UA143323U

UA143323U - METHOD OF WASTEWATER AERATION

Info

Publication number: UA143323U
Application number: UAU202000128U
Authority: UA
Inventors: Микола Георгійович Міць; Костянтин Сергійович Білошенко
Original assignee: Микола Георгійович Міць; Костянтин Сергійович Білошенко
Priority date: 2020-01-08
Filing date: 2020-01-08
Publication date: 2020-07-27

Abstract

Спосіб аерації стічних вод полягає в періодичному пропусканні повітря в аеротенки через аератори та контролю вмісту кисню в оброблюваній воді. Вміст кисню контролюють в кожному аеротенку. При цьому, якщо вміст кисню в оброблюваній воді будь-якого аеротенку два рази підряд має однакове значення, цей аеротенк відключають, а аеротенк, в якому вміст кисню в оброблюваній воді менше за 0,1 мг/дм3, включають до роботи. Контроль кисню здійснюють кожні 30 сек.The method of aeration of wastewater is to periodically pass air into aeration tanks through aerators and control the oxygen content in the treated water. The oxygen content is monitored in each aeration tank. In this case, if the oxygen content in the treated water of any aeration tank twice in a row has the same value, this aeration tank is turned off, and the aeration tank in which the oxygen content in the treated water is less than 0.1 mg / dm3 is included. Oxygen is monitored every 30 seconds.

Description

Корисна модель належить до способів очищення стічних вод методом аерації підчас їх біологічного очищення та може використовуватися як у комунальному господарстві, так і для очищення промислових стічних вод, наприклад, в коксохімічній, хімічній, целюлозно-паперовій та інших галузях промисловості.The useful model belongs to the methods of wastewater treatment by the method of aeration during their biological treatment and can be used both in the municipal economy and for the treatment of industrial wastewater, for example, in the coke-chemical, chemical, pulp and paper and other industries.

Аерація стічних вод це процес насичення води киснем шляхом пропускання повітря через спеціальні пристрої (аератори), наприклад перфоровану мембрану. Аерація застосовується для глибокої біологічної очистки стічних вод шляхом штучного створення умов, при яких життєдіяльність мікроорганізмів реалізується найбільш інтенсивно.Wastewater aeration is a process of saturating water with oxygen by passing air through special devices (aerators), such as a perforated membrane. Aeration is used for deep biological purification of wastewater by artificially creating conditions under which the vital activity of microorganisms is realized most intensively.

Процес протікає в аеротенку, в стічну воду, яка в ньому очищується, подається повітря. В стічній воді, що очищується, знаходяться зважені частки, на яких іммобілізуються аеробні мікроорганізми. З цих часток формується активний мул, який впливає на протікання процесів окислення та очищення стічних вод, окислюючи органічні речовини та бактерії, що містяться в них. А мікроби, поглинені активним мулом, гинуть або стають його активними агентами.The process flows in an aeration tank, air is supplied to the wastewater that is purified in it. The treated wastewater contains suspended particles on which aerobic microorganisms are immobilized. Active sludge is formed from these particles, which affects the flow of oxidation and wastewater treatment processes, oxidizing organic substances and bacteria contained in them. And microbes absorbed by activated sludge die or become its active agents.

В залежності від способу подачі та розподілення повітря, системи аерації підрозділяються на пневматичні, механічні, пневмомеханічні та струменеві. На цей час відомі численні способи аерації стічних вод і всі вони призначені для роботи одного або декількох аеротенків, які працюють незалежно один від одного.Depending on the method of air supply and distribution, aeration systems are divided into pneumatic, mechanical, pneumomechanical and jet. Currently, numerous methods of wastewater aeration are known, and all of them are designed for the operation of one or more aeration tanks that work independently of each other.

