Установка для биологической очистки сточных вод

Полезная модель относится к области биологической очистки сточных вод и может быть использована в установках для очистки хозяйственно-бытовых и близких к ним по составу сточных вод. Установка для биологической очистки сточных вод, содержит трубопроводы подачи воды на очистку и отвода очищенной воды, систему пневматической аэрации и установленные последовательно аэробный нитрификатор и анаэробный денитрификатор, оснащенные носителями для иммобилизованной микрофлоры, отстойник-осветлитель, оборудованный трубопроводами рециркуляции и отвода активного ила, и фильтр доочистки, оснащенный носителем иммобилизованной микрофлоры. Отличием установки, согласно полезной модели является то, что нитрификатор и денитрификатор размещены в одной камере и отделены один от другого продольной вертикальной перегородкой, установленной в камере с зазорами относительно ее торцевых стенок, при этом система пневматической аэрации размещена в нитрификаторе, денитрификатор снабжен механической мешалкой, а в качестве носителей иммобилизованной микрофлоры в нитрификаторе, денитрификаторе и в фильтре доочистки установлена призматическая пластмассовая загрузка.

Полезная модель относится к области биологической очистки сточных вод и может быть использована в установках для очистки хозяйственно-бытовых и близких к ним по составу сточных вод.

Известны многочисленные технологические схемы очистки сточных вод, использующие многоступенчатую анаэробно-аэробную обработку сточных вод с использованием иммобилизованной и взвешенной микрофлоры.

Известна установка для биологической очистки сточных вод, состоящая из цилиндрического корпуса, центральной цилиндроконической камеры анаэробной обработки - денитрификации с аксиальным вертикальным трубопроводом подачи очищаемой воды, коаксиальных: камеры отстаивания и камеры аэрации, предназначенной для нитрификации, оснащенной аэраторами в придонном пространстве и загрузкой для иммобилизации микрофлоры, встроенная камера анаэробной обработки также оснащена загрузкой для иммобилизации микрофлоры и системой пневматической регенерации загрузки, лотком для перелива иловой смеси в верхней части камеры и вертикальным коллектором для отведения осадка - активного ила из придонной камеры анаэробной обработки, при этом камера отстаивания, размещенная между камерами аэрации и анаэробной обработки, оснащена тонкослойными модулями для разделения иловой смеси на активный ил, осаждающийся на тонкослойных модулях и рециркулируемый эрлифтами в камеру аэробной обработки, и осветленную воду, отводимую через водосборные лотки, (см. патент РФ №2209778, МПК C 02 F 3/₃₀).

Недостатком известной установки является невысокая степень очистки сточных вод. вызванная отсутствием непрерывной рециркуляции иловой смеси в камере анаэробной обработки, кроме того недостатком установки является ее конструктивная сложность.

Наиболее близкой по технической сущности и совокупности существенных признаков к заявленной является модульная установка анаэробной - аэробной биологической очистки сточных вод, содержащая трубопроводы подачи воды на очистку и отвода очищенной воды, систему пневматической аэрации и установленные последовательно анаэробный биореактор, аэробный биореактор, отстойник, снабженный эрлифтом с трубопроводом рециркуляции активного ила, биореактор доочистки с загрузкой для прикрепленной микрофлоры и камеру обеззараживания, при этом анаэробный биореактор выполнен с пирамидальным дном для сбора осадка и снабжен трубопроводом для отвода осадка, центральной, не доходящей до дна,

перегородкой, образующей камеру биосорбции, лотком с регулируемым биосливом и загрузкой для прикрепленной микрофлоры, армированной металлом, и расположенной по периферии центральной цилиндрической перегородки, камера биосорбции снабжена в нижней части аэратором, аэробный биореактор снабжен на входе струенаправляющей не доходящей до дна перегородкой, отстойник выполнен с пирамидальным дном для сбора активного ила и снабжен на входе струенаправляющей, не доходящей до дна, перегородкой и блоком тонкослойных элементов в верхней части, биореактор доочистки разделен герметичной перегородкой на две секции, каждая из которых снабжена струенаправляющей, на доходящей до дна, перегородкой и соединена с камерой обеззараживания, (см. патент РФ №2220918, МПК C 02 F 3/₃₀).

Недостатком известной установки является недостаточная степень очистки точных вод, а также конструктивная сложность установки.

Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является создание установки для очистки сточных вод, обеспечивающей высокую степень очистки сточных вод, превышающую известную из уровня техники.

Технический результат, обеспечиваемый при использовании заявленной полезной модели, заключается в интенсификации процессов нитри/денитрификации за счет обеспечения цикличности режимов аэробной и анаэробной обработки иловой смеси сточных вод внутри сообщенных между собой нитрификаторе/ и денитрификаторе.

