RU32775U1 - Модульная установка для очистки сточных вод - Google Patents

Abstract

1. Установка для очистки сточных вод, содержащая последовательно установленные отстойник-уплотнитель с устройством для выгрузки избыточного ила, устройство для биологической очистки сточных вод, включающее аэротенк с загрузкой и устройством для аэрации, вторичный отстойник с эрлифтом перекачки осадка в отстойник-уплотнитель, трубопроводы подвода сточных вод и отвода очищенной воды, и систему подачи воздуха, отличающаяся тем, что в отстойнике-уплотнителе образован вертикальный канал, вход которого сообщен с трубопроводом подвода сточных вод, а выход канала заглублен в отстойнике-уплотнителе для обеспечения возможности образования восходящего потока сточных вод в отстойнике-уплотнителе, при этом устройство для выгрузки избыточного ила в отстойнике-уплотнителе выполнено в виде эрлифта, в аэротенке установлены блоки плоскостной загрузки, выполненные в виде вертикально размещенных чередующихся плоских и гофрированных листов из полимерного материала, а устройство для аэрации в аэротенке выполнено в виде сообщенных с системой подачи воздуха пористых аэраторов, установленных в нижней части аэротенка в зоне свободной от загрузки.2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что вторичный отстойник содержит усреднитель расхода сточных вод через установку и размещенные под ним блоки тонкослойного отстаивания.3. Установка по п.2, отличающаяся тем, что усреднитель расхода сточных вод выполнен в виде перфорированного лотка, установленного в верхней части проточной зоны вторичного отстойника и сообщенного с трубопроводом отвода очищенной воды.4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что вторичный отстойник содержит разм

Description

г6о311«, JO

Модульная установка для очистки сточных вод

Полезная модель относится к области биологической очистки бытовых и близких к ним по составу производственных сточных вод от органических веществ, азота, фосфора и других примесей, и может быть использована при решении проблем обработки сточных вод.

Известно устройство для биологической очистки сточной жидкости, содержащее аэрофильтр с загрузкой, трубопровод подачи сточной жидкости, аэротенк со струйными аэраторами, вторичный отстойник, рециркуляционный насос и трубопровод возвратного ила, при этом аэрофильтр с загрузкой выполнен из фильтрующих блоков, заполненных жесткими ершами, и расположен над резервуаром аэротенка, фильтрующие блоки имеют пирамидальный сплошной поддон, переходящий либо в трубопровод струйного аэратора резервуара аэротенка, либо в трубопровод подачи иловой смеси в резервуар вторичного отстойника, расположенный над резервуаром аэротенка под фильтрующими блоками, аэрофильтр включает тонкослойный модуль разделения иловой смеси на возвратный активный ил и очищенную сточную жидкость, водослив отвода очищенной воды в трубопровод в трубопровод очищенной и трубопровод возвратного активного ила переходит за пределами резервуара вторичного отстойника с разрывом струи в трубопровод струйного аэратора резервуара аэротенка, водослив тонкослойного модуля установлен с возможностью вертикального его

МГЖ C02F3/06

перемещения и сообщен с грузоподъемным приспособлением (патент РФ № 2051129, МГЖ C02F 3/02, публикация 1995г.).

Известна компактная установка для биологической очистки сточных вод, содержащая аэротенк, илоотделитель с узлом подачи возвратного ила в виде эрлифта и сборным желобом, тонкослойный модуль, систему аэрации и трубопроводы подачи исходной воды и отвода избыточной биомассы и очищенной воды, при этом аэротенк выполнен в виде по Бфайней мере двух горизонтальных цилиндрических модулей с размещенной внутри них системой аэрации, включающей воздуховоды с подсоединенными к ним вентиляторами (патент РФ № 2132824, МПК C02F 3/12, публикация 1999г.).

Известна установка для биологической очистки бытовых сточных вод, состоящая из септика-отстойника, устройства для биологической очистки предварительно осветленных сточных вод на аэрируемой загрузке с прикрепленными микроорганизмами, оснащенного мембранными аэраторами, и вторичного отстойника с эрлифтным устройством для отведения осадка в отстойник-септик, причем мембранные аэраторы размещены непосредственно под объемной, пористой, профилированной загрузкой, над которой размещено устройство для ввода осветленной воды в аэротенк, и установка дополнительно содержит капельный биофильтр с рассредоточенным впуском воды, загрузкой, водосборным устройством, совмещенным с камерой погружного насоса и устройством для обеззараживания воды (патент РФ №2137720, МПК C02F 3/06, публикация 1999г).

