RU62599U1

RU62599U1 - SEWAGE TREATMENT PLANT

Info

Publication number: RU62599U1
Application number: RU2007100389/22U
Authority: RU
Inventors: Александр Серафимович Курников; Евгений Геннадьевич Бурмистров; Татьяна Александровна Михеева
Priority date: 2007-01-09
Filing date: 2007-01-09
Publication date: 2007-04-27

Abstract

Полезная модель относится к физико-химической очистке сточных вод и предназначена для очистки и обеззараживания сточных вод малых населенных пунктов и судовых сточных вод. Установка для очистки сточных вод содержит последовательно соединенные трубопроводами блок предварительной очистки сточных вод, включающий фильтр грубой очистки, приемный танк-отстойник и гидроциклон, блок коагуляции-флотации, состоящий из дозирующего устройства для введения в сточную воду коагулянта (или флокулянта), флотатора и фильтра для очистки рециркуляционной воды, основной блок озонирования для обеспечения озонофлотационного процесса и блок доочистки сточных вод, включающий дополнительный блок озонирования, контактный фильтр с загрузкой гранулированным активированным сорбентом и узел ультрафиолетовой обработки сточных вод, установленный на выходе из контактного фильтра и предназначенный для финишной бактерицидной обработки фильтрата. Очистка сточных вод в устройстве основана на совместном действии процессов предварительной очистки сточных вод, озонофлотации, фильтрации, окислительной сорбции загрязнений на гранулированном активированном сорбенте и их жидкофазом цепном окислении озоном, а также финишной дезинфекции очищенной воды ультрафиолетовыми лучами. В результате обеспечивается требуемая степень очистки сточных вод, достаточная для использования фильтрата на технические нужды, ликвидируется опасность «вторичного» бактериального загрязнения фильтрата, повышается санитарная надежность и экологическая безопасность установки, а также расширяется область ее возможного применения. 1 с.п. ф-лы, 1 илл.The utility model relates to physico-chemical wastewater treatment and is intended for the treatment and disinfection of wastewater in small towns and ship wastewater. The wastewater treatment plant comprises a wastewater pre-treatment unit connected in series by pipelines, including a coarse filter, a receiving sedimentation tank and a hydrocyclone, a coagulation-flotation unit, consisting of a dosing device for introducing a coagulant (or flocculant) into the wastewater, a flotator and a filter for recycling water treatment, the main ozonation unit to ensure the ozone flotation process and the wastewater aftertreatment unit, including an additional ozonation unit, contact filter tr with loading with a granular activated sorbent and an ultraviolet wastewater treatment unit installed at the outlet of the contact filter and intended for finishing bactericidal treatment of the filtrate. The wastewater treatment in the device is based on the combined action of wastewater pretreatment processes, ozonoflotation, filtration, oxidative sorption of contaminants on a granular activated sorbent and their liquid phase chain oxidation by ozone, as well as the final disinfection of purified water with ultraviolet rays. As a result, the required degree of wastewater treatment is sufficient to use the filtrate for technical needs, the danger of “secondary” bacterial contamination of the filtrate is eliminated, the sanitary reliability and environmental safety of the installation are increased, and the scope of its possible application is expanded. 1 s.p. f-ly, 1 ill.

Description

Полезная модель относится к физико-химической очистке сточных вод и предназначена для очистки и обеззараживания сточных вод малых населенных пунктов и судовых сточных вод.The utility model relates to physico-chemical wastewater treatment and is intended for the treatment and disinfection of wastewater in small towns and ship wastewater.

Известна установка для очистки сточных вод (RU, патент №2057087, С1, кл. 6 С02F 9/00), включающая последовательно соединенные блок коагуляции-флотации, биофильтр, основной блок озонирования и дополнительный блок озонирования, установленный между блоком коагуляции-флотации и биофильтром, выполненным в виде контактной колонны с эжектором, соединенной с блоком коагуляции-флотации циркуляционным трубопроводом. Эта установка является прототипом.A known installation for wastewater treatment (RU, patent No. 2057087, C1, CL 6 C02F 9/00), comprising a series-connected coagulation-flotation unit, a biofilter, a main ozonation unit and an additional ozonation unit installed between the coagulation-flotation unit and a biofilter made in the form of a contact column with an ejector connected to the coagulation-flotation unit by a circulation pipe. This installation is a prototype.

Известная установка позволяет очищать и обеззараживать воду большой загрязненности, обеспечивает окисление растворенных трудноокисляемых органических загрязнений и их трансформацию в биологически окисляемые, имеет высокую эксплуатационную надежность и обеспечивает контролируемую интенсивность процессов очистки и обеззараживания.The known installation allows you to clean and disinfect water of high pollution, provides oxidation of dissolved difficultly oxidized organic pollutants and their transformation into biologically oxidized, has high operational reliability and provides a controlled intensity of the cleaning and disinfection processes.

