RU2758398C1 - Method and installation for biological wastewater purification - Google Patents
Method and installation for biological wastewater purification Download PDFInfo
- Publication number
- RU2758398C1 RU2758398C1 RU2017147139A RU2017147139A RU2758398C1 RU 2758398 C1 RU2758398 C1 RU 2758398C1 RU 2017147139 A RU2017147139 A RU 2017147139A RU 2017147139 A RU2017147139 A RU 2017147139A RU 2758398 C1 RU2758398 C1 RU 2758398C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wastewater
- sludge
- denitrification
- zone
- purification
- 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
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Abstract
Description
Область техники.The field of technology.
Область техники, к которой относится изобретение - область биологической очистки хозяйственно - бытовых сточных вод и близких к ним по составу сточных вод, может быть использовано для очистки стоков индивидуальных жилых домов, коттеджей, баз отдыха, санаторий, вахтовых поселков, используется в целях охраны окружающей среды и здоровья человека.The field of technology to which the invention relates is the field of biological treatment of domestic wastewater and wastewater close to them in composition, can be used to treat sewage from individual residential houses, cottages, recreation centers, sanatoriums, rotational camps, is used to protect the environment environment and human health.
Из существующего уровня техники известно, что традиционные системы очистки с активным илом предназначены для удаления органических веществ, окисления аммония, удаления азота и фосфора из сточных вод, но при традиционной биологической очистке удаление азота составляет 30-40%, удаление фосфора с одновременным процессом нитри-денитрификации достигает 15-25%. Также при традиционной аэробной биохимической очистке сточных вод образуется большое количество осадков и избыточного ила, удаление которых вызывает трудности, в том числе и размещение в окружающей среде. Возникает необходимость в снижении количества осадков и избыточного ила.It is known from the state of the art that traditional activated sludge treatment systems are designed to remove organic matter, oxidize ammonium, remove nitrogen and phosphorus from wastewater, but with traditional biological treatment, nitrogen removal is 30-40%, phosphorus removal with a simultaneous nitri- denitrification reaches 15-25%. Also, with traditional aerobic biochemical wastewater treatment, a large amount of precipitation and excess sludge is formed, the removal of which causes difficulties, including placement in the environment. There is a need to reduce the amount of precipitation and excess silt.
Известен патент «Способ биологической очистки сточных вод активным илом», RU 2424199 от 2009.12.28. Способ биологической очистки сточных вод активным илом включает нахождение иловой суспензии в аноксидной, аэробной и анаэробной зонах объема очищаемой воды в аэротенке. Далее иловая суспензия проходит во вторичный отстойник, где она разделяется на очищенную воду и сгущенный активный ил. При этом анаэробная зона аэротенка совмещена с процессом ферментации осадка -получения летучих жирных кислот, в которой часть хлопьев активного ила опускается на дно, уплотняется до концентрации порядка 40 г/л в течение нескольких суток и после процесса ферментации осадка выносится течением жидкости из анаэробной зоны. В результате отсутствия в этой совмещенной зоне принудительного перемешивания активного ила данную зону можно назвать зоной "дозревания". К недостаткам данного метода относится то, что ферментация осадка осуществляется в анаэробной зоне за счет процесса оседания хлопьев активного ила на дно, они уплотняются в течение нескольких суток. Но процесс сбраживания в течение нескольких суток (особенно в летнее время) приведет к неконтролируемому процессу сбраживания и появлению сильного запаха на очистных сооружениях. К недостаткам относится и отсутствие перемешивания в данной анаэробной зоне «дозревания», что приведет к неконтролируемому процессу сбраживания. Всплытие сброженного ила будет происходить непрерывно, что приведет к нарушению процесса очистки, к нарушению процесса отстаивания во вторичных отстойниках и снижению эффективности очистки по взвешенным и биогенным веществам.Known patent "Method for biological wastewater treatment with activated sludge", RU 2424199 from 2009.12.28. The method for biological treatment of wastewater with activated sludge includes finding a sludge suspension in the anoxide, aerobic and anaerobic zones of the volume of treated water in the aeration tank. Further, the sludge suspension passes to the secondary settling tank, where it is separated into purified water and thickened activated sludge. In this case, the anaerobic zone of the aeration tank is combined with the process of sludge fermentation - the production of volatile fatty acids, in which part of the activated sludge flakes sink to the bottom, compacted to a concentration of about 40 g / l for several days, and after the fermentation process, the sludge is carried out by the flow of liquid from the anaerobic zone. As a result of the absence of forced mixing of activated sludge in this combined zone, this zone can be called a "ripening" zone. The disadvantages of this method include the fact that the fermentation of the sludge is carried out in the anaerobic zone due to the process of settling activated sludge flakes to the bottom, they are compacted within a few days. But the fermentation process for several days (especially in the summer) will lead to an uncontrolled fermentation process and the appearance of a strong odor in the treatment plant. The disadvantages include the lack of mixing in this anaerobic "ripening" zone, which will lead to an uncontrolled fermentation process. The surging of fermented sludge will occur continuously, which will lead to disruption of the treatment process, disruption of the settling process in secondary sedimentation tanks and a decrease in the efficiency of treatment for suspended and biogenic substances.