Задача решена, а технический результат достигается путем создания установки для биологической очистки сточных вод, содержащей трубопроводы подачи воды на очистку и отвода очищенной воды, систему пневматической аэрации и установленные последовательно аэробный нитрификатор и анаэробный денитрификатор, оснащенные носителями для иммобилизованной микрофлоры, отстойник-осветлитель, оборудованный трубопроводами рециркуляции и отвода активного ила, и фильтр доочистки, оснащенный носителем иммобилизованной микрофлоры, отличием которой, согласно полезной модели, является то, что нитрификатор и денитрификатор размещены в одной камере и отделены один от другого продольной вертикальной перегородкой, установленной в камере с зазорами относительно ее торцевых стенок, при этом система пневматической аэрации размещена в нитрификаторе, денитрификатор снабжен механической мешалкой, а в качестве носителей иммобилизованной микрофлоры в нитрификаторе, денитрификаторе и фильтре доочистки установлена призматическая пластмассовая загрузка.

Проведение процессов нитри/денитрификации при очистке сточных вод в одном технологическом блоке с одновременным использованием пневматической аэрации и механического перемешивания обеспечивает их интенсификацию и, соответственно, повышение степени

очистки сточных вод, за счет создания круговой циркуляции иловой смеси внутри расположенных в одном технологическом блоке и сообщенных между собой нитрификаторе и денитрификаторе.

Целесообразно, чтобы что в верхней части отстойника-осветлителя был установлен водораспределительный лоток, на днище которого закреплены направляющие перегородки.

Водораспределительный лоток с закрепленными на его днище направляющими перегородками обеспечивает повышение качества осветления благодаря равномерному распределению иловой смеси в объеме отстойника - осветлителя.

На Фиг. 1 изображена заявленная установка, вид сверху в разрезе, на Фиг.2 - разрез А-А по Фиг.1, на Фиг.3 - разрез Б-Б по Фиг.1, на Фиг.4 - разрез В-В по Фиг.1.

Заявленная установка для биологической очистки сточных вод представляет собой единый технологический резервуар, выполненный из толстолистовой стали толщиной (5-6)мм с усиленным антикоррозийным покрытием, геометрические параметры резервуара определяются производительностью установки. Основанием под технологический резервуар, как правило, служит монолитная или сборная железобетонная плита.

Общий объем технологического резервуара, далее резервуара 1 образован боковыми стенками 2 и днищем 3. Внутреннее пространство резервуара 1 вертикальными поперечными водонепроницаемыми перегородками 4 и 5 разделено на технологические камеры, в которых последовательно размещены нитри/денитрификатор 6, гравитационный отстойник - осветлитель 7, и фильтр доочистки 8.

Камера, в которой размещен нитрификатор/денитрификатор 6, в свою очередь продольной вертикальной перегородкой 9, установленной в камере с зазором относительное торцевых боковых стенок, одной из которых является перегородка 4, разделена на сообщенные между собой нитрификатор 10 и денитрификатор 11. Нитрификатор 10 оборудован пневматической системой аэрации 12, обеспечивающей подачу сжатого воздуха в нитрификатор 10 и перемешивание его со сточными водами, которые подаются в нитрификатор 10 по трубопроводу подачи сточных вод на очистку 13. Денитрификатор 11 снабжен электромеханической мешалкой 14, обеспечивающей механическое перемешивание и круговую циркуляцию иловой смеси по всему сечению нитрификатора 10 и денитрификатора 11.

Для эффективного образования устойчивого плавного кругового движения потока сточных вод с иловой смесью по всему сечению нитрификатора 10 и денитрификатора 11 их внутренние торцевые стенки имеют округлую форму.

Внутри нитрификатора 10 и денитрификатора 11 размещены кассеты с призматической пластмассовой загрузкой 15, например, ПР-50, с иммобилизованной на ней микрофлорой,

предназначенные для накопления аэробной и анаэробной биомассы за счет развитой шероховатой поверхности загрузки и обеспечения процессов глубокой нитри/денитрификации.

Нитрификатор 9 посредством патрубка 16 сообщен с гравитационным отстойником - осветлителем 7, по периметру которого размещен водораспределительный лоток 17 с закрепленными на нем направляющими перегородками 18 и воронкой 19 для сбора иловой смеси. В гравитационном отстойнике - осветлителе 7 также размещены технологические трубопроводы, сообщенные с системой подачи сжатого воздуха для создания эрлифтной тяги. Соответственно трубопровод 20, обеспечивающий циркуляцию активного ила, трубопровод 21, обеспечивающий удаление избыточного активного ила, и трубопровод 22, обеспечивающий удаление плавающих веществ.

Гравитационный отстойник - осветлитель 7 посредством переливного трубопровода 23 сообщен с фильтром доочистки 8, внутри которого размещены кассеты с фильтрующей загрузкой, в качестве которой, также как в нитрификаторе 10 и денитрификаторе 11, использована призматическая пластмассовая загрузка 15 с иммобилизованной на ней микрофлорой, например, PП-50. Для обеспечения промывки фильтра доочистки 8 в его подфильтровом пространстве установлен дырчатый воздуховод 24, для удаления грязной промывной воды в его надфильтровом объеме установлен сборный лоток 25, в рабочем состоянии затопленный. Для сбора отфильтрованной очищенной воды в фильтре доочистки 8 установлена вертикальная разделительная перегородка 26, образующая в нем накопитель 27 отфильтрованной очищенной воды. Фильтр доочистки 8 оснащен трубопроводом 28 отвода очищенной воды, оборудованным сборной воронкой 29, размещенной накопителе 27.