Недостатками этой установки являются: относительно невысокая глубина очистки сточных вод от некоторых соединений, в частности аммонийного азота, имеющего тенденцию к аккумуляции на биофильтрах, в связи с чем высока вероятность повышенного содержания в очищенной воде токсичных элементов и их соединений; пониженная эффективность процесса коагуляции, так как совместный ввод сжатого (компримированного) воздуха и коагулянта перед напорным резервуаром способствует разрушению пузырьками воздуха в этом резервуаре скоагулированной взвеси; невысокие технико-экономические показатели установки из-за сложности и громоздкости компоновочной схемы и примененного в ней варианта синтеза озона (с использованием компримированного воздуха). Кроме того, применение био The disadvantages of this installation are: the relatively low depth of wastewater treatment from some compounds, in particular ammonia nitrogen, which tends to accumulate on biofilters, and therefore there is a high probability of an increased content of toxic elements and their compounds in purified water; reduced efficiency of the coagulation process, since the combined introduction of compressed (compressed) air and the coagulant in front of the pressure tank contributes to the destruction of air bubbles in this tank coagulated suspension; low technical and economic indicators of the installation due to the complexity and cumbersome layout scheme and the version of ozone synthesis used in it (using compressed air). In addition, the application of bio

фильтров снижает экономичность установки, так как требует значительных затрат на обеспечение и поддержание жизнеспособности биолита.filters reduces the cost-effectiveness of the installation, as it requires significant costs to ensure and maintain the viability of the biolith.

Задачей полезной модели является устранение указанных недостатков.The objective of the utility model is to eliminate these drawbacks.

Технический результат полезной модели состоит в повышении санитарной надежности, экологической безопасности и экономичности установки, расширении области ее применения.The technical result of the utility model is to increase sanitary reliability, environmental safety and cost-effectiveness of the installation, expanding the scope of its application.

Указанный технический результат достигается тем, что установка для очистки сточных вод содержит последовательно соединенные трубопроводами блок коагуляции-флотации, основной блок озонирования, блок предварительной очистки сточных вод, установленный перед блоком коагуляции-флотации, включающий фильтр грубой очистки, приемный танк-отстойник и гидроциклон и блок доочистки сточных вод, установленный после блока коагуляции-флотации и включающий дополнительный блок озонирования, контактный фильтр с загрузкой гранулированным активированным сорбентом и узел ультрафиолетовой обработки сточных вод, установленный на выходе из контактного фильтра.The specified technical result is achieved by the fact that the wastewater treatment plant comprises a coagulation-flotation unit, a main ozonation unit, a wastewater pre-treatment unit installed in front of the coagulation-flotation unit, comprising a coarse filter, a receiving sedimentation tank and a hydrocyclone, and a wastewater treatment unit installed after the coagulation-flotation unit and including an additional ozonation unit, a contact filter with granular loading of activated a sorbent and an ultraviolet wastewater treatment unit installed at the outlet of the contact filter.

Применение метода озонофлотации на 60-70% повышает эффективность процессов окисления. Использование безнапорного метода флотации и раздельного ввода во флотатор коагулянта и озона значительно интенсифицирует процесс коагуляции и до 2^ух раз уменьшает расход коагулянта. Применение бескомпресорного варианта синтеза озона способствует улучшению массогабаритных характеристик, снижению шумности и повышению экономичности установки. Применение контактного фильтра с загрузкой активированным гранулированным сорбентом позволяет гарантированно обеспечить необходимое время контакта озона с водой, совместить процессы жидкофазного цепного окисления загрязнений содержащихся в воде, и процессов биологической очистки в слое загрузки, улучшить массогабаритные характеристики установки. Использование узла ультрафиолетовой обработки The use of the ozone flotation method by 60-70% increases the efficiency of oxidation processes. The use of non-pressure flotation method and input into separate skimmer coagulant and ozone significantly intensifies the process of coagulation and 2 ^yx times reduces the consumption of the coagulant. The use of an uncompressed version of ozone synthesis improves the overall dimensions, reduces noise and increases the efficiency of the installation. The use of a contact filter with loading with an activated granular sorbent makes it possible to guarantee the necessary contact time of ozone with water, to combine the processes of liquid-phase chain oxidation of the impurities contained in water, and the biological treatment processes in the loading layer, to improve the overall dimensions of the installation. Using the UV processing unit

дополнительно обеспечивает бактериологическую безопасность фильтрата и увеличивает общий эффект очистки.additionally provides bacteriological safety of the filtrate and increases the overall cleaning effect.

Принципиальная схема установки для очистки сточных вод пояснена чертежом (фиг.1).The schematic diagram of the installation for wastewater treatment is illustrated in the drawing (figure 1).