Известен патент «Способ очистки сточных вод», RU 2439001 от 2010.08.03. Для осуществления способа предварительно проводят механическую очистку исходной сточной воды с извлечением дисперсных механических примесей. Полученную воду подвергают анаэробной обработке при содержании растворенного кислорода не более 1 мг/л с последующей аэробной обработкой с использованием свободноплавающего активного ила. После промежуточного отстаивания образовавшуюся водно-иловую смесь подвергают флотации в присутствии биореагента, содержащего культуры бактерий Zoogloea и водорослей рода Chlorella, иммобилизованных на металлическом носителе, с последующим окончательным отстаиванием. Недостатком этого способа являются невысокая степень очистки сточных вод: так как способ направлен на очистку сточных вод от азота аммонийных солей и азота нитратов, и не способствует удалению фосфора фосфатов. Недостатком данного способа является сложность конструктивного исполнения на стадии отделения активного ила: применение флотации в присутствии биореагента, использование на данной стадии иммобилизованных культур бактерий Zoogloea и водорослей рода Chlorella на металлическом носителе, что существенно удорожает процесс за счет необходимости периодической регенерации загрузки и применения флотации.Known patent "Method of wastewater treatment", RU 2439001 from 2010.08.03. To implement the method, mechanical purification of the original waste water is preliminarily carried out with the extraction of dispersed mechanical impurities. The resulting water is subjected to anaerobic treatment with a dissolved oxygen content of not more than 1 mg / l, followed by aerobic treatment using free-floating activated sludge. After intermediate settling, the resulting water-sludge mixture is subjected to flotation in the presence of a bioreagent containing cultures of bacteria Zoogloea and algae of the genus Chlorella, immobilized on a metal carrier, followed by final settling. The disadvantage of this method is the low degree of wastewater treatment: since the method is aimed at purifying wastewater from nitrogen ammonium salts and nitrogen nitrates, and does not contribute to the removal of phosphorus and phosphates. The disadvantage of this method is the complexity of the design at the stage of separation of activated sludge: the use of flotation in the presence of a bioreagent, the use at this stage of immobilized cultures of bacteria Zoogloea and algae of the genus Chlorella on a metal carrier, which significantly increases the cost of the process due to the need for periodic regeneration of the load and the use of flotation.
Известен патент «Способ биологической очистки сточных вод активным илом», RU №2633896 от 2015.09.08. Изобретение относится к биологической очистке сточных вод. В способе предусматривается совмещение анаэробной зоны очистки с процессом ферментации осадка - создание зоны "дозревания", отличающимся тем, что эта зона "дозревания" вынесена из аэротенка и находится в первичных отстойниках. В первичные отстойники поступает сточная вода и часть суспензии циркулирующего активного ила. Взвешенные вещества сточной воды и активный ил оседают на дно отстойников и уплотняются до концентрации 30-40 г/л. Размещение зоны "дозревания" в первичных отстойниках обеспечивает ферментацию 100% осадка поступающих сточных вод. Осадок из первичного отстойника раз в двое суток также подают в верхний канал аэротенка. Недостатком данного способа являются подача суспензии циркулирующего активного ила в первичный отстойник и 100% ферментация осадка, что приводит к изъятию легкоокисляемых органических веществ, снижению эффективности очистки и повышенному выносу взвешенных веществ из первичных отстойников, и, соответственно, к дополнительным затратам на расходы воздуха и на электроэнергию. Подача осадка из первичного отстойника раз в двое суток в верхний канал аэротенка будет приводить к подавлению процессов нитрификации в аэротенке, что будет обуславливать снижение эффективности очистки по азоту аммонийных солей и фосфору фосфатов, дополнительному расходу воздуха.Known patent "Method for biological wastewater treatment with activated sludge", RU # 2633896 from 2015.09.08. The invention relates to biological wastewater treatment. The method provides for the combination of the anaerobic purification zone with the process of sludge fermentation - the creation of a "ripening" zone, characterized in that this "ripening" zone is removed from the aeration tank and is located in the primary sedimentation tanks. Waste water and part of the circulating activated sludge suspension enter the primary sedimentation tanks. Suspended substances of waste water and activated sludge settle to the bottom of the settling tanks and are compacted to a concentration of 30-40 g / l. The location of the "ripening" zone in the primary sedimentation tanks ensures the fermentation of 100% of the incoming wastewater sludge. The sediment from the primary settling tank is also fed into the upper channel of the aeration tank every two days. The disadvantage of this method is the supply of a suspension of circulating activated sludge to the primary settling tank and 100% fermentation of the sludge, which leads to the removal of easily oxidizable organic substances, a decrease in the cleaning efficiency and an increased removal of suspended solids from the primary sedimentation tanks, and, accordingly, to additional costs for air consumption and electricity. The supply of sediment from the primary sedimentation tank every two days into the upper channel of the aeration tank will lead to the suppression of nitrification processes in the aeration tank, which will cause a decrease in the efficiency of purification by nitrogen of ammonium salts and phosphate phosphorus, additional air consumption.
