treatment with anammox process with biocenosis, immobilized on brush loading - Google Patents
Method for deep biological wastewater treatment with anammox process with biocenosis, immobilized on brush loading Download PDFInfo
- Publication number
- RU2749273C1 RU2749273C1 RU2020141572A RU2020141572A RU2749273C1 RU 2749273 C1 RU2749273 C1 RU 2749273C1 RU 2020141572 A RU2020141572 A RU 2020141572A RU 2020141572 A RU2020141572 A RU 2020141572A RU 2749273 C1 RU2749273 C1 RU 2749273C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wastewater
- zone
- treatment
- bioreactor
- aeration
- Prior art date
Links
Images
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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
Abstract
Description
Изобретение относится к области биологической очистки хозяйственно-бытовых и/или близких к ним по составу производственных сточных вод независимо от концентрации органических загрязняющих веществ, идентифицируемых по биохимическому потреблению кислорода (БГЖ) и концентрации биогенных элементов и может быть использовано для очистки сточных вод промпредприятий, населенных пунктов, отдельно стоящих зданий.The invention relates to the field of biological treatment of household and / or close to them in the composition of industrial wastewater, regardless of the concentration of organic pollutants, identified by biochemical oxygen consumption (BOD) and the concentration of nutrients and can be used for wastewater treatment of industrial enterprises inhabited items, detached buildings.
Известен способ доочистки биологически очищенных сточных вод (см. патент РФ на изобретение №2105731, опубл. 27.02.1998), заключающийся в том, что биологически очищенную сточную воду подают из промежуточной емкости на фильтр с серной загрузкой для освобождения от избыточной биомассы активного ила, затем вода поступает в многосекционный биореактор, где происходят иммобилизация микробных клеток активного ила на носителях, деструкция и окисление растворенных органических соединений иммобилизованными на носителях микроорганизмами. Необходимая для жизнедеятельности микроорганизмов концентрация растворенного кислорода (не менее 2 мг/л) поддерживается подачей технического воздуха отдельно в каждую секцию от общего воздуховода через вентили. При этом регенерацию носителя, расположенного в секциях биореактора, осуществляют следующим образом: полностью прекращается подача воды и воздуха в аппарат. При этом создаются анаэробные условия, происходит отрыв избытка клеток активного ила с носителя, который выносится первыми порциями воды после включения биореактора в работу (через 24 ч) и задерживается на дополнительном серном фильтре.There is a known method for the post-treatment of biologically treated wastewater (see RF patent for invention No. 2105731, publ. 02.27.1998), which consists in the fact that biologically treated waste water is fed from an intermediate tank to a filter with a sulfur load to remove excess biomass of activated sludge, then the water enters the multi-section bioreactor, where the immobilization of activated sludge microbial cells on the carriers, destruction and oxidation of dissolved organic compounds by the microorganisms immobilized on the carriers take place. The concentration of dissolved oxygen required for the vital activity of microorganisms (at least 2 mg / l) is maintained by supplying technical air separately to each section from the common air duct through the valves. In this case, the regeneration of the carrier located in the sections of the bioreactor is carried out as follows: the supply of water and air to the apparatus is completely stopped. At the same time, anaerobic conditions are created, excess cells of activated sludge are detached from the carrier, which is carried out by the first portions of water after the bioreactor is turned on (after 24 hours) and is retained on an additional sulfur filter.
Недостатком данного способа является создание во всех секциях одинаковых условий по степени аэробности за счет поддержания концентрация растворенного кислорода не менее 2 мг/л. В данном способе предусматривается использование технического воздуха, что возможно и целесообразно только при наличии на предприятии технического воздуха, для очистки хозяйственно-бытовых сточных вод такая система аэрации не целесообразна. Кроме этого, данный способ предполагает остановку работы секций для регенерации носителя биомассы.The disadvantage of this method is the creation in all sections of the same conditions in terms of the degree of aerobicity by maintaining the concentration of dissolved oxygen at least 2 mg / l. This method provides for the use of technical air, which is possible and advisable only if there is technical air at the enterprise; such aeration system is not advisable for cleaning domestic wastewater. In addition, this method involves stopping the operation of the sections for the regeneration of the biomass carrier.
Известен способ глубокой очистки сточных вод (см. патент РФ на изобретение №2339588, опубл. 27.11.2008), заключающийся в том, что после процеживания и усреднения расходов сточной воды отделение основной массы органических и минеральных примесей сточных вод осуществляют денитрификационной флотацией с использованием для получения микропузырьков газа азота нитратов очищенной воды или внесение их в рециркулирующую очищаемую воду в виде реагента и прикрепление на ершовую насадку, зафиксированную в нижней части флотореактора, микроорганизмов - денитрификаторов, последующую обработку флотопены и регенерационной воды биореакторов доочистки стоков производят в аэробном минерализаторе, а очистку осветленной сточной воды в, по меньшей мере, двухступенчатом биореакторе - нитрификаторе, оснащенном ершовой насадкой для удерживания микроорганизмов - нитрификаторов. Рециркуляцию очищаемой воды, источника нитратов для денитрификационного флотатора, производят с выхода сточной воды из последней ступени нитрификатора. В случае низкой концентрации соединений азота в исходной сточной воде в поток рециркуляционной очищаемой сточной воды вводят добавку концентрированного раствора реагента - нитрата. Доочистку сточных вод от скоагулированного реагентами фосфора осуществляют в комбинированном биореакторе, загруженном ершовой насадкой в верхней части и пуролатом в нижней части. Обеззараживание доочищенной сточной воды выполняют облучением ультрафиолетовыми лучами.There is a known method of deep purification of wastewater (see RF patent for invention No. 2339588, publ. 27.11.2008), which consists in the fact that after filtering and averaging wastewater consumption, the separation of the bulk of organic and mineral impurities of wastewater is carried out by denitrification flotation using for obtaining microbubbles of nitrogen gas of purified water nitrates or introducing them into recirculating purified water in the form of a reagent and attaching microorganisms - denitrifiers to the brush nozzle fixed in the bottom of the flotation reactor, subsequent processing of flotation foam and regeneration water of bioreactors, additional treatment of effluents in an aerobic clarifier; waste water in at least a two-stage bioreactor - nitrifier equipped with a brush nozzle for retaining microorganisms - nitrifiers. The recirculation of the purified water, the source of nitrates for the denitrification flotator, is carried out from the waste water outlet from the last stage of the nitrifier. In the case of a low concentration of nitrogen compounds in the original waste water, an additive of a concentrated solution of the reagent - nitrate is introduced into the stream of recirculated purified waste water. Additional purification of wastewater from phosphorus coagulated with reagents is carried out in a combined bioreactor loaded with a brush nozzle in the upper part and purolate in the lower part. Disinfection of post-treated waste water is performed by irradiation with ultraviolet rays.
Недостатками данного способа являются: сложность эксплуатации и управления процессом денитрификации, что приводит к ненадежности процесса очистки сточных вод в целом и ненадежности в обеспечении показателей качества очистки; необходимость использования значительного количества реагентов, в том числе для реализации процесса денитрификации; данный способ целесообразно использовать только при малых расходах сточных вод, содержащих достаточные концентрации флотируемых загрязняющих веществ, а также данный способ не может обеспечить очистку высококонцентрированных сточных вод.The disadvantages of this method are: the complexity of operation and management of the denitrification process, which leads to the unreliability of the wastewater treatment process as a whole and unreliability in ensuring the quality of treatment; the need to use a significant amount of reagents, including for the implementation of the denitrification process; This method is advisable to use only at low flow rates of wastewater containing sufficient concentrations of floating pollutants, and this method cannot provide treatment of highly concentrated wastewater.