Установка содержит последовательно соединенные трубопроводами блок I предварительной очистки сточных вод, включающий фильтр грубой очистки 1, приемный танк-отстойник 2, насос 3, гидроциклон 4, блок II коагуляции-флотации, включающий дозирующее устройство 5 для введения через струйный насос 6 в контактную камеру 7 флотатора 8 коагулянта или флокулянта, скребковый транспортер 9, насос 10 и фильтр песчано-гравийный 11, основной блок озонирования III, включающий генератор озона 12, эжектор 13 и дренажный трубопровод 14 для первичного озонирования сточных вод и обеспечения процесса озонофлотации, блок доочистки сточных вод IV, включающий дополнительный блок озонирования, содержащий генератор озона 12, эжектор 15 и контактный фильтр 16 с загрузкой гранулированным активированным сорбентом и узел 17, предназначенный для финишной бактерицидной обработки фильтрата.The installation contains series-connected pipelines of the pre-treatment unit I of wastewater, including a coarse filter 1, a collection tank-settler 2, a pump 3, a hydrocyclone 4, a coagulation-flotation unit II, which includes a metering device 5 for introduction through the jet pump 6 into the contact chamber 7 flotator 8 of a coagulant or flocculant, a scraper conveyor 9, a pump 10 and a sand and gravel filter 11, the main ozonation unit III, including an ozone generator 12, an ejector 13 and a drain pipe 14 for primary ozonation are waste x water and ensuring the ozonoflotation process, a wastewater aftertreatment unit IV, including an additional ozonation unit containing an ozone generator 12, an ejector 15 and a contact filter 16 with a granulated activated sorbent loading and a unit 17 intended for finishing the bactericidal treatment of the filtrate.

Работает установка следующим образом. В блоке I сточная вода через фильтр грубой очистки 1 поступает в приемный танк-отстойник 2, из которого после отстаивания ее забирают насосом 3 и подают в гидроциклон 4, примененный в устройстве для уменьшения нагрузки на флотатор. Далее сточную воду подают в блок II, где с помощью струйного насоса 6 ее направляют в контактную камеру 7 флотатора 8. Струйный насос 6 обеспечивает также подачу в сточную воду коагулянта (например, Аl₂(SO₄)₃) и его интенсивное смешение с ней. Контактная камера 7 флотатора 8 обеспечивает время контакта коагулянта со сточной водой не менее 10 мин. Флотационную воду (сточную воду, содержащую скоагулированную взвесь) из контактной камеры 7 подают во флотатор 8, где ее подвергают первичному озонированию, для чего используют основной блок озонирования III. Элементы и вещества, The installation works as follows. In block I, the wastewater through the coarse filter 1 enters the receiving tank-settler 2, from which, after settling, it is taken by the pump 3 and fed into the hydrocyclone 4, used in the device to reduce the load on the flotator. Next, the wastewater is supplied to block II, where it is directed using the jet pump 6 into the contact chamber 7 of the flotator 8. The jet pump 6 also provides the coagulant (for example, Al ₂ (SO ₄ ) ₃ ) and its intensive mixing with it . The contact chamber 7 of the flotator 8 provides a contact time of the coagulant with wastewater for at least 10 minutes. Flotation water (wastewater containing coagulated suspension) from the contact chamber 7 is fed to the flotator 8, where it is subjected to primary ozonation, for which the main block of ozonation III is used. Elements and substances