К недостаткам известной установки относится сравнительно низкая эффективность очистки сточных вод от соединений азота и фосфора.

Задачей создания предлагаемой полезной модели является расцшрение арсенала технических средств, используемых для биологической очистки сточных вод, и создание компактной и

технологичной модульной установки, обеспечивающей эффективную очистку сточных вод, удовлетворяющую требованиям действующих экологических нормативов.

Сущность предлагаемой полезной модели заключается в следующем.

Установка для очистки сточных вод содержит последовательно установленные отстойник-уплотнитель с устройством для выгрузки избыточного ила, устройство для биологической очистки сточных вод, включающее аэротенк с загрузкой и устройство для аэращ1и, вторичный отстойник с эрлифтом перекачки осадка в отстойник-уплотнитель, трубопроводы подвода сточных вод и отвода очищенной воды, и систему подачи воздуха. В отстойнике-уплотнителе образован вертикальный канал, вход которого сообщен с трубопроводом подвода сточных вод, а выход канала заглублен в отстойнике-уплотнителе для обеспечения возможности образования восходящего потока сточных вод в отстойникеуплотнителе. Устройство для выгрузки избыточного ила в отстойникеуплотнителе выполнено в виде эрлифта. В аэротенке установлены блоки плоскостной загрузки, выполненные в виде вертикально расположенньгх чередуюпщхся плоских и гофрированных листов из полимерного материала, а устройство для аэрации в аэротенке выполнено в виде сообщенных с системой подачи воздуха пористых аэраторов, установленных в нижней части аэротенка в зоне свободной от загрузки.

Вторичный отстойник содержит усреднитель расхода сточных вод через установку, выполненный в виде перфорированного лотка, установленного в верхней части проточной зоны вторичного отстойнрпса и сообщенный с трубопроводом отвода очищенной воды.

Вторичный отстойник может содержать размещенный непосредственно в верхней проточной зоне отстойника фильтр с плавающей загрузкой, ограниченный со стороны направления потока

ВОДЫ полупогружной вертикальной перегородкой, образующей над загрузкой фильтра полость, сообщенную с трубопроводом отвода очищенной воды, при этом под загрузкой размещены перфорированные трубы, подключенные к системе подачи воздуха.

Дополнительно установка содержит блок доочистки, установленный после вторичного отстойника и включающий последовательно соединенные затопленный аэрофильтр и фильтр с плавающей полимерной гранулированной загрузкой, причем затопленный аэрофильтр одновременно служит баком промывной воды для промывки фильтра и оборудован блоками плоскостной загрузки и придонными перфорированными трубами или пористыми аэраторами, сообщенными с системой подачи воздуха, а фильтрование воды через загрузку выполнено в направлении снизу вверх.

Каждый пористый аэратор установки выполнен в виде полой трубы из полимерного материала, пропитанной композищ1ей из термореактивных смол с последующей ее полимеризацией для образования по всей толщине стенки трубы упорядоченной микропористой структуры с заданным расстоянием между порами, обеспечивающим предотвращение коалесценщш выходяпщх из пор пузырьков воздуха, при этом труба образована из листа стеклоткани, имеющей толщину не менее 0,18-0,25 мм, намотанной в несколько, по меньшей мере, в 5 слоев, причем пропитка ткани осуществлена до ее намотки, а полимеризация - после ее намотки в трубу.

Установка дополнительно содержит устройство подачи в аэротенк раствора коагулянта, например, сульфата алюминия.

Устройство для биологической очистки сточных вод может включать контур подогрева иловой воды.

Система подачи воздуха содержит газодувку и воздушный фильтр очистки подаваемого к аэраторам воздуха.

Установка дополнительно содержит ультрафиолетовый обеззараживатель очищенной сточной воды, подключенный к выходу установки.

Установка выполнена в виде транспортируемого модуля и размещена в контейнере с теплоизолирующим кожухом.

Кожух контейнера содержит двойные стенки, между которыми проложен слой теплоизолирующего материала толщиной 50 - 100 мм, например, пенопласт.

