UA63890C2 - A method for treating waste material from the effluent water and an apparatus for realizing the same - Google Patents

A method for treating waste material from the effluent water and an apparatus for realizing the same Download PDF

Info

Publication number
UA63890C2
UA63890C2 UA97126186A UA97126186A UA63890C2 UA 63890 C2 UA63890 C2 UA 63890C2 UA 97126186 A UA97126186 A UA 97126186A UA 97126186 A UA97126186 A UA 97126186A UA 63890 C2 UA63890 C2 UA 63890C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
reactor
zone
wastewater
oxygen
rate
Prior art date
Application number
UA97126186A
Other languages
Ukrainian (uk)
Original Assignee
Bisasco Pti Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bisasco Pti Ltd filed Critical Bisasco Pti Ltd
Priority claimed from PCT/AU1996/000379 external-priority patent/WO1997000832A1/en
Publication of UA63890C2 publication Critical patent/UA63890C2/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)

Abstract

A method and apparatus for treating waste material to remove selected components form the waste is described using a reactor or a series of reactors in fluid communication with each other for receiving the waste to be treated as influent. The influent forms a biomass including the waste and microorganisms and is treated by controlling the metabolic activity of the microorganisms by monitoring the oxygen utilisation rate or the potential oxygen utilisation rate of the biomass so as to determine the required amount of oxygen to be supplied to the biomass and to determine the period of aeration of the biomass in order to maintain a predetermined oxygen utilisation rate or value so as to remove the selected components of the waste. The preferred selected components to be removed are nitrogenous, carbonaceous and/or biological phosphorus containing materials or derivatives.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід стосується вдосконалень в обробці стічних вод і, зокрема, способу обробки стічних вод з 2 використанням мікроорганізмів і засобів управління метаболічною активністю цих мікроорганізмів в реакторі з активним мулом і змінюваним об'ємом, який поперемінно піддають аерації та обезводненню. Зокрема, даний винахід стосується способів та пристроїв для управління метаболічною активністю мікроорганізмів з дисперсним ростом шляхом регульованої подачі кисню відносно виміряної в басейні швидкості поглинання кисню біомасою.The invention relates to improvements in wastewater treatment and, in particular, to a method of wastewater treatment using microorganisms and means of controlling the metabolic activity of these microorganisms in an activated sludge reactor with variable volume, which is alternately subjected to aeration and dehydration. In particular, the present invention relates to methods and devices for controlling the metabolic activity of microorganisms with dispersed growth by regulating the supply of oxygen relative to the rate of oxygen absorption by the biomass measured in the pool.

Корисним результатом цього є видалення із стічних вод вуглецю або вуглецевих матеріалів, про що свідчать 70 дані вимірювань хімічної потреби кисню, біохімічної потреби кисню та загального вмісту органічного вуглецю; видалення азоту, про що свідчать дані вимірювань сумарного вмісту азоту, визначеного за Кьєльдалем, МН 3-М,A beneficial result of this is the removal of carbon or carbonaceous materials from the wastewater, as evidenced by 70 measurements of chemical oxygen demand, biochemical oxygen demand, and total organic carbon; removal of nitrogen, which is evidenced by the data of measurements of the total nitrogen content, determined according to Kjeldahl, МН 3-М,

МО2-М, МО3-М; та видаленню фосфору, про що свідчать дані вимірювань РО). Цей винахід знайде застосування, зокрема, для обробки побутових стічних вод, промислових стічних вод або їх сумішей. Винахід, зокрема, стосується максимізації швидкості видалення схильних до біологічного розкладу матеріалів, що 72 знаходяться в стічних водах, мікроорганізмами шляхом оптимізації метаболічної активності тих мікроорганізмів, які використовуються у методиці реакції з мулом одного виду. З'ясувалося, що в цих умовах серед усіх біологічних угруповань, які необхідно підтримувати, існує принаймні чотири основні види або сімейства мікроорганізмів. Мікроорганізми, які здебільшого відповідальні за сумарне видалення вуглеводневих сполук, мікроорганізми, які звичайно окислюють азотні сполуки до нітратного азоту, мікроорганізми, які звичайно розкладають нітрати до газоподібного азоту, та мікроорганізми, які звичайно беруть участь у посиленому біологічному видаленні фосфору та в загальному гідролізі схильних до розкладу летких твердих частинок до стану розчинного схильного до розкладу субстрату. Всі угруповання, що складають біомасу, можуть утримувати до 20000 окремих видів мікроорганізмів.MO2-M, MO3-M; and removal of phosphorus, as evidenced by the data of PO measurements). This invention will find application, in particular, for the treatment of domestic wastewater, industrial wastewater or their mixtures. The invention, in particular, relates to the maximization of the rate of removal of biodegradable materials found in wastewater by microorganisms by optimizing the metabolic activity of those microorganisms that are used in the method of reaction with sludge of the same type. It turned out that under these conditions, among all the biological communities that must be maintained, there are at least four main species or families of microorganisms. Microorganisms that are mostly responsible for the total removal of hydrocarbon compounds, microorganisms that usually oxidize nitrogen compounds to nitrate nitrogen, microorganisms that usually decompose nitrates to nitrogen gas, and microorganisms that usually participate in the enhanced biological removal of phosphorus and in the general hydrolysis of prone to decomposition of volatile solid particles to the state of a soluble substrate prone to decomposition. All groups that make up biomass can contain up to 20,000 individual types of microorganisms.

Незважаючи на те, що даний винахід буде описано стосовно обробки промислових та побутових стічних вод с та стосовно способу такої обробки, фахівцю зрозуміло, що винахід не обмежується цими застосуваннями і може (3 бути використаним для обробки будь-яких схильних до біологічного розкладу стічних вод або інших стічних вод та будь-яких відходів, які містять воду, або відходів зі специфічними домішками або забруднювачами, про що йдеться далі.Although the present invention will be described in relation to the treatment of industrial and domestic waste water and in relation to the method of such treatment, it will be understood by a person skilled in the art that the invention is not limited to these applications and can (3) be used to treat any biodegradable waste water or other waste water and any waste that contains water or waste with specific impurities or pollutants, as discussed below.

Звичайно обробка активного мулу вимагає детальної реєстрації інформації, на основі якої приймаються о рішення щодо керування процесом для досягнення мети обробки. Ці аналізи, що добре відомі фахівцям, Ге»! звичайно включають аналізи біохімічної потреби кисню(загальної), хімічної потреби кисню(загальної), біохімічної потреби кисню(розчиненими речовинами), хімічної потреби кисню(розчиненими речовинами), со визначення сумарного вмісту азоту за Кьєльдалем . аналізи вмісту органічного азоту, МО3-М, вмісту «9 ортофосфатів, загального вмісту фосфатів, рН, лужності потоків стічних вод, як тих, що надходять для 3о очищення, так і очищених. Вимірювання, що проводяться в басейні, включають вимірювання концентрації ее, розчиненого кисню, концентрації суспендованих частинок в муловій суміші, концентрації суспендованих летких частинок в муловій суміші, об'єму осадженого мулу, схильної до розкладу частки біомаси(шляхом аеробного розкладу біомаси протягом 28 днів). Для автоматичного управління і роботи реактора зі змінюваним об'ємом і « активним мулом одного виду, з метою досягнення надзвичайно високого ступеню видалення вуглецю, азоту та З фосфору без розпухання мулу, використовують прості параметри, до складу яких входять потенційна швидкість с використання кисню і дійсна швидкість його використання. з» Даний винахід стосується обробки активних замулених стічних вод, причому основному реактору надана конфігурація для роботи в режимі повного перемішування. В той час, коли робота в режимі змінюваного об'єму при дозованому завантаженні і періодичних аерації та зливанні рідини може розглядатися як варіант, якому віддається перевага, спосіб застосовується також для роботи в режимі повного перемішування при постійному б об'ємі з безперервною аерацією. Ключові слова: дозоване завантаження, періодично аерований, повне со перемішування, басейн реактора. В даному винаході може використовуватися послідовність реакторів з активним мулом, з'єднаних між собою трубопроводом або іншими засобами із застосуванням або без бо застосування засобів для переривання потоку між згаданими реакторами. Останній реактор кожної послідовності (Те) 20 реакторів називається основним реактором, з якого виходять біологічно очищені стічні води. Для фахівців є очевидним, що реактор може бути виконаним у вигляді відстійного ставка з похилими стінками, земляними, с укріпленими бетоном, облицьованими протифільтраційним покриттям або утримуваними бетоном, або ж як звичайний резервуар із залізобетонними стінками, або як резервуар з конструкційної сталі. Оскільки певним формам та співвідношенням розмірів басейнів може віддаватися перевага, важливо зазначити, що згідно з 29 описом даного винаходу може застосовуватися резервуар будь-якої геометричної форми(квадратної,Usually, the treatment of activated sludge requires detailed recording of information, on the basis of which decisions are made about the control of the process to achieve the treatment goal. These analyses, which are well known to specialists, Ge"! usually include analyzes of biochemical oxygen demand (total), chemical oxygen demand (total), biochemical oxygen demand (dissolved substances), chemical oxygen demand (dissolved substances), with determination of the total nitrogen content according to Kjeldahl. analyzes of the content of organic nitrogen, MO3-M, the content of "9 orthophosphates, the total content of phosphates, pH, alkalinity of wastewater streams, both those that come for 3o treatment and those that have been treated. The measurements carried out in the basin include the measurement of the concentration of ee, dissolved oxygen, the concentration of suspended particles in the sludge mixture, the concentration of suspended volatile particles in the sludge mixture, the volume of the settled sludge, the fraction of biomass prone to decomposition (by aerobic decomposition of biomass for 28 days) . For the automatic control and operation of a reactor with a variable volume and activated sludge of the same type, in order to achieve an extremely high degree of removal of carbon, nitrogen and phosphorus without swelling of the sludge, simple parameters are used, which include the potential rate of oxygen consumption and the actual speed of its use. c" This invention relates to the treatment of activated sludge wastewater, and the main reactor is configured to operate in full mixing mode. While operation in the mode of variable volume with dosed loading and periodic aeration and draining of the liquid may be considered as the preferred option, the method is also applicable for operation in the mode of complete mixing at a constant volume with continuous aeration. Key words: metered loading, periodically aerated, complete co-stirring, reactor basin. The present invention may use a sequence of activated sludge reactors interconnected by a pipeline or other means with or without the use of means for interrupting the flow between said reactors. The last reactor of each sequence (Te) of 20 reactors is called the main reactor, from which biologically treated wastewater comes out. It is obvious to those skilled in the art that the reactor can be made in the form of a sedimentation tank with inclined walls, earthen, concrete-reinforced, lined with an anti-filtration coating or held by concrete, or as a conventional tank with reinforced concrete walls, or as a structural steel tank. Since certain shapes and proportions of the basins may be preferred, it is important to note that according to description 29 of the present invention, a tank of any geometric shape (square,

ГФ) прямокутної, круглої).GF) rectangular, round).

Фахівцям добре відомо, що для досягнення біологічної нітрифікації-денітрифікації та посиленого о біологічного видалення фосфору має бути задоволена низка умов протікання реакції. Зокрема реакція нітрифікації вимагає адекватного постачання неорганічного вуглецю. Видалення фосфору біологічними 60 засобами вимагає підтримання умов вибірної реакції, аби примусити необхідні мікроорганізми швидко розмножуватися. Однією з цих вимог є субстрат, який переважно містить у собі леткі жирні кислоти і який більше відомий, як легко схильний до розкладу розчинний субстрат. Додатковою вимогою є умови реакції, що здійснюють цикл між так званими поняттями кисневого та анаеробного. Вживаючи ці терміни, необхідно бути більш точним у визначеннях, оскільки існують ступені анаеробності, які запускають певні біологічні реакції. бо Відповідно до сучасної термінології відсутність кисню та нітриту-нітрату не є достатнім фактором, аби описати поняття "анаеробний" в такій мірі, щоб відбувалося біологічне видалення фосфору. Умови анаеробної реакції вимагають більш точного визначення і тоді, коли йдеться про багатофазну обробку активного мулу, при якій умови кисневих, безкисневих та анаеробних реакцій можна стимулювати на культурі одновидового мулу шляхом відносно простого маніпулювання періодами наповнення та аерації. При послідовно змінюваних умовах анаеробної, безкисневої та кисневої реакцій над тисками вибірної реакції має перевагу експозиція культури до високих тисків завантаження ацетат-субстрату. Відсутності нітрату та розчиненого кисню не достатньо для визначення анаеробних умов, які примусять відповідні види мікроорганізмів вивільнити свій вміст полі-Р.It is well known to those skilled in the art that in order to achieve biological nitrification-denitrification and enhanced biological removal of phosphorus, a number of reaction conditions must be met. In particular, the nitrification reaction requires an adequate supply of inorganic carbon. Phosphorus removal by biological 60 means requires the maintenance of selective reaction conditions in order to force the necessary microorganisms to multiply rapidly. One of these requirements is a substrate that preferably contains volatile fatty acids and is better known as a readily degradable soluble substrate. An additional requirement is reaction conditions that carry out a cycle between the so-called concepts of oxygen and anaerobic. When using these terms, it is necessary to be more precise in the definitions, since there are degrees of anaerobicity that trigger certain biological reactions. because according to modern terminology, the absence of oxygen and nitrite-nitrate is not a sufficient factor to describe the concept of "anaerobic" to the extent that biological removal of phosphorus occurs. Anaerobic reaction conditions require a more precise definition also when it comes to multiphase treatment of activated sludge, in which conditions of oxygenic, anoxic and anaerobic reactions can be stimulated on a single-species sludge culture by relatively simple manipulation of filling and aeration periods. With sequentially changing conditions of anaerobic, anoxic and oxygen reactions, exposure of the culture to high pressures of acetate-substrate loading has an advantage over the pressures of the selective reaction. The absence of nitrate and dissolved oxygen is not sufficient to define anaerobic conditions that will force the appropriate species of microorganisms to release their poly-P content.

Зазвичай умови відповідної реакції описують через потенціал окислення-відновлення рідкої фази(величину 70 електрорушійної сили, отриману при вимірюваннях стандартним електродом з водню або хлориду срібла). Отже, ця величина має бути достатньо негативною(-150мМВ, для водневого електрода), щоб гарантувати ступінь анаеробності, який піддається визначенню, для забезпечення механізму звільнення фосфату. Було визначено, що при переключеннях потенціалу окислення-відновлення швидкість зниження потенціалу від позитивногос(уумови окислення) до негативного(умови відновлення) залежить від метаболічної активності біомаси. Та ж метаболічна /5 активність є функцією кількості залишкових накопичених усередині клітин сполук, що знаходяться в культурі.Usually, the conditions of the corresponding reaction are described through the oxidation-reduction potential of the liquid phase (the value of 70 electromotive force obtained during measurements with a standard electrode made of hydrogen or silver chloride). Therefore, this value must be sufficiently negative (-150mMV, for the hydrogen electrode) to guarantee a detectable degree of anaerobicity to support the phosphate release mechanism. It was determined that when the oxidation-reduction potential switches, the rate of reduction of the potential from positive (oxidation conditions) to negative (reduction conditions) depends on the metabolic activity of the biomass. The same metabolic /5 activity is a function of the amount of residual accumulated intracellular compounds found in the culture.

Відповідно до цих міркувань, за умови видалення окислювального реагенту(кисню), біомаса, яка має високе значення швидкості поглинання кисню, в окислювальному середовищі буде швидко наближатися до більш негативних значень потенціалу окислення-відновлення. Отже, біомаса, що має менше значення швидкості поглинання кисню, буде знижувати свій потенціал окислення-відновлення з меншою швидкістю. Біологічне 2о Вивільнення фосфору проходить при значеннях потенціалу приблизно на 250мВ більш позитивних, ніж ті, при яких проходить відновлення сульфату до сульфіду. В іншому існуючому процесі обробки при постійному об'ємі було необхідно визначати часові критерії утримування рідини, як засобу гарантування відповідних умов реакції.According to these considerations, if the oxidizing reagent (oxygen) is removed, the biomass that has a high value of the oxygen absorption rate in the oxidizing environment will quickly approach more negative values of the oxidation-reduction potential. Therefore, biomass with a lower value of oxygen absorption rate will reduce its oxidation-reduction potential at a lower rate. Biological 2o Release of phosphorus occurs at potential values approximately 250mV more positive than those at which reduction of sulfate to sulfide takes place. In another existing treatment process at a constant volume, it was necessary to determine the time criteria for liquid retention as a means of guaranteeing the appropriate reaction conditions.

Методом спроб та помилок було знайдено низку параметрів, які пов'язані з процесом і простим чином описуються через дійсну швидкість поглинання кисню біомасою одновидового мулу, що може бути використано с для задавання таких умов реакції, які гарантують отримання надійного і завжди бажаного результату процесу.By trial and error, a number of parameters were found that are related to the process and are simply described in terms of the actual rate of oxygen absorption by the biomass of one type of sludge, which can be used to set such reaction conditions that guarantee obtaining a reliable and always desired process result.

Застосування цих параметрів до управління роботою варіанту, якому віддається перевага, обумовлює весь і) процес, що є менш дорогим, ніж відомі способи, і менш складним у виконанні. Основний параметр стосується загального рівня активності біомаси, який випливає з вимірювань швидкості використання нею кисню та її потенціальної швидкості використання кисню. Управління процесом за допомогою цих параметрів дає о зо Можливість використати значення вибраних точок, які відповідають надійному видаленню забруднювачів та поживних речовин і одночасно продукують біомасу з відмінними властивостями відокремлення твердих частинок б» від рідини. соThe application of these parameters to control the operation of the preferred option makes the entire i) process less expensive than known methods and less difficult to perform. The main parameter refers to the overall activity level of the biomass, which is derived from measurements of its oxygen utilization rate and its potential oxygen utilization rate. Controlling the process using these parameters gives the ability to use selected point values that correspond to reliable removal of pollutants and nutrients and at the same time produce biomass with excellent solids-liquid separation properties. co

Ціллю винаходу є створення способу та пристрою для обробки стічних вод, які принаймні частково усувають одне або більше утруднення існуючих способів та пристроїв шляхом більш детального контролю умов процесу о з5 та параметрів, що пов'язані з активністю біомаси, наприклад, таких, як швидкості використання кисню, включно со з потенційними швидкостями використання кисню.It is an object of the invention to provide a method and device for the treatment of wastewater that at least partially overcomes one or more of the difficulties of existing methods and devices through more detailed control of process conditions and parameters related to biomass activity, for example, such as utilization rates of oxygen, including co with potential rates of oxygen use.

Пропонується спосіб обробки відходів шляхом управління метаболічною активністю мікроорганізмів біомаси, яка містить відходи, для видалення з них вибраних складових перед тим, як знищити оброблені відходи, який відрізняється тим, що спосіб містить контролювання принаймні однієї швидкості використання кисню біомасою з «A method of treating waste by controlling the metabolic activity of microorganisms of a biomass comprising the waste to remove selected constituents therefrom prior to destroying the treated waste is provided, characterized in that the method comprises controlling at least one rate of oxygen utilization by the biomass with "

Метою визначення необхідної кількості кисню, що має бути подана до біомаси, і контролювання тривалості з с періоду аерації біомаси киснем, аби підтримувати задану швидкість використання кисню або значення, необхідне для видалення цих складових. ;» Один варіант даного винаходу відноситься до визначення розмірів реактора(ів) з активним мулом, його(їх) режиму роботи і автоматичної оптимізації кількості кисню, що подається до реактора(ів), вираженої через швидкість і тривалість його подачі, які знайдені шляхом вимірювання метаболічної активності біомаси вThe purpose of determining the required amount of oxygen to be supplied to the biomass and controlling the duration from s of the biomass aeration period with oxygen to maintain a given rate of oxygen use or the value required to remove these components. ;" One embodiment of the present invention relates to the sizing of the activated sludge reactor(s), its mode(s) of operation, and automatic optimization of the amount of oxygen supplied to the reactor(s) as expressed by the rate and duration of its supply as determined by measuring metabolic activity biomass in

Ге» основному реакторі. Ця метаболічна активність вимірюється як дійсна швидкість використання кисню біомасою в основному реакторі незадовго до кінця або в кінці періоду подачі повітря. Після переривання подачі повітря до о основного реактора, його вміст залишається у русі протягом до десяти хвилин тоді, як природний рухGe" main reactor. This metabolic activity is measured as the actual rate of oxygen utilization by the biomass in the main reactor shortly before or at the end of the aeration period. After the air supply to the main reactor is cut off, its contents remain in motion for up to ten minutes while natural motion

Го! перемішування швидко спадає з часом. Значення концентрації розчиненого кисню вимірюються і реєструються з інтервалом в десять або двадцять секунд. Вимірюють і математично обробляють мінімум десять точок для ік одержання нахилу найкращої відповідності, який найточніше описує початкову швидкість зменшення кількості о розчиненого кисню, а отже, номінальне значення дійсної швидкості використання кисню. Ці експериментальні дані будують у вигляді графіка в залежності від об'єму циклу, об'ємного завантаження, що використане при вимірюваннях активності, та виміряної впродовж циклу максимальної концентрації розчиненого кисню. дв Записують також виміряну концентрація розчиненого кисню та профіль швидкості вентилятора. Цей винахід стосується підтримання в біомасі(суміші культур мікроорганізмів), шляхом оптимальної подачі кисню, (Ф) оптимальної вибірної біологічної активності, за допомогою вимірювань швидкості використання кисню біомасою, ка суспендованої летючої твердої фракції та схильної до розкладу суспендованої летючої твердої фракції, яка визначається пізніше. Датчик розчиненого кисню вимірює швидкість використання кисню біомасою в місці бо знаходження датчика, і ці дані використовуються для управління та регулювання подачі кисню від насосу або компресора, який подає повітря до вхідного пристрою. У варіантах здійснення винаходу, яким віддається перевага, умови реакції в цьому основному реакторі послідовно чергуються від режиму подачі повітря до режиму його відключення. Період подачі повітря звичайно буває безперервним і продовжується, поки стічні води, що підлягають очищенню, подаються до басейну(ів), потім подача повітря припиняється, і протягом цього часу 65 біомаса, яка обробляється в основному реакторі, осаджується, після чого надмулову прозору рідину видаляють з основного реактора. Подібним чином винахід реалізується і у випадку, коли подача повітря не є безперервною.Go! mixing decreases rapidly with time. Dissolved oxygen concentration values are measured and recorded at intervals of ten or twenty seconds. A minimum of ten points are measured and mathematically processed to obtain the slope of the best fit that most accurately describes the initial rate of decrease in the amount of dissolved oxygen, and therefore the nominal value of the actual rate of oxygen use. These experimental data are plotted in the form of a graph depending on the volume of the cycle, the volumetric loading used in the activity measurements, and the maximum concentration of dissolved oxygen measured during the cycle. dv The measured dissolved oxygen concentration and fan speed profile are also recorded. This invention relates to maintaining in biomass (a mixture of microorganism cultures), by optimal oxygen supply, (F) optimal selective biological activity, by means of measurements of the rate of oxygen utilization by the biomass, the suspended volatile solid fraction and the degradable suspended volatile solid fraction, which is determined later . The dissolved oxygen sensor measures the rate of oxygen use by the biomass at the location of the sensor, and this data is used to control and regulate the oxygen supply from the pump or compressor that supplies air to the inlet device. In preferred embodiments of the invention, the reaction conditions in this main reactor alternate sequentially from the air supply mode to the air shut-off mode. The aeration period is usually continuous and continues while the wastewater to be treated is fed to the basin(s), then the aeration is stopped, during which time the biomass 65 being processed in the main reactor settles, after which the supernatant is removed from the main reactor. In a similar way, the invention is implemented in the case when the air supply is not continuous.