Известен способ глубокой биологической очистки сточных вод от органических соединений и азота аммонийных солей (см. патент РФ на изобретение №255893, опубл. 20.05.2013), заключающийся в том, что сначала сточную воду в полном объеме обрабатывают в зонах с пониженным кислородным режимом, а затем в аэробных зонах с помощью прикрепленных микроорганизмов, при этом рециркулируемая смесь сточной воды и свободноплавающего активного ила из последней аэробной зоны подается в начало первой зоны с пониженным кислородным режимом в количестве 120-150% от всего объема поступающей сточной воды; наращивание прикрепленных микроорганизмов производят на инертном материале «Поливом» при удельной его площади поверхности в первой зоне 17 м2/м3 и во второй - 21 м2/м3 и гидравлической нагрузке в первой зоне не выше 1,38 м3/м2 носителя и во второй - 0,43 м3/м2 носителя. Обработку сточной воды в зонах с пониженным кислородным режимом осуществляют соответственно в течение 1,4 и 3,4 часа; в зонах с аэробным режимом - 2,6 и 1,4 часа. Концентрацию кислорода в зонах с аэробным режимом поддерживают в количестве 4-5 мг/дм3. Отстаивание очищенной воды производят в течение 1-1,5 часа.There is a known method for deep biological treatment of wastewater from organic compounds and nitrogen of ammonium salts (see RF patent for invention No. 255893, publ. 05/20/2013), which consists in the fact that first the waste water is fully treated in zones with a reduced oxygen regime, and then in the aerobic zones with the help of attached microorganisms, while the recirculated mixture of waste water and free-floating activated sludge from the last aerobic zone is fed to the beginning of the first zone with a reduced oxygen regime in an amount of 120-150% of the total volume of incoming waste water; the growth of attached microorganisms is carried out on the inert material "Irrigation" with its specific surface area in the first zone of 17 m 2 / m 3 and in the second - 21 m 2 / m 3 and the hydraulic load in the first zone is not higher than 1.38 m 3 / m 2 carrier and in the second - 0.43 m 3 / m 2 carrier. Waste water treatment in zones with a reduced oxygen regime is carried out for 1.4 and 3.4 hours, respectively; in zones with aerobic regime - 2.6 and 1.4 hours. The oxygen concentration in zones with an aerobic regime is maintained in the amount of 4-5 mg / dm 3 . The settling of the purified water is carried out within 1-1.5 hours.
Недостатками данного способа для достижения заявляемого изобретения являются: невозможность использования данного способа при обработке высококонцентрированных по органическим и биогенным веществам сточных вод за счет малого времени обработки сточных вод и ограничение кратности (120-150%) рециркуляции иловой жидкости из аэробной зоны в начало первой зоны с пониженным кислородным режимом; использование загрузочного материала с низкой удельной поверхностью по сравнению с заявленным способом; отсутствие условий для развития анаммокс-процесса, что препятствует снижению энергозатрат на процесс биологической очистки сточных вод.The disadvantages of this method for achieving the claimed invention are: the impossibility of using this method when processing wastewater highly concentrated in organic and biogenic substances due to the short treatment time of wastewater and limiting the frequency (120-150%) of recirculation of sludge liquid from the aerobic zone to the beginning of the first zone with reduced oxygen regime; the use of charging material with a low specific surface compared to the claimed method; lack of conditions for the development of anammox process, which prevents the reduction of energy consumption for the process of biological wastewater treatment.
Известен способ совершенствования процессов биологической очистки сточных вод с помощью прикрепленных биоценозов (см. статья Вестник МГСУ, 2008 г., №3, автор Словцов А.А.). Исследования проводили на модельной воде, в качестве органического вещества использовали пептон, характеристика сточной воды по БПК5 -150 мг/дм3, азот аммонийный - 25 мг/дм3. Исследования проводили в двух колоннах с загрузкой. В качестве загрузочного материала использовали материал «Поливом» с удельной поверхностью 190 м2/м3. В первой колонне реализована зона денитрификации, объем загрузки - 20% от объема зоны, с концентрацией кислорода 0,5-0,8 мг/дм3, вторая колонна использована в качестве нитрификатора. При этом осуществлялась рециркуляция иловой жидкости из зоны нитрификации в зону денитрификации - 80%. Продолжительность пребывания в сооружениях 2,3 и 8,7 часов соответственно. Было установлено, что вариант очистки сточных вод с загрузочным материалом обеспечивает по отношению к контрольному варианту - отсутствие загрузки для иммобилизации биоценоза, стабильные результаты по качеству очищенной воды, способствует более быстрому восстановлению окислительной возможности сооружения в экстремальных условиях, применение иммобилизованной биомассы показывает возможность биореактора обрабатывать сточную воду с более высокими нагрузками по воде и загрязнениям. Способ реализован при реконструкции очистных сооружений канализации при очистке сточных вод с концентрацией загрязнений по БПК5 150 мг О2/дм3.A known method of improving the processes of biological wastewater treatment using attached biocenoses (see article Bulletin MGSU, 2008, No. 3, author Slovtsov AA). The studies were carried out on model water, peptone was used as an organic substance, the characteristics of waste water according to BOD 5 were 150 mg / dm 3 , and ammonium nitrogen was 25 mg / dm 3 . The studies were carried out in two columns with loading. The material used as a loading material was "Poliv" with a specific surface area of 190 m 2 / m 3 . A denitrification zone is implemented in the first column, the loading volume is 20% of the zone volume, with an oxygen concentration of 0.5-0.8 mg / dm 3 , the second column is used as a nitrifier. At the same time, the sludge liquid was recirculated from the nitrification zone to the denitrification zone - 80%. The duration of stay in the structures is 2.3 and 8.7 hours, respectively. It was found that the variant of wastewater treatment with feed material provides, in relation to the control variant, that there is no load for immobilizing the biocenosis, stable results in the quality of purified water, contributes to a faster recovery of the oxidative capacity of the structure under extreme conditions, the use of immobilized biomass shows the ability of the bioreactor to process wastewater. water with higher water and pollution loads. The method is implemented during the reconstruction of sewage treatment facilities for wastewater treatment with a pollution concentration of BOD 5 150 mg О 2 / dm 3 .
Недостатками данного способа являются: обработка сточных вод с концентрациями, характеризующими тип стока как «разбавленный» (М. Хенце и др. Очистка сточных вод, М.: Мир, 2004., С. 47) и невозможность в данном способе использовать для обработки высококонцентрированных по органическим веществам и биогенным элементам сточных вод; использование загрузочного материала с низкой удельной поверхностью по сравнению с заявленным способом и заполнение загрузочным материалом всего 20% объема зоны денитрификации приводит к увеличению ее объема.The disadvantages of this method are: wastewater treatment with concentrations characterizing the type of runoff as "diluted" (M. Henze et al. Wastewater treatment, M .: Mir, 2004., P. 47) and the impossibility in this method to use for the treatment of highly concentrated on organic matter and biogenic elements of wastewater; the use of a feed material with a low specific surface compared to the claimed method and filling only 20% of the volume of the denitrification zone with the feed material leads to an increase in its volume.
Задачей предлагаемого изобретения является минимизация параметров биореакторов и энергозатрат на очистку сточных вод при одновременном достижении надежности и стабильности работы сооружений при очистке сточных вод независимо от исходной концентрации загрязняющих веществ.The objective of the present invention is to minimize the parameters of bioreactors and energy consumption for wastewater treatment while achieving the reliability and stability of the structure during wastewater treatment, regardless of the initial concentration of pollutants.