На фиг. 1-3 схематично представлены варианты исполнения предлагаемой установки для очистки сточных вод.

Установка включает последовательно установленные отстойникуплотнитель 1 с эрлифтом 2 избыточного ила, аэротенк 3 с блоками 4 плоскостной загрузки, вторичный отстойник 5 с эрлифтом 6 активного ила. В отстойнике-уплотнителе 1 установлен вертикально расположенный короб 7, образуюпщй канал, вход 8 которого сообщен с трубопроводом 9 подвода сточных вод, а выход 10 которого заглублен в отстойникеуплотнителе. Блоки 4 плоскостной загрузки в аэротенке 3 выполнены в виде вертикально расположенных: чередуюпщхся плоских и гофрированных листов из полимерного материала. В нижней части аэротенка в зоне, свободной от загрузки установлены пористые аэраторы 11, каждый из которых выполнен в виде полой трубы, образованной из листа полимерного материала с упорядоченной микропористой стрз ктурой с заданным расстоянием между порами.

В аэротенке может быть установлен контур подогрева воды (не показан).

В одном варианте исполнения вторичного отстойника 5 (фиг.1, 2) в верхней части проточной зоны содержится усреднитель расхода сточной воды, выполненный в виде лотка 12, в стенке которого выполнена перфорация из сквозных отверстий диаметром 20 мм. Лоток 12 сообщен с

трубопроводом 13 отвода сточной воды. Ниже лотка размещены блоки тонкослойного отстаивания 14.

В другом варианте иснолнения (фиг.З) вторичный отстойник содержит в своей верхней нроточной зоне фильтр 15 с плавающей загрузкой 16, причем фильтр ограничен полупогружной перегородкой 17, образующей над загрузкой полость 18. Под загрузкой 16 размещены перфорированные трубы 19.

Блок доочистки включает две ступени. Первая ступень содержит затопленный аэрофильтр 20 с плоскостной загрузкой 21 и придонными перфорированными трубами или пористыми аэраторами 22. Вторая ступень содержит фильтр 23 с плавающей полимерной гранулированной загрузкой 24.

Пористые аэраторы и перфорированные трубы, размещенные в установке, сообщены с системой подачи воздуха, включающей газодувку 25 и установленный на входе в газодувку воздушный фильтр 26.

Установка дополнительно содержит устройство подачи в аэротенк раствора коагулянта. Устройство включает бак 27 с раствором коагулянта, и дозрфуюпщй насос 28, подключенный к аэротенку 3.

На выходе установки может быть дополнительно установлен ультрафиолетовый обеззараживатель 29 очищенной сточной воды.

Установка размещается в контейнере (не показан) с теш1оизолир тющим кожухом, содержащем двойные стенки, между которыми проложен слой теплоизолирующего материала толщиной 50 100 мм, например, пенопласт.

Установка работает по пришщпу биотенка-отстойника в режиме нитриденитрификации и биологической дефосфотации. Сточная вода, подаваемая на вход установки от насосной станции, последовательно проходит три зоны.

в первой зоне обеспечивается предварительная механическая очистка, уплотнение и стабилизация осадка, который периодически откачивается эрлифтом. В отстойнике-уплотнителе 1 установки анаэробная зона совмещена с зоной предварительной механической очистки сточной воды от грубодисперсных взвешенных веществ и зоной уплотнения образующегося осадка (смеси первичного осадка и избыточного ила), что позволило значительно сократить объем установки. Совмещение указанных зон в одном объеме выполнено на основе периодической подачи сточной воды.

При отсутствии подачи сточной воды, поступающий в первую зону возвратный ил частично оседает и попадает в анаэробные условия. В анаэробных условиях, достигаемых в нижней части зоны, в силу кислотного сбраживания органических веществ происходит образование ацетона, который потребляется фосфорными бактериями и превращается ими в поли-р-гидроксибутират, накапливаемый в клетках. Осадок (первичный ил и активный ил) уплотняется. В период подачи сточной воды, часть скопивщегося в этой зоне активного ила выносится в зону аэрации. Одновременно идет осаждение в этой зоне части грубодисперсных взвещенных веществ сточной воды.