Известен патент «Способ удаления фосфора из сточной жидкости», RU 2654969 от 2017.03.17. Способ включает механическую, биологическую, физико-химическую очистку с возвратом уплотненного активного ила, обедненного фосфором, из илоуплотнителя-дефосфатизатора в аэротенк. На стадии физико-химической очистки в иловые воды из илоуплотнителя-дефосфатизатора вводят комплекс реагентов, а именно: извести из соотношения Р:Са2+=(1-1,5) и едкого натра в количестве, обеспечивающем повышение рН до 10,5-11. Недостатками этого способа являются дополнительные затраты на стадии физико-химической очистки: расход большого количества комплекса реагентов, а именно: извести из соотношения Р:Са2+=(1-1,5) и едкого натра в количестве, обеспечивающем повышение рН до 10,5-11; образование большого количества химического осадка, затраты на его вывоз и размещение на специализированных полигонах.Known patent "Method for removing phosphorus from waste fluid", RU 2654969 from 2017.03.17. The method includes mechanical, biological, physicochemical treatment with the return of compacted activated sludge depleted in phosphorus from the sludge compactor-dephosphatizer to the aerotank. At the stage of physicochemical treatment, a complex of reagents is introduced into the sludge water from the sludge compactor-dephosphatizer, namely: lime from the ratio P: Ca 2+ = (1-1.5) and caustic soda in an amount that provides an increase in pH to 10.5- eleven. The disadvantages of this method are additional costs at the stage of physicochemical purification: the consumption of a large amount of a complex of reagents, namely: lime from the ratio P: Ca 2+ = (1-1.5) and caustic soda in an amount that provides an increase in pH to 10, 5-11; the formation of a large amount of chemical sludge, the cost of its removal and placement at specialized landfills.
Наиболее близким аналогом, принятым за прототип, является «Способ биологической очистки сточных вод илом», патент RU 2296110 от 2005.08.15. Способ включает механическую очистку сточных вод в первичном отстойнике, после которой сточные воды подают в биоактиватор с микрофлорой, в котором поддерживают наличие зон с разнородной по содержанию кислорода средой путем регулируемого ввода кислорода, и далее смесь сточных вод с активным илом поступает во вторичный отстойник для разделения на очищенную сточную воду и активный ил, который постоянно возвращают в начало биоактиватора. Сырой осадок после первичного отстойника рециркулируют на вход первичного отстойника для создания условий осуществления процесса гидролиза и гетероацетогенного процесса непосредственно в первичном отстойнике. Во вторичном отстойнике создают зоны с разнородной по содержанию кислорода средой путем регулирования скорости рециркуляции активного ила из вторичного отстойника на вход биоактиватора. Зоны с разнородной по содержанию кислорода средой в биоактиваторе распределены в горизонтальном направлении. Предпочтительно 1/3 полезного объема биоактиватора работает как аэробная, 1/3 полезного объема биоактиватора работает как переходная, 1/3 полезного объема биоактиватора работает как анаэробная. Недостатками прототипа являются:The closest analogue adopted for the prototype is "Method for biological wastewater treatment with sludge", patent RU 2296110 from 2005.08.15. The method includes mechanical treatment of wastewater in a primary settling tank, after which the wastewater is fed into a bioactivator with microflora, in which the presence of zones with a medium dissimilar in oxygen content is maintained by means of controlled oxygen input, and then a mixture of wastewater with activated sludge enters the secondary settling tank for separation for purified waste water and activated sludge, which is constantly returned to the beginning of the bioactivator. The crude sludge after the primary settler is recirculated to the inlet of the primary settler to create conditions for the hydrolysis and heteroacetogenic process directly in the primary settler. In the secondary sedimentation tank, zones with a medium dissimilar in oxygen content are created by regulating the rate of recirculation of activated sludge from the secondary sedimentation tank to the inlet of the bioactivator. Zones with a medium heterogeneous in oxygen content in the bioactivator are distributed in the horizontal direction. Preferably, 1/3 of the useful volume of the bioactivator works as aerobic, 1/3 of the useful volume of the bioactivator works as a transitional one, 1/3 of the useful volume of the bioactivator works as anaerobic. The disadvantages of the prototype are:
- длительное время пребывания сырого осадка в первичном отстойнике до 20 суток повлечет за собой снижение эффективности отстаивания и приведет к выносу сырого осадка в биоактиватор.- a long residence time of the raw sludge in the primary settling tank up to 20 days will entail a decrease in the settling efficiency and lead to the removal of the wet sludge into the bioactivator.
- накопление большого объема осадков в первичном отстойнике за время отстаивания 20 дней и его вынос в биоактиватор, приведет к ухудшению процесса нитрификации и увеличению количества воздуха, что увеличивает расходы на электроэнергию.- the accumulation of a large amount of sediment in the primary sedimentation tank during the settling period of 20 days and its removal into the bioactivator will lead to a deterioration of the nitrification process and an increase in the amount of air, which increases the cost of electricity.
- недостаточная эффективность очистки стоков, так как проводятся процессы нитрификации и денитрификации непосредственно и во вторичном отстойнике, что приведет к нарушению эффективности очистки по азоту аммония, фосфору и будет обуславливать вынос ила из вторичных отстойников.- insufficient efficiency of wastewater treatment, since the processes of nitrification and denitrification are carried out directly and in the secondary sedimentation tank, which will lead to a violation of the efficiency of treatment for ammonium nitrogen, phosphorus and will cause the removal of sludge from the secondary sedimentation tanks.
- процессы ацидофикации не обеспечивают значительное сокращение осадков очистных сооружений и потребуются дополнительные затраты для размещения, утилизации осадка, т.к. в способе не обеспечивается сокращение количества образующегося осадка, который отводят из биореактора,- acidification processes do not provide a significant reduction in sludge from treatment facilities and additional costs will be required for placement and disposal of sludge, because the method does not ensure a reduction in the amount of the formed sediment, which is removed from the bioreactor,
- увеличение скорости рециркуляции активного ила приведет к дополнительным затратам на оборудование и расходам электроэнергии.- an increase in the rate of recirculation of activated sludge will lead to additional costs for equipment and electricity consumption.