Техническим результатом заявляемого изобретения является снижение потребности в аэрации, быстрое восстановление окислительной способности сооружения, сочетание в зонах биореакторов микробиологических процессов, в т.ч. нитри-денитрификации и анаммокс-процесса, протекание которых регулируют в соответствие с условиями, задаваемыми для каждой зоны биореактора для иммобилизации и автоселекции биоценоза, авторегулирование массы биоценоза на ершовой загрузке.The technical result of the claimed invention is to reduce the need for aeration, to quickly restore the oxidizing capacity of the structure, to combine microbiological processes in the bioreactor zones, incl. nitri-denitrification and anammox-process, the course of which is regulated in accordance with the conditions set for each zone of the bioreactor for immobilization and autoselection of biocenosis, autoregulation of the mass of biocenosis on a ruff load.
Технический результат достигаются тем, что сточные воды после механической очистки, усреднения и физико-химической очистки последовательно подают в биореакторы с размещенными в них объемными кассетами с ершовой загрузкой и системой аэрации, расположенной под кассетами. Ершовая загрузка выполнена из синтетического инертного материала с положительным поверхностным зарядом, что дает возможность формировать на ней биоценоз послойно. Микроорганизмы в слоях биоценоза отличаются друг от друга отношением к растворенному кислороду и потребностью в субстрате, соответствующему их метаболизму. Это позволяет регулировать процессы очистки сточных вод по зонам биореактора за счет формирования условий для преимущественного протекания аммонификации, нитри-денитрификации и анаммокс-процесса (фиг. 1). Вначале сточные воды подают в биореактор первой ступени биологической очистки, с выделенными в нем в нем двумя зонами: первой- аноксидной и второй - аэробной. В первой зоне реализуют аммонификацию, денитрификацию и анаэробное окисление азота аммонийного (анаммокс-процесс) при концентрации кислорода в этой зоне не более 0,5-0,7 мг/дм3, что достигают обеспечением низкой интенсивности аэрации от 1,0 до 2,0 м3/ч воздуха на 1 м2 площади первой зоны биореактора. При условиях низкой концентрации кислорода (до 0,5 мг О2/дм3) и наличия в сточной воде достаточно высоких концентраций органических загрязняющих веществ (более 200 мг O2/дм3), азота аммонийного, нитратов и нитритов, наружный слой биоценоза представлен гетеротрофами, также факультативно - анаэробными денитрифицирующими микроорганизмами, во внутреннем слое, в который не проникает растворенный кислород и органический субстрат, развиваются анаммокс - бактерии. Процесс денитрификации в предлагаемом способе происходит без использования внешнего источника углерода, то есть используются органические вещества, содержащиеся в самой сточной воде. Для интенсификации процесса денитрификации и анаммокс-процесса производят рециркуляцию потока из конца второй зоны в начало первой зоны по направлению движения сточных вод, не более 100% от расхода поступающих сточных вод, и рециркуляцию потока сточных вод из конца третьей и четвертой зон, выделенных в биореакторе второй ступени очистки сточных вод в начало первой зоны биореактора первой ступени очистки сточных вод от 100% до 500% от расхода поступающих сточных вод. Из аноксидной зоны первой ступени биологической очистки сточную воду подают во вторую зону интенсивной аэрации, в которой осуществляют процесс окисления органических загрязнений и аммонийного азота при концентрации кислорода в этой зоне от 2,5 до 4,0 мг/дм3, что достигают обеспечением высокой интенсивности аэрации не менее 4,0 м3/ч воздуха на 1,0 м2 площади второй зоны биореактора первой ступени биологической очистки. Обеспечение указанных процессов связано с тем, что в условиях высокой концентрации кислорода (более 4 мг/дм3) и наличия в сточной воде органических загрязняющих веществ по БПК (100 и менее мг О2/дм3), азота аммонийного, наружный слой биоценоза представлен гетеротрофами - аэробами и автотрофами нитрификаторами, продуцируемый последними азот нитритов поступает во внутренний слой, в который не проникает растворенный кислород, в этом слое развиваются анаммокс-бактерии. Совокупную продолжительность пребывания сточных вод в первой и второй зонах биологической очистки устанавливают от 4,0 до 12,0 часов. Нагрузку по органическим веществам на первую ступень устанавливают от 1,0 до 3,0 кг на 1 кг биоценоза по беззольному веществу в сутки. Далее сточные воды, содержащие избыточную биопленку, из первой ступени биологической очистки, направляют во вторичный отстойник, оборудованный тонкослойными модулями и системой их регенерации воздухом. Из вторичного отстойника сточные воды под гидростатическим давлением подают в биореактор второй ступени, в третьей зоне которого осуществляют процессы окисления органических веществ и окисления азота аммонийного до азота нитритного и анаммокс-процесс за счет концентрации растворенного кислорода в третьей зоне от 0,5 до 1,0 мг/дм3, достигая этого обеспечением интенсивности аэрации не более 2,0 м3/ч воздуха на 1,0 м2 площади третьей зоны. В условиях умеренной концентрации кислорода (до 1,0 - 1,5 мг/дм3) и наличия в сточной воде органических загрязняющих веществ, азота аммонийного, нитратов в малых концентрациях и нитритов, наружный слой биоценоза представлен гетеротрофами -аэробами, внутренний слой, в который не проникает растворенный кислород, представлен преимущественно анаммокс-бактериями. Процессы микробиологической деструкции в третьей зоне осуществляют при нагрузках по органическим веществам от 0,06 до 1,0 кг на 1 кг биоценоза по беззольному веществу в сутки. Из третьей зоны биологической очистки сточные воды направляют в четвертую зону, в которой осуществляют процесс доокисления остаточных органических веществ и окисления азота аммонийного до нитритов и нитратов. Концентрацию растворенного кислорода в четвертой зоне устанавливают от 2,5 до 4 мг/дм3, что достигают обеспечением интенсивности аэрации от 3,0 до 5,0 м3/ч воздуха на 1,0 м2 площади четвертой зоны биореактора и низкой нагрузки по органическим веществам, не более 0,06 кг на 1 кг биоценоза по беззольному веществу в сутки. Совокупную продолжительность пребывания сточных вод в третьей и четвертой зонах устанавливают от 4 до 24 часов. Из четвертой зоны биореактора второй ступени биологической очистки сточные воды через переливную стенку направляют в аэрационный смеситель, в который подают дозированный раствор коагулянта, обеспечивая удаление избыточного количества фосфора и фрагментов биопленки, после этого сточные воды направляют в безнапорный фильтр с ершовой загрузкой, осуществляя фильтрование сточных вод снизу-вверх со скоростью от 5 до 10 м/ч. Регенерацию ершовой загрузки осуществляют путем ее интенсивной аэрации через систему перфорированных труб, уложенных по дну безнапорного фильтра. Промывные воды направляют в сооружения механической очистки сточных вод, далее очищенную сточную воду подают в фильтр тонкой очистки с системой автоматической промывки. Глубоко очищенные сточные воды подают в систему обеззараживания ультрафиолетом. Осадок из первичного отстойника, при его наличии в системе механической очистки, а также избыточную биопленку из вторичного отстойника перекачивают в смеситель, в который подают флокулянт и далее направляют на сооружения механического обезвоживания осадка. Таким образом, регулируя концентрацию растворенного кислорода в очищаемой сточной воде, нагрузку на биоценоз по видам и концентрациям загрязняющих веществ, а также регулируя степень и направление циркулирующих потоков, создают зоны автоселекции биоценоза, иммобилизованного на синтетическом инертном носителе, обеспечивая тем самым протекание процессов в анаэробных или аноксидных условиях (анаммокс-процесс, денитрификация), что значительно, до 50%, экономит энергозатраты агрегатов для нагнетания воздуха в обрабатываемые сточные воды. При заявленном способе используют свойство нежизнеспособных микроорганизмов утрачивать поверхностный заряд и десорбировать с поверхности ершовой загрузки, в результате чего происходит авторегенерация загрузки и вынос потоком воды избыточной и отмершей биопленки, что позволяет не останавливать биореакторы на промывку и принудительное удаление избыточной биопленки.The technical result is achieved by the fact that the wastewater after mechanical treatment, homogenization and physicochemical treatment is sequentially fed into bioreactors with volumetric cassettes placed in them with a ruff loading and an aeration system located under the cassettes. The ruff