Після закінчення періоду видалення очищеної стічної води в основний робочий реактор знову подають повітря і необроблені стічні води до того моменту, коли знову припиниться період подачі повітря. Типовим повним циклом роботи можна вважати чотири години, причому типовий період аерації продовжується дві години; можуть бути використані і інші часові співвідношення. Фахівці легко зрозуміють, що можна використати інші часові інтервали. Виконують два вимірювання. Швидкість зменшення розчиненого кисню протягом перших хвилин після припинення аерації. Можуть бути виміряні також інші проміжні швидкості, пов'язані з багаторазовими чергуваннями періоду аерації. Друга швидкість вимірюється, коли подачу повітря знову включено, і в цей період до реактора або його частини подається потік повітря з максимальною швидкістю протягом заданого часу(цей /о час є змінною величиною, яка повинна задаватися для кожної установки і підлягати, відносно нечасто, настроюванню шляхом проведення процедури калібрування). Швидкість зміни збільшення і зменшення кількості розчиненого кисню(аО»)/4дї та швидкість зміни характеру осадження біомаси 4(МІ 55)/4ї пов'язані між собою, де 02» - концентрація розчиненого кисню, а (МІ 55) - проста концентрація активного мулу. Обидві ці величини змінюються з часом, коли подача повітря до басейну припиняється. Подібним чином обидва параметри 7/5 Змінюються з часом на початку періоду аерації. У варіанті здійснення винаходу, якому віддається перевага, основний реактор системи укомплектовано дифузорними сітками та трубопроводами постачання з метою створення більше однієї зони реакції з ефективним перемішуванням після подачі повітря. На початку періоду аерації мінімум одна секція основного реактора звичайно буде аерована. Біомасу з цієї початково аерованої зони перемішування використовують для визначення швидкості зміни збільшення кількості кисню на початку 2о періоду аерації. У варіанті здійснення винаходу, якому віддається перевага, передбачена можливість вибору часу аерації різних зон, обладнаних сітками. В тих варіантах здійсненнях винаходу, де є лише один сітковий вузол, тих самих результатів можна досягти шляхом аерації всього об'єму основного реактора.At the end of the treated wastewater removal period, air and untreated wastewater are again supplied to the main working reactor until the time when the air supply period ends again. A typical full cycle of operation can be considered four hours, with a typical aeration period extending for two hours; other time ratios can be used. Those skilled in the art will readily appreciate that other time intervals can be used. Perform two measurements. The rate of decrease of dissolved oxygen during the first minutes after the cessation of aeration. Other intermediate speeds associated with multiple alternations of the aeration period can also be measured. The second rate is measured when the air supply is turned on again, and during this period the reactor or part of it is supplied with a flow of air at the maximum rate for a given time (this /o time is a variable value that must be specified for each installation and is subject, relatively infrequently, to adjustment by carrying out the calibration procedure). The rate of change of the increase and decrease in the amount of dissolved oxygen (aO»)/4di and the rate of change in the nature of biomass deposition 4(MI 55)/4di are related to each other, where 02" is the concentration of dissolved oxygen, and (MI 55) is the simple concentration of active mud Both of these values change over time when the air supply to the pool is stopped. Similarly, both parameters 7/5 Change with time at the beginning of the aeration period. In a preferred embodiment of the invention, the main reactor of the system is equipped with diffuser grids and supply lines to create more than one reaction zone with effective mixing after the air supply. At the beginning of the aeration period, at least one section of the main reactor will normally be aerated. Biomass from this initially aerated mixing zone is used to determine the rate of change of oxygen increase at the beginning of the 2o aeration period. In a preferred embodiment of the invention, it is possible to select the aeration time of different zones equipped with grids. In those embodiments of the invention where there is only one grid node, the same results can be achieved by aerating the entire volume of the main reactor.

Пропонуються також вимірювання швидкості використання кисню всередині басейну з метою визначення його кількості, вираженої Через швидкість подачі та тривалість періоду аерації, необхідної для підтримання сч об Швидкості використання кисню на заданому рівні. В свою чергу, це визначає умови реакції для обробки стічних вод при використанні технології одного реактора з мулом одного виду і дозованим завантаженням. Вимірювання і) та управління є лише однією частиною цього винаходу. У варіанті здійснення винаходу, якому віддається перевага, процес обробки в басейні реактора тісно пов'язаний з вимірюваннями. В даному винаході обидва вони споріднені. Фахівцям зрозуміло, що аерація основного реактора протягом надто довгого часу, шляхом о зо послідовних періодів обробки, швидко призведе до втрати метаболічної активності біомаси всередині реактора і, як наслідок, до неспроможності цієї біомаси належним чином проводити денітрифікацію і брати участь у Ме видаленні фосфору. Надмірна аерація біомаси призведе також до послабленого агрегатування флокул, а отже, со до небажаного збільшення концентрації суспендованих частинок в очищених стічних водах. До подібних наслідків призведе і тривала робота з активним мулом, вік якого перевищує бажану межу. Вимірювання ме) з5 Швидкості використання кисню біомасою застосовується для встановлення межі віку робочого активного мулу. соIt is also proposed to measure the rate of oxygen use inside the pool in order to determine its amount, expressed through the supply rate and the duration of the aeration period necessary to maintain the rate of oxygen use at a given level. In turn, this determines the reaction conditions for wastewater treatment when using the technology of one reactor with one type of sludge and dosed loading. Measurement i) and control is only one part of this invention. In a preferred embodiment of the invention, the treatment process in the reactor pool is closely related to the measurements. In this invention, both of them are related. It is clear to experts that aeration of the main reactor for too long, through successive periods of treatment, will quickly lead to the loss of metabolic activity of the biomass inside the reactor and, as a result, to the inability of this biomass to properly carry out denitrification and participate in the removal of phosphorus. Excessive aeration of biomass will also lead to weakened aggregation of flocs, and therefore to an undesirable increase in the concentration of suspended particles in treated wastewater. Long-term work with activated sludge, the age of which exceeds the desired limit, will lead to similar consequences. Measurement of the rate of oxygen utilization by biomass is used to establish the limit of the age of working activated sludge. co

Даний винахід проілюстровано у вигляді прикладу доданими кресленнями, на яких:This invention is illustrated as an example by the attached drawings, in which:

Фіг.1 - схематичний вид однієї форми реактора згідно з даним винаходом, який складається з єдиного реактора, поділеного на два відсіки;Fig. 1 is a schematic view of one form of reactor according to the present invention, which consists of a single reactor divided into two compartments;

Фіг.2 - схематичний вид іншої форми реактора згідно з даним винаходом, який являє собою єдиний басейн, « до складу якого входить основний реактор і окремі допоміжні реактори; в с Фіг3З - схематичний вид однієї форми моделі безкисневої денітрифікації всередині флокул, щоFig. 2 is a schematic view of another form of reactor according to the present invention, which is a single pool, which includes the main reactor and separate auxiliary reactors; in c Fig. 33 is a schematic view of one form of the anoxic denitrification model inside the flocs, which

Й використовується в даному винаході; и?» Фіг.4 - графік біошвидкості в заданій робочій точці при недостатньому живленні;And is used in this invention; and?" Fig. 4 - a graph of biospeed at a given operating point with insufficient nutrition;

Фіг.5 - схематична діаграма визначення умов кисневої, безкисневої та анаеробної реакцій через виміряний потенціал окислення-відновлення рідкої фази;Fig. 5 is a schematic diagram of determining the conditions of oxygen, anoxic and anaerobic reactions through the measured oxidation-reduction potential of the liquid phase;

Ге» Фігури б(а)-6(9) - схематичні види форм реактора з різними конфігураціями вхідних отворів та виходів для очищених стічних вод, включно з багатощілинними входами та виходами. о Хоча фахівцям зрозуміло, що реакція згідно з винаходом може бути здійснена в різних варіантах, далі зGe" Figures b(a)-6(9) - schematic views of reactor forms with different configurations of inlets and outlets for purified wastewater, including multi-slot inlets and outlets. Although it is clear to those skilled in the art that the reaction according to the invention can be carried out in various ways, further from

Го! метою ілюстрації буде описано простий варіант.Go! for the purpose of illustration, a simple version will be described.

На фіг.1 схематично показана одна з форм однобасейнового реактора згідно з даним винаходом. Границя ік басейну реактора, показаного на фіг.1, зображена у вертикальному розрізі з позначкою (1) і являє собою о суцільну споруду, розраховану на утримування води. Зображено мінімум дві зони реактора, позначені як (3) і (4), які створено за допомогою додаткового відсіку, часткової стіни, стіни-перегородки або подібного пристрою(показаного як (2)). Зони реактора сполучені між собою за допомогою труби, чи іншого каналу для ов рідини, або ж через частину відкритої площі, утвореної частковою стіною-перегородкою. Засоби для розсіювання повітря, переважно сітками мембранних дифузорів, з метою подачі компонента реакції - кисню, що показані якFigure 1 schematically shows one of the forms of a single-pool reactor according to the present invention. The boundary of the reactor basin, shown in Fig. 1, is shown in a vertical section marked (1) and is a solid structure designed to hold water. A minimum of two reactor zones are depicted, designated as (3) and (4), which are created by means of an additional compartment, partial wall, partition wall, or similar device (shown as (2)). Zones of the reactor are connected to each other by means of a pipe or other channel for liquid, or through a part of the open area formed by a partial partition wall. Means for dispersing the air, mainly through meshes of membrane diffusers, in order to supply the reaction component - oxygen, shown as

Ф) (5), отримують потік стисненого повітря від механічного насоса, показаного як (6). Показані засоби для ка переносу вмісту основного реактора (4), за допомогою насосу, який регулює перенос і забезпечує контакт з вхідним потоком неочищених стічних вод(позначеним (11)), для домішування цього вмісту і проведення реакції в во (3). В басейні реактора показано два важливих рівні: (8) - розрахований нижній рівень води і (7) - розрахований верхній рівень води. В даному варіанті здійснення винаходу в час, коли рухаються потоки, позначені (10) і (11), тобто протягом наповнення від нижнього рівня води (8) до верхнього рівня (9), триває період аерації. Коли цей період закінчується, засоби аерації виключаються для припинення процедури перемішування і переносу кисню, що дозволяє перемішаним твердим частинкам осідати і відділятися з 65 формуванням верхнього шару прозорої надмулової рідини і шару осаджених твердих частинок. У відповідний час починає працювати декантатор (9), який видаляє частину об'єму рідини між рівнями (8) і (9), після чого він виключається до кінця наступного циклу. В даному варіанті здійснення винаходу вхідний потік (11) може бути безперервним або пульсуючим; вихід рідини, завдяки роботі декантатора (9), обов'язково переривається відносно загальної тривалості циклу, що дозволяє здійснювати напуск, аерацію, осадження і злив рідини. ДатчикF) (5), receive a stream of compressed air from the mechanical pump shown as (6). Shown are the means for transferring the contents of the main reactor (4), using a pump that regulates the transfer and provides contact with the incoming stream of untreated wastewater (marked (11)), to mix this content and carry out the reaction in the reactor (3). Two important levels are shown in the reactor basin: (8) - calculated lower water level and (7) - calculated upper water level. In this embodiment of the invention, during the time when the flows marked (10) and (11) are moving, that is, during the filling from the lower water level (8) to the upper level (9), the aeration period continues. When this period ends, the aeration means are turned off to stop the mixing and oxygen transfer process, allowing the mixed solids to settle and separate to form an upper layer of clear supersludge liquid and a layer of settled solids. At the appropriate time, the decanter (9) starts working, which removes part of the liquid volume between the levels (8) and (9), after which it is turned off until the end of the next cycle. In this embodiment of the invention, the input stream (11) can be continuous or pulsating; the output of the liquid, due to the operation of the decanter (9), is necessarily interrupted relative to the total duration of the cycle, which allows for inflow, aeration, sedimentation and draining of the liquid. Sensor

Возчиненого кисню (12) розміщено або всередині основного реактора (4), або всередині лінії відкачки, по якій біомаса з основного реактора подається як домішка до стічних вод (11), що надходять для обробки в першу зоні реагування (3); в цьому разі місце знаходження датчика помічено, як (14). У варіанті здійснення винаходу, якому віддається перевага, може бути застосований прилад, показаний як (13), для реєстрації концентрації біомаси в басейні(концентрації суспендованих частинок в муловій суміші). Детектор (15) поверхневого /о суспендованого шару осаду також є корисним для автоматичної роботи з виснажуванням мулу, згідно з варіантом здійснення винаходу, якому віддається перевага. Показано два сіткових вузли дифузорів, змонтованих на підлозі; позиціями (16) і (17) схематично показані сіткові вузли, які вибірково приводяться у дію більш, ніж двома пристроями, що складаються з вертикальної труби і клапана. Фахівцям зрозуміло, що басейн основного реактора може мати значно більше двох пристроїв з вертикальними трубами і клапанами, в /5 Залежності від загальної площі басейну реактора і ефективної площі впливу засобів для дифузійного перемішування і переносу кисню. Варіанти здійснення реактора згідно з винаходом забезпечують вибіркову та періодичну аерацію поверхні або загальну аерацію поверхні.Dissolved oxygen (12) is placed either inside the main reactor (4) or inside the pumping line, along which the biomass from the main reactor is supplied as an admixture to the wastewater (11), which enters for treatment in the first reaction zone (3); in this case, the location of the sensor is marked as (14). In a preferred embodiment of the invention, the device shown as (13) can be used to record the concentration of biomass in the pool (the concentration of suspended particles in the sludge mixture). The detector (15) of the surface/o suspended layer of the sediment is also useful for automatic sludge depletion operation, according to the variant implementation of the invention, which is preferred. Shown are two grid assemblies of diffusers mounted on the floor; positions (16) and (17) schematically show mesh assemblies that are selectively actuated by more than two devices consisting of a vertical pipe and a valve. It is clear to experts that the main reactor pool can have significantly more than two devices with vertical pipes and valves, in /5 Dependence on the total area of the reactor pool and the effective area of influence of means for diffusion mixing and oxygen transfer. Variants of the reactor according to the invention provide selective and periodic aeration of the surface or general aeration of the surface.

Варіант(и) реактора(ів) згідно з даним винаходом, показаний(і) на фіг.2, має(ють) компоненти, подібні до реактора з фіг.1 і, відповідно, ті ж самі номери позначок для визначення тотожних рис реактораків).The variant(s) of the reactor(s) according to the present invention, shown in Fig. 2, have (have) similar components to the reactor of Fig. 1 and, accordingly, the same numbers of marks to identify the identical features of the reactors) .

Даний винахід стосується способу обробки стічних вод і засобів управління загальною метаболічною активністю мікроорганізмів з дисперсним ростом усередині маси мулу одного виду. Корисним результатом цього є надійне і одночасне видалення вуглецевих сполук, про що свідчать дані вимірювань хімічної потреби кисню, біохімічної потреби кисню та загального вмісту органічного вуглецю, видалення азоту, про що свідчать дані вимірювань сумарного вмісту азоту, визначеного за Кьєльдалем, МНз-М, МО»-М, МОз3-М, та видаленню фосфору, сч ов про що свідчать дані вимірювань РО, зі стічних вод в межах тривалості процесу обробки, який складається з повторюваних циклів. Винахід стосується засобів вимірювання швидкості використання кисню всередині басейну і) та управління вхідним аеруючим потоком з метою підтримання умов реакції в межах заданого режиму, що дозволяє виконувати обробку одновидового мулу в одному басейні з видаленням вуглецю та/або видаленням азоту та/або посиленим біологічним видаленням фосфору. Ці умови реакції залежать від заданої швидкості о зр Використання кисню, оскільки вона визначає життєздатність популяції мікробів при заданому віці робочого мулу, а сама залежить від низки властивостей осадження одновидового мулу. Стічні води можуть бути чисто б» побутовими або промисловими, або ж сумішшю тих і інших. соThe present invention relates to a method of wastewater treatment and means of managing the general metabolic activity of microorganisms with dispersed growth within the sludge mass of one species. The beneficial result of this is the reliable and simultaneous removal of carbon compounds, as evidenced by the data of measurements of chemical oxygen demand, biochemical oxygen demand and total organic carbon content, nitrogen removal, as evidenced by data of measurements of the total nitrogen content determined according to Kjeldahl, МНз-М, МО »-M, MOz3-M, and the removal of phosphorus, as evidenced by the data of PO measurements, from wastewater within the duration of the treatment process, which consists of repeated cycles. The invention relates to means of measuring the rate of oxygen use inside the pool i) and controlling the incoming aeration flow in order to maintain the reaction conditions within the given regime, which allows to perform the treatment of single-species sludge in one pool with carbon removal and/or nitrogen removal and/or enhanced biological phosphorus removal . These reaction conditions depend on the given rate of oxygen utilization, as it determines the viability of the microbial population at a given age of the working sludge, and it itself depends on a number of properties of single-species sludge deposition. Wastewater can be purely domestic or industrial, or a mixture of both. co

Промислові стічні води характеризуються дискретним складом, що відрізняє їх від загальних побутових стічних вод, які обов'язково містять в собі людські відходи(фекалії, сечу), стічні води від купання, прання і) білизни та приготування їжі. Промислові стічні води це, по-суті, води, що утворюються при виробництві «о продукції, і, зокрема, ці стічні води біологічно розкладаються. Сучасні технології, в яких використовуються мікробіологічні реакції з участю культур з дисперсним ростом, добре описані в літературі, наприклад:Industrial wastewater is characterized by a discrete composition, which distinguishes it from general domestic wastewater, which necessarily contains human waste (feces, urine), wastewater from bathing, washing and) laundry and cooking. Industrial wastewater is, in fact, water generated during the production of products, and, in particular, this wastewater is biodegradable. Modern technologies that use microbiological reactions involving cultures with dispersed growth are well described in the literature, for example:

Очі Т., ЕсКепіеідег МУ. МУ., апа Согопегу М. С, "Асіїмайей Зіцаде; Зіа(е-ої-(пе-Агі". Стйіса! Кеміемув іпOchi T., EsKepieideg MU. MU., apa Sogopegu M. S, "Asiimaye Zitsade; Zia(e-oi-(pe-Agi). Styisa! Kemiemuv ip

Епмігоптепіа! Сопігої, СКС Ргезз Мої. 15, ІзеЦце 2, 1985. «Epmigoptepia! Sopigoi, SKS Rgezz Moi. 15, Izetsze 2, 1985. "

Ескепгеїдег МУ., УУезіеу, г. "Іпдивігіа|! МУавіемацег Ттеаїйтеп!", МсОгам НІЇ, 1991. з с ЕсКепгеїдег МУ., ММезіеу, г. "Ргіпсірієз ої УУагег Оцчаїйу Мападетепі", С.В.І. Рибіїзпіпд Сотрапу, Іпс., 1980. . Без обмеження обсягу винаходу подамо довідкові дані щодо окремих компонентів стічних вод; в побутових і и?» промислових стічних водах їх відносні частки можуть відрізнятися. Важливо те, що ці фракції існують, а їх відносна величина може вплинути на методику використання винаходу і робочу установку, в якій здійснюється цей винахід.Eskepgeideg MU., UUezieu, "Ipdivigia |! MUaviematseg Tteaiitep!", MsOgam NII, 1991. with s. Rybiizpipd Sotrapu, Ips., 1980. Without limiting the scope of the invention, we will provide reference data on individual components of wastewater; in household and other?" in industrial wastewater, their relative shares may differ. What is important is that these fractions exist, and their relative magnitude can affect the method of using the invention and the operating setup in which the invention is carried out.