Задачами, на решение которых направлено данное изобретение, является устранение вышеуказанных недостатков. Основными решаемыми задачами являются:The tasks to be solved by the present invention are to eliminate the above disadvantages. The main tasks to be solved are:
- увеличение эффективности очистки за счет дополнительного извлечения органических веществ и обеспечения процессов денитрификации и дефосфатизации за счет зон различной аэробности.- increasing the efficiency of cleaning due to additional extraction of organic substances and ensuring the processes of denitrification and dephosphatization due to zones of different aerobicity.
- повышение эффективности отстаивания, снижение выносов за счет улучшения показателей осаждения активного ила.- increasing the efficiency of settling, reducing the removal by improving the sedimentation rate of activated sludge.
- снижение количества воздуха и снижение затрат на электроэнергию.- Reduced air volume and reduced energy costs.
- сокращение объемов осадка и снижение затрат на его обработку за счет процессов сбраживания осадков и за счет обезвоживания.- reducing the volume of sludge and reducing the cost of its processing due to the processes of fermentation of sludge and due to dehydration.
Техническим результатом заявляемого способа и установки очистки сточных вод является одновременно с минимизацией объемов сырого осадка и сокращением объемов сырого осадка и избыточного активного ила, образующихся в процессе очистки сточных вод, обеспечение высокой степени очистки сточной воды по загрязняющим веществам с эффективностью удаления ионов аммония до 99,5%, азота общего до 80% и фосфора до 99%; повышение степени очистки сточных вод от взвешенных веществ, органических веществ, соединений азота и фосфора до предельно-допустимых концентраций (ПДК), установленных для рыбохозяйственных водоемов, повторное использование очищенной воды для хозяйственно-бытовых нужд, использование осадков очистных сооружений в качестве удобрений, снижение затрат на эксплуатацию очистных сооружений. Технический результат достигается за счет того, что предлагаемое изобретение с реализацией методов усреднения потоков сточных вод в первой камере установки и обеспечения режима преферментации осадков в ацидофикаторе, обеспечивает извлечение легкоокисляемой органики для процессов денитрификации и дефосфатизации, полное окисление ионов аммония и органических загрязнений после стадии удаления нитратов с помощью аэрации, отстаивание, последующую фильтрацию на фильтрах с загрузкой и проведение обеззараживания на установке. Способ глубокой биологической очистки, в котором обработка воды проводится с помощью активного ила, находящегося во взвешенном состоянии, или применяют способ очистки с прикрепленным илом; с проведением процессов денитрификации, дефосфатизации и нитрификации в одном сооружении без перегородок или в сооружении с перегородками, при поддержании оптимальных условий аэробности на каждой стадии процесса. Преимущества заявляемого технического решения по сравнению с известным заключаются в следующем:The technical result of the proposed method and wastewater treatment plant is, simultaneously with minimizing the volumes of raw sludge and reducing the volumes of raw sludge and excess activated sludge generated in the process of wastewater treatment, ensuring a high degree of wastewater purification for pollutants with an ammonium ion removal efficiency of up to 99, 5%, total nitrogen up to 80% and phosphorus up to 99%; increasing the degree of wastewater treatment from suspended solids, organic substances, nitrogen and phosphorus compounds to maximum permissible concentrations (MPC) established for fishery reservoirs, reuse of treated water for domestic needs, use of sewage sludge as fertilizers, cost reduction for the operation of treatment facilities. The technical result is achieved due to the fact that the proposed invention, with the implementation of methods for averaging wastewater flows in the first chamber of the installation and ensuring the mode of pre-fermentation of sediments in an acidifier, ensures the extraction of easily oxidized organic matter for denitrification and dephosphatization processes, complete oxidation of ammonium ions and organic contaminants after the stage of removing nitrates with the help of aeration, settling, subsequent filtration on filters with loading and disinfection at the installation. A deep biological treatment method, in which water treatment is carried out using suspended activated sludge, or a method of cleaning with attached sludge is used; with carrying out the processes of denitrification, dephosphatization and nitrification in one structure without partitions or in a structure with partitions, while maintaining optimal aerobic conditions at each stage of the process. The advantages of the proposed technical solution in comparison with the known are as follows:
1. Снижение количества образующихся осадков в процессе очистки сточных вод за счет извлечения легкоокисляемой органики, необходимой для удаления азота нитратов и фосфора фосфатов и сокращение объемов осадков за счет применения обезвоживающего оборудования.1. Reducing the amount of precipitation formed in the process of wastewater treatment due to the extraction of easily oxidized organic matter necessary for the removal of nitrogen nitrates and phosphorus phosphates and reducing the amount of precipitation due to the use of dewatering equipment.
2. Снижение расходов на реагенты, необходимых для обеспечения удаления азота и фосфора за счет:2. Reducing the cost of reagents required to ensure the removal of nitrogen and phosphorus due to:
- осуществления стадии денитрификации перед стадией нитрификации, что способствует продуцированию щелочности, обеспечивающей процессы нитрификации.- the implementation of the denitrification stage before the nitrification stage, which contributes to the production of alkalinity, which ensures the nitrification processes.
