НИРС на тему: Установка глубокой биологической очистки сточных вод и обработка осадков «ШКТЖ»

Изобретение относится к биологической очистке сточных вод малых населённых пунктов и может быть использовано в коммунальном хозяйстве и различных отраслях промышленности для очистки бытовых и близких к ним по составу сточных вод.

Известны установки биологической очистки, включающие в себя аэротенки, работающие в режиме полного окисления или в режиме продлённой аэрации с отдельной стабилизацией избыточного активного ила. В большинстве случаев установки не включают первичные отстойники, в качестве вторичных используют либо отдельно расположенные, либо скомпонованные вместе с аэротенками ёмкости.

При необходимости более глубокой очистки установки снабжают фильтрами, которые удаляют взвешенные вещества, обусловленную этими веществами часть органических загрязнений и общего фосфора. Соединения азота на фильтрах практически не удаляются.

Недостатками этих установок являются не очень высокая степень очистки, нестабильность качественного состава очищенной сточной воды, вызванная значительной неравномерностью состава и расхода сточных вод малых населённых мест, поступающих на очистные сооружения, а так же большой объём установок. Если значительное время аэрации в аэротенке (24 часа) обеспечивает усреднённое качество состава обрабатываемой воды, то неравномерность её расхода не сглаживается.

Чем выше требования к качеству очищенной воды, тем желательнее исключить отрицательное влияние на работу сооружений нестабильности их гидравлического режима.

Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому являются установка глубокой биологической очистки сточных вод типа «Ручей» и универсально-сборные станции.

Сточные воды проходят приёмную камеру, песколовки и измерительный лоток, поступают на биологическую очистку, затем на глубокую очистку. Блок биологической включает анаэробный биореактор, аэротенк с насадками для прикреплённых культур, отстойник со взвешенным слоём и тонкослойными элементами. Блок глубокой очистки включает аэробный биореактор, отстойник и контактный резервуар.

Недостатками установки являются низкая степень очистки, а так же нестабильность качественного состава очищенной сточной воды засчёт неравномерности расхода и состава сточных вод, подаваемых на очистку.

Технологический результат, полученный от использования предложенной установки, заключается в высокой степени и стабильности глубокой очистки сточных вод от органических соединений, соединений азота и фосфора, нефтепродуктов, образующихся осадков, а так же снижения объёмов технологических ёмкостей.

На чертеже представлена схема установки.

Установка содержит насосную станцию, включающую приёмную камеру 1, насосы 2, на напорной линии которых установлена ёмкость 3 с трубопроводом 4 сброса избыточного расхода с пробковым краном 5 и расходомером 6, приёмную камеру 7 с решёткой 8, установленной в канале под углом 60 к горизонтали и выполненной из металлических прутков круглого сечения с возможностью вращения вокруг горизонтальной ости, закреплённой на бортах канала, и боипасным каналом 9 со своей решёткой, расположенной в центре песколовки, сетчатым ящиком 12 для накопления и обтекания песка, поддоном 13 возврата воды из 12 в приёмную камеру, и отводным каналом 14, разделённым на два канала, каждый из которых снабжён имбером 15 и измерительными водосливом 16. Первичный отстойник — биореактор 17 с ершовой загрузкой 18 и аэробный стабилизатор 19, совмещённые в одной ёмкости и разделённые сплошной продольной перегородкой 20. Первичный отстойник — биореактор 17 снабжён регулируемым зубчатым водосливом 21, соединённым с первичным аэротенком 22 с пористым наполнителем 23 и эрлифтом 24 с бачком 25 постоянного расхода. Для подачи постоянного расхода во вторичный отстойник 26 с тонкослойными модулями 27 и регулируемым зубчатым водосливом 21, соединённым лотком-регенератором 28 возвратного ила с эрлифтом 29 перекачки избыточного активного ила в аэробный стабилизатор, по дну которого проходит дырчатый трубопровод 30 для барботажа, вторичный аэротенк 31 с ершовой загрузкой 18 из смеси лавсана и капрона, третичный отстойник 32, снабжённый эрлифтом 35 перекачки биоплёнки в аэробный стабилизатор 19 с тонкослойными модулями, выполненными из ершовой загрузки 33 и отвод 34 очищенной воды, песковые 36 и иловые 37 площадки.