Ге» Стічні води звичайно містять у собі розчинні і нерозчинні компоненти, до складу яких входять схильні до легкого розкладу розчинні органічні речовини, розчинні органічні речовини, що не так швидко розкладаються, о розчинні органічні речовини, що не розкладаються, субстрати, утворені частинками, які легко гідролізуються і о розкладаються, субстрати, утворені частинками, які повільно розкладаються або не розкладаються. Ці субстрати, їх відносні концентрації і їх концентрації по відношенню до інших компонентів, таких, як сумарний ік вміст азоту за Кьєльдалем, МНУІ-Н, МОЗ3-М, загальна кількість фосфору і орто-Р, можуть мати великий вплив на о швидкість росту і на розмноження звичайних видів мікроорганізмів з дисперсним ростом.Wastewater usually contains soluble and insoluble components, which include soluble organic substances prone to easy decomposition, soluble organic substances that do not decompose so quickly, soluble organic substances that do not decompose, substrates formed by particles that easily hydrolyzed and decomposable, substrates formed by particles that are slowly decomposing or not decomposing. These substrates, their relative concentrations and their concentrations in relation to other components, such as total and Kjeldahl nitrogen content, MNUI-H, MOZ3-M, total phosphorus and ortho-P, can have a large effect on o growth rate and for the reproduction of ordinary types of microorganisms with dispersed growth.

Сбогопег2гу М. С. апа ЕсКепіеІдег МУ.МУ., "Те гайе ої (Ше дедгадайоп ої ргітагу зоїїавз іп асіїмаїей вішдде ріапів", Ргосеедіпдз У/а(ег Роїшіоп Сопіго! Редегайоп Сопіегепсе, Тогопіо, Сапада. Осіорег 1991.Sbogopeg2gu M.S. apa EsKepieIdeg MU.MU., "Te gaye oi (She dedgadayop oi rgitagu zoiiavz ip asiimaiei vishdde riapiv", Rgoseedipdz U/a(eg Roishiop Sopigo! Redegaiop Sopiegepse, Togopio, Sapada. Osioreg 1991.

Спосіб обробки стічних вод мікроорганізмами з дисперсним ростом зазвичай охоплює сфери кисневих, безкисневих і анаеробних реакцій та механізми, за якими проходить перетворення енергії, включно з (Ф, акцепторами електронів для загального зменшення концентрації органічних сполук, згідно з даними вимірювань ка хімічної потреби кисню, біохімічної потреби кисню, загального вмісту органічного вуглецю та кількості азоту і фосфору(фітг.5). 60 Ці режими обробки загалом можуть бути описані частково через концентрацію розчиненого кисню, нітритного і нітратного азоту, сульфату, фосфату, а частково за допомогою шкали потенціалів окислення-відновлення відносно стандартного водневого електрода. Позитивні значення потенціалу окислення-відновлення типово відповідають умовам окислення тоді, як негативні значення потенціалу окислення-відновлення типово відповідають умовам відновлення. На позитивній гілці шкали не існує визначеного зв'язку між потенціалом 65 окислення-відновлення і концентрацією розчиненого кисню, хоча подача кисню, як хімічного джерела цього елементу, примушує потенціал окислення-відновлення бути менш негативним або більш позитивним.The method of wastewater treatment by micro-organisms with dispersed growth usually covers the spheres of oxygen, anoxic and anaerobic reactions and the mechanisms by which energy is transformed, including (Ф, electron acceptors for the general reduction of the concentration of organic compounds, according to the data of measurements of chemical oxygen demand, biochemical oxygen requirements, the total content of organic carbon, and the amount of nitrogen and phosphorus (fig. 5). 60 These treatment regimes in general can be described partly through the concentration of dissolved oxygen, nitrite and nitrate nitrogen, sulfate, phosphate, and partly using a scale of oxidation-reduction potentials relative to a standard hydrogen electrode. Positive values of the oxidation-reduction potential typically correspond to oxidizing conditions, while negative values of the oxidation-reduction potential typically correspond to reducing conditions. On the positive side of the scale, there is no definite relationship between the 65 oxidation-reduction potential and the concentration of dissolved of oxygen, although the supply of oxygen, as a chemical source of this element, forces the oxidation-reduction potential to be less negative or more positive.

Температура може впливати на відносне значення потенціалу окислення-відновлення, так само можуть впливати присутність і відносна густина мікроорганізмів. Видалення вуглецевих сполук та сполук, що визначають сумарний вміст азоту, обов'язково вимагає аеробних умов, видалення МО 3-М і МО»-М вимагає умов від безкисневих до анаеробних, а видалення фосфору вимагає киснево-безкисневих і анаеробних умов при циклічній експозиції біомаси, або ж спеціальних часток біомаси в басейні аерації, аби досягти необхідного для реакції діапазону потенціалів окислення-відновлення, які змінюються від приблизно 50МВ до -150мВ(для водневого електрода), і дати можливість відбутися всім реакціям, що мають місце при обробці. Розуміння дійсних дискретних механізмів, незважаючи на те, що воно важливе для результатів обробки, не має великого 7/0 Значення для поданого тут опису варіанту здійснення винаходу, якому віддається перевага.Temperature can affect the relative value of the oxidation-reduction potential, as can the presence and relative density of microorganisms. The removal of carbon compounds and compounds that determine the total nitrogen content necessarily requires aerobic conditions, the removal of MO 3-M and MO»-M requires conditions from anoxic to anaerobic, and the removal of phosphorus requires oxygen-anoxic and anaerobic conditions during cyclic exposure of biomass , or special biomass particles in the aeration basin, in order to reach the range of oxidation-reduction potentials necessary for the reaction, which vary from approximately 50 MV to -150 mV (for the hydrogen electrode), and to allow all reactions that take place during processing to take place. An understanding of the actual discrete mechanisms, while important to the processing results, is not of great 7/0 Significance for the description of the preferred embodiment of the invention provided herein.

Існують режими реакцій, які забезпечують повний процес обробки, що обов'язково необхідно для видалення вищезгаданих сполук з допомогою однобитового мулу. Типові побутові стічні води описані з допомогою складених за ваговим принципом зразків потоку тривалістю 24 години, де виміряні параметри загальних кількостей хімічної потреби кисню, сумарного вмісту азоту, визначеного за Кьєльдалем, фосфору сягають до 100Омг/л, 85мг/л та 15мг/л. нн ннThere are reaction modes that provide a complete treatment process, which is absolutely necessary for the removal of the above-mentioned compounds with the help of single-bit sludge. Typical domestic wastewater is described using weighted stream samples lasting 24 hours, where the measured parameters of total amounts of chemical oxygen demand, total nitrogen content, determined according to Kjeldahl, phosphorus reach 100Omg/l, 85mg/l and 15mg/l. nn nn

ПИ вини пози зв сч о шлю 00001 бвенчня 000100013560001000560018 о зо явній 1600 тати 1001010 Ф бе со затльнахльют 00010000560018014 о з5 ФПИ вы пози звсх о шлю 00001 бвенчня 000100013560001000560018 о завянный 1600 фата 1001010 Ф бесо затлнахлют 00010000560018014 о з5 Ф

Відносні значення кількості вуглецю, азоту і фосфору, вказані в таблиці 1 за літературними даними, значно « відрізняються від тих, які необхідні для нормального біологічного росту, що видно із співвідношення вуглецю і азоту, отриманого за допомогою емпіричного аналізу матеріалу клітини - С5Н)МО» - разом з тим фактом, що - с клітини містять приблизно від 1 до 295 фосфору по масі. Тобто, в неочищених стічних водах, як показано в а таблиці 2, вуглець присутній в недостатній кількості порівняно з азотом і фосфором. Цей дефіцит сильніше ,» дається взнаки у відстояних стічних вод, Її в подальшому до цього додається той факт, що при біологічній обробці близько 5095 органічного вуглецю окислюється до СО».The relative values of the amount of carbon, nitrogen and phosphorus, indicated in Table 1 according to the literature, significantly "differ from those necessary for normal biological growth, as can be seen from the ratio of carbon and nitrogen obtained by empirical analysis of cell material - C5H)MO" - together with the fact that - c cells contain approximately 1 to 295 phosphorus by mass. That is, in untreated wastewater, as shown in Table 2, carbon is present in insufficient quantities compared to nitrogen and phosphorus. This deficit is more pronounced in settled wastewater, and further added to this is the fact that during biological treatment, about 5,095% of organic carbon is oxidized to CO.

Ф ниниF now

Фо со нн о ПИ пи зви ни о Тиювавомавіьнковвисм 0000000000000000000001000000600000028Photo of PI pi zvi ny of Tiyuvomavinkovism 0000000000000000000001000000600000028

Гранична біохім. потреба кисню - 23; с - 120 (Загальний М-40Frontier biochem. oxygen demand - 23; c - 120 (General M-40

ШИ: вв ІНШ ВИШ НИ НИ ШЕ - 0,5)г клітин. С/О стіч. вод СШИ: вв ИНШ ВЩ НИ НИ ШЕ - 0.5)g of cells. S/O stich. waters of S

ЗЕ оліскькя ПИ НИ ЛИН МЕСZE oliskkya PI NI LYN MES

Ге водах(мг/л) 60 В стічних водах, очищених на станції біологічної обробки, азот і фосфор звичайно залишаються в надлишку відносно потреб біологічного росту. Форма, в якій ці поживні речовини присутні в очищених стічних водах, може помітно відрізнятися від форми їх існування в стоках, що подаються для очищення.Ge in water (mg/l) 60 In wastewater treated at a biological treatment plant, nitrogen and phosphorus usually remain in excess relative to the needs of biological growth. The form in which these nutrients are present in treated wastewater can be markedly different from the form in which they exist in effluents submitted for treatment.

В неочищених стічних водах азот присутній у вигляді органічного азоту і аміаку, більша частина якого є результатом гідролізу сечовини, основної складової сечі. Під час біологічної обробки частина цього азоту бере бо участь у рості нових клітин і видаляється як біоактивний мул тоді, як більша частина азоту, що залишається,In untreated sewage, nitrogen is present in the form of organic nitrogen and ammonia, most of which is the result of hydrolysis of urea, the main component of urine. During biological treatment, some of this nitrogen is involved in the growth of new cells and is removed as bioactive sludge, while most of the remaining nitrogen

може знаходитись в формі аміаку або, в залежності від умов очищення, у вигляді окислених форм, нітрату і, в менших кількостях, нітриту. В очищених стічних водах залишається також частина органічного азоту, головним чином зв'язаного з твердими частинками, суспендованими в цих водах.can be in the form of ammonia or, depending on the treatment conditions, in the form of oxidized forms, nitrate and, in smaller quantities, nitrite. A part of organic nitrogen, mainly bound to solid particles suspended in these waters, also remains in treated wastewater.

Фосфор в неочищених стічних водах присутній в двох основних формах - органічній та неорганічній.Phosphorus in untreated wastewater is present in two main forms - organic and inorganic.

Насправді, в неочищених стічних водах присутні багато форм сполук фосфору, чи то в розчині, чи у вигляді суспензій. Неорганічні нерозчинні форми складаються головним чином з ортофосфатів і конденсованих фосфатів тоді, як розчиненими органічними формами є органічні ортофосфати.In fact, many forms of phosphorus compounds are present in untreated wastewater, either in solution or as suspensions. The inorganic insoluble forms consist mainly of orthophosphates and condensed phosphates, while the dissolved organic forms are organic orthophosphates.

Один із специфічних механізмів стосується умов реакції, які максимізують початкову швидкість видалення і 7/0 накопичення легко схильної до розкладу розчинної фракції потоку стічних вод, які надходять до очисної установки. В даному винаході очисна установка описується як засіб, який отримує згадані стічні води, засіб, який забезпечує контакт потоку неочищених стічних вод з вирощеними активними мікроорганізмами, засіб для утримування згаданих стічних вод у контакті з мікроорганізмами, що здійснюють розклад, з метою виконання повного процесу обробки та засіб для відокремлення згаданих оброблених стічних вод від мікроорганізмів, які /5 беруть участь у розкладі і залишаються в реакторі. Повний процес обробки передбачає продукування або присутність достатньої концентрації активних мікроорганізмів(Хо), при якій близький контакт цих мікроорганізмів з розчинним і легко схильним до розкладу субстратом(Зо) вхідного потоку стічних вод призводить до швидкої ферментативної реакції, за рахунок чого Зо переводиться в бактеріальну культуру з подальшим продукуванням полі-В-гідроксибутирату, глікогену та/або інших проміжних сполук-"накопичувачів" в структурі клітин активних мікроорганізмів з наступним продукуванням глікокаліксу(коагулюючої полісахаридної сполуки). Переведення субстрату з рідкої фази у тверду вимагає енергії. В умовах окислювальної реакції, які піддаються вимірюванню, відбувається прискорене збільшення швидкості споживання розчиненого кисню(швидкості використання кисню). Енергетично-кисневу еквівалентність легко поміряти шляхом введення маси розчиненого кисню до біомаси, тоді швидкість використання вимірюється просто, як кількість розчиненого с об КИСНЮ В залежності від часу вимірювань. Оскільки величина відношення Бо до Хо зростає, пік швидкості використання кисню росте, поки не буде досягнуто максимального значення або плато. Це є перший етап і) реакції, який визначає також масу і швидкість видалення легко схильних до розкладу розчинних субстратів.One specific mechanism relates to reaction conditions that maximize the initial rate of removal and 7/0 accumulation of the readily degradable soluble fraction of the wastewater stream entering the treatment plant. In the present invention, a treatment plant is described as a means for receiving said wastewater, a means for bringing the untreated wastewater stream into contact with the cultured active microorganisms, a means for keeping said wastewater in contact with the decomposing microorganisms in order to carry out a complete treatment process and means for separating said treated wastewater from microorganisms which /5 participate in decomposition and remain in the reactor. The complete treatment process involves the production or presence of a sufficient concentration of active microorganisms (Xo), in which the close contact of these microorganisms with the soluble and easily degradable substrate (Zo) of the incoming wastewater stream leads to a rapid enzymatic reaction, due to which Zo is transferred into a bacterial culture with the subsequent production of poly-B-hydroxybutyrate, glycogen and/or other intermediate compounds-"accumulators" in the structure of the cells of active microorganisms with subsequent production of the glycocalyx (coagulable polysaccharide compound). Transferring the substrate from the liquid phase to the solid phase requires energy. In the conditions of the oxidative reaction, which are amenable to measurement, there is an accelerated increase in the rate of consumption of dissolved oxygen (the rate of oxygen use). The energy-oxygen equivalence is easily measured by introducing the mass of dissolved oxygen to the biomass, then the utilization rate is simply measured as the amount of dissolved s about OXYGEN Dependent on the time of measurement. As the ratio of Bo to Ho increases, the peak rate of oxygen utilization increases until a maximum value or plateau is reached. This is the first stage i) of the reaction, which also determines the mass and speed of removal of soluble substrates easily prone to decomposition.

Швидкість використання кисню відповідає також швидкості видалення розчинного субстрату рідкої фази, а це дозволяє сформулювати їх взаємну енергетичну залежність(фіг.3). о зо Вимірювання розкладу стічних вод з використанням балансу кисню припускає, що всі реакції, в яких споживається кисень, проходять у розчинному субстраті при протіканні реакцій біологічного росту. МеThe rate of oxygen use also corresponds to the rate of removal of the soluble substrate of the liquid phase, and this allows us to formulate their mutual energy dependence (Fig. 3). Measurement of wastewater decomposition using oxygen balance assumes that all reactions in which oxygen is consumed take place in the soluble substrate during biological growth reactions. Me

У культурі з дисперсним ростом нові мікроорганізми утворюються, а інші життєздатні клітини гинуть через со ендогенний метаболізм, лізіс та хижацтво. Сумарна активна частка біокультури пов'язана з обмежуючою часткою сполук, що не розкладаються, віком мулуїМСКТ) та втратою життєздатності клітин. Зменшення ме) придатності харчів(початкова умова завантаження) або надмірна(розширена) аерація обмеженої в харчах «о культури буде викликати інтенсивну втрату життєздатності мікробів.In a culture with dispersed growth, new microorganisms are formed, and other viable cells die due to endogenous metabolism, lysis, and predation. The total active share of the bioculture is related to the limiting share of non-degradable compounds, the age of muluiMSKT) and the loss of cell viability. Decreasing food availability (initial loading condition) or excessive (extended) aeration of a food-limited culture will cause intense loss of microbial viability.

Перенос розчиненого кисню до рідкої фази, з метою задоволення вимог у потребі кисню з боку змішаних стічних вод і біокультури, дуже складний. Найбільш важливими факторами, які необхідно брати до уваги, є хімічний склад води, особливості геометрії і побудови пристрою переносу, геометрія басейну(ширина, довжина, « глибина води біля краю), вклад потужності на одиницю об'єму заповнення басейну, відношення глибини в с заповнення басейну до його заповненої площі, загальна кількість розчинних твердих частинок, залишковаThe transfer of dissolved oxygen to the liquid phase in order to meet the oxygen requirements of mixed wastewater and bioculture is very difficult. The most important factors that must be taken into account are the chemical composition of the water, the features of the geometry and construction of the transfer device, the geometry of the pool (width, length, "depth of water near the edge), the power contribution per unit volume of filling the pool, the depth ratio in filling the pool to its filled area, total amount of soluble solids, residual

Й концентрація розчиненого кисню, температура, поверхневий натяг, середній діаметр бульбашок повітря, час а затримки повітряних бульбашок у середовищі рідини, потреба кисню для вмісту басейну, швидкість потоку повітря через пристрій переносу кисню, відношення площ пристрою подачі потоку повітря до загальної площі дна басейну, розподіл пристроїв переносу кисню по площі басейну, висота над рівнем моря, концентраціяAnd the concentration of dissolved oxygen, temperature, surface tension, the average diameter of air bubbles, the time and delay of air bubbles in the liquid medium, the need for oxygen for the contents of the pool, the speed of the air flow through the oxygen transfer device, the ratio of the area of the air flow supply device to the total area of the bottom of the pool, distribution of oxygen transfer devices over the pool area, height above sea level, concentration

Ге» біокультури, вік мулу в системі, частка активних мікроорганізмів у біокультурі, середній розмір частинок біокультури, загальна швидкість видалення розчиненого кисню біомасою(далі читай: БІОШВИДКІСТЬ). о Для всіх реакції, що проходять з участю адсорбції, абсорбції поживних речовин, їх метаболізму в напрямі о утворення біологічних твердих частинок та наступного розкладу біомаси, кисень і швидкість його використання є найбільш важливими факторами. Тому для результуючої швидкості видалення поживних речовин з допомогою се) окислювальних та відновлювальних засобів, для результуючої швидкості накопичення біологічних твердих о частинок та для сумарного видалення фосфатів біологічними засобами, постачання кисню з відповідною швидкістю є ключовим елементом використання способу циклічної обробки, яка складається з етапів аеробної, факультативної і анаеробної мікробіологічної обробки. Швидкість постачання кисню, його сумарна залишкова дв Концентрація та БІОШВИДКІСТЬ, які пов'язані з розподілом зо/Хо, загалом визначають фактори сумарного росту різних груп мікроорганізмів, що звичайно описується, як переважне формування флокул або як ниткоподібні (Ф, форми. Надлишковий розвиток ниткоподібних форм призводить до результату, протилежного меті обробки, ка оскільки цей фактор викликає руйнування часового масштабу відокремлення твердих частинок від рідини. Тому біологічний розвиток обов'язково повинен бути пов'язаним з мікроорганізмами, що формують переважно бо флокули. На досягнення цієї мети спрямовані і варіант здійснення процесу, якому віддається перевага, і засоби управління процесом обробки біомаси, які базуються на заданих значеннях швидкості використання кисню.Ge" of bioculture, the age of the sludge in the system, the share of active microorganisms in the bioculture, the average size of the particles of the bioculture, the total rate of removal of dissolved oxygen by the biomass (read more: BIOVELOCITY). o For all reactions involving adsorption, absorption of nutrients, their metabolism in the direction of o formation of biological solid particles and the subsequent breakdown of biomass, oxygen and the speed of its use are the most important factors. Therefore, for the resulting rate of removal of nutrients with the help of se) oxidizing and reducing agents, for the resulting rate of accumulation of biological solid particles and for the total removal of phosphates by biological means, the supply of oxygen at an appropriate rate is a key element in the use of a cyclic treatment method that consists of stages of aerobic , facultative and anaerobic microbiological processing. The rate of oxygen supply, its total residual concentration and BIORATE, which are related to the distribution of zo/Xo, generally determine the factors of the total growth of various groups of microorganisms, which is usually described as the predominant formation of flocs or as filamentous (F, forms. Excessive development of filamentous forms leads to a result that is opposite to the purpose of processing, because this factor causes the destruction of the time scale of separation of solid particles from the liquid. Therefore, biological development must necessarily be associated with microorganisms that form mainly flocs. The option is also aimed at achieving this goal preferred process implementation and biomass processing control means based on set oxygen utilization rate values.