- обеспечение процессов денитрификации и дефосфатизации легкоокисляемой органикой за счет осадков и ила, образующихся в процессе очистки.- provision of denitrification and dephosphatization processes with easily oxidized organic matter due to sediments and sludge formed during the purification process.
3. Снижение расходов на электроэнергию за счет снижения потребности в количестве кислорода, необходимого при обычных условиях в процессе очистки в сооружении.3. Reducing energy costs by reducing the amount of oxygen required under normal conditions during the cleaning process in the facility.
4. Осуществление стадии денитрификации включает пребывание в бескислородной и анаэробной зоне в пределах 1-3 часов, в аэробной зоне стадии нитрификации в интервале 4-9 часов в зависимости от скорости потока сточной вод. Проведение процессов денитрификации, дефосфатизации и нитрификации в одном сооружении без перегородок обеспечивает сокращение материальных и эксплуатационных затрат.4. The implementation of the denitrification stage includes staying in the anoxic and anaerobic zone within 1-3 hours, in the aerobic zone of the nitrification stage in the range of 4-9 hours, depending on the wastewater flow rate. Carrying out the processes of denitrification, dephosphatization and nitrification in one structure without partitions provides a reduction in material and operating costs.
5. Повышение эффективности очистки за счет:5. Improving the cleaning efficiency due to:
- обеспечения условий для проведения процессов денитрификации и дефосфатизации.- providing conditions for carrying out the processes of denitrification and dephosphatization.
- предотвращения образования корки и слеживаемости осадка в блоке преферментации осадка.- prevention of crust formation and sludge caking in the sludge pre-fermentation unit.
- применение в качестве устройств доочистки очищенной воды тонкослойного отстойника, или тканевых фильтров, или загрузочных материалов или их комбинации загрузок.- the use of a thin-layer clarifier, or fabric filters, or feed materials, or a combination of feeds, as devices for the purified water purification.
- применение хлорсодержащих препаратов продленного действия или УФО в устройстве обеззараживания очищенной воды.- the use of chlorine-containing preparations of prolonged action or UFO in the device for disinfection of purified water.
6. Улучшение показателей осаждения активного ила за счет следующих блоков: блок преферментации осадков, усреднителя и первичного отстойника, аэротенка с анаэробно - аэробными зонами очистки, отстойника разделения активного ила и очищенной воды, приспособлений для рецикла и возврата активного ила, блоков доочистки и обеззараживания стоков.6. Improvement of activated sludge sedimentation indices due to the following units: sludge pre-fermentation unit, homogenizer and primary settling tank, aeration tank with anaerobic - aerobic treatment zones, activated sludge and purified water separation tank, devices for recycling and returning activated sludge, post-treatment and effluent disinfection units ...
7. Возможность применения осадков, образующихся при очистке, в качестве удобрений за счет обработки их негашеной известью.7. Possibility of using sediments formed during cleaning as fertilizers by processing them with quicklime.
8. Возможность использования очищенной воды для хозбытовых и технических нужд за счет высокой степени очистки и полной биологической дезинфекции стоков.8. Possibility of using purified water for household and technical needs due to the high degree of purification and complete biological disinfection of effluents.
Анализ патентной и научно-технической литературы не выявил технических решений с подобной совокупностью существенных признаков, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» заявляемого изобретенияAnalysis of the patent and scientific and technical literature did not reveal technical solutions with a similar set of essential features, which allows us to conclude that the criterion of "novelty" of the claimed invention is met
Способ реализуется в установках (фиг.1, фиг 2). Установки для усреднения и анаэробно - аэробной очистки хозбытовых сточных вод, доочистки и обеззараживания очищенной воды до норм сброса в водоемы рыбохозяйственного назначения, в процессе очистки, на которой уменьшается количество образующихся осадков, улучшаются показатели осаждения активного ила. Установки включают следующие блоки: усреднитель, первичный отстойник 1 (блок преферментации осадков), аэротенк с анаэробно - аэробными зонами очистки, отстойник разделения активного ила и очищенной воды, приспособления для рецикла и возврата активного ила, доочистки и обеззараживания стоков.The method is implemented in installations (figure 1, figure 2). Installations for averaging and anaerobic - aerobic purification of domestic wastewater, additional purification and disinfection of purified water to the norms of discharge into fishery water bodies, in the process of purification, which reduces the amount of precipitation formed, the sedimentation rate of activated sludge improves. The installations include the following units: a homogenizer, a primary settler 1 (sludge pre-fermentation unit), an aeration tank with anaerobic - aerobic treatment zones, a settling tank for separating activated sludge and purified water, devices for recycling and returning activated sludge, additional treatment and decontamination of effluents.