Установка работает следующим образом.

Сточные воды по трубопроводу 13 подают в нитрификатор 10 и сообщенный с ним денитрификатор 11, в которых с помощью системы пневматической аэрации 12 и электромеханической мешалки 14, создают механическое перемешивание и круговую циркуляцию сточных вод с иловой смесью по всему объему (сечению) нитрификатора 10 и денитрификатора 11. Кассеты с призматической пластмассовой загрузкой 15, например, ПР-50, с иммобилизованной на ней микрофлорой, предназначенные для накопления активной биомассы (активных микроорганизмов) на развитой шероховатой поверхности, загрузки 15, обеспечивают биологическую очистку сточных вод за счет регенерации активного ила с последующей сорбцией загрязнений на активном иле. При этом в нитрификаторе 10 в аэробных условия, за счет аэрации сжатым воздухом, при длительном пребывании, осуществляется биологическая очистка сточных вод до стадии нитрификации в присутствии возвратного активного ила, поступающего из отстойника - осветлителя 7. За счет круговой циркуляции, смесь сточных вод и нитрифицированного ила поступает в денитрификатор 11, где в анаэробных условиях, без

доступа воздуха, за счет жизнедеятельности денитрифицирующих и дефосфатирующих бактерий, нитраты и фосфаты расщепляются с образованием азота и кислорода. На развитой шероховатой поверхности призматической пластмассовой загрузки 15, с иммобилизованной на ней микрофлорой, размещенной в денитрификаторе 11, в нем происходит накопление анаэробной биомассы, обеспечивающей интенсификацию процесса денитрификации.

Далее из денитрификатора 11 иловая смесь сточных вод по патрубку 16 поступает в гравитационный отстойник - осветлитель 7 и попадает на водораспределительный лоток 17, который обеспечивает равномерное распределение иловой смеси в объеме отстойника - осветлителя 7 за счет наличия направляющих вертикальных перегородок 18, обеспечивающих ломинарное направление движения нисходящего потока иловой смеси. Иловая смесь проходя через отстойник - осветлитель 7 осветляется, при этом осадок оседает в нижней части отстойника - осветлителя 7, а осветленная вода собирается сборной воронкой 19, размещенной в центре осветления.

Размещенные в отстойнике - осветлителе 7 технологические трубопроводы, сообщенные с системой подачи сжатого воздуха для создания эрлифтной тяги обеспечивают циркуляцию активного ила, удаление избыточного активного ила из установки, удаление плавающих веществ. Соответственно трубопровод 20 обеспечивает циркуляцию активного ила, трубопровод 21 обеспечивает удаление избыточного активного ила, а трубопровод 22 - удаление плавающих веществ.

Из отстойника - осветлителя 7 по переливному трубопроводу 23 осветленная вода самотеком поступает в фильтр доочистки 8, оборудованный призматической пластмассовой загрузкой с иммобилизованной на ней микрофлорой, за счет которой происходит доочистка осветленных сточных вод до нормативных требований. Для сбора отфильтрованной очищенной воды в фильтре доочистки 8 установлена вертикальная разделительная перегородка 26, образующая в нем накопитель 27 отфильтрованной очищенной воды, из которого по трубопроводу 28, оборудованному сборной воронкой 29 очищенная вода направляется на обеззараживание, а затем для вторичного использования.

В процессе очистки происходит обрастание призматической пластмассовой загрузки 15, что приводит к необходимости ее периодической промывки. Для обеспечения промывки фильтра доочистки 8 в его подфильтровом пространстве установлен дырчатый воздуховод 24, для удаления грязной промывной воды в его надфильтровом объеме установлен сборный лоток 25, в рабочем состоянии затопленный.

Заявленная установка по сравнению с известными обеспечивает более высокую степень очистки сточных вод с одновременным упрощением конструкции.

1. Установка для биологической очистки сточных вод, содержащая трубопроводы подачи воды на очистку и отвода очищенной воды, систему пневматической аэрации и установленные последовательно нитрификатор и денитрификатор, оснащенные носителями для иммобилизованной микрофлоры, отстойник-осветлитель, оборудованный трубопроводами рециркуляции и отвода активного ила, и фильтр доочистки, оснащенный носителем иммобилизованной микрофлоры, отличающаяся тем, что нитрификатор и денитрификатор размещены в одной камере и отделены один от другого продольной вертикальной перегородкой, установленной в камере с зазорами относительно ее торцевых стенок, при этом система пневматической аэрации размещена в нитрификаторе, денитрификатор снабжен механической мешалкой, а в качестве носителей иммобилизованной микрофлоры в нитрификаторе, денитрификаторе и в фильтре доочистки установлена призматическая пластмассовая загрузка.

2. Установка для биологической очистки сточных вод по п.1, отличающаяся тем, что в верхней части отстойника-осветлителя установлен водораспределительный лоток, на котором закреплены направляющие вертикальные перегородки.