Водоочистной комплекс с системой фильтров для глубокой биологической очистки промышленных сточных вод
Комплекс предназначен для очистки бытовых сточных вод и может быть использован для обработки сточных вод в регионах с ограниченными земельными ресурсами. Комплекс содержит приемную камеру, узел для удаления из воды крупных частиц, узел удаления из воды мелкодисперсных частиц, выполненный в виде системы флотаторов, аэротенк, проточные параллельно работающие отстойники для осветления воды из аэротенка, узел доочистки воды из отстойников, выполненный в виде системы параллельно работающих флотофильтров, станцию ультрафиолетового облучения очищенной воды. Компоновка узлов и элементов в комплексе выполнена в виде блоков при минимально возможных расстояниях между блоками и узлами и элементами в них, что позволяет сократить площадь, занимаемую комплексом, более чем в 30 раз и длину трубопроводов - с 1200 м до 90 м. Фиг. 1.
Комплекс предназначен для очистки сточных вод и может быть использован для обработки муниципальных сточных вод в регионах с ограниченными земельными ресурсами.
Известен комплекс для очистки сточных городских вод (RU, 2295501, C02F 9/14, 1/32, 1/52, 3/32, опубл. 20.03.2007), содержащий в качестве узлов и элементов последовательно соединенные между собой приемную камеру, узел для удаления из воды крупных частиц с решеткой и песколовкой, узел первичной обработки воды в виде параллельно работающих первичных отстойников для удаления взвешенных мелкодисперсных частиц, аэротенк, параллельно работающие вторичные отстойники, соединенные с приемной камерой для подачи в нее избыточного ила и с аэротенком для подачи в него возвратного активного ила, аэрируемые резервуары-биореакторы, соединенные с вторичными отстойниками и с узлом доочистки воды из отстойников, выполненным в виде последовательно соединенных прудов, устройство для механической очистки воды из прудов, станцию ультрафиолетового облучения воды и насосную станцию. От приемной камеры до насосной станции очищаемая вода движется самотеком.
Все элементы комплекса в соответствии со СНиП 2.4.03.85 размещены раздельно и связаны между собой трубопроводами. Занимаемая ими площадь при производительности комплекса 30000 м3/сутки равна 18 га, протяженность трубопроводов составляет 1200 м.
Значительная величина этих параметров комплекса является его недостатком.
Новым техническим результатом от использования предлагаемого комплекса является сокращение необходимой для его размещения площади и, соответственно, уменьшение протяженности трубопроводов.
Указанный результат достигается тем, что в водоочистном комплексе с самотечным движением воды, содержащем последовательно соединенные между собой приемную камеру, узел для удаления из воды крупных частиц, узел первичной обработки воды для удаления из нее мелкодисперсных частиц, аэротенк, параллельно работающие отстойники для осветления воды из аэротенка, узел доочистки воды из отстойников, станцию ультрафиолетового облучения очищенной воды, насосную станцию, согласно модели, узел первичной обработки воды выполнен в виде параллельно работающих флотаторов, узел для доочистки воды из отстойников выполнен в виде параллельно работающих флотофильтров, при этом компоновка элементов выполнена в виде блоков при минимально возможных расстояниях между блоками и узлами и элементами в них.
Минимально допустимые расстояния - это те расстояния, при которых движение воды из одного элемента в следующий осуществляется переливом без использования трубопроводов, но, при подаче образующихся в процессе очистки определенных жидких фаз на более высокую отметку в комплексе с использованием насосов, при минимальной длине трубопроводов.
На верхней отметке комплекса расположены приемная камера и совмещенный с ней узел для удаления из воды крупных частиц, который выполнен в виде набора параллельно-последовательно расположенных решеток (или сеток) с уменьшающимся фильтрующим зазором, например, от 2,0 до 0,5 мм, снабженных средствами для отбора уловленных загрязнений.
Используемый в узле первичной обработки воды флотофильтр позволяет обрабатывать воду со значительно большей объемной скоростью (в расчете, например, на единицу площади, занимаемой аппаратами) по сравнению со скоростью осветления воды в отстойниках. В этом узле целесообразно использовать флотофильтр по патенту RU, 2347751, С02К 1/00, 1/24, опубл. 27.02.2009).
Аэротенк в комплексе - это двухкоридорное устройство, снабженное турбоаэраторами для регулируемой аэрации воды.
Отстойники для осветления воды из аэротенка - это проточные аппараты с горизонтальным вводом воды с установленными внутри наклонными пластинами.
Узел для доочистки воды после отстойников - это флотофильтр (см. RU, 2347751, С02K 1/00, 1/24, опубл. 27.02.2009). Этот аппарат, выполненный в виде моноблока, предназначен для глубокой доочистки стоков по основным показателям (взвешенные вещества, БПК).
Станция ультрафиолетового облучения содержит аппараты трубного или канального типа.
На Фиг. 1 показана принципиальная блок-схема водоочистного комплекса с оптимальной компоновкой его элементов. При длине комплекса 162 м, ширине 30 м и площади 4864 м2 он обеспечивает очистку 30000 м3/сутки сточной воды. При необходимости можно соорудить 2 и более параллельно работающих одинаковых комплекса с пропорциональным увеличением производительности.