Сточная вода поступает в отстойник-уплотнитель 1 через расположенный на его входе вертикальный короб 7, образующий канал, выход 10 которого заглублен в отстойнике-накопителе так, что обеспечивает создание восходящего потока сточной воды, благодаря чему активный ил из отстойника-уплотнителя вытесняется в зону аэрации (аэротенк).

Во второй зоне, оборудованной системой мелкопузырчатой аэрации и блоками плоскостной загрузки, размещенными в аэротенке 3, протекают процессы биологической очистки в аэробно-аноксидных уровнях. В этой зоне фосфорные бактерии быстро потребляют из сточной воды фосфаты.

из которых синтезируют полифосфаты, используемые в качестве источника энергии для синтеза поли-{3-гидроксибутирата из ацетата в анаэробных условиях.

Размещение в аэротенке блоков плоскостной загрузки, изготовленных из чередующихся плоских и гофрированных листов из стойкого полимерного материала позволяет интенсифицировать и стабилизировать процесс биологической очистки за счет увеличения общей концентрации биомассы (активного ила и биопленок) и более высокой устойчивости микроорганизмов биопленок к колебаниям расхода и загрязненности сточных вод.

Для повыщения глубины очистки сточной воды от фосфора фосфатов в дополнение к описанной выше технологии биологической дефосфотации в установке предусмотрена подача во вторую зону (зону аэрации) раствора коагулянта, например сульфата алюминия, обеспечивающего химическое осаждение фосфатов, интенсифицируемое биофлокулянтами, выделяемыми клетками бактерий в среду.

Для достижения эффективной очистки от аммонийного и нитритного азота производится интенсификация процесса нитрификации в аэробных зонах путем повышения концентрации растворенного кислорода и приближения гидродинамического режима к идеальному вытеснению. Увеличение концентрации кислорода обеспечивается применением трубчатых пористых аэраторов.

В третьей зоне (вторичном отстойнике 5) происходит отделение активного ила в режиме тонкослойного отстаивания. Из вторичного отстойника вторичный ил постоянно перекачивается эрлифтом 6 в отстойник-уплотнитель 1.

Доочистка стоков производится в две ступени. Первая ступень представляет собой затопленный аэрофильтр с плоскостной загрузкой. Вторая стзшень состоит из параллельно включенных фильтров с

плавающей загрузкой, для промывки которых используется вода из затопленного аэрофильтра.

Дрзлгой вариант доочистки осуществляется посредством фильтра, размещенного во вторичном отстойнике.

В этом варианте осветленная во вторичном отстойнике сточная вода с выхода проточной зоны восходящим потоком проходит фильтр с плавающей загрузкой. Сопротивление фильтра обеспечивает равномерность поступления осветленной воды по всей его площади. Это снижает струйность потоков через проточную зону отстойника. Соответственно, увеличивается коэффициент использования объема проточной зоны и повыщается эффект осветления в отстойнике, что сокращает массовую нагрузку на фильтр.

Высота перегородки 17 фильтра, размещенного во вторичном отстойнике (фиг.З) обеспечивает возможность колебания уровня воды в установке, включая зону аэрации и зону отстаивания, так, что при повышенном расходе поступающих стоков уровень воды увеличивается, т.е. вода накапливается в установке, а при пониженном расходе стоков уровень воды зпменьщается. В результате достигается стабилизация (усреднение) расхода воды, выходящей из установки (проходящего через установку), включая и зону аэрации и вторичный отстойник, и фильтр с плавающей загрузкой. За счет этого повыщается эффективность очистки во всей установке.

В режиме промывки фильтра, размещенного во вторичном отстойнике, включается подача воздуха под загрузку. Аэрация загрузки обеспечивает ее расширение и перемепшвание, а возникаюпще эрлифтные потоки промывают загрузку с выносом задержанных в ней частиц в слой воды над загрузкой и под загрузкой. Взвешенные частицы, выносимые в слой воды под загрузкой, оседают в осадочную зону отстойника и удаляются вместе с основной массой осадка. Загрязнения,

поступающие в слой воды над загрззкой, откачиваются в зону аэрации установки.

Обеззараживание очищенных сточных вод производится на УФустановке.

При объеме стоков до 100 . используется установка в виде одного модуля. При расходе стоков свыше 100 мЗ/сут. формируется компактный блок из двух и более модулей.