loading is made of a synthetic inert material with a positive surface charge, which makes it possible to form a biocenosis on it layer by layer. Microorganisms in the layers of the biocenosis differ from each other in relation to dissolved oxygen and the need for a substrate corresponding to their metabolism. This allows you to regulate the processes of wastewater treatment in the zones of the bioreactor due to the formation of conditions for the predominant course of ammonification, nitri-denitrification and anammox-process (Fig. 1). Initially, wastewater is fed into the bioreactor of the first stage of biological treatment, with two zones allocated in it: the first is anoxide and the second is aerobic. In the first zone, ammonification, denitrification and anaerobic oxidation of ammonia nitrogen (anammox process) are carried out at an oxygen concentration in this zone of no more than 0.5-0.7 mg / dm 3 , which is achieved by ensuring a low aeration intensity from 1.0 to 2, 0 m 3 / h of air per 1 m 2 of the area of the first zone of the bioreactor. Under conditions of low oxygen concentration (up to 0.5 mg O 2 / dm 3 ) and the presence in waste water of sufficiently high concentrations of organic pollutants (more than 200 mg O 2 / dm 3 ), ammonium nitrogen, nitrates and nitrites, the outer layer of the biocenosis is presented heterotrophs, also facultatively anaerobic denitrifying microorganisms, anammox bacteria develop in the inner layer, into which dissolved oxygen and organic substrate do not penetrate. The denitrification process in the proposed method takes place without using an external carbon source, that is, organic substances contained in the waste water itself are used. To intensify the denitrification and anammox process, the flow is recirculated from the end of the second zone to the beginning of the first zone in the direction of wastewater flow, no more than 100% of the flow rate of the incoming wastewater, and the wastewater flow is recirculated from the end of the third and fourth zones separated in the bioreactor the second stage of wastewater treatment at the beginning of the first zone of the bioreactor of the first stage of wastewater treatment from 100% to 500% of the flow rate of the incoming wastewater. From the anoxide zone of the first stage of biological treatment, waste water is fed into the second zone of intensive aeration, in which the process of oxidation of organic pollutants and ammonium nitrogen is carried out at an oxygen concentration in this zone of 2.5 to 4.0 mg / dm 3 , which is achieved by ensuring high intensity aeration of at least 4.0 m 3 / h of air per 1.0 m 2 of the area of the second zone of the bioreactor of the first stage of biological treatment. The provision of these processes is due to the fact that in conditions of high oxygen concentration (more than 4 mg / dm 3 ) and the presence of organic pollutants in waste water according to BOD (100 or less mg O 2 / dm 3 ), ammonium nitrogen, the outer layer of the biocenosis is presented heterotrophs - aerobes and autotrophs by nitrifiers, the nitrite nitrogen produced by the latter enters the inner layer, into which dissolved oxygen does not penetrate, anammox bacteria develop in this layer. The total residence time of wastewater in the first and second biological treatment zones is set from 4.0 to 12.0 hours. The load on organic substances at the first stage is set from 1.0 to 3.0 kg per 1 kg of biocenosis for ashless substance per day. Further, wastewater containing excess biofilm from the first stage of biological treatment is directed to a secondary clarifier equipped with thin-layer modules and a system for their regeneration with air. From the secondary sedimentation tank, wastewater is fed under hydrostatic pressure to the second stage bioreactor, in the third zone of which the processes of oxidation of organic substances and the oxidation of ammonia nitrogen to nitrite nitrogen and anammox process are carried out due to the concentration of dissolved oxygen in the third zone from 0.5 to 1.0 mg / dm 3 , achieving this by ensuring the intensity of aeration is not more than 2.0 m 3 / h of air per 1.0 m 2 of the area of the third zone. Under conditions of moderate oxygen concentration (up to 1.0 - 1.5 mg / dm 3 ) and the presence of organic pollutants, ammonium nitrogen, nitrates in low concentrations and nitrites in waste water, the outer layer of the biocenosis is represented by heterotrophs -aerobes, the inner layer, in which does not penetrate dissolved oxygen, is represented mainly by anammox bacteria. The processes of microbiological destruction in the third zone are carried out at loads of organic matter from 0.06 to 1.0 kg per 1 kg of biocenosis in terms of ashless substance per day. From the third zone of biological treatment, wastewater is directed to the fourth zone, in which the process of additional oxidation of residual organic substances and the oxidation of ammonium nitrogen to nitrites and nitrates are carried out. The concentration of dissolved oxygen in the fourth zone is set from 2.5 to 4 mg / dm 3 , which is achieved by ensuring the aeration intensity from 3.0 to 5.0 m 3 / h of air per 1.0 m 2 of the area of the fourth zone of the bioreactor and a low load on organic substances, no more than 0.06 kg per 1 kg of biocenosis for ashless substance per day. The total residence time of wastewater in the third and fourth zones is set from 4 to 24 hours. From the fourth zone of the bioreactor of the second stage of biological treatment, wastewater is directed through the overflow wall to an aeration mixer, into which a dosed coagulant solution is supplied, ensuring the removal of excess phosphorus and biofilm fragments, after which the wastewater is sent to a gravity filter with a ruff loading, filtering wastewater bottom-up at a speed of 5 to 10 m / h. Regeneration of the ruff load is carried out by intensive aeration through a system of perforated pipes laid along the bottom of the gravity filter. The wash water is directed to the mechanical wastewater treatment plant, then the treated wastewater is fed to a fine filter with an automatic washing system. Deeply purified wastewater is fed to the ultraviolet disinfection system. The sediment from the primary settling tank, if it is present in the mechanical treatment system, as well as the excess biofilm from the secondary settling tank, is pumped into the mixer, into which the flocculant is fed and then sent to the mechanical sludge dewatering facilities. Thus, by regulating the concentration of dissolved oxygen in the treated wastewater, the load on the biocenosis by types and concentrations of pollutants, and also by regulating the degree and direction of circulating flows, they create autoselection zones of the biocenosis immobilized on a synthetic inert carrier, thereby ensuring the flow of processes in anaerobic or anoxic conditions (anammox-process, denitrification), which significantly, up to 50%, saves energy consumption of units for air injection into the treated wastewater. With the claimed method, the property of non-viable microorganisms is used to lose their surface charge and desorb from the surface of the ruff load, as a result of which the load is auto-regenerated and excess and dead biofilm is carried away by the water flow, which makes it possible not to stop the bioreactors for washing and forced removal of the excess biofilm.
Также на достижение технических результатов влияет то, что при очистке сточных вод, характерной особенностью которых является сезонные колебания нагрузки по загрязняющим веществам, в частности снижение в исходных сточных водах величины БПК до 200 мг O2/дм3 и ниже, проводят одноступенчатую биологическую очистку сточных вод, используя первую, третью и четвертую зоны, при этом исключая вторую зону и вторичный отстойник, причем сточные воды из первой зоны по байпасной линии перекачивают в третью зону биологической очистки.Also, the achievement of technical results is influenced by the fact that during wastewater treatment, a characteristic feature of which is seasonal fluctuations in the load of pollutants, in particular, a decrease in the BOD value in the initial wastewater to 200 mg O 2 / dm 3 and below, a one-stage biological waste treatment is carried out. water, using the first, third and fourth zones, while excluding the second zone and the secondary settling tank, and wastewater from the first zone is pumped through the bypass line into the third zone of biological treatment.