Видалення поживних речовин будь-яким з механізмів: адсорбції, біосорбції, окислення і асиміляції з остаточною аеробною деструкцією біологічних твердих частинок, вимагає різних часток кисню. Сумарне використання кисню безпосередньо пов'язане з відносною кількістю поживних речовин, що видаляються кожним 65 З ЦИХ механізмів.The removal of nutrients by any of the mechanisms: adsorption, biosorption, oxidation and assimilation with the final aerobic destruction of biological solid particles requires different proportions of oxygen. Total oxygen use is directly related to the relative amount of nutrients removed by each 65 OF THESE mechanisms.

БІОШВИДКІСТЬ є функцією умов у біомасі і природи розчинного субстрату, що контактує з біомасою. Можна виготовити систему одновидового мулу для виявлення максимальної і мінімальної залежності біошвидкісті від часу аерації і початкового значення відношення Зо/Хо. Активна частка біомаси впливає на діапазон біошвидкостей, який здатна виявити ця біомаса.BIORATE is a function of the conditions in the biomass and the nature of the soluble substrate in contact with the biomass. It is possible to produce a single-species sludge system to detect the maximum and minimum dependence of the biorate on the aeration time and the initial value of the Zo/Xo ratio. The active fraction of biomass affects the range of biovelocities that this biomass can detect.

Для демонстрації типових абсолютних значень і їх змін нижче наведено дані, які отримано в системі з 5 послідовних реакторів постійного об'єму з повним перемішуванням. пн й пн ої а 11 о! з 17777116 жів 10016To demonstrate typical absolute values and their changes, below are data obtained in a system of 5 consecutive constant volume reactors with complete agitation. mon and mon oi a 11 o! 10016 of 17777116 lived

Ці швидкості отримано для перебування стічних вод у першому реакторі протягом 70 хвилин при загальному терміні перебування стічних вод в очисному реакторі протягом 420 хвилин. сч о нн нем п В ПО ПО ПНЯ ОЛЯ ПОЛОН ПО ПН о зо |Біошвидксть | 352 | 33 | 43 | БТе 53 | 744 | 704 800 | 47 (22)These velocities were obtained for the presence of wastewater in the first reactor for 70 minutes with a total residence time of wastewater in the treatment reactor for 420 minutes. sch o nn nem p V PO PO PNYA OLIA POLON PO PN o z o z | Bioshdkst | 352 | 33 | 43 | BTe 53 | 744 | 704 800 | 47 (22)

Миттєві значення швидкості використання кисню можна поміряти поширеним методом настільних терезів, в со якому виміряється часове зменшення концентрації розчиненого кисню в насичених киснем зразках активного мулу, видалених з працюючого реактора. Це прості дослідження наважки, при яких зразок має бути взятим з ме) басейну реактора з активним мулом, підданим аерації і поміщеним в реактор з перемішуванням, всередині якого со знаходиться датчик для вимірювання кількості розчиненого кисню; при цьому запобігається доступ повітря. Коли прилад для вимірювання розчиненого кисню сприйме зменшення кількості кисню, проводяться вимірювання кількості розчиненого кисню в залежності від часу.Instantaneous values of the rate of oxygen utilization can be measured by the common method of table scales, in which the time decrease in the concentration of dissolved oxygen in oxygen-saturated samples of activated sludge removed from the operating reactor is measured. These are simple weighing studies, in which the sample must be taken from the me) pool of an activated sludge reactor, subjected to aeration and placed in a stirred reactor, inside of which there is a sensor for measuring the amount of dissolved oxygen; at the same time, the access of air is prevented. When the dissolved oxygen measurement device detects a decrease in the amount of oxygen, measurements of the amount of dissolved oxygen are made as a function of time.

Звичний респірометричний контроль обробки активного мулу складний і непрямий. Швидкості дихання « вимірюють приладом, який типово складається із закритої респірометричної камери з повним перемішуванням, -о с через яку безперервно прокачується активний мул з резервуару, де проходить реакція під дією аерації.Conventional respirometric monitoring of activated sludge processing is complex and indirect. Respiration rates are measured by a device that typically consists of a closed respirometric chamber with complete mixing, through which activated sludge is continuously pumped from a tank where the reaction takes place under the action of aeration.

Й Концентрацію розчиненого кисню періодично вимірюють датчиком кисню біля вхідного отвору, а також біля и? вихідного отвору респірометричної камери, що досягається шляхом зміни напряму потоку за допомогою системи клапанів(один з варіантів способу).The concentration of dissolved oxygen is periodically measured by an oxygen sensor near the inlet, as well as near the outlet of the respirometric chamber, which is achieved by changing the flow direction using a system of valves (one of the variants of the method).

Проблемою вимірювання вмісту кисню в активному мулі біля вхідного та вихідного отворів респірометричної б камери є те, що вміст кисню всередині камери суттєво відрізняється від вмісту кисню біля вхідного та вихідного отворів, а це призводить до хибних результатів вимірювань. о Ціллю винаходу є створення пристрою для обробки стічних вод і способу обробки стічних вод, в яких о метаболічна активність біомаси підтримується на рівні, що забезпечує максимальну швидкість біологічногоThe problem of measuring the oxygen content in activated sludge near the inlet and outlet openings of the respirometric chamber is that the oxygen content inside the chamber is significantly different from the oxygen content near the inlet and outlet openings, which leads to false measurement results. o The purpose of the invention is to create a device for wastewater treatment and a method of wastewater treatment, in which o the metabolic activity of biomass is maintained at a level that ensures the maximum rate of biological

Видалення поживних речовин за допомогою засобів окислення і відновлення, шляхом вимірювання ісе) БІОШВИДКОСТІ всередині основного басейну реактора, причому вимірювання проводяться шляхом реєстрації о змін сигналу, що характеризує концентрацію кисню в кінці періоду аерації.Removal of nutrients by means of oxidation and reduction, by measuring ise) BIORATE inside the main basin of the reactor, and the measurements are carried out by recording the changes in the signal characterizing the oxygen concentration at the end of the aeration period.

Пропонується установка для обробки стічних вод, яка містить основний реактор, здатний утримувати стічні води в контакті з біологічно активними мікроорганізмами, що викликають розпад, приймальний пристрій для прийому стічних вод в реактор, пристрій переносу кисню, через який повітря надходить в основний реактор, засоби управління роботою згаданої послідовності та необхідного обладнання, засоби реєстрації кисню для (Ф) реєстрації відносних змін кількості розчиненого кисню, присутнього в основному реакторі, і засоби управління ко для регулювання кількості кисню, яка подається в основний реактор так, щоб активність мікроорганізмів не обмежувалась кількістю кисню, присутньою в основному реакторі, для чого всередині основного реактора бо ведеться реєстрація кисню.A wastewater treatment plant is proposed, which includes a main reactor capable of keeping wastewater in contact with biologically active microorganisms that cause decay, a receiving device for receiving wastewater into the reactor, an oxygen transfer device through which air enters the main reactor, and controls the operation of the mentioned sequence and the necessary equipment, oxygen recording means for (F) recording relative changes in the amount of dissolved oxygen present in the main reactor, and control means for regulating the amount of oxygen supplied to the main reactor so that the activity of microorganisms is not limited by the amount of oxygen, present in the main reactor, for which oxygen is registered inside the main reactor.

Пропонується пристрій або процес, в яких для обробки стічних вод використовуються біологічні культури з дисперсним ростом і які включають до свого складу наступні елементи в комбінації один з одним:A device or process is proposed in which biological cultures with dispersed growth are used for wastewater treatment and which include the following elements in combination with each other:

Засоби для підтримання максимуму потенційної БІОШВИДКОСТІ в першій неаерованій зоні реакції для культури, створеної шляхом змішування у визначених кількостях стічних вод, що надходять на очистку, і біомаси в5 З основної і останньої зони реакції, засоби для введення розчиненого кисню в задану(ї) зону(и) основного реактора для роботи на попередньо вибраних площах і з попередньо запрограмованими періодами аерації,Means for maintaining the maximum potential BIORATE in the first non-aerated reaction zone for a culture created by mixing specified quantities of wastewater entering treatment and biomass in5 From the main and last reaction zone, means for introducing dissolved oxygen into the given zone(s) i) the main reactor for operation on pre-selected areas and with pre-programmed aeration periods,

засоби для переривання потоку неочищених стічних вод до першої зони реакції, засоби для видалення частки надмулової прозорої очищеної води після заданого періоду відсутності аерації, засоби для реєстрації і вимірювання положення внутрішньої поверхні шару активного мулу, засоби для взаємодії поверхні розділу біологічних твердих частинок відповідно до програми виснаження активного мулу та з реєстрацією положення внутрішньої поверхні активного мулу, засоби для задавання автоматичних часових послідовностей для автоматичного проведення операцій, засоби для експлуатації основного і останнього об'єму реагування як пристрою з повним перемішуванням і змінним об'ємом, засоби для вимірювання біошвидкості в основному і останньому об'ємі реагування з використанням датчика розчиненого кисню, відповідним чином розміщеного в 7/0 цьому об'ємі басейну, засоби для вимірювання швидкості зміни концентрації розчиненого кисню і порівняння з дійсною швидкістю дихання з метою управління швидкістю введення розчиненого кисню до обробної системи, засоби маніпулювання для максимізації відношення потенційної швидкості використання кисню(визначеної шляхом домішування до стічних вод, що надходять на очистку, відомої кількості біомаси з основного реактора) до швидкості використання кисню в основному реакторі, засоби для автоматичного задавання тривалості /5 періоду аерації за результатами вимірювань і розрахунків, що враховують дійсну швидкість дихання, засоби для оптимізації використання продуктивності аерації для досягнення умов нітрифікації та денітрифікації, засоби управління системою шляхом контролю БІОШВИДКОСТІ для досягнення максимуму біологічного видалення фосфору, засоби для проведення процесу таким чином, щоб основний і останній об'єм аерації працював при приблизно незмінному значенні дійсної швидкості біологічного дихання(корегованої для активної частки біомаси), засоби для використання швидкості зменшення кількості розчиненого кисню, отриманої як результат переривання потоку повітря до басейну, і алгоритму задавання концентрації біомаси для визначення параметраmeans for interrupting the flow of untreated sewage to the first reaction zone, means for removing a portion of the supersludge clear purified water after a given period of no aeration, means for recording and measuring the position of the inner surface of the activated sludge layer, means for the interaction of the interface of biological solid particles in accordance with the depletion program of activated sludge and with registration of the position of the inner surface of the activated sludge, means for setting automatic time sequences for automatic operations, means for operating the main and last reaction volume as a fully mixed and variable volume device, means for measuring the biorate in the main and to the last response volume using a dissolved oxygen sensor appropriately placed in 7/0 of this pool volume, a means to measure the rate of change of dissolved oxygen concentration and compare it to the actual breathing rate in order to control the rate of injection of oxygen to the processing system, means of manipulation to maximize the ratio of the potential rate of oxygen use (determined by mixing a known amount of biomass from the main reactor with the wastewater entering the treatment) to the rate of oxygen use in the main reactor, means for automatically setting the duration /5 of the aeration period based on the results of measurements and calculations that take into account the actual respiration rate, means to optimize the use of aeration productivity to achieve nitrification and denitrification conditions, means to control the system by controlling the BIORATE to achieve maximum biological removal of phosphorus, means to conduct the process so that the main and the last aeration volume was operated at an approximately constant value of the effective rate of biological respiration (corrected for the active fraction of the biomass), a means of using the rate of decrease in the amount of dissolved oxygen obtained as a result of the interruption of the air flow to pool, and the algorithm for setting the biomass concentration to determine the parameter

БІОШВИДКОСТІ, засоби для видалення приповерхневої надмулової рідини від глибини, приблизно на 20см нижче поверхні, з постійною швидкістю до глибин, що відповідають двометровому шару рідини, в басейні з глибиною переважно 5-6 метрів, причому форми реакторів дозволяють розміщувати впускні пристрої біля краю сч басейну або в центрі басейну, а для пристроїв зливання очищених стічних вод дозволяють поперечне або поздовжнє розміщення, за рахунок чого пристрій і процес використовуються для обробки стічних вод. і)BIOSPEEDS, means for removing near-surface supermud liquid from a depth, approximately 20 cm below the surface, with a constant speed to depths corresponding to a two-meter layer of liquid, in a pool with a depth of mainly 5-6 meters, and the shapes of the reactors allow placing the inlet devices near the edge of the pool or in the center of the basin, and for devices for draining treated wastewater allow transverse or longitudinal placement, due to which the device and process are used for the treatment of wastewater. and)

Установка для обробки стічних вод може складатися з одного або більше реакторів і мінімум з одного основного реактора. У варіанті здійснення винаходу, якому віддається перевага, установка для обробки стічних вод складається щонайменше з двох реакторів із засобами, що з'єднують рідину. В іншому варіанті здійснення о зо Винаходу установка складається з кількох реакторів, з'єднаних через рідину, завдяки чому різні складові, такі, як азот, фосфор, вуглець і їм подібні, накопичуються і видаляються з різних реакторів. Ще в одному Ме варіанті здійснення винаходу вміст кисню в кожному реакторі суттєво різний. соA wastewater treatment plant may consist of one or more reactors and at least one main reactor. In a preferred embodiment of the invention, the wastewater treatment plant consists of at least two reactors with fluid coupling means. In another embodiment of the invention, the installation consists of several reactors connected through a liquid, thanks to which various components, such as nitrogen, phosphorus, carbon and the like, accumulate and are removed from different reactors. In yet another embodiment of the invention, the oxygen content in each reactor is significantly different. co

Ще в одному варіанті здійснення винаходу, якому віддається перевага, установка для обробки стічних вод складається щонайменше з двох реакторів, причому перший реактор має кілька зон, які типово не підлягають о аерації, за рахунок чого в ньому реалізуються механізми абсорбції і біологічного вивільнення фосфору, а «о другий реактор працює в умовах циклу кисневих - безкисневих - анаеробних реакцій для мікробіологічного розкладу вуглецевих сполук і сполук, що визначають сумарний вміст азоту, в стічних водах та для мікробіологічного видалення МО 3-М, МО»-М і мікробіологічного видалення фосфору із стічних вод; обидва реактори з'єднані між собою через рідину. «In yet another preferred embodiment of the invention, the wastewater treatment plant consists of at least two reactors, and the first reactor has several zones that are typically not subject to aeration, due to which phosphorus absorption and biological release mechanisms are realized in it, and "the second reactor operates in the conditions of the cycle of oxygen - anoxic - anaerobic reactions for the microbiological decomposition of carbon compounds and compounds that determine the total nitrogen content in wastewater and for the microbiological removal of MO 3-M, MO"-M and the microbiological removal of phosphorus from wastewater water; both reactors are connected to each other through a liquid. "

Ще в одному варіанті здійснення винаходу установка для обробки стічних вод складається з одного в с основного реактора, а умови всередині реактора циклічно регулюють так, що ці умови змінюються від аеробних до безкисневих і до анаеробних і повторюються з використанням визначень, описаних вище. ;» Засобами реєстрації кисню можуть бути будь-які придатні засоби для реєстрації розчиненого кисню. У варіанті здійснення винаходу, якому віддається перевага, засоби реєстрації кисню реєструють розчиненийIn yet another embodiment of the invention, the wastewater treatment plant consists of one in s main reactor, and the conditions inside the reactor are cyclically regulated so that these conditions change from aerobic to anoxic to anaerobic and repeated using the definitions described above. ;" The means for recording oxygen can be any suitable means for recording dissolved oxygen. In a preferred embodiment of the invention, the oxygen recording means records dissolved oxygen

Кисень. Ще в одному варіанті здійснення винаходу засобами реєстрації кисню є електронний датчик кисню, б здатний вимірювати швидкість зміни концентрації розчиненого кисню у вигляді первинного управляючого сигналу в 4 - 20 міліампер за допомогою комп'ютера та іншого програмованого логічного регулятора, який о генерує вихідні сигнали, що дозволяють здійснювати інтерактивне управління швидкістю введення повітряOxygen. In another embodiment of the invention, the oxygen recording means is an electronic oxygen sensor capable of measuring the rate of change of the dissolved oxygen concentration in the form of a primary control signal of 4-20 milliamps with the help of a computer and another programmable logic controller that generates output signals that allow interactive control of the air input speed

Го! всередину реактора відповідно до заданого профілю концентрації. Ще в одному варіанті здійснення винаходу 5р Концентрація кисню сприймається як результат аерації суміші стічних вод і мікробіологічних культур в і, основному реакторі. о Зазвичай концентрація кисню регулюється під час обробки води. У варіанті здійснення винаходу, якому віддається перевага, концентрація кисню в суміші стічних вод і мікробіологічних культур регулюється протягом періоду аерації. Зокрема, концентрацію наявного кисню регулюють шляхом настроювання тривалості періоду ов аерації та/або регулювання потоку повітря в період аерації. Потоком повітря можна управляти з допомогою механізму регулювання швидкості генератора повітряного потоку або в самому потоці повітря з допомогою (Ф, механізму позиційного регулювання відповідного регулюючого клапана або іншими засобами, характерними для ка пристрою подачі кисню. Управляння потоком повітря з допомогою будь-якого засобу призводить до управління масовою швидкістю переносу розчиненого кисню до основного реактора. во У варіанті здійснення винаходу, якому віддається перевага, датчик кисню розміщено всередині власне основного реактора. Датчик кисню розміщено всередині суміші стічних вод і мікробіологічних культур. В іншому варіанті здійснення винаходу датчик кисню розміщено приблизно на відстані ЗОсм від будь-якої поверхні дна основного реактора. Ще в одному варіанті здійснення винаходу датчик може бути розміщено в трубі, через яку біомаса відкачується з основного реактора. 65 Ще в одному варіанті здійснення даного винаходу датчик кисню підраховує дійсне поглинання кисню в басейні на основі суми ендогенного або базисного поглинання кисню і швидкості поглинання кисню при окисленні легко схильних до біологічного розкладу субстратів, таких, як субстрати у вуглецевій і азотній формі, в залежності від мікроорганізмів, що присутні, і від віку робочого мулу в системі, причому в розрахунок беруться висота над рівнем моря і температура.Go! inside the reactor according to the given concentration profile. In another embodiment of the invention 5p, the oxygen concentration is perceived as a result of aeration of a mixture of wastewater and microbiological cultures in the main reactor. o Normally, the oxygen concentration is regulated during water treatment. In a preferred embodiment of the invention, the oxygen concentration in the mixture of wastewater and microbiological cultures is regulated during the aeration period. In particular, the concentration of available oxygen is regulated by adjusting the duration of the aeration period and/or adjusting the air flow during the aeration period. The air flow can be controlled with the help of the speed control mechanism of the air flow generator or in the air flow itself with the help of (Ф, the position control mechanism of the corresponding control valve or other means characteristic of the oxygen supply device. Controlling the air flow with the help of any means leads to controlling the mass rate of dissolved oxygen transfer to the main reactor. In a preferred embodiment of the invention, the oxygen sensor is placed inside the main reactor itself. The oxygen sensor is placed inside the mixture of wastewater and microbiological cultures. In another embodiment of the invention, the oxygen sensor is placed approximately 3 cm from any surface of the bottom of the main reactor. In yet another embodiment of the invention, the sensor can be placed in a pipe through which the biomass is pumped out of the main reactor. 65 In yet another embodiment of the present invention, the oxygen sensor calculates the actual absorption of oxygen in b assays based on the sum of endogenous or basic oxygen absorption and the rate of oxygen absorption during oxidation of easily biodegradable substrates, such as substrates in carbon and nitrogen form, depending on the microorganisms present and the age of the working sludge in the system, and in height above sea level and temperature are taken into account.

Експериментальна робота показала, що між потенційною швидкістю використання кисню і здатністю мулу осідати існує взаємозв'язок за умови, що концентрація розчиненого кисню не обмежується. Крім того, існує зв'язок між значенням дійсної швидкості використання кисню і швидкістю зниження потенціалу окислення-відновлення. Величина дійсної швидкості використання кисню, не рахуючи швидкості ендогенного використання кисню, пов'язана також із кількісним визначенням маси накопиченого розчинного і легко схильного 7/0 до розкладу субстрату, який залишається в біомасі, та спроможністю цієї біомаси брати участь у кількісних механізмах посиленого біологічного видалення фосфору. Одним із варіантів здійснення винаходу пропонуються засоби для підтримки масопереносу кисню(за рахунок аерації), який приблизно дорівнює потребі кисню для біомаси, і використання цих засобів для запуску механізмів аеробного розкладу при оптимальному використанні енергії переносу кисню. Пропонуються також автоматичні засоби для задавання довжини періоду аерації, маси 7/5 Мікроорганізмів, які мають бути занесені в основний реактор, задавання бажаного профілю концентрації розчиненого кисню відповідно до результуючої заданої швидкості використання кисню, поміряної в кінці періоду аерації; і величини відношення потенційної швидкості використання кисню до швидкості використання кисню.Experimental work showed that there is a relationship between the potential rate of oxygen use and the ability of sludge to settle, provided that the concentration of dissolved oxygen is not limited. In addition, there is a relationship between the value of the actual rate of oxygen use and the rate of reduction of the oxidation-reduction potential. The value of the effective rate of oxygen use, not counting the rate of endogenous oxygen use, is also related to the quantitative determination of the mass of the accumulated soluble and easily degradable 7/0 substrate that remains in the biomass, and the ability of this biomass to participate in the quantitative mechanisms of enhanced biological removal phosphorus One of the variants of implementation of the invention offers means for maintaining mass transfer of oxygen (due to aeration), which is approximately equal to the oxygen demand for biomass, and the use of these means for starting aerobic decomposition mechanisms with optimal use of oxygen transfer energy. Automatic means are also offered for setting the length of the aeration period, the mass of 7/5 Microorganisms to be introduced into the main reactor, setting the desired dissolved oxygen concentration profile according to the resulting set rate of oxygen use measured at the end of the aeration period; and the values of the ratio of the potential rate of oxygen use to the rate of oxygen use.