Предложенная установка очистки сточных вод отвечает современным гигиеническим нормам, а получаемая на выходе установки очищенная вода может сбрасываться в водоемы хозяйственно-питьевой, культурно-бытовой и рыбохозяйственной категорий водопользования.

Claims (13)

1. Установка для очистки сточных вод, содержащая последовательно установленные отстойник-уплотнитель с устройством для выгрузки избыточного ила, устройство для биологической очистки сточных вод, включающее аэротенк с загрузкой и устройством для аэрации, вторичный отстойник с эрлифтом перекачки осадка в отстойник-уплотнитель, трубопроводы подвода сточных вод и отвода очищенной воды, и систему подачи воздуха, отличающаяся тем, что в отстойнике-уплотнителе образован вертикальный канал, вход которого сообщен с трубопроводом подвода сточных вод, а выход канала заглублен в отстойнике-уплотнителе для обеспечения возможности образования восходящего потока сточных вод в отстойнике-уплотнителе, при этом устройство для выгрузки избыточного ила в отстойнике-уплотнителе выполнено в виде эрлифта, в аэротенке установлены блоки плоскостной загрузки, выполненные в виде вертикально размещенных чередующихся плоских и гофрированных листов из полимерного материала, а устройство для аэрации в аэротенке выполнено в виде сообщенных с системой подачи воздуха пористых аэраторов, установленных в нижней части аэротенка в зоне свободной от загрузки.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что вторичный отстойник содержит усреднитель расхода сточных вод через установку и размещенные под ним блоки тонкослойного отстаивания.

3. Установка по п.2, отличающаяся тем, что усреднитель расхода сточных вод выполнен в виде перфорированного лотка, установленного в верхней части проточной зоны вторичного отстойника и сообщенного с трубопроводом отвода очищенной воды.

4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что вторичный отстойник содержит размещенный непосредственно в верхней проточной зоне отстойника фильтр с плавающей загрузкой, ограниченный со стороны направления потока воды полупогружной вертикальной перегородкой, образующей над загрузкой фильтра полость, сообщенную с трубопроводом отвода очищенной воды, при этом под загрузкой размещены перфорированные трубы, подключенные к системе подачи воздуха.

5. Установка по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит блок доочистки, установленный после вторичного отстойника и включающий последовательно соединенные затопленный аэрофильтр и фильтр с плавающей полимерной гранулированной загрузкой, причем затопленный аэрофильтр одновременно служит баком промывной воды для промывки фильтра и оборудован блоками плоскостной загрузки и придонными перфорированными трубами или пористыми аэраторами, сообщенными с системой подачи воздуха, а фильтрование воды через загрузку выполнено в направлении снизу вверх.

6. Установка по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что каждый пористый аэратор выполнен в виде трубы из полимерного материала, пропитанной композицией из термореактивных смол с последующей ее полимеризацией для образования по всей толщине стенки трубы упорядоченной микропористой структуры с заданным расстоянием между порами, обеспечивающим предотвращение коалесценции выходящих из пор пузырьков воздуха, при этом труба образована из листа стеклоткани, имеющей толщину не менее 0,18-0,25 мм, намотанной в несколько, по меньшей мере, в 5 слоев, причем пропитка ткани осуществлена до ее намотки, а полимеризация - после ее намотки в трубу.

7. Установка по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит устройство для подачи в аэротенк раствора коагулянта, например, сульфата алюминия.

8. Установка по любому из пп.1-7, отличающаяся тем, что она содержит контур подогрева иловой воды, размещенный в устройстве для биологической очистки сточных вод.

9. Установка по любому из пп.1-8, отличающаяся тем, что система подачи воздуха содержит газодувку и воздушный фильтр очистки подаваемого к аэраторам воздуха.

10. Установка по любому из пп.1-9, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит ультрафиолетовый обеззараживатель очищенной сточной воды, подключенный к выходу установки.

11. Установка по любому из пп.1-10, отличающаяся тем, что она выполнена в виде транспортируемого модуля.

12. Установка по п.11, отличающаяся тем, что она размещена в контейнере с теплоизолирующим корпусом.

13. Установка по п.12, отличающаяся тем, что корпус контейнера содержит двойные стенки, между которыми проложен слой теплоизолирующего материала толщиной 50-100 мм, например пенопласт.