Также на достижение технических результатов влияет то, что сточные воды с температурой ниже 8°С пропускают через проточный теплообменник, предназначенный для подогрева жидких систем до температуры 12°С и выше, необходимой для обеспечения жизнедеятельности биоценоза.Also, the achievement of technical results is influenced by the fact that wastewater with a temperature below 8 ° C is passed through a flow-through heat exchanger designed to heat liquid systems to a temperature of 12 ° C and above, which is necessary to ensure the life of the biocenosis.
Также на достижение технических результатов влияет то, что что в начало четвертой зоны в которой проводят процесс нитрификации, осуществляют дозирование растворов щелочных реагентов. Процесс нитрификации сопровождается снижением рН, так как нитрифицирующие микроорганизмы продуцируют азотную и азотистую кислоты, при заявленном способе, при низкой щелочности воды и значении рН в четвертой зоне ниже 6,5, для интенсификации процесса нитрификации в обрабатываемую сточную воду вводят раствор щелочного реагента.Also, the achievement of technical results is influenced by the fact that at the beginning of the fourth zone in which the nitrification process is carried out, dosed solutions of alkaline reagents. The nitrification process is accompanied by a decrease in pH, since nitrifying microorganisms produce nitric and nitrous acids, with the claimed method, at low alkalinity of water and a pH value in the fourth zone below 6.5, a solution of an alkaline reagent is introduced into the treated waste water to intensify the nitrification process.
На фиг. 1 представлена схема, объясняющая принцип работы ершовой загрузки за счет формирования различных биоценозов по толщине биопленки.FIG. 1 shows a diagram explaining the principle of operation of the ruff loading due to the formation of various biocenoses along the biofilm thickness.
На фиг. 2 представлена технологическая схема реализации способа биологической очистки высококонцентрированных по показателю БПК сточных вод.FIG. 2 shows a flow diagram of the implementation of the method for biological treatment of wastewater highly concentrated in terms of BOD.
На фиг. 3 представлена технологическая схема реализации способа биологической очистки сточных вод при концентрация органических веществ, идентифицируемых по БПК, менее 200 мг O2/л.FIG. 3 shows a flow diagram of the implementation of the method of biological wastewater treatment with the concentration of organic substances identified by the BOD less than 200 mg O 2 / l.
Для пояснения параметров процесса очистки сточных вод и доказательства решения поставленных задач приводим примеры реализации заявленного способа глубокой биологической очистки сточных вод биоценозом, иммобилизованном на ершовой загрузке. В примере 1 представлена технологическая схема очистки высококонцентрированных сточных вод (фиг. 2) и приведены описание последовательности протекающих процессов и показатели качества очистки сточных вод. В примере 2 представлена технологическая схема очистки низкоконцентрированных сточных вод (фиг. 3) и приведены описание последовательности протекающих процессов и показатели качества очистки сточных вод.To clarify the parameters of the wastewater treatment process and prove the solution to the tasks set, we give examples of the implementation of the claimed method of deep biological wastewater treatment by biocenosis, immobilized on a ruff load. Example 1 presents a process flow diagram of highly concentrated wastewater treatment (Fig. 2) and provides a description of the sequence of ongoing processes and indicators of the quality of wastewater treatment. In example 2, a technological scheme for the treatment of low-concentrated wastewater is presented (Fig. 3) and a description of the sequence of ongoing processes and indicators of the quality of wastewater treatment are given.
Пример 1.Example 1.
Заявленный способ, проиллюстрированный на фиг. 2, осуществляют следующим образом.The claimed method illustrated in FIG. 2 is carried out as follows.
Сточные воды с концентрацией органических загрязнений, идентифицируемых по БПК5 2000 мг O2/дм3 и концентрации взвешенных веществ (ВВ) 2100 мг/дм3 сначала механически очищают в решетках (1), отбросы из которого направляют в контейнер для грубых бытовых отходов (1.1), сточные воды после механической очистки направляют в усреднитель (2) с системой взмучивания (2.2), а затем погружным насосом (2.1) направляют в механический смеситель (3), в который по трубопроводу Р1 подают раствор коагулянта от установки (14), по трубопроводу Р2 подают раствор соды от установки (15) и по трубопроводу Р2 подают раствор флокулянта от установки (19), приготовленный в реагентом хозяйстве. Далее сточные воды направляют на флотационную обработку во флотатор (4), после чего осветленные сточные воды направляют в первую аноксидную зону высоконагружаемого биореактора (5) первой ступени биологической очистки (5.1) оборудованную кассетами с ершовой загрузкой (5.3), в которой осуществляют процесс денитрификации и анаммокс-процесс, далее сточные воды направляют во вторую зону интенсивной аэрации, в которой осуществляют процесс окисления органических загрязнений и аммонийного азота. Подачу воздуха в биореактор первой ступени производят системой аэрации (5.3). В первой зоне (5.1) обеспечивают интенсивность аэрации 1,0-2,0 м3/ч воздуха на 1 м2 площади биореактора, во второй зоне (5.2) обеспечивают интенсивность аэрации 4,0 м3/ч воздуха на 1,0 м2 площади второй зоны биореактора первой ступени биологической очистки. Рециркуляцию потока из конца второй зоны в начало первой зоны в количестве 100% от расхода поступающих сточных вод обеспечивают эрлифтом (5.4). Нагрузку по органическим веществам на первую ступень поддерживают 2 кг на 1 кг биоценоза по беззольному веществу в сутки. Совокупную продолжительность пребывания сточных вод в первой и второй зонах биологической очистки устанавливают 6 часов. При недостаточности биогенных элементов (азота или фосфора) или органики для процесса денитрификации, в обрабатываемые сточные воды, по трубопроводу Р4 дозируют биогенную или органическую подпитку из установки (20). Из второй зоны биореактора (5.2) сточные воды подают в распределительную камеру вторичного отстойника (6), оборудованного тонкослойными модулями (6.1) и системой регенерации тонкослойных модулей (6.2), осветленные сточные воды через лотки подают в биореактор второй ступени (7). В третьей зоне (7.1) второй ступени биореактора (7), оборудованной кассетами с ершовой загрузкой (7.1), осуществляют процессы окисления органических веществ, частично окисления азота аммонийного до азота нитритного и анаммокс-процесс, далее сточные воды направляют во четвертую зону (7.2) биореактора второй ступени (7), в которой осуществляют процессы окисления азота аммонийного до нитритов и нитратов. Подачу воздуха в биореактор второй ступени производят системой аэрации (7.3). При этом в третьей зоне (7.1) обеспечивают интенсивность аэрации 2,0 м3/ч воздуха на 1 м2 площади биореактора, в четвертой зоне (7.2) обеспечивают интенсивность аэрации 3,0-5,0 м3/ч воздуха на 1,0 м2 площади биореактора. Рециркуляцию потока сточных вод из конца третьей зоны осуществляют в начало первой зоны биореактора первой ступени очистки сточных вод с 400% расходом с помощью эрлифта (7.4), а из конца четвертой зоны в начало первой зоны биореактора первой ступени очистки сточных вод с 400% расходом с помощью эрлифта (7.5). Нагрузку по органическим веществам на третью зону второй ступени поддерживают 0,8-1,0 кг на 1 кг биоценоза по беззольному веществу в сутки, нагрузку по органическим веществам на четвертую зону второй ступени поддерживают 0,06 кг на 1 кг биоценоза по беззольному веществу в сутки. Совокупную продолжительность пребывания сточных вод в третьей и четвертой зонах биологической очистки устанавливают 8 часов. Из четвертой зоны биореактора сточные воды через переливную стенку направляют в аэрационный смеситель (8.1), оборудованный системой взмучивания (8.2), куда осуществляется дозирование раствора коагулянта по трубопроводу (Р1) приготовленного на установке приготовления и