Відома система для аерації стічних вод, що містить над відповідними ділянками дна аеротенка, щонайменше, дві зони, з яких одна нітрифікації, а інша денітрифікації, причому в зоні нітрифікації розташовані пневматичні аератори, зібрані в відповідні модулі та розміщені в придонній частині відповідної ділянки дна аеротенку, щонайменше, в кожній зоні група аераторів утворена з пневматичних аераторів, причому група аераторів, яка розташована в зоні нітрифікації, утворена з пористих трубчастих аераторів, а група аераторів, яка розташована в зоні денітрифікації, утворена з перфорованих трубчастих аераторів, а в межах кожної із згаданих груп, аератори зібрані в аеруючі модулі і розташовані у відповідних придонних частинах аеротенка з можливістю утворення в ньому широкої смуги аерації (див. патент Мо 2262489, КУ, СО2Е 3/30, опубл. 20.11.2005, Бюл. Мо 32).A system for aeration of wastewater is known, which contains at least two zones above the corresponding sections of the bottom of the aeration tank, one of which is nitrification and the other is denitrification, and in the nitrification zone there are pneumatic aerators, assembled into appropriate modules and placed in the bottom part of the corresponding section of the bottom of the aeration tank , at least, in each zone, a group of aerators is formed from pneumatic aerators, and a group of aerators, which is located in the nitrification zone, is formed from porous tubular aerators, and a group of aerators, which is located in a denitrification zone, is formed from perforated tubular aerators, and within each of of the mentioned groups, aerators are assembled into aerating modules and are located in the corresponding bottom parts of the aeration tank with the possibility of forming a wide aeration band in it (see patent Mo 2262489, KU, СО2Е 3/30, publ. 20.11.2005, Byul. Mo 32).

Особливістю винаходу є висока інтенсивність очищення стічних вод. Але суттєвим недоліком відомого винаходу є непродуктивні витрати кисню і, відповідно, значні енергетичніA feature of the invention is the high intensity of wastewater treatment. But a significant drawback of the known invention is non-productive consumption of oxygen and, accordingly, significant energy consumption

Зо витрати.Out of expense.

Відомий також спосіб аерації стічних вод, який включає продування стічної води, подаваним крізь розподільники повітрям, що супроводжується накладанням обертового руху на поступальний, при цьому напрям обертового руху змінюють уздовж поздовжньої вісі аеротенку.A method of wastewater aeration is also known, which includes blowing wastewater with air supplied through distributors, accompanied by the superimposition of rotary motion on translational motion, while the direction of rotary motion is changed along the longitudinal axis of the aeration tank.

Повітророзподільник використовують з двома каналами, повітря в які подають з протилежних сторін. В результаті цього підвищується ступінь насичення киснем води, що очищується (див. патент Мо 4680 ОА, СО2Е 3/20, опубл. 28.12.1994, Бюл. Мо 7-1).The air distributor is used with two channels into which air is supplied from opposite sides. As a result, the degree of oxygen saturation of the purified water increases (see patent Mo 4680 OA, СО2Е 3/20, publ. 12/28/1994, Byul. Mo 7-1).

Недоліком відомого способу є його обмеженість відносно можливості ведення процесу одночасно в декількох аеротенках.The disadvantage of the known method is its limitation relative to the possibility of conducting the process simultaneously in several aerotanks.

Найближчим аналогом є спосіб аерації стічних вод, який полягає в тому, що здійснюють циклічне внесення кисню у воду, що очищується, тривалість циклу складає 1-40 хвилин, а тривалість внесення кисню повітря 25-755905 загальної тривалості циклу. Період аерації починають при вмісті кисню у воді, що обробляється, 0,04-0,1 мг/дм", а закінчують при його вмісті в газі, що відходить, який відповідає максимальному ступеню його використання, вираженому у відсотках (див. авт. свід. Мо 1450296, 5), ДСК)The closest analogue is the method of aeration of wastewater, which consists in the fact that the cyclic introduction of oxygen into the purified water is carried out, the duration of the cycle is 1-40 minutes, and the duration of the introduction of air oxygen is 25-755905 of the total duration of the cycle. The aeration period begins when the oxygen content in the treated water is 0.04-0.1 mg/dm", and ends when its content in the outgoing gas corresponds to the maximum degree of its use, expressed as a percentage (see author certificate Mo 1450296, 5), DSK)

До основного недоліку відомого способу, визначеного як прототип, слід віднести його обмеженість, яка пов'язана з особливістю роботи тільки одного аеротенку.The main drawback of the known method, defined as a prototype, should be attributed to its limitation, which is related to the peculiarity of the operation of only one air tank.