Ще в одному варіанті здійснення даного винаходу пропонується спільне протікання нітрифікації-денітрифікації до обов'язкового їх практичного завершення і пропонуються механізми посиленого 2о видалення фосфору, які добре відомі фахівцям.In yet another version of the implementation of this invention, a joint process of nitrification-denitrification is proposed until their practical completion, and mechanisms of enhanced phosphorus removal, which are well known to specialists, are proposed.

В одному варіанті здійснення даного винаходу пропонується один або більше реакторів, в перший з яких через систему, що їх з'єднує, подають рідини, однією з яких є суміш із стічних вод та мікроорганізмів, які знаходяться в муловій суміші останнього реактора.In one variant of the implementation of this invention, one or more reactors are proposed, the first of which, through the system connecting them, is supplied with liquids, one of which is a mixture of sewage and microorganisms that are in the sludge mixture of the last reactor.

У варіанті здійснення винаходу, якому віддається перевага, використовують об'єм реактора з дозованим с об Завантаженням, який, незважаючи на змінюваний об'єм, працює протягом періоду аерації, по-суті, як реактор з повним перемішуванням, причому протягом цього часу подають потік побутових стічних вод, що надходять для і) очистки, і потік твердих частинок мулової суміші з об'єму реактора з дозованим завантаженням.In a preferred embodiment of the invention, a metered-load reactor volume is used which, despite the variable volume, operates during the aeration period essentially as a fully stirred reactor, during which time the flow is supplied of domestic sewage entering for i) treatment, and the flow of solid particles of the sludge mixture from the reactor volume with metered loading.

У варіанті здійснення винаходу, якому віддається перевага, суміш стічних вод і культур мікробів проходить через повний цикл аерації. Після цього та сама суміш проходить цикл відсутності аерації, протягом якого шар о зо твердих частинок і поверхневий шар рідини розділяються. Послідовність подій завершується видаленням частини поверхневого шару рідини з основного реактора за допомогою засобів зливання. Після цього повний б» цикл повторюється. соIn a preferred embodiment of the invention, the mixture of wastewater and microbial cultures is passed through a complete aeration cycle. After that, the same mixture undergoes a cycle of no aeration, during which the layer of solid particles and the surface layer of liquid are separated. The sequence of events is completed by removing part of the surface liquid layer from the main reactor with the help of draining means. After that, the full b" cycle is repeated. co

В способі обробки активним мулом при змінюваному об'ємі, якому віддається перевага, завдяки роботі з повним перемішування і подачею та відсіканням повітря, стало можливим регулювання і вимірювання ме) респірометричної здатності біомаси безпосередньо в основному реакторі. Існує також можливість для перевірки «о просування обробки в період протікання реакції під дією аерації, за рахунок переривання потоку повітря і наступного вимірювання швидкості зменшення кількості розчиненого кисню.In the variable volume activated sludge treatment method, which is preferred due to operation with full mixing and air supply and cut-off, it became possible to regulate and measure the me) respirometric capacity of the biomass directly in the main reactor. There is also an opportunity to check the progress of the treatment during the course of the reaction under the action of aeration, due to the interruption of the air flow and the subsequent measurement of the rate of decrease in the amount of dissolved oxygen.

Вимірювання швидкості використання кисню в кінці періоду разом із порівнянням отриманого об'єму процесу(по відношенню до мінімальних заданих об'ємів) забезпечує базис для автоматичного регулювання « циклу аерації протягом періоду, що ефективно збільшує завантаження органіки, а отже, швидкість використання з с кисню, як гарантію для біологічного споживання фосфору, після його виділення протягом інших несприятливих умов реакції поглинання. ;» Зазвичай в респірометрії реального масштабу часу концентрацію розчиненого кисню вимірюють у вихідному отворі респірометричної камери, відокремленої від основного реактора з активним мулом, що рівнозначноThe measurement of the oxygen utilization rate at the end of the period together with the comparison of the obtained process volume (relative to the minimum set volumes) provides the basis for automatic adjustment of the aeration cycle during the period, which effectively increases the organic loading and therefore the oxygen utilization rate. , as a guarantee for the biological consumption of phosphorus, after its release during other unfavorable conditions of the absorption reaction. ;" Usually, in real-time respirometry, the dissolved oxygen concentration is measured at the outlet of a respirometric chamber separated from the main activated sludge reactor, which is equivalent to

Концентрації розчиненого кисню в респірометричній камері і не повинно бути обмеженим по швидкості. У разі б необхідності активний мул має бути аерованим перед його надходженням до респірометричної камери. Типово швидкість дихання вимірюється кожної хвилини після встановлення масової рівноваги розчиненого кисню о поблизу відокремленої респірометричної камери. Дійсна швидкість дихання визначається як швидкістьThe concentration of dissolved oxygen in the respirometric chamber should not be speed-limited. If necessary, activated sludge must be aerated before entering the respirometric chamber. Typically, respiration rate is measured every minute after mass equilibrium of dissolved oxygen is established near a separate respirometric chamber. The actual rate of breathing is defined as the rate

Го! поглинання кисню в основному аераційному резервуарі. Для вимірювання цієї швидкості активний мул з основного реактора, де йде аерація, безперервно закачується у відокремлену респірометричну камеру ік реального масштабу часу, що рівнозначно вимірюванням середньої дійсної швидкості дихання в басейні о головного реактора з активним мулом за умови, що завантаження мулу в респірометричну камеру дорівнює його завантаженню в резервуарі аерації. Для підтримки еквівалентності завантаження до мулу, що затікає до респірометричної камери, в заданій пропорції безперервно додаються стічні води, які надходять для очищення.Go! oxygen absorption in the main aeration tank. To measure this rate, activated sludge from the main reactor, where aeration takes place, is continuously pumped into a separate respirometric chamber and on a real-time scale, which is equivalent to measuring the average effective respiration rate in the pool of the main reactor with activated sludge, provided that the loading of sludge into the respirometric chamber is equal to its loading in the aeration tank. In order to maintain loading equivalence to the sludge flowing into the respirometric chamber, in a given proportion, wastewater is continuously added to it, which is received for treatment.

Оват - Оіп Мгез/Маї, деOwat - Oip Mgez/Mai, where

Оват - порція неочищених стічних вод, що затікає до респірометричної камери; (Ф, дФіп - потік неочищених стічних вод; ка Мгез - об'єм респірометричної камери;Owat - a portion of untreated sewage flowing into the respirometric chamber; (F, dFip - raw sewage flow; ka Mgez - volume of the respirometric chamber;

Уаї - об'єм резервуару аерації. 60 В усіх випадках респірометричні вимірювання в реальному часі ведуться в умовах меншого завантаження органікою, ніж та, що існує в основному реакторі установки аерації. Тому встановлено кілька значень простих швидкостей дихання. Швидкість ендогенного дихання, яка типово визначається, як швидкість поглинання кисню активним мулом, що протягом 1,5 години піддавався аерації без живлення.Uai - the volume of the aeration tank. 60 In all cases, real-time respirometric measurements are conducted under conditions of lower organic loading than that existing in the main reactor of the aeration unit. Therefore, several values of simple breathing rates have been established. The rate of endogenous respiration, which is typically defined as the rate of oxygen uptake by activated sludge that has been aerated for 1.5 hours without feeding.

Максимум швидкості дихання визначається, як швидкість поглинання кисню активним мулом в умовах 65 надлишку розчинного субстрату(речовини, що легко піддається біологічному розкладу). Ця швидкість вимірюється, коли до мулу, який затікає всередину респірометричної камери, безперервно додається потік неочищених стічних вод. Миттєва швидкість дихання визначається, як швидкість поглинання кисню активним мулом, що протікає через респірометричну камеру безпосередньо від аераційного резервуару з повним перемішуванням. Ця швидкість звичайно буває меншою швидкості поглинання кисню в аераційному резервуарі, тобто дійсної швидкості дихання. Абсолютне значення миттєвої швидкості дихання залежить від тривалості перебування води в респірометричній камері. Максимальна швидкість дихання біомаси еквівалентна також її потенційній швидкості використання кисню.The maximum rate of respiration is defined as the rate of oxygen absorption by activated sludge in conditions of an excess of soluble substrate (substance that is easily biodegradable). This rate is measured when a stream of raw sewage is continuously added to the sludge flowing into the respirometer chamber. The instantaneous respiration rate is defined as the rate of oxygen uptake by the activated sludge flowing through the respirometric chamber directly from the aeration tank with complete agitation. This speed is usually lower than the speed of oxygen absorption in the aeration tank, that is, the actual speed of breathing. The absolute value of the instantaneous breathing rate depends on the duration of the water stay in the respirometric chamber. The maximum rate of biomass respiration is also equivalent to its potential rate of oxygen use.

В одному варіанті здійснення винаходу використано регулювання дійсної швидкості дихання на основі вимірювань, проведених всередині аераційного реактора(основного реактора), а не за допомогою окремого 7/о реєстраційного пристрою, що працює в реальному масштабі часу, як звичайно прийнято.In one variant of the implementation of the invention, regulation of the actual breathing rate is used based on measurements made inside the aeration reactor (main reactor), and not with the help of a separate 7/o registration device operating on a real time scale, as is usually accepted.

У варіанті здійснення винаходу, якому віддається перевага, дійсна швидкість дихання є сумою ендогенної або базової швидкості дихання і швидкості поглинання кисню при окисленні легко схильного до біорозкладу субстрату, в обох формах: вуглецевій і азотній, причому останнє має місце, коли нітрифікуюча біомаса є селективно вирощеною. При максимальній швидкості дихання активний мул буде знаходитися в умовах /5 перенавантаження, результатом чого стане неповне видалення субстрату, легко схильного до біорозкладу. А це означає, що існує критична швидкість дихання між максимальною і базовою швидкостями дихання, і при цій швидкості якість очищених стічних вод відповідає вимогам, а видалення субстрату, легко схильного до біорозкладу, є задовільним поміж інших параметрів. Ні в який час спроможність насичення киснем не повинна обмежувати швидкість. Необхідно, щоб кінетичні процеси, в яких використовується розчинений кисень, 2о закінчились протягом часу тривалості реакцій, що забезпечить закінчення цих реакцій. У випадку механізмів нітрифікації кількість перенесеного кисню, яку вимагає потреба кисню, повинна задовольнятися його постачанням за одиницю часу, що реєструється і забезпечується вимірюваннями швидкості дихання.In a preferred embodiment of the invention, the actual respiration rate is the sum of the endogenous or basal respiration rate and the rate of oxygen uptake in the oxidation of readily biodegradable substrate, in both carbon and nitrogen forms, the latter occurring when the nitrifying biomass is selectively grown . At the maximum rate of respiration, the activated sludge will be in conditions of /5 overload, which will result in incomplete removal of the substrate, easily prone to biodegradation. And this means that there is a critical respiration rate between the maximum and basic respiration rates, and at this rate, the quality of treated wastewater meets the requirements, and the removal of easily biodegradable substrate is satisfactory, among other parameters. At no time should oxygenation capacity limit speed. It is necessary that the kinetic processes in which dissolved oxygen is used, 2o end during the duration of the reactions, which will ensure the end of these reactions. In the case of nitrification mechanisms, the amount of transferred oxygen required by the oxygen demand must be satisfied by its supply per unit time, which is recorded and provided by measurements of the rate of respiration.

Попередньо необхідно вручну визначити швидкості завантаження, дійсні швидкості дихання і концентрацію розчиненого кисню. Існує вигідна ситуація, коли дійсна швидкість дихання завжди дорівнює або близька до с ов критичної дійсної швидкості дихання. В цьому випадку активний мул ніколи не перенавантажується і працює з максимально прийнятною швидкістю. Тому загальна кількість активного мулу, підтримувана в системі, є і) оптимальною, а метаболічна активність біомаси може підтримуватися на рівнях, прийнятних, аби допомагати іншим реакціям видалення поживних речовин. Шляхом маніпулювання концентрацією біомаси, тривалістю аерації і швидкістю постачання потреби кисню завжди можна досягти ідеально незмінної дійсної швидкості о зо дихання.In advance, it is necessary to manually determine loading rates, actual breathing rates, and dissolved oxygen concentration. There is an advantageous situation when the actual breathing rate is always equal to or close to the critical actual breathing rate. In this case, the activated sludge is never overloaded and works at the maximum acceptable speed. Therefore, the total amount of activated sludge maintained in the system is i) optimal, and the metabolic activity of the biomass can be maintained at levels acceptable to assist other nutrient removal reactions. By manipulating the concentration of biomass, the duration of aeration and the rate of supply of oxygen demand, it is always possible to achieve a perfectly constant effective rate of respiration.

Фахівцям відомо багато шляхів управління системами очищення стічних вод мікроорганізмами з дисперсним Ме ростом. Ці методи включають роботу одного або більше з'єднаних між собою реакторів з постійним об'ємом, оз принаймні, один з яких піддають безперервній аерації і через нього протікає суміш стічних вод і мікроорганізмів. Останнім басейном цієї системи є "спокійний" резервуар, що не зазнає аерації, в якому ме) з5 проходить відокремлення твердих частинок від рідини, причому приповерхнева прозора рідина є очищеними со стічними водами, а тверді частинки нижнього шару надсилаються у відходи та до резервуарів з реагентами. При повторенні циклів трапляються також різні внутрішні потоки. Поки варіант винаходу здійснюють у цій конфігурації, він не обмежується у своєму застосуванні. У варіанті здійснення, якому віддається перевага, винахід стосується використання реактора з дозованим завантаженням, який, протягом періоду аерації працює, « по-суті, як реактор з повним перемішуванням, незважаючи на змінюваний об'єм, причому протягом цього часу в 00 7-) с нього подається комбінований потік стічних вод, що надходять для очистки, і потік твердих частинок мулової суміші з цього реактора. ;» Варіант здійснення винаходу, якому віддається перевага, сформульовано для умов реакцій, які створюються, а не обов'язково для числа реакторів і їх зон, через які проходять згадані реагенти. Це не є обмеженням варіанту здійснення винаходу. Частина об'єму, згадана як реактор з дозованим завантаженням, протягом б конкретного циклу аерації зазнає повного перемішування, причому до цього об'єму може бути застосована кінетика, характерна для змінюваного об'єму з повним перемішуванням. Наступним є період відсутності аерації, і протягом якого шар твердих частинок і поверхневий шар надмулової рідини відділяються один від одного,Specialists know many ways of managing wastewater treatment systems with microorganisms with dispersed growth. These methods involve the operation of one or more interconnected reactors with a constant volume, at least one of which is subjected to continuous aeration and a mixture of wastewater and microorganisms flows through it. The final basin in this system is a non-aerated "quiet" tank in which the solids are separated from the liquid, with the near-surface clear liquid being treated sewage and the bottom solids being sent to the waste and reagent tanks. . When repeating cycles, various internal flows also occur. As long as the variant of the invention is carried out in this configuration, it is not limited in its application. In a preferred embodiment, the invention relates to the use of a metered-rate reactor which, during the aeration period, operates "essentially as a fully stirred reactor, despite the variable volume, and during this time in 00 7-) from it is fed a combined flow of wastewater entering for treatment and a flow of solid particles of the sludge mixture from this reactor. ;" The preferred embodiment of the invention is formulated for the reaction conditions that are created, and not necessarily for the number of reactors and their zones through which the mentioned reagents pass. This is not a limitation of the embodiment of the invention. A portion of the volume, referred to as a fed-batch reactor, undergoes complete agitation during a particular aeration cycle, and kinetics characteristic of a variable volume with complete agitation can be applied to this volume. Next is the period of no aeration, and during which the layer of solid particles and the surface layer of the supersludge liquid are separated from each other,

Го! причому їх відносні товщини залежать від історії контактної взаємодії потоку стічних вод, що надходять для очистки, з концентрованим потоком твердих частинок мулової суміші, який спрямовують з основного резервуару се) зі змінюваним об'ємом, де відбувається повне перемішування, і домішують до потоку неочищених стічних вод. о Цей варіант режиму роботи вимагає засобів для видалення певної частки верхнього шару надмулової рідини в кінці періоду відсутності аерації. Після закінчення цієї операції повторюється період аерації з подальшим змішуванням реагентів, як описано раніше. 5Б Без обмеження варіанту здійснення винаходу режим роботи за способом обробки в реакторі з дозованим завантаженням найлегше здійснити в більше, ніж одному модулі басейна. Тривалість циклів роботи з аерацією (Ф, легко встановити рівною 2 годинам або іншому числу годин, кратному двом басейнам. Інша тривалість циклів ка роботи встановлюється для трьох басейнів, та більшої їх кількості, чи то парної, чи непарної. Оскільки варіант здійснення винаходу не обмежений кількістю модулів, його легко пояснити на прикладі роботи двох бор басейнів. При потребі фахівці зможуть зробити екстраполяцію від режиму роботи з двома басейнами, використаного в цьому обговоренні.Go! and their relative thicknesses depend on the history of the contact interaction of the wastewater stream entering for treatment with the concentrated solids flow of the sludge mixture, which is directed from the main tank se) with a variable volume, where complete mixing takes place, and is mixed with the stream of untreated sewage water o This variant of the operating mode requires means to remove a certain proportion of the upper layer of the supersludge liquid at the end of the period of no aeration. After the end of this operation, the aeration period is repeated with subsequent mixing of the reagents, as described earlier. 5B Without limiting the embodiment of the invention, the mode of operation of the batch reactor treatment method is most easily implemented in more than one pool module. The duration of the cycles of operation with aeration (F) is easy to set equal to 2 hours or another number of hours that is a multiple of two pools. Another duration of the cycles of work is set for three pools and their larger number, whether even or odd. Since the variant of the invention is not limited number of modules, it is easily explained using the example of two bore basins.If necessary, practitioners will be able to extrapolate from the two basin mode of operation used in this discussion.

В той час, як об'єми, що знаходяться перед зоною реакції, мають великий вплив на ефективність способу обробки, основною вимогою є те, щоб значна частина, більше 5095, об'єму реактора з дозованим завантаженням працювала в умовах реакції з повним перемішуванням і змінюваним об'ємом, для чого використовується 65 спеціальний пристрій для об'єднаного процесу аерації і перемішування.While the volumes in front of the reaction zone have a large effect on the efficiency of the treatment method, the main requirement is that a significant fraction, greater than 5095, of the volume of the batch reactor is operated under fully stirred reaction conditions and variable volume, for which a special device 65 is used for the combined process of aeration and mixing.

Хоча у варіанті здійснення винаходу, якому віддається перевага, використовують систему дифузної аерації,Although a preferred embodiment of the invention utilizes a diffuse aeration system,

цей варіант не обмежує застосування винаходу. Буде описано два варіанти установок для реалізації даного винаходу. Обидві конфігурації потребують використання датчика розчиненого кисню, який має прийнятну сталу часу для вимірювання швидкості зміни концентрації розчиненого кисню(аО5/а0.this option does not limit the application of the invention. Two variants of installations for the implementation of this invention will be described. Both configurations require the use of a dissolved oxygen sensor that has an acceptable time constant for measuring the rate of change in dissolved oxygen concentration (aО5/a0.

Попереднє обговорення пояснило важливість потреби і постачання розчиненого кисню при навантаженні, в порівнянні з навантаженням по субстрату, часом прикладання навантаження та часткою життєздатної біомаси.The previous discussion explained the importance of dissolved oxygen demand and supply under load, compared to substrate load, time of load application, and proportion of viable biomass.

Перша конфігурація вимагає використання відповідного датчика розчиненого кисню, укомплектованого електронікою, яка необхідна для забезпечення вимірювань швидкості зміни концентрації розчиненого кисню у вигляді управляючого сигналу, за рахунок використання спеціального комп'ютера або іншого програмованого 7/0 логічного регулятора, який генерує вихідні сигнали, що дозволяють здійснювати інтерактивне управління швидкістю введення повітря всередину реактора з повним перемішуванням(та/або в інші частини реактора, зв'язані між собою по рідині) протягом періоду аерації. Інтерактивне управління здійснюється завдяки регулюванню тривалістю періоду аерації, разом з регулюванням потоку повітря механізмом регулювання швидкості подачі повітря джерелом, або потоку повітря через позиційний механізм регулювання відповідного /5 управляючого клапана, як засобу обмеження потоку. Управління повітряним потоком за допомогою будь-якого засобу призводить до регулювання масової швидкості переносу розчиненого кисню до реактора з дозованим завантаженням і повним перемішуванням.The first configuration requires the use of a suitable dissolved oxygen sensor, complete with the electronics necessary to provide measurements of the rate of change of dissolved oxygen concentration as a control signal, through the use of a special computer or other programmable 7/0 logic controller that generates output signals that allow to carry out interactive control of the rate of introduction of air into the reactor with full mixing (and/or into other parts of the reactor connected by liquid) during the aeration period. Interactive control is carried out due to the regulation of the duration of the aeration period, together with the regulation of the air flow by the mechanism for regulating the air supply speed of the source, or the air flow through the positional mechanism of regulation of the corresponding /5 control valve, as a means of limiting the flow. Controlling the air flow by any means results in regulation of the mass rate of dissolved oxygen transfer to the reactor with metered loading and complete agitation.