В первой камере происходит первичное отстаивание стоков с одновременным усреднением потока сточных вод посредством усреднителя 7. В первичный отстойник 1 (ацидофикатор) подается избыточная биомасса из блока биологической очистки, в нижней части которого происходит анаэробная стабилизация образующихся осадков. Обеспечивается периодическая подача воздуха и взрыхление осадка с целью предотвращения образования плотной корки на поверхности в ацидофикаторе. Ацидофикация применяется для гидролиза и ферментации осадка с целью уменьшения осадка переводом этой массы в растворимый субстрат. Чем больше время гидравлического удерживания, тем выше выход ХПК (оптимально 3 дня). При этом сток обеспечивается легкоокисляемой органикой (ЛЖК - летучие жирные кислоты), полученной в результате ацидофикации. Постоянное поступление новых порций сырых осадков обеспечивает равномерное поступление легкоокисляемой органики в зону 2 денитрификации. Введение легкоокисляемой органики в виде ЛЖК позволяет обеспечить:In the first chamber, the primary settling of effluents takes place with the simultaneous averaging of the wastewater flow by means of an equalizer 7. Excess biomass is fed into the primary settler 1 (acidifier) from the biological treatment unit, in the lower part of which anaerobic stabilization of the resulting sediments occurs. Periodic supply of air and loosening of the sludge are provided in order to prevent the formation of a dense crust on the surface in the acidifier. Acidification is used for hydrolysis and fermentation of the sediment in order to reduce the sediment by transferring this mass into a soluble substrate. The longer the hydraulic retention time, the higher the COD yield (optimally 3 days). In this case, the runoff is provided by easily oxidized organic matter (VFA - volatile fatty acids) obtained as a result of acidification. The constant supply of new portions of raw sediments ensures a uniform supply of easily oxidized organic matter to the
- увеличение питания активного ила;- increased feeding of activated sludge;
- отсутствие загнивания ила и сырого осадка;- no rotting of sludge and wet sediment;
- снизить токсическое действие загрязнителей за счет анаэробного разложения их в процессе брожения;- to reduce the toxic effect of pollutants due to their anaerobic decomposition during fermentation;
- увеличить эффективность удаления азотных загрязнений и фосфора.- to increase the efficiency of removing nitrogen pollution and phosphorus.
Сток, обогащенный легкоокисляемой органикой, самотеком поступает в блок биологической очистки в зону 2 денитрификации. Стадия денитрификации путем восстановления нитратного азота из жидкости с взвешенным илом до газообразного азота включает пребывание в бескислородной и анаэробной зоне в пределах 1-3 часов в зависимости от скорости потока сточной воды. Стадия денитрификации осуществляется перед стадией нитрификации, что обеспечивает продуцирование щелочности, обеспечивающей процессы нитрификации, таким образом, снижаются расходы на реагенты, необходимые для обеспечения удаления азота и фосфора: расходы на подщелачивание стоков, легкоокисляемую органику, необходимую для удаления азота нитратов и фосфора. Далее очистка стока происходит в аэрируемой зоне 3 нитрификации.The effluent, enriched with easily oxidizable organic matter, flows by gravity into the biological treatment unit in the
Для обеспечения процесса жизнедеятельности микроорганизмов в зону 3 нитрификации постоянно подается воздух от компрессора, устройство для генерации пузырьков воздуха выполнено с применением мембран. Стадия нитрификации обеспечивается при времени гидравлического пребывания в интервале 4-9 часов. Использование прикрепленной биомассы на данной стадии позволяет повысить эффективность работы установки, а с другой стороны - сделать установку маловосприимчивой к возможным перерывам в поступлении сточных вод, залповых поступлений воды. Для обеспечения стабильной очистки и для полного удаления азота в виде нитратов предусмотрена перекачка возвратного ила из вторичного отстойника 4 в зону 2 денитрификации. Обеспечение режима ферментации осадка и поддержание оптимальных условий аэробности на каждой стадии позволяет вести очистку стоков с сокращением количества осадков, уменьшением запаха при очистке и минимальными затратами на электроэнергию. На основании полученных данных в результате реализации данной технологии при внедрении данной схемы биологической очистки обеспечивается эффективность удаления ионов аммония 99,5%, азота общего до 80% и фосфора до 99%. В процессе сбраживания осадка, его преферментации сокращается количество осадков. Очищенные сточные воды поступают на стадию 5 доочистки с применением тонкослойного отстойника, или тканевых фильтров, или загрузочных материалов или их комбинации; в зоне 6 установки стоки подвергаются обеззараживанию при помощи хлорсодержащих препаратов продленного действия или УФО. После обработки вода может применяться для полива сада или других технологических нужд. Реализуемый способ очистки на установке гарантирует очистку сточной воды до норм сброса в водоемы рыбохозяйственного назначения и проведение обеззараживания очищенной воды. При этом обеспечивается отсутствие запаха и не требуется дополнительная вентиляция в месте размещения установки.To ensure the process of vital activity of microorganisms, air from the compressor is constantly supplied to the
В установке самотечное отведение очищенной воды, при необходимости принудительного отведения очищенной воды установка может комплектоваться насосом. Избыточный ил накапливается в отсеке 8 для осадка и после обезвоживания с применением мешочного обезвоживателя 9, для агротехнического применения образующихся осадков очистных сооружений в качестве удобрений, их обрабатывают, дополнительно смешивая с 30% негашеной извести. Условия размещения установок - подземное или наземное.In the installation, gravity drainage of purified water, if necessary, forced removal of purified water, the installation can be equipped with a pump. Excess sludge is accumulated in the compartment 8 for sludge and after dehydration using a bag dehydrator 9, for agrotechnical use of the resulting sludge from treatment facilities as fertilizers, they are processed, additionally mixed with 30% quicklime. Installation conditions - underground or above ground.
Особенности работы установки:Features of the installation:
- все процессы протекают за счет использования минимального количества воздуха (поддержание оптимальных условий аэробности на каждой стадии).- all processes proceed due to the use of a minimum amount of air (maintaining optimal aerobic conditions at each stage).