дозирования коагулянта (12), для удаления избыточного количества фосфора. Из аэрационного смесителя сточные воды через полупогружную перегородку направляют в безнапорный фильтр (8) с ершовой загрузкой (8.1), предназначенный для задержания взвешенных веществ, в том числе биопленки, выносимой из биореактора. Фильтрацию в ершовом фильтре осуществляют снизу-вверх со скоростью 7 м/ч. Регенерацию ершовой загрузки осуществляют путем ее интенсивной аэрации через систему регенерации фильтра (8.3), при этом промывные воды направляют в усреднитель сточных вод (2) по трубопроводу (К3). Далее, очищенные сточные воды по лоткам направляют в емкость очищенной воды (9), в которой предусмотрена система взмучивания (9.1), и насосом (10) подают на напорный фильтр тонкой очистки (11) с системой автоматической промывки. Глубоко очищенные сточные воды подают в систему обеззараживания ультрафиолетом (12). Воздух для аэрации биореактора и регенерации подают от воздуходувки (12). Флотошлам из флотатора (4) представляющий собой смесь первичного осадка по трубопроводу (Ш1) и избыточная биопленка из вторичного отстойника (9) по трубопроводу (Ш2) перекачивают в аэробный стабилизатор (16) с системой аэрации (16.1). Стабилизированный осадок насосом (17) подают в шнековый дегидратор (18), в который по трубопроводу (РЗ) подают раствор флокулянта из установки приготовления и дозирования раствора флокулянта (19), обезвоженный осадок направляют в контейнер приема обезвоженного осадка (18.1). Фугат от дегидратора по трубопроводу Кб направляют в усреднитель (2).Wastewater with a concentration of organic pollutants identified by BOD 5 2000 mg O 2 / dm 3 and a concentration of suspended solids (SS) 2100 mg / dm 3 is first mechanically cleaned in grates (1), the waste from which is sent to a container for rough household waste ( 1.1), the wastewater after mechanical treatment is sent to the homogenizer (2) with the roiling system (2.2), and then by the submersible pump (2.1) it is sent to the mechanical mixer (3), into which the coagulant solution from the installation (14) is fed through the pipeline P1, the soda solution from the unit (15) is fed through the pipeline P2 and the flocculant solution from the unit (19) prepared in the reagent farm is fed through the pipeline P2. Further, the wastewater is sent for flotation treatment to the flotation device (4), after which the clarified wastewater is directed to the first anoxide zone of the highly loaded bioreactor (5) of the first stage of biological treatment (5.1) equipped with cassettes with a ruff loading (5.3), in which the denitrification process is carried out and anammox-process, then wastewater is directed to the second zone of intensive aeration, in which the process of oxidation of organic pollutants and ammonium nitrogen is carried out. Air is supplied to the first stage bioreactor with the aeration system (5.3). In the first zone (5.1), an aeration rate of 1.0-2.0 m 3 / h of air per 1 m 2 of the bioreactor area is provided, in the second zone (5.2) an aeration rate of 4.0 m 3 / h of air per 1.0 m is provided. 2 areas of the second zone of the bioreactor of the first stage of biological treatment. The recirculation of the flow from the end of the second zone to the beginning of the first zone in the amount of 100% of the flow rate of the incoming wastewater is provided by airlift (5.4). The organic matter load on the first stage is maintained at 2 kg per 1 kg of biocenosis for ashless matter per day. The total residence time of wastewater in the first and second biological treatment zones is set at 6 hours. If biogenic elements (nitrogen or phosphorus) or organic matter are insufficient for the denitrification process, biogenic or organic feed from the installation is dosed into the treated wastewater through the P4 pipeline (20). From the second zone of the bioreactor (5.2) wastewater is fed into the distribution chamber of the secondary settler (6) equipped with thin-layer modules (6.1) and a thin-layer modules regeneration system (6.2), clarified wastewater is fed through trays to the second stage bioreactor (7). In the third zone (7.1) of the second stage of the bioreactor (7), equipped with cassettes with a ruff loading (7.1), the processes of oxidation of organic substances, partial oxidation of ammonia nitrogen to nitrite nitrogen and anammox process are carried out, then wastewater is sent to the fourth zone (7.2) bioreactor of the second stage (7), in which the processes of oxidation of ammonium nitrogen to nitrites and nitrates are carried out. Air is supplied to the second stage bioreactor with the aeration system (7.3). At the same time, in the third zone (7.1), an aeration rate of 2.0 m 3 / h of air per 1 m 2 of the bioreactor area is provided, in the fourth zone (7.2), an aeration rate of 3.0-5.0 m 3 / h of air per 1, 0 m 2 of the bioreactor area. Recirculation of the wastewater flow from the end of the third zone is carried out to the beginning of the first zone of the bioreactor of the first stage of wastewater treatment with 400% flow rate using an airlift (7.4), and from the end of the fourth zone to the beginning of the first zone of the bioreactor of the first stage of wastewater treatment with 400% flow rate with using the airlift (7.5). The organic matter load on the third zone of the second stage is maintained at 0.8-1.0 kg per 1 kg of biocenosis for ashless substance per day, the organic matter load for the fourth zone of the second stage is maintained at 0.06 kg per 1 kg of biocenosis for ashless substance in day. The total residence time of wastewater in the third and fourth biological treatment zones is set at 8 hours. From the fourth zone of the bioreactor, wastewater is directed through the overflow wall to an aeration mixer (8.1) equipped with a stirring system (8.2), where the coagulant solution is dosed through the pipeline (P1) prepared at the coagulant preparation and dosing unit (12) to remove excess phosphorus ... From the aeration mixer, wastewater is directed through a semi-submersible baffle to a gravity filter (8) with a ruff load (8.1), designed to retain suspended solids, including biofilm removed from the bioreactor. Filtration in a brush filter is carried out from bottom to top at a speed of 7 m / h. Regeneration of the ruff load is carried out by its intensive aeration through the filter regeneration system (8.3), while the wash water is directed to the wastewater equalizer (2) through the pipeline (K3). Further, the purified wastewater is directed through the trays into the purified water tank (9), in which the roiling system (9.1) is provided, and by the pump (10) it is fed to the fine pressure filter (11) with an automatic flushing system. Deeply purified wastewater is fed to the ultraviolet disinfection system (12). Air for bioreactor aeration and regeneration is supplied from the blower (12). Flotation sludge from the flotator (4), which is a mixture of primary sludge through the pipeline (Ш1) and excess biofilm from the secondary clarifier (9), through the pipeline (Ш2), is pumped into the aerobic stabilizer (16) with the aeration system (16.1). The stabilized sludge is fed by a pump (17) to a screw dehydrator (18), into which a flocculant solution from the installation for preparation and dosing of a flocculant solution (19) is fed through a pipeline (RH), the dewatered sludge is sent to the container for receiving the dewatered sludge (18.1). The centrate from the dehydrator is fed through the Kb pipeline to the homogenizer (2).
Результаты очистки сточных вод по заявляемому способу для высококонцентрированных сточных вод, представлены в табл. 1.The results of wastewater treatment according to the claimed method for highly concentrated wastewater are presented in table. one.
Таблица 1 - характеристики сточных вод исходных и очищенных по заявляемому способу.Table 1 - characteristics of waste water source and purified by the claimed method.
Пример 2.Example 2.
Заявленный способ, проиллюстрированный на фиг. 3, осуществляют следующим образом.The claimed method illustrated in FIG. 3 is carried out as follows.