составляющие взвесь, а также растворенные во флотационной воде, под действием озона окисляются, дополнительно коагулируются и с газовыми пузырьками из дренажного трубопровода 14 и током воды поднимаются в верхнюю часть флотатора 8. Образовавшуюся пену с помощью скребкового транспортера 9 и насоса 19 удаляют в шламовую цистерну. Часть осветленной воды насосом 10 подают в песчано-гравийный фильтр 11, где ее очищают от механических взвесей и направляют на вход эжектора 13, и далее через дренажный трубопровод 14 во флотатор 8, осуществляя, таким образом, рециркуляцию части осветленной воды. Расход рециркуляционной воды регулируют с помощью устройства 18. Основную часть осветленной воды подают в блок IV на вход эжектора 15, где ее вторично смешивают с озоном и направляют в контактный фильтр 16, состоящий из реакционной камеры и собственно фильтра с загрузкой активированным углем. В реакционной камере контактного фильтра 16, в результате контакта озона с водой происходит насыщение последней озоном и начинается процесс жидкофазного цепного окисления содержащихся в ней загрязнений гидроксильными радикалами ОН. Через отверстия в верхней части реакционной камеры насыщенная озоно-водяная смесь попадает в надзагрузочную полость контактного фильтра 16, где обеспечивается необходимое время контакта озона с водой и продолжается процесс активного жидкофазного окисления с образованием продуктов озонолиза (окисления). Предварительное озонирование воды в процессе озонофлотации создает благоприятные условия для развития биопленки на фильтрующем материале, что способствует развитию процесса биологической очистки в слое активированного угля и, тем самым, увеличивает общий эффект фильтрации загрязнений, а также межрегенерационный срок службы самого фильтрующего материала (до 1,5 раз). Однако наличие развитой биопленки при определенных условиях может привести к росту на ней микроорганизмов, то есть к «вторичному» бактериологическому загрязнению воды. Для нейтрализации этого процесса, воду из контактного фильтра подают в Suspension constituents, as well as those dissolved in flotation water, are oxidized by ozone, additionally coagulated, and with gas bubbles from the drainage pipe 14 and with a stream of water rise to the top of the flotator 8. The resulting foam is removed using a scraper conveyor 9 and pump 19 into the sludge tank. Part of the clarified water is pumped into the sand-gravel filter 11 by the pump 10, where it is cleaned of mechanical suspensions and sent to the inlet of the ejector 13, and then through the drainage pipe 14 to the flotator 8, thereby recirculating part of the clarified water. The flow of recirculated water is controlled using the device 18. The main part of the clarified water is fed to block IV at the inlet of the ejector 15, where it is mixed again with ozone and sent to a contact filter 16, which consists of a reaction chamber and the activated carbon filter itself. In the reaction chamber of the contact filter 16, as a result of the contact of ozone with water, the latter is saturated with ozone and the process of liquid-phase chain oxidation of the impurities contained in it by hydroxyl radicals OH begins. Through the holes in the upper part of the reaction chamber, the saturated ozone-water mixture enters the supercharge cavity of the contact filter 16, where the necessary contact time of ozone with water is provided and the process of active liquid phase oxidation continues with the formation of ozonolysis (oxidation) products. Preliminary ozonation of water during ozone flotation creates favorable conditions for the development of biofilms on the filter material, which contributes to the development of the biological cleaning process in the activated carbon layer and, thereby, increases the overall effect of pollution filtration, as well as the inter-regenerative life of the filter material itself (up to 1.5 time). However, the presence of a developed biofilm under certain conditions can lead to the growth of microorganisms on it, that is, to "secondary" bacteriological contamination of water. To neutralize this process, water from the contact filter is fed into

узел 17, где осуществляется ее финишная бактерицидная очистка ультрафиолетовыми лучами.node 17, where its final bactericidal cleaning by ultraviolet rays is carried out.

Применение в предлагаемой полезной модели дополнительных по сравнению с прототипом устройств и методов очистки воды обусловлено тем, что использование в установке гидроциклона в 2-2,3 раза позволяет уменьшить нагрузку на флотатор. Применение контактного фильтра с загрузкой активированным гранулированным сорбентом позволяет гарантированно обеспечить необходимое время контакта озона с водой, совместить процессы жидкофазного цепного окисления загрязнений содержащихся в воде и процессов биологической очистки в слое загрузки, улучшить массогабаритные характеристики установки. Применение бактерицидной обработки воды ультрафиолетовыми лучами дополнительно обеспечивает бактериологическую безопасность фильтрата и увеличивает общий эффект очистки.The use of additional devices and methods of water purification in comparison with the prototype in the proposed utility model is due to the fact that the use of a hydrocyclone in the installation 2–2.3 times reduces the load on the flotator. The use of a contact filter with loading with an activated granular sorbent makes it possible to guarantee the required contact time of ozone with water, to combine the processes of liquid-phase chain oxidation of the impurities contained in water and biological treatment processes in the loading layer, and to improve the overall dimensions of the installation. The use of bactericidal treatment of water with ultraviolet rays additionally ensures bacteriological safety of the filtrate and increases the overall cleaning effect.

Таким образом, полезная модель позволяет обеспечить требуемую степень очистки сточных вод, достаточную для использования фильтрата на технические нужды, повысить санитарную надежность, экологическую безопасность и экономичность установки для очистки сточных вод, а также расширить область ее возможного применения.Thus, the utility model allows to provide the required degree of wastewater treatment, sufficient to use the filtrate for technical needs, to improve sanitary reliability, environmental safety and efficiency of the wastewater treatment plant, as well as expand the scope of its possible application.

Claims

A wastewater treatment plant comprising a coagulation-flotation unit and a main ozonation unit connected in series by pipelines, characterized in that it is additionally equipped with a wastewater pre-treatment unit installed in front of the coagulation-flotation unit and including a coarse filter, a receiving sedimentation tank and a hydrocyclone and a wastewater treatment unit installed after the coagulation-flotation unit and including an additional ozonation unit, a contact filter with a granular asset loading sorbent and ultraviolet wastewater treatment unit installed at the outlet of the contact filter.