Сучасні системи аерації розраховані на високу продуктивність, яку можливо забезпечити одночасним використанням багатьох аеротенків.Modern aeration systems are designed for high performance, which can be ensured by the simultaneous use of many aeration tanks.

У основу запропонованої корисної моделі поставлена задача створити такий спосіб аерації стічних вод в аеротенках, що експлуатуються одночасно, який забезпечує мінімальний рівень витрат енергоресурсів та відсутність непродуктивних витрат кисню.The basis of the proposed useful model is the task of creating such a method of wastewater aeration in aeration tanks that are operated simultaneously, which ensures the minimum level of energy consumption and the absence of unproductive oxygen consumption.

Поставлена задача вирішується тим, що в способі аерації стічних вод, який полягає в періодичному пропусканні повітря в аеротенки через аератори та контролю вмісту кисню, згідно з корисною моделлю, вміст кисню контролюють в кожному аеротенку, при цьому, якщо вміст кисню в оброблюваній воді будь-якого аеротенку два рази підряд має однакове значення, подачу повітря припиняють, а в аеротенк, в якому вміст кисню в оброблюваній воді менше за 0,1 мг/дм3, подачу повітря починають, при цьому контроль кисню здійснюють кожні 30 сек.The problem is solved by the fact that in the method of aeration of wastewater, which consists in periodically passing air into aeration tanks through aerators and controlling the oxygen content, according to a useful model, the oxygen content is controlled in each aeration tank, while if the oxygen content in the treated water is any to which aeration tank has the same value twice in a row, the air supply is stopped, and to the aeration tank in which the oxygen content in the treated water is less than 0.1 mg/dm3, the air supply is started, while the oxygen control is carried out every 30 seconds.

Особливістю корисної моделі, що заявляється, є дотримання таких умов, які дозволяють найбільше раціонально здійснювати процес аерації, від якого безпосередньо залежать бо біопроцеси, які виникають підчас очищення стічних вод в кожному окремому аеротенку.A feature of the proposed useful model is the observance of such conditions that allow the most rational implementation of the aeration process, on which the bioprocesses that occur during wastewater treatment in each separate aeration tank directly depend.

Експериментально було доведено, що аерацію треба починати в тому аеротенку, в якому вміст кисню в оброблюваній воді буде менше за 0,1 мг/дм3. Саме така кількість кисню є критичною.It was experimentally proven that aeration should be started in the aeration tank in which the oxygen content in the treated water will be less than 0.1 mg/dm3. It is this amount of oxygen that is critical.

Якщо вона менша, інтенсивність біологічних процесів в оброблюваній стічній воді недостатньо активна.If it is smaller, the intensity of biological processes in the treated wastewater is not active enough.

Запропонований спосіб здійснюють так.The proposed method is carried out as follows.

Спочатку система автоматичного регулювання включає в роботу не всі аеротенки, а половину з них. Кожний аеротенк обладнано датчиком, який контролює вміст кисню та подає сигнал на пристрій, що вимикає подавання повітря.Initially, the automatic adjustment system does not include all aerotanks, but half of them. Each air tank is equipped with a sensor that monitors the oxygen content and sends a signal to a device that turns off the air supply.

У процесі аерації вміст кисню в аеротенках стабілізується на певному рівні, тобто на рівні, який відповідає концентрації насичення. Насичення контролює датчик, який, наприклад, зафіксував два рази підряд однакову концентрацію кисню в оброблювальній воді аеротенку.In the process of aeration, the oxygen content in the aeration tanks stabilizes at a certain level, that is, at a level that corresponds to the saturation concentration. Saturation is monitored by a sensor that, for example, recorded the same oxygen concentration in the treatment water of the aeration tank twice in a row.