У першому варіанті здійснення винаходу, якому віддається перевага, пропонується мінімум один реакторний резервуар, який є реактором з дозованим завантаженням і працює як реактор з активним мулом в басейні Змінюваного об'єму. Протягом процесу заповнення і аерації, коли використовується більше одного відсіку резервуару, ці відсіки зв'язані між собою по рідині.In the first preferred embodiment of the invention, a minimum of one reactor tank is proposed, which is a metered-load reactor and operates as an activated sludge reactor in a variable volume basin. During the filling and aeration process, when more than one tank compartment is used, these compartments are fluidly connected.

Важливою особливістю даного винаходу є спосіб і засоби, за допомогою яких стічні води, що підлягають обробці, надходять в засоби для реагування. Важливими також є початкові відносні масові витрати твердих частинок активного мулу, які подаються в потік неочищених стічних вод. Далі, важливим є час взаємодії цих сч Компонентів потоку і засоби, за допомогою яких підтримуються взаємне перемішування і взаємне зчеплення цих двох потоків. В одному з відомих способів використовують розміщені під нерухомою або плаваючою поверхнею і) пропелери, які приводяться в рух електрикою і за рахунок витрат енергії створюють направлений потік, в якому здійснюється взаємне перемішування твердих частинок і рідини. Ці засоби можуть бути застосовані і в даному винаході. У варіанті здійснення винаходу, якому віддається перевага, немає спеціального обладнання згаданого о зо виду. Перемішування пропонується здійснювати різними методами за рахунок роботи засобів аерації, які необхідні для підтримки процесів аеробного і безкисневого розкладу, та/або створення умов комбінованого Ме потоку, за допомогою трубопроводів, каналів та направляючих перегородок. соAn important feature of this invention is the method and means by which the wastewater to be treated enters the reaction means. Also important are the initial relative mass flow rates of activated sludge solids that are fed into the untreated wastewater stream. Next, the time of interaction of these components of the flow and the means by which mutual mixing and mutual coupling of these two flows are supported are important. One of the known methods uses i) propellers placed under a fixed or floating surface, which are set in motion by electricity and due to energy consumption, create a directed flow in which solid particles and liquid are mixed together. These means can also be used in this invention. In the preferred embodiment of the invention, there is no special equipment of the kind mentioned. Mixing is proposed to be carried out by various methods due to the operation of aeration means, which are necessary to support the processes of aerobic and anoxic decomposition, and/or to create conditions for a combined Me flow, with the help of pipelines, channels and guide partitions. co

Як виявилось, процесу притаманні вигоди, джерелом яких є засоби введення активного мулу і стічних вод у певних пропорціях, час контактування цих двох потоків при протіканні у змішаному стані та спосіб, при якому ме) зв протягом початкового періоду протікання реакції в контакті використовується кінетичне природне змішування. Не «о залишаючи поза увагою застосування даного винаходу, загальний час початкової реакції розраховують так, аби гарантувати видалення як мінімум 6595 легко схильної до розкладу частки розчинного субстрату, що міститься в стічних водах. Ця частка стічних вод може бути різною. Наприклад, для біохімічної потреби кисню приблизно вAs it turned out, the process has inherent advantages, the source of which are the means of introducing activated sludge and wastewater in certain proportions, the contact time of these two flows when flowing in a mixed state, and the way in which, during the initial period of the reaction, kinetic natural mixing is used in the contact . Without neglecting the application of this invention, the total initial reaction time is calculated to ensure the removal of at least 6595 of the readily degradable portion of the soluble substrate contained in the wastewater. This share of wastewater can be different. For example, for the biochemical oxygen demand of approx

ЗООмг/л і пов'язаної з нею хімічної потреби кисню в бООмг/л в побутових стічних водах, і для типової сіткової «ZOOmg/l and the associated chemical oxygen demand in bOOmg/l in domestic wastewater, and for a typical mesh "

Конструкції, базисне припущення, що легко схильна до розкладу частка розчинного субстрату складає 2590, з с даватиме прийнятні результати процесу. Тривалість реакції від двадцяти до приблизно шістдесяти хвилин, якаDesigns, the basic assumption that the easily degradable fraction of the soluble substrate is 2590, with c will give acceptable process results. The duration of the reaction is from twenty to about sixty minutes, which

Й визначається часом утримування рідини всередині пристрою біологічного відбору, звичайно приводить до а бажаного результату, за умови, що обов'язковий поділ вхідного пристрою на відсіки забезпечує підходящий ступінь розсіювання і разом з тим відповідну енергію перемішування, що збільшує інтенсивність утворення біологічних флокул та їх агрегатів. Особливістю винаходу є розміщення перегородок верхнього та нижнього б потоків відносно розрахованого нижнього рівня води і дна басейну реактора. Відкрита поверхня перегородки нижнього потоку обмежена, що дозволяє створювати нижній потік з енергією, яка більше ніж в три рази о перевищує середню енергію потоку через водозливний поріг. Вільна поверхня нижнього потоку використовуєAnd is determined by the retention time of the liquid inside the biological selection device, usually leads to a desired result, provided that the mandatory division of the input device into compartments provides a suitable degree of dispersion and, at the same time, the appropriate mixing energy, which increases the intensity of the formation of biological flocs and their aggregates . A feature of the invention is the placement of the partitions of the upper and lower b flows relative to the calculated lower water level and the bottom of the reactor basin. The open surface of the downstream baffle is limited, which allows the downstream flow to be created with an energy greater than three times the average energy of the flow over the spillway. The free surface of the lower flow uses

Го! частку відповідної довжини нижньої перегородки. Таким чином, поблизу окремих ділянок дна реактораGo! share of the corresponding length of the lower partition. Thus, near certain areas of the bottom of the reactor

Створюються енергетичні умови для глибокого перемішування. Далі, у верхній частині басейну знаходяться зони і, меншого енергетичного збурення і агрегатування, утворені водозливними перегородками. Геометрія водовпуску о розрахована так, аби сприяти утворенню пульсуючих енергетичних зон, в яких забезпечується перенос і ріст флокул, а разом з тим протікання біологічних реакцій з видаленням розчинних речовин після біохімічного поглинання кисню та з перетворення на продукти з внутріклітинним накопиченням, часткова денітрифікація і в Вивільнення фосфору за допомогою вирощуваних у біомасі мікроорганізмів, які видаляють біологічний фосфор.Energetic conditions for deep mixing are created. Further, in the upper part of the basin, there are zones of lower energy disturbance and aggregation, formed by spillway partitions. The geometry of the water inlet is designed to promote the formation of pulsating energy zones in which the transport and growth of flocs are ensured, and at the same time, the flow of biological reactions with the removal of soluble substances after the biochemical absorption of oxygen and from the transformation into products with intracellular accumulation, partial denitrification and release phosphorus with the help of microorganisms grown in biomass, which remove biological phosphorus.

В той час, як всі згадані вище процеси відносяться до варіанту з одним резервуаром, у варіанті здійснення (Ф, винаходу, якому віддається перевага, використовують установку, що складається з чотирьох (4) басейнів або ка чотирьох (4) модулів. Кожен модуль може мати від одного (1) до М(де М»1) басейнів. Зупинка вибору на 4 модулях залежить від впровадження(проектування) чотиригодинного(4) циклу, з розрахунку на який проектують бо геометрію басейну. Для фахівців очевидно, що з однаковим правом можуть бути використані інші числа вибору, наприклад, З і 5. Така конструкція задовольняє специфічним вимогам до розподілу навантаження (гідравлічного), регулювання органічного навантаження, біологічної обробки(включно з нітрифікацією-денітрифікацією і біологічним видаленням фосфору в одному потоці), забезпечення вимоги в кисні шляхом автоматичного регулювання біошвидкості, максимізації ефективності переносу кисню, олтимізації відокремлення твердих бе частинок від рідини в залежності від глибини, до якої іде видалення, і швидкості видалення очищених стічних вод. В будь-якому разі чотиримодульний варіант, якому віддається перевага, працює як чисто безперервний процес, висхідним пунктом якого є прийом стічних вод, що підлягають очищенню, з подальшим безперервним звільненням установки від очищених стічних вод, причому швидкість потоку весь час залишається незмінною відносно дійсного об'єму злитої води, яка видаляється з кожного модуля. Можна дотримуватися різного порядку, згідно з яким швидкість зливання води залишатиметься незмінною в кожному періоді зливання. Варіант винаходу, якому віддається перевага, зкомпоновано для роботи з потоком, який розділяється і надходить в чотири модулі(басейни) для обробки. Модулю може бути надана форма, коли стічні води подаються для очищення в одному кінці цього модуля(басейна), а зливання очищеної води здійснюється в протилежному або у віддаленому кінці модуля(басейна), але вхідні і вихідні пристрої розміщені на довгих стінках басейна(див, /о рисунки б(а)-6(9)). Для типових побутових стічних вод, що вміщують ЗО0Омг/л сумарних розчинних речовин, 55мг/л сумарного вмісту азоту за Кьєльдалем і мають бути очищеними до ступеню 6 х АОМУЕ, зона вхідних пристроїв повинна сягати до 890 від загальної площі резервуару. Ця зона поділена мінімум на 5, а типово на 8-14 підзон, для кожного основного реактора, причому кожен з них має частину об'єму, в якому з самого початку встановлюється швидкість поглинання кисню для першої зони перемішування більше 20мг О 5» на г летких /5 Ссуспендованих частинок за годину. Об'ємна частка суспендованих твердих частинок мулової суміші, що надходить з об'єму основного реактора, типово перевищує 2095, але менше ніж 3395 середнього потоку стічних вод, що надходять для очищення. На обох сторонах басейну реактора нижче водозливної перегородки пристрій закінчується, тому половина комбінованого потоку розпадається до цього місця на кожній із сторін басейну основного реактора.While all of the processes mentioned above refer to a single tank variant, in a preferred embodiment (F) of the invention, a plant consisting of four (4) basins or four (4) modules is used. Each module can have from one (1) to M (where M»1) pools. Stopping the selection at 4 modules depends on the implementation (design) of a four-hour (4) cycle, based on which the geometry of the pool is designed. It is obvious to specialists that with the same right other selection numbers can be used, for example, C and 5. This design meets specific requirements for load distribution (hydraulic), regulation of organic load, biological treatment (including nitrification-denitrification and biological removal of phosphorus in one stream), provision of oxygen requirements by automatically regulating the biospeed, maximizing the efficiency of oxygen transfer, optimizing the separation of solid particles from the liquid depending on the depth, to which is being removed, and the speed of removal of treated wastewater. In any case, the preferred four-module variant operates as a purely continuous process, with the rising point being the reception of the wastewater to be treated, followed by the continuous discharge of the treated wastewater to the plant, the flow rate remaining at all times constant relative to the actual volume to the drained water reservoir, which is removed from each module. A different order can be followed, whereby the drain rate will remain the same in each drain period. A preferred embodiment of the invention is designed to operate with a flow that is split and fed into four modules (pools) for processing. The module can be given the form when wastewater is supplied for treatment at one end of this module (pool), and the discharge of purified water is carried out at the opposite or remote end of the module (pool), but the input and output devices are located on the long walls of the pool (see /about figures b(a)-6(9)). For typical domestic wastewater containing 300mg/l of total dissolved solids, 55mg/l of total Kjeldahl nitrogen content and to be treated to a degree of 6 x AOMUE, the area of the inlet devices should extend to 890 of the total tank area. This zone is divided into at least 5, and typically 8-14 subzones, for each main reactor, and each of them has a part of the volume in which the oxygen absorption rate for the first mixing zone is set from the very beginning to be more than 20 mg О 5" per g volatile /5 Ssuspended particles per hour. The volume fraction of suspended solids of the sludge mixture coming from the main reactor volume is typically greater than 2095 but less than 3395 of the average wastewater flow entering for treatment. On both sides of the reactor basin below the spillway, the device terminates, so half of the combined flow decays to this location on each side of the main reactor basin.

Перекачані суспендовані тверді частинки мулової суміші продовжують існувати протягом тривалості повного циклу. Потік стічних вод, що надходять для очистки, переривається протягом періоду осадження. Надлишковий мул забирають із зони, наступної за пристроєм біологічного відбору, виконаним як вхідний пристрій, і видаляють протягом періоду аерації або протягом періоду осадження, що відбувається без аерації. Розміри басейну реактора типово вибирають з розрахунку до 15кг твердих частинок, суспендованих у змішаному потоці, с на м? площі реактора; і для ефективного видалення поживних речовин з побутових стічних вод - з розрахунку о навантаження по біохімічній потребі кисню в 0,33-0,40кг біохімічної потреби кисню на м? при тому, що частка води, яка зливається, складає 0,46. Швидкість зливання рідини по глибині сягає Звмм/хв без додавання засобів, що осаджують фосфор. З додаванням осадників фосфору, для обробки при звичайній сухій погоді, ця швидкість видалення по глибині може збільшитися до 44мм/хв. Навантаження по потоку твердих частинок в басейн сягає (ав) АБкг твердих частинок, суспендованих у змішаному потоці, на м і до 1Окг сумарного вмісту азоту на кг Фо суспендованих твердих частинок на м2 на день з точністю до 2095 для перших і до 30905 для останніх.The pumped suspended solids of the sludge mixture continue to exist for the duration of the complete cycle. The flow of wastewater entering for treatment is interrupted during the settling period. The excess sludge is taken from the zone after the biological selection device, which is designed as an inlet device, and is removed during the aeration period or during the sedimentation period that occurs without aeration. The dimensions of the reactor basin are typically chosen based on up to 15 kg of solid particles suspended in the mixed flow, s per m? reactor area; and for the effective removal of nutrients from domestic wastewater - based on the calculation of the biochemical oxygen demand load of 0.33-0.40 kg of biochemical oxygen demand per m? despite the fact that the share of water that merges is 0.46. The speed of draining the liquid in depth reaches Svmm/min without the addition of means that precipitate phosphorus. With the addition of phosphorus precipitants, for treatment in normal dry weather, this depth removal rate can increase to 44mm/min. The load on the flow of solid particles in the pool reaches (ав) ABkg of solid particles suspended in a mixed flow per m and up to 1Okg of total nitrogen content per kg Fo of suspended solid particles per m2 per day with an accuracy of 2095 for the former and up to 30905 for the latter.

В іншому варіанті здійснення винаходу до системи приєднують середовище вирощування для збільшення со навантаження по біомасі до об'єму, який можна розмістити в системі. В цьому варіанті здійснення винаходу с реактор зі змінюваним об'ємом поділено на три зони.In another embodiment of the invention, the growing medium is added to the system to increase the biomass load to the volume that can be placed in the system. In this embodiment of the invention, the variable volume reactor is divided into three zones.

Зо Перша - це зона пристрою біологічного відбору, розміри якої для побутових стічних вод зазвичай ісе) визначають, як описано вище. Для органічних промислових стічних вод зазначене відношення збільшується і сягає приблизно 1295 площі поверхні басейну. Для ефективного наступного видалення розчинного субстрату ця зона, як згадувалось, поділена на відсіки. За першою зоною іде друга зона, з'єднана з нею по рідині. Потік « твердих частинок мулової суміші у зворотному напрямі від зони З до зони 1 для находжень неочищених стічних вод, в яких біологічна потреба кисню сягає 200Омг/л, або від зони 2 до зони 1, в 2-3 рази збільшує середній о) с потік рідини, що надходить. Середовище вирощування, яке довільним чином упаковане в клітку, розміщується в "» потоці, що проходить Через цю клітку. Зони від 1 до З постійно з'єднані між собою по рідині. Довільна " упаковка в зоні 2 знаходиться на відстані приблизно О0,4м від дна басейна реактора і в межах 0,15м нижче розрахованого нижнього рівня води. Зона 2 узгоджена із засобами варіювання інтенсивності аерації, в зоні 1 розміщені аераційні дифузори, з'єднані з клапанами, які дозволяють здійснювати грубе регулювання процесуZo Persha is the zone of the biological selection device, the dimensions of which for domestic wastewater are usually determined as described above. For organic industrial wastewater, the specified ratio increases and reaches approximately 1295 of the surface area of the basin. For effective subsequent removal of the soluble substrate, this zone, as mentioned, is divided into compartments. The first zone is followed by a second zone connected to it by liquid. The flow of solid particles of the sludge mixture in the reverse direction from zone C to zone 1 for deposits of untreated sewage, in which the biological oxygen demand reaches 200 Ω/l, or from zone 2 to zone 1, increases the average o) c flow by 2-3 times incoming liquid. The growing medium, which is arbitrarily packed into a cage, is placed in a "" flow passing through this cage. Zones 1 to 3 are permanently connected to each other by fluid. The "arbitrary" packing in zone 2 is approximately O0.4m from bottom of the reactor basin and within 0.15 m below the calculated lower water level. Zone 2 is coordinated with the means of varying the intensity of aeration, in zone 1 there are aeration diffusers connected to valves, which allow rough regulation of the process

Ме. аерації і перемішування. 2) Для фахівців очевидно, що такий самий характер роботи і управління використовується для обробки стічних вод при видаленні лише вуглецю, вуглецю і азоту, вуглецю і фосфору та для видалення вуглецю, азоту і со фосфору. со 20 Даний пристрій було описано з поясненнями, проте багато інших варіантів може бути здійснено в межах сутності і обсягу винаходу, який містить у собі кожну нову особливість і нову комбінацію особливостей, які ме, тут розкриті.Me. aeration and mixing. 2) It is obvious to specialists that the same nature of operation and management is used for wastewater treatment for the removal of only carbon, carbon and nitrogen, carbon and phosphorus, and for the removal of carbon, nitrogen and co-phosphorus. co 20 This device has been described with explanation, but many other variations can be made within the spirit and scope of the invention, which includes every new feature and new combination of features disclosed herein.

Фахівці визнають, що описаний винахід передбачає варіанти, які відрізняються від спеціально описаних.Those skilled in the art will recognize that the described invention provides options that differ from those specifically described.