Сточные воды с концентрацией органических загрязнений, идентифицируемых по БПК5 менее 200 м O2/дм3 и концентрации взвешенных веществ (ВВ) менее 200 мг O2/дм3 сначала механически очищают в решетках (1), отбросы из которого направляют в контейнер для грубых бытовых отходов (1.1), сточные воды после механической очистки направляют в усреднитель (2) с системой взмучивания (2.2), а затем погружным насосом (2.1) подают в механический смеситель (3) с встроенной камерой хлопьеобразования, в который по трубопроводу Р1 подают раствор коагулянта, приготовленный на установке приготовления и дозирования коагулянта (12), далее сточные воды подают в первичный отстойник (4), оборудованный тонкослойными модулями (4.1) и системой регенерации тонкослойных модулей (4.2), осветленные сточные воды через лотки направляют в биореактор биологической очистки (5), содержащий три зоны различные по степени аэробности и нагрузки на биоценоз (5.1; 5,2; 5.3), биореактор (5) оборудован кассетами с ершовой загрузкой (5.6), эрлифтом (5.5) для рециркуляции нитратсодержащего потока из третьей зоны в первую зону в количестве 200% от всего объема поступающих сточных вод и системой аэрации (5.4). В первой зоне (5.1) обеспечивают развитие на ершовой загрузке преимущественно денитрификаторов, концентрация кислорода в этой зоне 0,5-0,7 мг/дм3, интенсивность аэрации 1,0 м3/ч воздуха на 1 м2 площади первой зоны биореактора, нагрузку по БПК установливают 1,4 кг на 1 кг биоценоза по беззольному веществу в сутки. Далее из первой зоны (5.1) сточные воды направляют во вторую зону (5.2), в которой при нагрузке по органическим веществам 1 кг на 1 кг биоценоза по беззольному веществу в сутки, преимущественно реализуют процессы окисления азота аммонийного до азота нитритного и аннамокс-процесс за счет низкой концентрации растворенного кислорода во второй зоне, не более 1,5 мг/дм3, интенсивность аэрации принимают 2,0 м3/ч воздуха на 1,0 м2 площади второй зоны биореактора. Из второй зоны биореактора (5.2) сточные воды направляют в третью зону биореактора (5.3), в которой нагрузки по органическим веществам не превышают 0,06 кг на 1 кг биоценоза по беззольному веществу в сутки, в этой зоне осуществляют процесс нитрификации, концентрацию растворенного кислорода в третьей зоне поддерживают 3,0 мг/дм3 при интенсивности аэрации 5 м3/ч воздуха на 1,0 м2 площади второй зоны биореактора. В начало третьей зоны (5.) подают по трубопроводу (Р2) раствор соды из установки приготовления и дозирования реагента (13). Из третьей зоны биореактора сточные воды через переливную стенку направляют в аэрационный смеситель (6.1), оборудованный системой взмучивания (6.2), в который осуществляют дозирование раствора коагулянта по трубопроводу (Р1) приготовленного на установке приготовления и дозирования коагулянта (12), для удаления избыточного количества фосфора. Из аэрационного смесителя сточные воды через полупогружную перегородку направляют в безнапорный фильтр (6) с ершовой загрузкой (6.1), предназначенный для задержания взвешенных веществ, в том числе биопленки, выносимой из биореактора. Фильтрация в ершовом фильтре осуществляется снизу-вверх со скоростью 10 м/ч. Регенерацию ершовой загрузки осуществляют путем ее интенсивной аэрации через систему регенерации фильтра (6.3). При этом промывные воды направляют в усреднитель сточных вод (2) по трубопроводу (К3). Далее, очищенные сточные воды по лоткам подают в емкость очищенной воды (7), в которой предусмотрена система взмучивания (7.1), и, далее, насосом (8) подают на напорный фильтр тонкой очистки (9) с системой автоматической промывки. Глубоко очищенные сточные воды подают в систему обеззараживания ультрафиолетом (10). Воздух для аэрации биореактора и регенерации направляют от воздуходувки (11). Осадок из первичного отстойника (4) представляющий собой смесь первичного осадка и избыточной биопленки, по трубопроводу (Ш1) перекачивают в аэробный стабилизатор (14) с системой аэрации (14.1). Стабилизированный осадок насосом (15) перекачивают в шнековый дегидратор (16), в который по трубопроводу (Р3) подают раствор флокулянта из установки приготовления и дозирования раствора флокулянта (17), обезвоженный осадок направляют в контейнер приема обезвоженного осадка (16.1). Фугат от дегидратора по трубопроводу Кб направляют в усреднитель (2).Wastewater with a concentration of organic pollutants identified by BOD 5 of less than 200 m O 2 / dm 3 and a concentration of suspended solids (SS) less than 200 mg O 2 / dm 3 is first mechanically cleaned in grates (1), the waste from which is sent to a container for coarse household waste (1.1), the wastewater after mechanical treatment is sent to the homogenizer (2) with a stirring system (2.2), and then by a submersible pump (2.1) is fed to a mechanical mixer (3) with a built-in flocculation chamber, into which it is fed through the P1 pipeline a coagulant solution prepared at a coagulant preparation and dosing unit (12), then the wastewater is fed into the primary settler (4) equipped with thin-layer modules (4.1) and a thin-layer module regeneration system (4.2), clarified wastewater is sent through trays to the biological treatment bioreactor (5), containing three zones with different degrees of aerobicity and load on the biocenosis (5.1; 5.2; 5.3), the bioreactor (5) is equipped with cassettes with a ruff loading with a low (5.6), airlift (5.5) for recirculation of a nitrate-containing stream from the third zone to the first zone in the amount of 200% of the total volume of incoming wastewater and an aeration system (5.4). In the first zone (5.1), the development of mainly denitrifiers on a ruff load is ensured, the oxygen concentration in this zone is 0.5-0.7 mg / dm 3 , the aeration rate is 1.0 m 3 / h of air per 1 m 2 of the area of the first zone of the bioreactor, BOD load is set at 1.4 kg per 1 kg of biocenosis for ashless substance per day. Further, from the first zone (5.1), wastewater is directed to the second zone (5.2), in which, with a load of 1 kg per 1 kg of biocenosis in terms of ashless substance per day, the processes of ammonia nitrogen oxidation to nitrite nitrogen and the annamox process are predominantly implemented. due to the low concentration of dissolved oxygen in the second zone, not more than 1.5 mg / dm 3 , the aeration intensity is taken as 2.0 m 3 / h of air per 1.0 m 2 of the area of the second zone of the bioreactor. From the second zone of the bioreactor (5.2), wastewater is directed to the third zone of the bioreactor (5.3), in which the organic matter load does not exceed 0.06 kg per 1 kg of biocenosis for ashless substance per day, in this zone the nitrification process is carried out, the concentration of dissolved oxygen in the third zone, 3.0 mg / dm 3 is maintained at an aeration intensity of 5 m 3 / h of air per 1.0 m 2 of the area of the second zone of the bioreactor. At the beginning of the third zone (5.), a soda solution from the installation for the preparation and dosing of the reagent (13) is fed through the pipeline (P2). From the third zone of the bioreactor, wastewater is directed through the overflow wall to an aeration mixer (6.1) equipped with a stirring system (6.2), into which the coagulant solution is dosed through the pipeline (P1) prepared at the coagulant preparation and dosing unit (12), to remove the excess amount phosphorus. From the aeration mixer, wastewater is directed through a semi-submersible baffle to a gravity filter (6) with a ruff load (6.1), designed to retain suspended solids, including biofilm removed from the bioreactor. Filtration in a brush filter is carried out from bottom to top at a speed of 10 m / h. Regeneration of the ruff load is carried out by intensive aeration through the filter regeneration system (6.3). In this case, the wash water is directed to the wastewater homogenizer (2) through the pipeline (K3). Further, the purified wastewater is fed through the trays into the purified water tank (7), in which the roiling system (7.1) is provided, and, then, by the pump (8), it is fed to the fine pressure filter (9) with an automatic flushing system. Deeply purified wastewater is fed to the ultraviolet disinfection system (10). Air for aeration of the bioreactor and regeneration is directed from the blower (11). The sediment from the primary settling tank (4), which is a mixture of the primary sediment and excess biofilm, is pumped through the pipeline (Ш1) into an aerobic stabilizer (14) with an aeration system (14.1). The stabilized sludge is pumped by a pump (15) into a screw dehydrator (16), into which the flocculant solution from the installation for preparation and dosing of the flocculant solution (17) is fed through the pipeline (P3), the dewatered sludge is sent to the container for receiving the dehydrated sludge (16.1). The centrate from the dehydrator is fed through the Kb pipeline to the homogenizer (2).