Длина трубопроводов в одном комплексе при занимаемой им площади 4864 м2 составляет 90 м.
Схема комплекса в плане показана на Фиг. 1, где 1 - решетки, 2, 12 - флотофильтры, 3 - мешалки погружные, 4 - денитрификатор, 5, 8 - секции аэротенка, 6, 7 - турбоаэраторы, 9 - иловые насосы, 10 - отстойники с наклонными пластинами, 11 - фильтры доочистки, 13 - фильтр-пресс, 14 - бункер для обезвоженных материалов, 15 - помещения для обслуживающего персонала.
Комплекс работает следующим образом.
Подаваемая в приемную камеру комплекса насосами вода для удаления из нее мусора и песка проходит через узел 1, выполненный в виде набора решеток или сеток.
Уловленный на решетках мусор и крупный песок поступает на пресс для отжима и далее в бункер 14 для мусора. Отжатая вода вместе со сточной водой из этого узла переливом поступает в узел первичной обработки, выполненный в виде флотофильтра 2. Предлагаемая в комплексе физико-химическая флотационная первичная обработка позволяет удалить из сточной воды до 95-98% взвешенных частиц, синтетических поверхностно-активных веществ (СПАВ), жиров, нефтепродуктов, а также значительную часть органических веществ, находящихся в коллоидном состоянии и в виде микровзвесей.
Образующийся во флотофильтре флотошлам переливом поступает на обезвоживающее оборудование, а вода из него поступает при перемешивании с использованием погружных мешалок 3 в денитрификатор 4 и далее в секции 5 и 8 аэротенков. Обезвоженный до сухости 35-40% шлам перерабатывают или используют в качестве топлива.
Секции аэротенков снабжены турбоаэраторами 6 и 8.
Устройство аэротенков позволяет создавать в них зоны нитрификации, денитрификации и дефосфотации. Так как из стоков на флотационной стадии очистки удалены практически все трудноокисляемые вещества (жиры, СПАВ и т.д.) и все взвешенные вещества, биологической очистке подвергаются лишь оставшиеся растворенные легкоразлагаемые органические вещества, что обеспечивает высокую степень очистки стоков и высокую объемную скорость процесса при небольшом приросте массы ила.
Из аэротенков иловая смесь, состоящая из очищенной воды и взвешенного в ней активного ила, иловыми насосами 9 подается в отстойники 10 с наклонными пластинами на илоотделение.
Часть отделенного ила насосом (например, эрлифтом) с минимально необходимым напором (не более 1000 мм вод. столба) возвращается в аэротенки, а избыточный активный ил откачивается во флотофильтр 2 в узле первичной обработки воды.
Вода из отстойников 10 переливом поступает в узел ее доочистки, состоящий из фильтров, доочистки 11 и флотофильтра 12. Вода во флотофильтре доочищается по основным показателям (содержание взвешенных веществ, БПК) до заданных величин. Уловленные загрязнения в виде флотошлама и вода от промывки фильтров 11 направляются в голову очистного комплекса (во флотофильтр 2).
Очищенная на флотофильтре 12 вода самотеком поступает на обеззараживание ультрафиолетовым облучением, после чего сбрасывается в водоемы. Часть очищенной воды поступает в специальный бассейн для использования на технологические нужды. Осадок из флотофильтра 12 поступает в фильтр-пресс 13 и после обезвоживания - в бункер 14. На схеме 15 - это помещение для обслуживающего персонала.
На схеме не показаны насосная станция, пресс, средство для обезвоживания флотошлама, насос (эрлифта), специальный бассейн для очищаемой воды, станция ультрафиолетового облучения.
Таким образом, использование высокопроизводительных эффективных очистных элементов вместо занимающих большую площадь отстойников и прудов-отстойников с естественным отстаиванием взвешенных веществ, использование аэротенка с принудительной регулируемой аэрацией воды при ее интенсивном перемешивании в процессе биологической обработки позволяет производить компоновку узлов и элементов (аппаратов) комплекса по блочному принципу, использовать стенки одного аппарата в качестве стенок смежных аппаратов с беструбным самотечным переливом роды из блока в блок или из аппарата в аппарат. Такая компоновка позволяет сократить площадь, занимаемую комплексом, более, чем в 30 раз, а длину трубопроводов - с 1200 до 90 м. Фиг. 1.
Водоочистной комплекс с самотечным движением воды, содержащий последовательно соединенные между собой приемную камеру, узел для удаления из воды крупных частиц, узел первичной обработки воды для удаления из нее мелкодисперсных частиц, аэротенк, параллельно работающие отстойники для осветления воды из аэротенка, узел доочистки воды из отстойников, станцию ультрафиолетового облучения очищенной воды, насосную станцию, отличающийся тем, что узел первичной обработки воды выполнен в виде параллельно работающих флотаторов, узел для доочистки воды из отстойников выполнен в виде параллельно работающих флотофильтров, при этом компоновка узлов и элементов выполнена в виде блоков при минимально возможных расстояниях между блоками и узлами и элементами в них.