Зрозуміло, що винахід містить у собі всі подібні варіанти, які вкладаються у межі його сутності і обсягу. іФ)It is clear that the invention contains all such options that fit within the limits of its essence and scope. iF)

Claims (41)

Формула винаходу іме)The formula of the invention is) 1. Спосіб обробки відходів, які становлять щонайменше частину біомаси із вмістом активного одновидового 60 мулу у біореакторі зі змінюваною глибиною, в якому застосовують регульовану переривчасту послідовність періодів аерації і зливання рідини для одночасного вирощування і утримування культури автотрофних, гетеротрофних і факультативних мікроорганізмів у послідовно аерованому активному одновидовому мулі для біологічного видалення органічних вуглецевих, азотних і фосфорних компонентів зі стічних вод, що надійшли до біореактора, причому згадану біомасу розміщують в робочому реакторі зі змінюваною глибиною, що має 65 принаймні дві взаємозв'язані послідовні зони, з яких одна є першою зоною реакції, а інша є другою зоною, при здійсненні якого щонайменше частину оброблюваного вмісту цієї другої зони реактора повертають до частково сегрегованого неаерованого об'єму із першої зони реактора для домішування до стічних вод, що надходять для очистки, принаймні протягом робочого періоду аерації останньої або другої зони реактора зі змінюваною глибиною, який відрізняється тим, що використовують один датчик концентрації розчиненого кисню або зондовий засіб для автоматичного і безперервного контролю концентрації розчиненого кисню в біомасі другої або останньої зони реактора зі змінюваною глибиною, причому цей датчик або зондовий засіб розміщають в такому місці згаданої біомаси, що принаймні її частина, яка перебуває в цьому місці, знаходиться у русі протягом часу автоматичного і безперервного вимірювання концентрації розчиненого кисню, причому цей датчик або зондовий засіб використовують для управління пристроєм подачі кисню під час надходження стічних вод у 7/0 ВРУГУ або останню зону реактора і їх аерації в цій зоні, датчик або зондовий засіб використовують разом з комп'ютерними засобами для розробки алгоритмів для перетворення результатів вимірювань у протокол задавання значень концентрації розчиненого кисню, які послідовно збільшуються від нуля до приблизно 2,5 мг/л протягом дискретних заданих регульованих приростів часу, аби оптимізувати утримування адсорбованих органічних речовин всередині біомаси, підтримувати супутні і оптимальні процеси нітрифікації і денітрифікації /5 протягом періоду аерації, вивільнення фосфору протягом періоду відсутності аерації і поглинання фосфору протягом послідовних періодів аерації, коли в стічних водах іде реакція, реєструють і автоматично розраховують швидкості використання кисню цією біомасою у другій або останній зоні реактора зі змінюваним об'ємом, за рахунок чого регулюють тривалість експозиції біомаси протягом кожного періоду аерації, причому згадані вимірювання і регулювання характеризуються тим, що біомаса в другій і останній зонах реактора має потенційну швидкість поглинання кисню, виміряну в аерованій суміші з біологічних твердих частинок одновидового мулу з домішкою неочищених стічних вод, приблизно в три рази перевищує значення швидкості поглинання біологічними частинками одновидового мулу, виміряне датчиком розчиненого кисню, і є такими, що в поєднанні з попередньо заданою швидкістю переносу кисню і потенційною швидкістю поглинання кисню обмежують окиснення азоту, в основному до форми нітритного азоту, і протікання, за рахунок перемішування і с ов аВерації в другій зоні зі змінюваним об'ємом, супутньої реакції відновлення нітритного азоту до газоподібного азоту так, що в кінці періоду аерації швидкість використання кисню біомасою автоматично встановлюється на і) заданій робочій точці, а з додатковим введенням повітря в один або більше частково сегрегований об'єм у першій зоні реактора частково обмежують звільнення фосфату в механізмі біологічного видалення фосфору таким чином, що першу зону біологічного реактора безперервно і автоматично контролюють з обмеженням о зо послідовного протікання кисневих, безкисневих і анаеробних реакцій у цій першій зоні біологічного реактора зі змінюваною глибиною. б»1. A method of processing waste that is at least a part of biomass containing active single-species 60 sludge in a bioreactor with variable depth, in which a regulated intermittent sequence of periods of aeration and draining of liquid is used for the simultaneous cultivation and maintenance of a culture of autotrophic, heterotrophic and facultative microorganisms in a sequentially aerated active single-species sludge for the biological removal of organic carbon, nitrogen and phosphorus components from wastewater entering the bioreactor, said biomass being placed in a working reactor with variable depth having at least two interconnected sequential zones, one of which is the first reaction zone , and the other is a second zone, in the implementation of which at least part of the treated content of this second zone of the reactor is returned to the partially segregated non-aerated volume from the first zone of the reactor for admixture with wastewater entering for treatment, at least during the operating period of the aeration os lower or second zone of the variable depth reactor, which is characterized by the fact that one dissolved oxygen concentration sensor or probe means is used to automatically and continuously monitor the concentration of dissolved oxygen in the biomass of the second or last zone of the variable depth reactor, and this sensor or probe means is placed in to such a place of the said biomass that at least the part thereof that is in that place is in motion during the time of automatic and continuous measurement of the concentration of dissolved oxygen, and this sensor or probe means is used to control the oxygen supply device during the arrival of sewage in 7/0 VRUGU or the last zone of the reactor and their aeration in this zone, the sensor or the probe means are used together with computer means to develop algorithms for converting the measurement results into a protocol for setting the dissolved oxygen concentration values, which are successively increased from zero to approximately 2.5 mg/ l during the day specific, adjustable increments of time to optimize the retention of adsorbed organic substances inside the biomass, to maintain the accompanying and optimal processes of nitrification and denitrification /5 during the aeration period, the release of phosphorus during the period of absence of aeration and the absorption of phosphorus during successive periods of aeration, when a reaction takes place in the wastewater, record and automatically calculate the rate of oxygen use by this biomass in the second or last zone of the reactor with a variable volume, due to which the duration of exposure of the biomass during each aeration period is regulated, and the mentioned measurements and regulation are characterized by the fact that the biomass in the second and last zones of the reactor has the potential rate of oxygen absorption measured in an aerated mixture of biological solid particles of single-species sludge with an admixture of untreated sewage is approximately three times higher than the value of the rate of absorption by biological particles of single-species sludge, measured by a resolution sensor of oxygen, and are such that, in combination with the predetermined oxygen transfer rate and the potential oxygen absorption rate, limit the oxidation of nitrogen, mainly to the form of nitrite nitrogen, and flow, due to mixing and variation in the second variable volume zone , the accompanying reaction of the reduction of nitrite nitrogen to gaseous nitrogen so that at the end of the aeration period, the rate of use of oxygen by the biomass is automatically set at i) the set operating point, and with the additional introduction of air into one or more partially segregated volumes in the first zone of the reactor, the release is partially limited of phosphate in the mechanism of biological removal of phosphorus in such a way that the first zone of the biological reactor is continuously and automatically controlled with the limitation of sequential flow of oxygen, anoxic and anaerobic reactions in this first zone of the biological reactor with variable depth. b" 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що відходами є побутові, промислові або технічні стічні води, со включно з продуктами життєдіяльності людини, стічними водами від купання, прання білизни та приготування їжі та їх поєднання. і)2. The method according to claim 1, which is characterized by the fact that the waste is domestic, industrial or technical wastewater, including human waste products, wastewater from bathing, laundry and cooking, and their combination. and) 3. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що встановлюють об'єм останньої зони реактора більше 5090 Ге загального об'єму зони реактора і що в першій зоні отримують перемішаний або неперемішаний вміст, рециркульований з другої або останньої зони реактора, для домішування до відходів, які надходять на очистку.3. The method according to claim 1 or 2, which differs in that the volume of the last zone of the reactor is set greater than 5090 He of the total volume of the reactor zone and that in the first zone mixed or unmixed contents recycled from the second or last zone of the reactor are received, for admixture with waste that is sent for cleaning. 4. Спосіб за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що протягом етапу зливання зі швидкістю, яка не спричинює видалення осаду твердих частинок з шару мулу, який осів у реакторі, видаляють до 40 відсотків « розрахункової глибини реактора зі змінюваною глибиною. з с 4. The method according to any one of claims 1-3, which is characterized by the fact that during the step of draining at a rate that does not cause the removal of sediment of solid particles from the layer of sludge that has settled in the reactor, up to 40 percent of the calculated depth of the reactor with variable depth from the village 5. Спосіб за п. 4, який відрізняється тим, що протягом періоду аерації керовані двигунами регулюючі клапани . працюють спільно або ж частина клапанів закрита, або ж усі клапани відкриті і закриті відповідно до а попередньо заданого порядку роботи.5. The method according to claim 4, which differs in that during the period of aeration, the control valves are controlled by motors. work together, either a part of the valves is closed, or all the valves are open and closed according to a predetermined order of operation. 6. Спосіб за будь-яким із пп. 1-5, який відрізняється тим, що сумарний потенціал окислення-відновлення потоку рідини, яка проходить через початкову зону реакції, набуває значень в інтервалі -150 мВ...-200 мВ б порівняно зі стандартним водневим електродом.6. The method according to any of claims 1-5, which is characterized by the fact that the total oxidation-reduction potential of the liquid flow passing through the initial reaction zone acquires values in the range of -150 mV...-200 mV b compared to the standard hydrogen electrode. 7. Спосіб за будь-яким з пп. 1-6, який відрізняється тим, що до 40 відсотків загального об'єму біореактора о вводять у першу зону протягом часу, еквівалентного тривалості циклу, яка менша, ніж часовий період видалення Го! рідини та включення/виключення подачі повітря.7. The method according to any one of claims 1-6, which is characterized by the fact that up to 40 percent of the total volume of the bioreactor o is introduced into the first zone during a time equivalent to the duration of the cycle, which is less than the time period of removal of Go! fluid and on/off air supply. 8. Спосіб за п. б або 7, який відрізняється тим, що частка основного вмісту реактора, перемішаного з се) неочищеними стічними водами, достатня для досягнення значень потенціалу окислення-відновлення від -150 о мВ...-200 мВ протягом менш ніж 80 хвилин.8. The method according to item b or 7, which is characterized by the fact that the proportion of the main content of the reactor, mixed with se) untreated sewage, is sufficient to achieve values of the oxidation-reduction potential from -150 o mV...-200 mV for less than 80 minutes. 9. Спосіб за будь-яким із пп. 1-8, який відрізняється тим, що потенціал окислення-відновлення сегрегованого мулу в другій або останній реакційній зоні загалом знаходиться в інтервалі -150 мВ...-200 мВ протягом 90 дв ХВИЛИН відсутності подачі повітря.9. The method according to any of claims 1-8, which is characterized by the fact that the oxidation-reduction potential of the segregated sludge in the second or last reaction zone is generally in the range of -150 mV...-200 mV during 90 minutes of absence of air supply . 10. Спосіб за будь-яким із пп. 1-9, який відрізняється тим, що концентрація твердих частинок біологічно Ф) активного мулу в другій або останній зоні реактора становить приблизно 5000 мг/л. ка 10. The method according to any one of claims 1-9, which is characterized by the fact that the concentration of solid particles F) of biologically active sludge in the second or last zone of the reactor is approximately 5000 mg/l. ka 11. Спосіб за будь-яким із пп. 1-10, який відрізняється тим, що біомаса залишається рухомою протягом до 10 хвилин після припинення подачі повітря або кисню. во 11. The method according to any one of claims 1-10, characterized in that the biomass remains mobile for up to 10 minutes after the cessation of air or oxygen supply. in 12. Спосіб за будь-яким із пп. 1-11, який відрізняється тим, що значення концентрації розчиненого кисню неперервно автоматично визначають і реєструють іп зіш протягом повних періодів включення і виключення подачі повітря у кожному циклі.12. The method according to any one of claims 1-11, which is characterized by the fact that the value of the concentration of dissolved oxygen is continuously automatically determined and recorded during the complete periods of turning on and off the air supply in each cycle. 13. Спосіб за будь-яким із пп. 1-42, який відрізняється тим, що робочими циклами керують шляхом вимірювання швидкості використання кисню для встановлення Її значень на необхідному рівні, які забезпечують 65 стехіометричну потребу кисню для реактора, що дозволяє поперемінно обслуговувати дві зони біореактора одним джерелом повітря.13. The method according to any one of claims 1-42, characterized in that the operating cycles are controlled by measuring the rate of oxygen consumption to set Its values at the required level, which provide 65 stoichiometric oxygen demand for the reactor, which allows to alternately serve two zones of the bioreactor one source of air. 14. Спосіб за будь-яким із пп. 1-13, який відрізняється тим, що сумарний вміст азоту по Кєлдалу в активному мулі сягає приблизно 10 кг ТКМ/КоМІ 58/М 2/4 для обробки типових побутових стічних вод.14. The method according to any one of claims 1-13, which is characterized by the fact that the total nitrogen content according to Kjeldahl in the activated sludge reaches approximately 10 kg of TCM/KoMI 58/M 2/4 for the treatment of typical domestic wastewater. 15. Спосіб за будь-яким із пп. 1-14, який відрізняється тим, що сумарний вміст фосфору в твердих частинках активного мулу сягає приблизно 2 кг фосфор/комі 58/М 2/4 для обробки типових побутових стічних вод.15. The method according to any one of claims 1-14, which is characterized by the fact that the total content of phosphorus in solid particles of activated sludge reaches approximately 2 kg of phosphorus/comi 58/M 2/4 for the treatment of typical domestic wastewater. 16. Спосіб за будь-яким із пп. 1-15, який відрізняється тим, що концентрацію розчиненого кисню в основному реакторі регулюють до рівня не нижче 0,7 мг/л (в середньому) протягом 75 відсотків тривалості періоду подачі повітря і до значень від 2 до З мг/л для решти часу тривалості періоду подачі повітря.16. The method according to any of claims 1-15, which is characterized by the fact that the concentration of dissolved oxygen in the main reactor is regulated to a level not lower than 0.7 mg/l (on average) during 75 percent of the duration of the air supply period and to values from 2 to 3 mg/l for the rest of the duration of the air supply period. 17. Спосіб за будь-яким із пп. 1-16, який відрізняється тим, що додатково виконують мікробну обробку стічних 70 вод у присутності популяції мікроорганізмів, які пристосувались до забруднювачів стічних вод та до їх концентрацій у стічних водах, які включають нітрифікуючі мікроорганізми, здатні перетворювати азот принаймні до о нітритного азоту, факультативні мікроорганізми, здатні денітрифікувати нітрити, та необов'язково нітрифікуючі організми, здатні перетворювати нітритний азот в нітратний азот, та факультативні мікроорганізми, здатні відновлювати нітратний азот до нітритного і до газоподібного азоту, та мікроорганізми, 75 що видаляють фосфор, здатні на біологічне видалення наявного розчинного фосфору.17. The method according to any of claims 1-16, which is characterized by the fact that the microbial treatment of wastewater 70 is additionally carried out in the presence of a population of microorganisms that have adapted to wastewater pollutants and their concentrations in wastewater, which include nitrifying microorganisms capable of convert nitrogen to at least o nitrite nitrogen, facultative microorganisms capable of denitrifying nitrites, and optionally nitrifying organisms capable of converting nitrite nitrogen to nitrate nitrogen, and facultative microorganisms capable of reducing nitrate nitrogen to nitrite and to gaseous nitrogen, and microorganisms that 75 remove phosphorus, capable of biological removal of available soluble phosphorus. 18. Спосіб за пп. 1-17, який відрізняється тим, що концентрацію твердих частинок у муловій суміші в другому реакторі вимірюють і реєструють в момент припинення подачі повітря до цього реактора, а швидкість поглинання кисню вимірюють, реєструють і аналізують одразу після закінчення подачі кисню, а рівень рідини - в момент закривання клапана, через який проходять неочищені стічні води до реактора, плюс приблизно дві хвилини.18. The method according to claims 1-17, which is characterized by the fact that the concentration of solid particles in the sludge mixture in the second reactor is measured and recorded at the moment of stopping the air supply to this reactor, and the oxygen absorption rate is measured, recorded and analyzed immediately after the end of the oxygen supply, and the liquid level - at the moment of closing the valve through which raw sewage passes to the reactor, plus approximately two minutes. 19. Спосіб за пп. 1-18, який відрізняється тим, що виміряні параметри процесу обробляють і використовують для визначення тривалості перекачування мулу, тривалості періоду подачі повітря протягом наступного циклу, масової швидкості потоку повітря у наступному циклі, вибору заданих значень концентрації розчиненого кисню таким чином, щоб такий режим роботи був достатнім для підтримання заданих значень швидкості поглинання кисню в основному реакторі, визначеної згідно з результатами вимірювань, проведених в кінці попереднього СМ періоду аерації. о19. The method according to claims 1-18, which is characterized by the fact that the measured parameters of the process are processed and used to determine the duration of sludge pumping, the duration of the air supply period during the next cycle, the mass flow rate of air in the next cycle, the selection of the set values of the dissolved oxygen concentration in this way , so that this mode of operation is sufficient to maintain the set values of the oxygen absorption rate in the main reactor, determined according to the results of measurements carried out at the end of the previous CM aeration period. at 20. Спосіб за будь-яким із пп. 1-19, який відрізняється тим, що в стічних водах, які надходять для очистки, здійснюють корекцію рН.20. The method according to any one of claims 1-19, which is characterized by the fact that the pH correction is carried out in the waste water received for purification. 21. Спосіб за будь-яким із пп. 1-20, який відрізняється тим, що траєкторія потоку змішаних компонентів з першої зони біореактора змішування послідовно проходить поблизу дна цього реактора і далі доповерхнірідини «25 в реакторі на своєму шляху до першого біореактора, за рахунок чого енергія перемішування, яка пов'язана з траєкторією потоку поблизу дна першого відсіку реактора і яка щонайменше в З рази перевищує енергію Ф перемішування, пов'язану з траєкторією потоку поблизу поверхні рідини, призводить до послідовних локальних (ее) пульсацій енергії, нуклеації та утворення флокул у змішаному потоці.21. The method according to any one of claims 1-20, which is characterized by the fact that the path of the flow of mixed components from the first zone of the mixing bioreactor consistently passes near the bottom of this reactor and further to the surface liquid "25 in the reactor on its way to the first bioreactor, due to which the mixing energy, which is associated with the flow path near the bottom of the first reactor compartment and which is at least 3 times greater than the mixing energy Ф associated with the flow path near the liquid surface, leads to successive local (ee) energy pulsations, nucleation and floc formation in a mixed flow. 22. Спосіб за пп. 1-21, який відрізняється тим, що задану швидкість поглинання кисню визначають о експериментально, і, як правило, вона знаходиться в межах 2054 мг О 5/9у55/йг (мг ОО» на грам летких «(0 суспендованих частинок за годину при 207).22. The method according to claims 1-21, which differs in that the given rate of oxygen absorption is determined experimentally, and, as a rule, it is within 2054 mg О 5/9у55/yg (mg ОО" per gram of volatile "(0 suspended particles per hour at 207). 23. Спосіб за п. 21 або 22, який відрізняється тим, що швидкість поглинання кисню або виміряна потенційна швидкість поглинання кисню в реакторі первинного домішування становить щонайменше 20 мг О5/д955/Ппг. «23. The method according to claim 21 or 22, which is characterized by the fact that the rate of oxygen absorption or the measured potential rate of oxygen absorption in the primary mixing reactor is at least 20 mg O5/d955/Ppg. " 24. Пристрій для біологічного видалення вуглецю, азоту та фосфору із стічних вод, який містить частково закритий водоутримувальний багатозоновий циклічно аерований реактор із змінюваною глибиною, який включає - с принаймні першу гідравлічну зону і останню гідравлічну зону, виконані з можливістю переносу рідини між зонами а принаймні під час частини циклу подачі повітря, аератор для селективного піддавання вмісту реактора дії "» повітря під час циклів подачі повітря та припинення подачі повітря, який відрізняється тим, що перша гідравлічна зона має впускний отвір для подачі у неї стічних вод, які підлягають очищенню, принаймні під час циклу подачі повітря, при цьому гідравлічна зона виконана з можливістю розділення стічних вод принаймні з (о) можливістю відділення чистої поверхневої рідини, аератор містить встановлену на дні реактора систему о продувки повітрям, призначену для одночасного перемішування та переносу кисню принаймні в останній гідравлічній зоні, та засоби направлення потоку робочого повітря до реактора для переносу кисню всередині (ее) реактора із принаймні двома різними швидкостями потоку під час циклу подачі повітря, засоби зупинення со 50 вхідного потоку стічних вод принаймні під час частини циклу припинення подачі повітря, засоби відведення рідин з останньої гідравлічної зони до місця, віддаленого від реактора, принаймні під час циклу припинення 62 подачі повітря, засоби переносу вмісту останньої гідравлічної зони до першої гідравлічної зони принаймні протягом циклу подачі повітря, засоби перекривання вхідного потоку стічних вод та потоку робочого повітря, що надходить до реактора, принаймні протягом частини циклу припинення подачі повітря, засоби зниження об'єму очищеної поверхневої рідини, що міститься в останній гідравлічній зоні, під час циклу припинення подачі повітря до попередньо заданого нижчого рівня за допомогою розділювального пристрою із двигунним приводом, о який містить горизонтально встановлені засоби приймання рідини, оснащені уловлювачем позитивних твердих іме) частинок, що плавають на поверхні рідини, за винятком піновловлювачів, сполучені через принаймні один зливний елемент з обертальним барабанним валом, оснащеним водозатримуючими прокладками та трубами 60 для зняття повітряного запору, засоби автоматичного підтримання оптимальної суміші робочих акліматизованих гетеротрофних, аутотрофних та факультативних мікроорганізмів і стічних вод шляхом неперервного вимірювання швидкості зміни концентрації розчиненого кисню у реакторі разом із вимірюванням потенційної швидкості поглинання кисню біомасою, при цьому швидкість зміни концентрації розчиненого кисню вимірюється з допомогою датчика розчиненого кисню або зонда, встановлених у біомасі таким чином, що принаймні частина 65 біомаси перебуває у русі на момент здійснення вимірювання з метою відображення швидкості поглинання як функції часу, засоби для аналізу швидкості послідовних змін концентрації розчиненого кисню, визначеної наприкінці кожного циклу подачі повітря в останній гідравлічній зоні, засоби неперервного вимірювання швидкості зміни концентрації розчиненого кисню на початку кожного циклу подачі повітря, засоби встановлення заданих значень швидкості зміни концентрації розчиненого кисню в останній гідравлічній зоні реактора із врахуванням швидкості потоку робочого повітря, засоби встановлення тривалості циклу подачі повітря та суміші гетеротрофних, автотрофних та факультативних мікроорганізмів, засоби встановлення та обробки встановлених значень концентрації розчиненого кисню як профілю функції часу у кожному циклі подачі повітря в останній гідравлічній зоні з метою визначення припинення одержання придатних заданих значень швидкості зміни концентрації розчиненого кисню під час циклу подачі повітря, засоби автоматичного встановлення тривалості 7/0 Кожного завершеного циклу і наступного циклу, засоби визначення та обробки значень тривалості послідовних циклів припинення подачі повітря серед значень тривалості послідовних циклів в останній гідравлічній зоні, засоби визначення та обробки швидкості потоку робочого повітря, що надходить у реактор, як функції часу, а також засоби визначення та задавання тривалості операції протягом кожного циклу, направленої на видалення заданого об'єму суміші біомаси та стічних вод з реактора у послідовних циклах припинення подачі повітря.24. A device for the biological removal of carbon, nitrogen and phosphorus from wastewater, which contains a partially closed water-retaining multi-zone cyclically aerated reactor with variable depth, which includes - with at least the first hydraulic zone and the last hydraulic zone, made with the possibility of transferring liquid between the zones and at least during a portion of the aeration cycle, an aerator for selectively exposing the reactor contents to air during the aeration and deaeration cycles, characterized in that the first hydraulic zone has an inlet for supplying thereto wastewater to be treated, at least during the air supply cycle, with the hydraulic zone designed to separate waste water at least with (o) the possibility of separating clean surface liquid, the aerator includes an air purge system installed on the bottom of the reactor, designed to simultaneously mix and carry oxygen in at least the last hydraulic zone , and means of directing the flow in working air to the reactor to carry oxygen inside (ee) the reactor with at least two different flow rates during the air supply cycle, means for stopping the incoming wastewater flow at least during part of the air supply cycle, means for draining fluids from the last hydraulic zone to a location remote from the reactor, at least during the air shutdown cycle 62, means for transferring the contents of the last hydraulic zone to the first hydraulic zone at least during the air supply cycle, means for blocking the inlet flow of wastewater and the flow of operating air entering the reactor for at least part of of the air shutoff cycle, means for reducing the volume of cleaned surface fluid contained in the last hydraulic zone during the air shutoff cycle to a predetermined lower level by means of a motor-driven separation device comprising horizontally mounted liquid receiving means equipped with catch of positive solid i.e.) particles floating on the surface of the liquid, except for skimmers, connected through at least one drain element to a rotating drum shaft equipped with water-retaining gaskets and pipes 60 for removing air blockage, means of automatically maintaining an optimal mixture of working acclimatized heterotrophic, autotrophic and facultative microorganisms and wastewater by continuously measuring the rate of change of the dissolved oxygen concentration in the reactor together with the measurement of the potential rate of oxygen uptake by the biomass, the rate of change of the dissolved oxygen concentration being measured by means of a dissolved oxygen sensor or probe installed in the biomass such that at least part 65 biomass is in motion at the time of measurement in order to display the absorption rate as a function of time, means for analyzing the rate of successive changes in dissolved oxygen concentration determined at the end of each air supply cycle in the last hydraulic zone, means of continuous measurement of the rate of change of dissolved oxygen concentration at the beginning of each air supply cycle, means of setting set values of the rate of change of dissolved oxygen concentration in the last hydraulic zone of the reactor taking into account the speed of the working air flow, means of setting the duration of the air supply cycle and a mixture of heterotrophic , autotrophic and facultative microorganisms, means of setting and processing set values of dissolved oxygen concentration as a function of time profile in each air supply cycle in the last hydraulic zone in order to determine the cessation of obtaining suitable set values of the rate of change of dissolved oxygen concentration during the air supply cycle, means of automatic setting durations 7/0 of each completed cycle and the next cycle, means of determining and processing the values of the duration of consecutive cycles of stopping the air supply among the values of the duration of consecutive cycles in the last gi wood zone, means of determining and processing the speed of the flow of working air entering the reactor as a function of time, as well as means of determining and setting the duration of the operation during each cycle, aimed at removing a given volume of the mixture of biomass and wastewater from the reactor in successive cycles stopping the air supply. 25. Пристрій за п. 24, який відрізняється тим, що другу або останню зону реактора оснащають засобами переносу кисню, розміщеними на дні або поблизу дна або основи основного реактора.25. The device according to claim 24, which is characterized by the fact that the second or last zone of the reactor is equipped with oxygen transfer means located on the bottom or near the bottom or base of the main reactor. 26. Пристрій за п. 25, який відрізняється тим, що біореактор оснащають щонайменше двома вертикальними трубами для постачання повітря та керованими двигуном регулюючими клапанами таким чином, що останні можуть поперемінно відкриватись згідно із згаданою програмою управління подачею повітря протягом циклу з 2о наступним закриванням.26. The device according to claim 25, characterized in that the bioreactor is equipped with at least two vertical pipes for air supply and motor-controlled control valves in such a way that the latter can be alternately opened according to the mentioned air supply control program during a cycle with 2 o subsequent closing. 27. Пристрій за будь-яким із пп. 24-26, який відрізняється тим, що застосовують біореактор з вертикальними стінками, які виготовлені із залізобетону або конструкційної сталі, або реактор у формі відстійника з похилими, виготовленими із глини, укріпленими бетоном, облицьованими протифільтраційним покриттям або утримуваними бетоном стінками. с27. The device according to any of claims 24-26, which is characterized by the fact that a bioreactor is used with vertical walls that are made of reinforced concrete or structural steel, or a reactor in the form of a sump with inclined walls made of clay, reinforced with concrete, lined with an anti-filtration coating or walls supported by concrete. with 28. Пристрій за будь-яким із пп. 24-27, який відрізняється тим, що як датчик концентрації розчиненого кисню або зонд використовують електронний датчик кисню, здатний вимірювати швидкість зміни концентрації і) розчиненого кисню у вигляді первинного контрольного сигналу.28. The device according to any of claims 24-27, which is characterized by the fact that an electronic oxygen sensor is used as a dissolved oxygen concentration sensor or probe, capable of measuring the rate of change in the concentration of i) dissolved oxygen in the form of a primary control signal. 29. Пристрій за будь-яким із пп. 24-28, який відрізняється тим, що датчик концентрації розчиненого кисню або зонд розміщують всередині другого реактора, на відстані приблизно 30 см від поверхні дна другого реактора, о зо або в трубопроводі з напірною течією, або в трубі, Через яку частина суспензії твердих частинок у рідині перетікає з другого реактора до реактора, в який напускають неочищені стічні води. б»29. The device according to any of claims 24-28, which is characterized in that the dissolved oxygen concentration sensor or probe is placed inside the second reactor, at a distance of about 30 cm from the bottom surface of the second reactor, or in a pipeline with pressure flow, or in the pipe, through which part of the suspension of solid particles in the liquid flows from the second reactor to the reactor into which untreated wastewater is introduced. b" 30. Пристрій за будь-яким із пп. 24-29, який відрізняється тим, що використовують до чотирьох біореакторів со або до чотирьох модулів, що утворюють біореактор, та систему розподілу потоку для підведення стічних вод, що надходять для очистки, до кожного біореактора або до кожного з чотирьох модулів біореактора так, що кожен о з5 Модуль працює як окремий еквівалентний біореактор. со30. The device according to any one of claims 24-29, which is characterized in that it uses up to four bioreactors or up to four modules forming a bioreactor, and a flow distribution system for feeding the wastewater received for treatment to each bioreactor or to each of the four bioreactor modules so that each of the 5 modules operates as a separate equivalent bioreactor. co 31. Пристрій за будь-яким із пп. 24-30, який відрізняється тим, що кожен біореактор має місце для припливу неочищених стічних вод і пристрій для припливу домішки, а також пристрій для зливання очищених стічних вод, який містить канал для прийому рухомої рідини, виконаний з можливістю видалення поверхневого матеріалу в кількості до 4095 глибини реактора. «31. The device according to any one of claims 24-30, which is characterized in that each bioreactor has a place for the inflow of untreated wastewater and a device for the inflow of impurities, as well as a device for draining treated wastewater, which contains a channel for receiving a moving liquid, made with the possibility of removing surface material in an amount up to 4095 reactor depth. " 32. Пристрій для біологічного видалення вуглецю, азоту та фосфору зі стічних вод, який містить частково з с закритий водоутримувальний багатозоновий циклічно аерований реактор із змінюваною глибиною, який включає принаймні першу гідравлічну зону і останню гідравлічну зону, що циклічно аерується, які мають спільний ;» максимальний верхній рівень води, виконані з можливістю переносу рідини між зонами принаймні під час частини циклу подачі повітря, неаеровану початкову реакційну зону, аератор для вибіркового піддавання вмісту реактора контрольованим в часі повторюваним циклам включення та вимикання подачі повітря, Ге» який відрізняється тим, що аератор містить сіткову систему генерації повітряних бульбашок, встановлену на дні принаймні другої або останньої зони, та засоби для спрямування потоку технологічного повітря до реактора о для внутрішньореакторного переносу кисню щонайменше з двома різними швидкостями масового потоку під час о циклу включення подачі повітря, впускний отвір для подачі стічного матеріалу, що надходить, у згадану першу 5р Неаеровану зону, у згаданій другій або останній зоні - засоби для надання можливості виділення стічного і, матеріалу у принаймні надосадовий потік, що пройшов обробку, засоби для перегородження потоку стічного о матеріалу, що надходить, до першої зони принаймні під час об'єднаного виділення рідини та циклу видалення стічних вод, що пройшли обробку, клапан або насос для видалення рідкого вмісту із другої або останньої зони принаймні під час циклу вимкнення подачі повітря, канал для переносу рідкого вмісту з останньої зони до ов першої зони принаймні під час циклу включення подачі повітря, контрольні засоби для перегородження потоку стічного матеріалу, що надходить, та потоку технологічного повітря до реактора принаймні під час об'єднаного (Ф, циклу виділення рідини та видалення стічних вод, що пройшли обробку, рухомий водозлив для збирання стічних ка вод, що пройшли обробку, для зменшення глибини рідини в останній зоні під час циклу вимикання подачі повітря до наперед визначеного її нижнього рівня з використанням розділювального пристрою (9), який містить бо горизонтально розміщений прямокутний зливний ящик, наповнений пінним загородженням, з'єднаний принаймні одним водоспускним елементом з обертальним валом барабана, оснащеного водозатримуючими прокладками та трубами для зняття повітряного запору, у яких пристрій додатково містить датчик (15) або зонд для визначення положення поверхневого шару мулу осадженої біомаси у другій або останній зоні, датчик (13) або зонд для вимірювання концентрації біомаси у другій або останній зоні, датчик або зонд для визначення 65 потенціалу окислення-відновлення біомаси у другій або останній зоні, контрольні засоби для функціонування між змінними положеннями встановлених точок рівня рідини, зазначеними як нижній рівень (8) води та верхній (7)32. A device for the biological removal of carbon, nitrogen and phosphorus from wastewater, which includes a partially closed water-retaining multi-zone cyclically aerated reactor with variable depth, which includes at least a first hydraulic zone and a last cyclically aerated hydraulic zone, which have in common;" maximum upper water level, designed to allow liquid transfer between zones at least during part of the air supply cycle, an unaerated initial reaction zone, an aerator for selectively subjecting the reactor contents to time-controlled repetitive cycles of air supply on and off, Ge" characterized in that the aerator comprises a grid system for generating air bubbles installed at the bottom of at least the second or last zone and means for directing the flow of process air to the reactor o for intra-reactor oxygen transfer at at least two different mass flow rates during the o air supply cycle, an inlet for supplying wastewater of incoming material to the mentioned first 5r Non-aerated zone, in the mentioned second or last zone - means for enabling the separation of wastewater and, material into at least the overhead flow that has undergone treatment, means for blocking the flow of wastewater from the incoming material to the first zones at least during the combined liquid separation and treated wastewater removal cycle, a valve or pump for removing the liquid contents from the second or last zone at least during the air-off cycle, a channel for transferring the liquid contents from the last zone to the first zone at least during the air supply cycle, control means to block the flow of incoming waste material and the flow of process air to the reactor at least during the combined (F) cycle of liquid separation and removal of treated wastewater, a movable spillway for collecting wastewater of treated water to reduce the depth of the liquid in the last zone during the air shut-off cycle to a predetermined lower level using a separator (9), which contains a horizontally placed rectangular drain box filled with a foam barrier, connected at least one downspout element with a rotating shaft of a drum equipped with water retention we are gaskets and pipes for removing air blockage, in which the device additionally contains a sensor (15) or a probe for determining the position of the surface layer of the sedimented biomass sludge in the second or last zone, a sensor (13) or a probe for measuring the concentration of biomass in the second or last zone, a sensor or probe for determining 65 the oxidation-reduction potential of the biomass in the second or last zone, control means for operating between the variable positions of the liquid level set points indicated as the lower (8) water level and the upper (7) рівень води, датчик (12) або зондувальні засоби для вимірювання концентрації розчиненого кисню та швидкості зміни концентрації розчиненого кисню біомаси у другій або останній зоні, завдяки чому в рухомій біомасі розміщено єдиний датчик для визначення концентрації розчиненого кисню, програмований контролер для визначення та аналізу у послідовних циклах послідовних швидкостей зміни концентрації кисню, взятих в кінці циклу включення подачі повітря у другій або останній зоні (4), автоматичне регулювання часу експлуатації під час кожного повного та послідовного циклу, оперування та визначення тривалості циклу вимкнення подачі повітря під час послідовних циклів в другій або останній зоні та визначення і використання часу виконання кожного циклу для видалення наперед визначеного об'єму суміші біомаси та стічного матеріалу у послідовних /о циклах вимикання подачі повітря з другої або останньої зони.water level, sensor (12) or probing means for measuring the dissolved oxygen concentration and the rate of change of the dissolved oxygen concentration of the biomass in the second or last zone, whereby a single sensor for determining the dissolved oxygen concentration is placed in the moving biomass, a programmable controller for the determination and analysis in successive cycles of successive rates of change of oxygen concentration taken at the end of the cycle of turning on the air supply in the second or last zone (4), automatic adjustment of the operating time during each complete and successive cycle, operation and determination of the duration of the cycle of turning off the air supply during successive cycles in the second or the last zone and determining and using the execution time of each cycle to remove a predetermined volume of the mixture of biomass and waste material in successive /o cycles of turning off the air supply from the second or last zone. 33. Пристрій за п. 31 або 32, який відрізняється тим, що біореактор (1) оснащають принаймні двома трубами для постачання повітря та керованими двигуном регулюючими клапанами подачі повітря таким чином, що керовані двигуном останні можуть послідовно і/або поперемінно відкриватися згідно із заданою програмою керування подачею повітря протягом циклу, а потім закриватися.33. The device according to claim 31 or 32, which is characterized in that the bioreactor (1) is equipped with at least two air supply pipes and motor-controlled air supply control valves in such a way that the motor-controlled latter can be opened sequentially and/or alternately according to a given program control the air supply during the cycle and then close. 34. Пристрій за п. 33, який відрізняється тим, що всі засоби керування подачею повітря експлуатуються узгоджено протягом циклу аерації або деякі з них закриваються, або усі вони відкриваються та закриваються згідно з представленою послідовністю операцій.34. The device of claim 33, wherein all of the air control means are operated in concert during the aeration cycle, or some of them are closed, or all of them are opened and closed according to the presented sequence of operations. 35. Пристрій за будь-яким з пп. 31-34, який відрізняється тим, що датчик концентрації розчиненого кисню або зонд є електронним датчиком кисню, здатним вимірювати швидкість зміни концентрації розчиненого кисню.35. The device according to any one of claims 31-34, characterized in that the dissolved oxygen concentration sensor or probe is an electronic oxygen sensor capable of measuring the rate of change of dissolved oxygen concentration. 36. Пристрій за будь-яким з пп. 31-35, який відрізняється тим, що друга або остання зона (4) становить більш ніж 50 процентів загального об'єму біореактора.36. The device according to any one of claims 31-35, characterized in that the second or last zone (4) is more than 50 percent of the total volume of the bioreactor. 37. Пристрій за будь-яким з пп. 31-36, який відрізняється тим, що біореактор виконано з вертикальними стінками із залізобетону (1) або конструкційної сталі або реактор - у формі відстійника з похилими, глиняними, укріпленими бетоном, облицьованими протифільтраційним покриттям або утримуваними бетоном с ов стінками.37. The device according to any of claims 31-36, which is characterized by the fact that the bioreactor is made with vertical walls of reinforced concrete (1) or structural steel, or the reactor is in the form of a sedimentation tank with inclined, clay, reinforced concrete, lined with an anti-filtration coating or held with concrete walls. 38. Пристрій за будь-яким з пп. 31-37, який відрізняється тим, що датчик розчиненого кисню розміщено у і) другій або останній зоні (4) або у трубопроводі з напірною течією, або трубі (10), через яку протікає частина вмісту з другої або останньої зони до неаерованої зони (3) для домішування до стічних вод, що надходять для очистки. о зо 38. The device according to any one of claims 31-37, which is characterized in that the dissolved oxygen sensor is placed in i) the second or last zone (4) or in the pipeline with pressure flow or the pipe (10) through which part of the content flows from the second or last zone to the non-aerated zone (3) for mixing with the wastewater entering for treatment. about zo 39. Пристрій за будь-яким з пп. 31-38, який відрізняється тим, що кожний біореактор має місце (11) для надходження стічних вод, наприклад у вигляді трубопроводу, зону (3) для суміші, що надходить, та Ме) розділювальний пристрій (9) з двигунним приводом, який містить рухомий в горизонтальному напрямі со прямокутний водозлив для приймання рідини, виконаний для видалення матеріалу, що плаває на поверхні, з'єднаний за допомогою водоспускного елемента з обертальним валом барабана, який має відповідні о з5 Водозатримуючі прокладки та труби для зняття повітряного запору, відповідні датчики для вимірювання со концентрації МІ 55, потенціалу окислення-відновлення та визначення поверхні поділу шару осадженого мулу, індикатори рівня та регульовані позиційні обмежувальні засоби для визначення змінного робочого верхнього та нижнього рівня води для кожного циклу.39. Device according to any one of claims 31-38, characterized in that each bioreactor has a place (11) for the inflow of wastewater, for example in the form of a pipeline, a zone (3) for the incoming mixture, and Me) a separation device (9) with a motor drive, which contains a horizontally movable rectangular liquid receiving chute, designed to remove material floating on the surface, connected by means of a chute element to the rotating shaft of the drum, which has suitable o c5 water retaining gaskets and pipes for removing air blockage, appropriate sensors for measuring MI 55 concentration, oxidation-reduction potential and determining the separation surface of the sedimented sludge layer, level indicators and adjustable positional limiters for determining the variable working upper and lower water levels for each cycle. 40. Пристрій за будь-яким з пп. 31-39, який відрізняється тим, що біомаса містить додане середовище « 70 Культивування, нерухоме або рухоме в одній з двох зон реактора. в с 40. The device according to any one of claims 31-39, which is characterized by the fact that the biomass contains an added medium « 70 Cultivation, stationary or mobile in one of the two zones of the reactor. in the village 41. Пристрій за будь-яким з пп. 31-40, який відрізняється тим, що розміри басейна реактора становлять наближено до 18 кг МІ 55 на квадратний метр площі його дна. ;» (22) (95) (ее) о 50 (42) Ф) іме) 60 б541. The device according to any of claims 31-40, which is characterized by the fact that the size of the reactor basin is approximately 18 kg of MI 55 per square meter of its bottom area. ;" (22) (95) (ee) o 50 (42) F) ime) 60 b5
UA97126186A 1995-06-22 1996-06-21 A method for treating waste material from the effluent water and an apparatus for realizing the same UA63890C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AUPN3711A AUPN371195A0 (en) 1995-06-22 1995-06-22 Improvements in wastewater treatment
PCT/AU1996/000379 WO1997000832A1 (en) 1995-06-22 1996-06-21 Controlling wastewater treatment by monitoring oxygen utilisation rates