- система эрлифтов обеспечивает необходимую рециркуляцию стока и эффективное протекание процессов нитри-денитрификации.- the system of airlifts provides the necessary recirculation of the wastewater and the efficient course of nitri-denitrification processes.
- применение инертной пластмассовой насадки с прикрепленным биоценозом обеспечивает максимальную эффективность очистки и малые габаритные размеры установки.- the use of an inert plastic nozzle with an attached biocenosis ensures maximum cleaning efficiency and small overall dimensions of the installation.
- для сглаживания неравномерности поступления стоков в конструкции установки предусмотрен необходимый объем усреднения.- to smooth out the unevenness of the flow of wastewater in the design of the installation, the required amount of averaging is provided.
- установка обеспечивает постоянный расход отводимой очищенной воды и как следствие, равномерное растворение таблетированного хлорреагента и надежное обеззараживание воды.- the unit provides a constant flow of purified water and, as a result, uniform dissolution of the pelleted chlorine reagent and reliable water disinfection.
Технический результат, достигаемый установкой и способом, применимым в установках, состоит в достижении максимально высокой эффективности удаления загрязняющих веществ в бытовых сточных водах, надежной очистке сточных вод, сокращении осадков, образующихся при очистке, экологической безопасности человека и окружающей среды.The technical result achieved by the installation and the method used in the installations is to achieve the highest possible efficiency of removing pollutants in domestic wastewater, reliable wastewater treatment, reduction of precipitation generated during treatment, environmental safety of humans and the environment.
Документы, цитированные в отчете о поиске:Documents cited in the search report:
1. Патент RU 2424199 от 2009.12.28. Автор Келль Лев Сергеевич (RU). Способ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД АКТИВНЫМ ИЛОМ.1. Patent RU 2424199 from 2009.12.28. Author Kell Lev Sergeevich (RU). Method for BIOLOGICAL PURIFICATION OF WASTE WATER WITH ACTIVE SILT.
2. RU 2439001 от 2010.08.03 Авторы: Скворцов Лев Серафимович (RU), Грачева Раиса Семеновна (RU), Шматова Валентина Васильевна (RU), Коныгин Александр Александрович (RU). СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД.2. RU 2439001 from 2010.08.03 Authors: Skvortsov Lev Serafimovich (RU), Gracheva Raisa Semyonovna (RU), Shmatova Valentina Vasilievna (RU), Konygin Alexander Alexandrovich (RU). WASTE WATER PURIFICATION METHOD.
3. RU 2633896 от 2015.09.08. Автор Келль Лев Сергеевич (RU). СПОСОБ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД АКТИВНЫМ ИЛОМ3. RU 2633896 from 2015.09.08. Author Kell Lev Sergeevich (RU). METHOD FOR BIOLOGICAL PURIFICATION OF WASTE WATER WITH ACTIVE SILT
4. RU 2654969 от 2017.03.17. СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ФОСФОРА ИЗ СТОЧНОЙ ЖИДКОСТИ. Авторы: Амбросова Галина Тарасовна (RU), Матюшенко Евгений Николаевич (RU), Белозерова Елизавета Сергеевна (RU), Гейсаддинов Табриз Ильяз оглы (RU), Нагорная Татьяна Вячеславовна (RU), Функ Анна Александровна (RU)4. RU 2654969 from 2017.03.17. METHOD FOR REMOVING PHOSPHORUS FROM WASTE LIQUID. Authors: Ambrosova Galina Tarasovna (RU), Matyushenko Evgeny Nikolaevich (RU), Belozerova Elizaveta Sergeevna (RU), Geisaddinov Tabriz Ilyaz ogly (RU), Nagornaya Tatyana Vyacheslavovna (RU), Funk Anna Aleksandrovna (RU)
5. RU 2296110 от 2005.08.15. Авторы: Халемский Арон Михайлович (RU) Швец Эдуард Моисеевич (RU) СПОСОБ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ИЛОМ5. RU 2296110 from 2005.08.15. Authors: Khalemsky Aron Mikhailovich (RU) Shvets Eduard Moiseevich (RU) METHOD FOR BIOLOGICAL WASTE WATER PURIFICATION WITH SILT
Claims (13)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017147139A RU2758398C1 (en) | 2017-12-29 | 2017-12-29 | Method and installation for biological wastewater purification |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017147139A RU2758398C1 (en) | 2017-12-29 | 2017-12-29 | Method and installation for biological wastewater purification |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2758398C1 true RU2758398C1 (en) | 2021-10-28 |
Family
ID=78466483
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017147139A RU2758398C1 (en) | 2017-12-29 | 2017-12-29 | Method and installation for biological wastewater purification |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2758398C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU215824U1 (en) * | 2022-08-10 | 2022-12-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Гудвэй" | Local treatment plant |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1599320A1 (en) * | 1988-11-21 | 1990-10-15 | Харьковский политехнический институт им.В.И.Ленина | Methane tank |
SU1761691A2 (en) * | 1987-06-10 | 1992-09-15 | Ростовский научно-исследовательский институт Академии коммунального хозяйства им.К.Д.Памфилова | Device for biochemical treatment of sewage |
RU2136613C1 (en) * | 1994-03-19 | 1999-09-10 | Отт Петер | Device and method of simultaneous biological elimination of phosphorus and nitrogen from sewage waters |