Результаты очистки сточных вод по заявляемому способу для высококонцентрированных сточных вод, представлены в табл. 1.The results of wastewater treatment according to the claimed method for highly concentrated wastewater are presented in table. one.
Из сопоставления таблиц 1 и 2 видно, что параметры очищенных сточных вод не зависят от исходных концентраций загрязняющих веществ и соответствуют требованиям, предъявляемым очищенным сточным водам, направляемым в водоемы рыбохозяйственного назначения.From a comparison of tables 1 and 2, it can be seen that the parameters of the treated wastewater do not depend on the initial concentrations of pollutants and meet the requirements for treated wastewater sent to fishery water bodies.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020141572A RU2749273C1 (en) | 2020-12-16 | 2020-12-16 | Method for deep biological wastewater treatment with anammox process with biocenosis, immobilized on brush loading |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020141572A RU2749273C1 (en) | 2020-12-16 | 2020-12-16 | Method for deep biological wastewater treatment with anammox process with biocenosis, immobilized on brush loading |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2749273C1 true RU2749273C1 (en) | 2021-06-07 |
Family
ID=76301274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020141572A RU2749273C1 (en) | 2020-12-16 | 2020-12-16 | Method for deep biological wastewater treatment with anammox process with biocenosis, immobilized on brush loading |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2749273C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2794086C1 (en) * | 2022-09-27 | 2023-04-11 | Общество с ограниченной ответственностью "НИЦ "ЭКОСТЕХ" | Method for deep complex treatment of industrial and surface wastewater highly concentrated in terms of mineral nitrogen and phosphorus forms with a low content of organic substances |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5543050A (en) * | 1992-11-03 | 1996-08-06 | Darling-Delaware Company, Inc. | Grease trap wastewater treatment process |
| RU2105731C1 (en) * | 1990-10-16 | 1998-02-27 | Научно-производственное предприятие "Экобиос" | Method of after-purification of biologically purified waste waters |
| US7156999B2 (en) * | 2002-04-09 | 2007-01-02 | Institut National De La Recherche Scientifique | Methods and apparatus for treating animal manure |
| RU2304085C2 (en) * | 2005-10-05 | 2007-08-10 | Николай Иванович Куликов | Method for preparing of sewage water for aerobic biological purification process |
| RU2339588C1 (en) * | 2007-05-04 | 2008-11-27 | Николай Иванович Куликов | Method of deep purification of sewage waters |
| RU94569U1 (en) * | 2010-01-26 | 2010-05-27 | Николай Иванович Куликов | BLOCK-MODULAR SEWER TREATMENT TOWER TYPE WITH ANAMMOX PROCESS |
| RU2431610C2 (en) * | 2009-06-08 | 2011-10-20 | Витаутас Валентинович Сенкус | Compound method for reagentless treatment of waste water and briquetting sludge |
-
2020
- 2020-12-16 RU RU2020141572A patent/RU2749273C1/en active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2105731C1 (en) * | 1990-10-16 | 1998-02-27 | Научно-производственное предприятие "Экобиос" | Method of after-purification of biologically purified waste waters |
| US5543050A (en) * | 1992-11-03 | 1996-08-06 | Darling-Delaware Company, Inc. | Grease trap wastewater treatment process |
| US7156999B2 (en) * | 2002-04-09 | 2007-01-02 | Institut National De La Recherche Scientifique | Methods and apparatus for treating animal manure |
| RU2304085C2 (en) * | 2005-10-05 | 2007-08-10 | Николай Иванович Куликов | Method for preparing of sewage water for aerobic biological purification process |
| RU2339588C1 (en) * | 2007-05-04 | 2008-11-27 | Николай Иванович Куликов | Method of deep purification of sewage waters |
| RU2431610C2 (en) * | 2009-06-08 | 2011-10-20 | Витаутас Валентинович Сенкус | Compound method for reagentless treatment of waste water and briquetting sludge |
| RU94569U1 (en) * | 2010-01-26 | 2010-05-27 | Николай Иванович Куликов | BLOCK-MODULAR SEWER TREATMENT TOWER TYPE WITH ANAMMOX PROCESS |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2794086C1 (en) * | 2022-09-27 | 2023-04-11 | Общество с ограниченной ответственностью "НИЦ "ЭКОСТЕХ" | Method for deep complex treatment of industrial and surface wastewater highly concentrated in terms of mineral nitrogen and phosphorus forms with a low content of organic substances |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2584574C1 (en) | Method of using anammox-bacteria on biofilm carriers to remove ammonia from the stream of waste water | |
| CN102149645B (en) | Sludge treatment method and apparatus thereof and application to wastewater bio-treatment | |
| US8894857B2 (en) | Methods and systems for treating wastewater | |
| CA2542894C (en) | Multi-environment wastewater treatment method | |
| CN106746175A (en) | A kind of kitchen garbage, waste-water processing method | |
| CN101626983A (en) | Processing contains the method and apparatus of the waste water of sulfide and ammonium | |
| CN106430845A (en) | Kitchen garbage wastewater treatment apparatus | |
| CN106145506A (en) | The apparatus and method of coal chemical industrial waste water Anammox coupling heterotrophic denitrification denitrogenation | |
| KR100422211B1 (en) | Management Unit and Method of Foul and Waste Water | |
| CN101781056B (en) | Treatment method of waste papermaking water | |
| KR100527172B1 (en) | A method and apparatus for nitrogenous waste water of nitrogen and sewage | |
| KR100479649B1 (en) | The procces and apparatus of Livestock wastewater treatment. | |
| CN205874139U (en) | Coking wastewater treatment system | |
| KR100461919B1 (en) | Apparatus for Treatment of Domestic Wastewater Combining Continuous SBR and Contact Aeration Tank and Method Therefor Using the Apparatus | |
| KR20140132258A (en) | Biological Advanced Wastewater Treatment Technology | |
| CN111153551A (en) | Municipal sewage treatment device and treatment process | |
| US20130098815A1 (en) | Sewage treatment apparatus | |
| KR19980071903A (en) | Nutrient Removal Method of Improved Sewage and Wastewater Using Anaerobic Fermentation Tank | |
| KR100632487B1 (en) | Gradually operated sequencing batch reactor and method thereof | |
| RU2749273C1 (en) | Method for deep biological wastewater treatment with anammox process with biocenosis, immobilized on brush loading | |
| KR100491900B1 (en) | Apparatus for sewage and wastewater treatment and method for sewage and wastewater treatment using the same | |
| NZ525027A (en) | Apparatus and method for wastewater treatment with enhanced solids reduction (ESR) | |
| CN1309096A (en) | Method and device for treating high concentration waste water | |
| KR100415437B1 (en) | Advanced sludge reaeration process improving denitrification rate for nutrient removal | |
| KR101048666B1 (en) | Advanced wastewater treatment system which combined suspended and attached biological nutrient removal process and physical-chemical phosphorous removal process |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20210728 Effective date: 20210728 |
|
| QZ41 | Official registration of changes to a registered agreement (patent) |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20210728 Effective date: 20211014 |