Установка работает следующим образом. Сточную воду подают в приёмную камеру 7. Учитывая, что производительность насосов не совпадает с производительностью очистных сооружений, на напорной линии установлены ёмкость 3 с трубопроводом 4 сброса избыточного расхода в приёмную ёмкость 1 и расходомер 6, с целью контроля за расходом подаваемым на установку. Приёмная камера 7 служит для гашения напора стоков, оттуда вода поступает на решётку 8 с ручным удалением сбросов. Решётка устанавливается в канале под углом 60 к горизонтали, на случай не своевременного удаления отбросов с решётки, предусмотрен боковой бойпасный канал 9, отгороженный от основного вертикальными решётками. После решёток стоки по трубе подают в тангенциональную песколовку 10 под уровень воды. Песок, осевший в песколовке, эрлифтом 11, расположенным в центре песколовки, попадает в сетчатый ящик 12 для накопления и обтекания, оттуда вода перетекает в поддон 13 с последующим возвратом в приёмную камеру 7, из сетчатого ящика песок попадает на песковые площадки 36. По верхнему краю песколовки 10 расположен кольцевой желоб для осветлённых стоков, из него по отводному каналу 14 воду подают в первичный отстойник-биореактор 17 с ершовой загрузкой 18. Отводной канал 14 разделён на два канала, каждый снабжён шибером 15 и измерительным водосливом 16, которые используются для подачи равных расходов на два блока очистных сооружений. В случае работы одного блока, второй канал перекрывают шибером.

В отстойнике-биореакторе 17 ведут аэробную обработку воды с использованием иммобилизованных на ершовой загрузке 18 микроорганизмов, происходит снижение взвешенных веществ стоков до 50%. Для регенерации насадки под ней установлены дырчатые трубопроводы сжатого воздуха. Регенерация идёт периодически в часы минимального притока стоков. Первичный отстойник-биореактор совмещён в одной ёмкости с аэробным стабилизатором 19 и разделён продольной перегородкой 20. Из отстойника-биореактора через зубчатый водослив 21, осветлённую воду по лотку вместе с рециркулирующим активным илом подают в первичный аэротенк 22, аэрационная зона которого оборудована контейнером с пористым наполнителем 23 для фиксации микроорганизмов. Контейнеры находятся под аэраторами. Подача смеси стоков и рециркулирующего активного ила приближает режим работы аэротенка к режиму реактора-вытеснителя, обеспечивающего более эффективное удаление органических соединений и соединений фосфора, чем реактор-смеситель. Первичный аэротенк 22 является регулирующим резервуаром, уровень в нём может быть переменным, предназначен для биоочистки стоков от органических соединений и равномерной подачи воды на последующие сооружения. Для постоянного уровня и расхода во вторичном отстойнике 26, первичный аэротенк 25 снабжён эрлифтом 24 с бачком 25 постоянного расхода с помощью водослива с постоянным уровнем для перекачки иловой смеси из первичного аэротенка 22 во вторичный отстойник 26, который оборудован тонкослойными модулями 27. Рециркулирующий активный ил из отстойной зоны поступает в лоток-регенератор 28 возвратного ила, по дну которого проходит дырчатый трубопровод 30. Из лотка-регенератора избыточный активный ил эрлифтом 29 перекачивается в аэробный стабилизатор 19, куда так же поступает часть оседающих веществ исходной воды из отстойника-биореактора 17 и минерализованная плёнка, отделяющаяся от насадки отстойника-биореактора в процессе регенерации насадки. Очищенную воду через регулируемый зубчатый водослив 21 подают во вторичный аэротенк 31, оборудованный волокнистой насадкой для фиксации микроорганизмов. Насадки расположены надо аэраторами и работают в режиме постоянной регенерации. Воду из вторичного аэротенка подают в третичный отстойник 32, оборудованный тонкослойными модулями, выполненными в виде решётки из ершовой загрузки. Очищенную сточную воду отводят по лотку из сооружений. Избыточную биомассу эрлифтом 35, подают в аэробный стабилизатор 19, откуда стабилизированный осадок попадает на иловую площадку 37. Вторичный аэротенк 31 работает с регулируемым расходом, что обеспечивает стабильность показателей качества очищенной воды.

Ведение технологически глубокой биологической очистки на предложенной установке позволяет обеспечить очистку сточной воды до следующих показателей:

взвешенные вещества — 5 мг/л.

— 4 мг/л нефтепродукты, снижение на — 50%.

аммонийный азот — 2 мг/л нитраты — 10 мг/л.

фосфор (по, снижение на — 50 мг/л.