RU2158237C1 (en) * | 1999-06-15 | 2000-10-27 | Субратов Алексей Алексеевич | Methods of biological treatment of sewage waters and treatment of sludges |
RU2181344C2 (en) * | 1998-03-20 | 2002-04-20 | Корея Инститьют оф Констракшн Текнолоджи | Plant for and method of biological purification of impurities and sewage water |
EP2176176A2 (en) * | 2007-08-06 | 2010-04-21 | Degremont | Method and unit for the purification of wastewater with aerobic granular sludge |
EP2196438A1 (en) * | 2008-12-11 | 2010-06-16 | Envicon Klärtechnik Verwaltungsgesellschaft mbH | Method for load-independent regulation of nitrification and denitrification in waste water treatment facilities with advanced denitrification |
RU2448912C2 (en) * | 2009-06-30 | 2012-04-27 | Геннадий Владимирович Шишло | Effluents biochemical treatment plant |
RU131716U1 (en) * | 2013-01-23 | 2013-08-27 | Алексей Юрьевич Кочетков | CLOSED SEWAGE CLEANING STATION |
RU2636707C1 (en) * | 2016-12-09 | 2017-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Джи-Эс-Пи Прожект" | Method and installation for biological wastewater treatment |
-
2017
- 2017-12-29 RU RU2017147139A patent/RU2758398C1/en active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1761691A2 (en) * | 1987-06-10 | 1992-09-15 | Ростовский научно-исследовательский институт Академии коммунального хозяйства им.К.Д.Памфилова | Device for biochemical treatment of sewage |
SU1599320A1 (en) * | 1988-11-21 | 1990-10-15 | Харьковский политехнический институт им.В.И.Ленина | Methane tank |
RU2136613C1 (en) * | 1994-03-19 | 1999-09-10 | Отт Петер | Device and method of simultaneous biological elimination of phosphorus and nitrogen from sewage waters |
RU2181344C2 (en) * | 1998-03-20 | 2002-04-20 | Корея Инститьют оф Констракшн Текнолоджи | Plant for and method of biological purification of impurities and sewage water |
RU2158237C1 (en) * | 1999-06-15 | 2000-10-27 | Субратов Алексей Алексеевич | Methods of biological treatment of sewage waters and treatment of sludges |
EP2176176A2 (en) * | 2007-08-06 | 2010-04-21 | Degremont | Method and unit for the purification of wastewater with aerobic granular sludge |
EP2196438A1 (en) * | 2008-12-11 | 2010-06-16 | Envicon Klärtechnik Verwaltungsgesellschaft mbH | Method for load-independent regulation of nitrification and denitrification in waste water treatment facilities with advanced denitrification |
RU2448912C2 (en) * | 2009-06-30 | 2012-04-27 | Геннадий Владимирович Шишло | Effluents biochemical treatment plant |
RU131716U1 (en) * | 2013-01-23 | 2013-08-27 | Алексей Юрьевич Кочетков | CLOSED SEWAGE CLEANING STATION |
RU2636707C1 (en) * | 2016-12-09 | 2017-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Джи-Эс-Пи Прожект" | Method and installation for biological wastewater treatment |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU215824U1 (en) * | 2022-08-10 | 2022-12-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Гудвэй" | Local treatment plant |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN202898159U (en) | Sewage treatment device | |
CN102775025B (en) | Municipal life wastewater treatment system with high efficiency and low energy consumption | |
CN105585218B (en) | Wastewater from mechanical industry treatment process | |
CN102173510B (en) | Sludge reflow-free device with simultaneous nitrification and denitrification (SND) function and operation control method thereof | |
KR100784933B1 (en) | Apparatus for treating organic matter and nitrogen of high density organic wastewater | |
CN106116031A (en) | A kind of efficient treatment process of slaughtering wastewater | |
US6391202B1 (en) | Process and apparatus for treating wastewater from oil plant processing and cereal processing | |
KR101368295B1 (en) | Integrated waste water treatment apparatus | |
CN114291964B (en) | Sewage treatment system and method for denitrification and phosphorus recovery | |
CN202519137U (en) | Combined treatment device of waste incineration field percolate | |
KR101678202B1 (en) | Leachate treatment system for waste landfill | |
CN204185292U (en) | Three-dimensional tapered aeration sewage disposal aerobic reactor | |
CN113636646A (en) | Combined treatment method and device for waste water and waste gas | |
CN205874139U (en) | Coking wastewater treatment system | |
RU189953U1 (en) | INSTALLATION FOR BIOLOGICAL PURIFICATION OF COMMUNAL WASTEWATER FROM NITROGEN AND Phosphorus compounds | |
RU2758398C1 (en) | Method and installation for biological wastewater purification | |
CN111252994A (en) | Domestic fungus wastewater treatment method | |
CN202508958U (en) | Excess sludge zero release nitrogen and phosphorus removal device | |
RU2439001C1 (en) | Method of treating waste water | |
CN211445406U (en) | Landfill leachate treatment device | |
NZ525027A (en) | Apparatus and method for wastewater treatment with enhanced solids reduction (ESR) | |
CN104355493B (en) | A kind of integrated aerobic advanced treatment apparatus | |
CN203904153U (en) | Reaction device for sewage treatment and phosphorus recovery | |
CN115477439A (en) | Integrated MBR sewage treatment equipment | |
RU2114792C1 (en) | Plant for biochemically removing organic and nitrogen containing impurities from concentrated waste waters |