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA63890C2 true UA63890C2 (en) 2004-02-16

Family

ID=3788051

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA97126186A UA63890C2 (en) 1995-06-22 1996-06-21 A method for treating waste material from the effluent water and an apparatus for realizing the same

Country Status (2)

Country Link
AU (1) AUPN371195A0 (en)
UA (1) UA63890C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
AUPN371195A0 (en) 1995-07-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5989428A (en) Controlling wastewater treatment by monitoring oxygen utilization rates
EP0854843B1 (en) Controlling wastewater treatment by monitoring oxygen utilisation rates
Oh et al. Oxygen inhibition of activated sludge denitrification
Münch et al. Simultaneous nitrification and denitrification in bench-scale sequencing batch reactors
Wilderer et al. Sequencing batch reactor technology
Cheng et al. Nitrification/denitrification in intermittent aeration process for swine wastewater treatment
GB2454797A (en) Treatment of wastewater
US7655143B2 (en) Carbon dioxide stimulation of nitrification in activated sludge reactors
CN101993174A (en) Integrated treatment process for coal mine sewage
EP3681843A1 (en) Simultaneous nitrification/denitrification (sndn) in sequencing batch reactor applications
WO1998030504A1 (en) Aerated removal of nitrogen pollutants from biologically degradable wastewaters
AU595177B2 (en) Nitrification/denitrification of waste material
AU712746B2 (en) Controlling wastewater treatment by monitoring oxygen utilisation rates
WO2014059990A1 (en) Improved process and system for biological water purification
UA63890C2 (en) A method for treating waste material from the effluent water and an apparatus for realizing the same
Ibrahim et al. Nutrients removal from domestic wastewater in Basrah city (southern Iraq) using combined A2/O bio contact oxidation technology
Kayser Activated sludge process
Derco et al. Biological nutrient removal in an intermittently aerated bioreactor
Izadi et al. The role of an adequate anaerobic mass fraction on RAS hydrolysis/fermentation for sustainable EBPR process
Gupta et al. Sequencing batch reactors
Choung et al. Nutrient removal and ORP monitoring in the intermittent aeration system with continuous inflow
Sun Attached-growth system for nitrification at low temperature
Al-Obaidi Aeration Tank Behavior in the Activated Sludge Wastewater Treatment Plant Startup Conditions Case study;(Wastewater Treatment plant of General Mosul hospital-IRAQ)
WO2005070838A1 (en) Water treatment by activated sludge
Rassu Temperature effects on extended aeration activated sludge process