Надалі система автоматичного регулювання вимикає подачу повітря в цих аеротенках та вмикає подачу повітря в інші аеротенки. Таким чином, аеротенки підрозділяються на дві групи: ті, що аеруються, тобто, в яких протікає процес аерації, та ті, що в цей час неаеруються, тобто, повітря, в які, не подається.In the future, the automatic regulation system turns off the air supply in these aero tanks and turns on the air supply to other aero tanks. Thus, aerated tanks are divided into two groups: those that are aerated, that is, in which the aeration process takes place, and those that are not aerated at this time, that is, air is not supplied to them.

Кожні 30 сек. на систему автоматичного регулювання з датчиків надходять сигнали про вміст кисню в оброблюваній воді кожного аеротенку. Вказаний часовий інтервал є таким, що найбільше відповідає загальному режиму здійснення процесу очищення стічних вод. Якщо, в якомусь з аеротенків, вміст кисню буде менше за 0,1 мг/дм3, цей аеротенк автоматично вводиться в режим аерації. Одночасно, той аеротенк, з групи, де датчик зафіксував два рази підряд однаковий вміст кисню, виводять з режиму аерації.Every 30 sec. signals about the oxygen content in the treated water of each aeration tank are sent to the automatic regulation system from the sensors. The specified time interval is the one that most corresponds to the general regime of the wastewater treatment process. If, in any of the aeration tanks, the oxygen content is less than 0.1 mg/dm3, this aeration tank is automatically entered into aeration mode. At the same time, the aeration tank from the group where the sensor recorded the same oxygen content twice in a row is taken out of the aeration mode.

Таким чином, одночасно працюють не всі аеротенки, а тільки ті, які обрані за принципом: в системі аерації в поточний момент часу одночасно вмикають подачу повітря в аеротенк з найнижчим вмістом кисню - 0,1 мг/дм, а вимикають - де вміст кисню у двох послідовних вимірюваннях не змінявся.Thus, not all aeration tanks work at the same time, but only those that are selected according to the principle: in the aeration system, at the current moment of time, the air supply to the aeration tank with the lowest oxygen content - 0.1 mg/dm is simultaneously turned on, and turned off - where the oxygen content in did not change in two consecutive measurements.

Використання запропонованого способу дозволить проводити періодичне насичення повітрям - киснем - оброблюваної води в аеротенках, що, у свою чергу, дозволяє зробити процес найбільше технологічним, виключити непродуктивні витрати кисню, та, в кінцевому результаті, звести до мінімуму енергетичні витрати. Такі дії дозволяють скоротити такожThe use of the proposed method will make it possible to periodically saturate the treated water with air - oxygen - in aeration tanks, which, in turn, makes it possible to make the process the most technological, to eliminate unproductive oxygen consumption, and, ultimately, to reduce energy consumption to a minimum. Such actions allow to reduce as well

Зо непродуктивні витрати повітря, що подається на аерацію.Unproductive consumption of air supplied for aeration.

Слід зауважити, що зайвий кисень призводить до мінералізації мікроорганізмів мулу, що веде до зниження ступеню очищення. Дотримання умов і режимів оптимізує рівень вмісту кисню у всіх аеротенках.It should be noted that excess oxygen leads to the mineralization of sludge microorganisms, which leads to a decrease in the degree of purification. Adherence to conditions and regimes optimizes the level of oxygen content in all aerotanks.

Claims

USEFUL MODEL FORMULA

The method of aeration of wastewater, which consists in periodically passing air into the aeration tanks through aerators and controlling the oxygen content in the treated water, which differs in that the oxygen content is controlled in each aeration tank, while if the oxygen content in the treated water of any aeration tank is twice the row has the same value, this aeration tank is turned off, and the aeration tank in which the oxygen content in the treated water is less than 0.1 mg/dm" is included in the operation,

at the same time, oxygen control is carried out every 30 seconds.