Способ очистки сточных вод

(51) 01 24/46 (2006.01) 01 24/48 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ такие агрегаты часто выходят из строя, требуют значительного объема эксплуатационных затрат на восстановления поверхности мембраны после заиления или повреждения от абразивного износа. Предложенный способ очистки сточных вод отличается от существующих тем, что предварительно очищенная вода из биореактора в резервуар мембранного модуля подается после дополнительной механической очистки ее в гидроциклоне,смонтированного к канализационному насосу,имеющей гидравлическую связь с уровнем воды в резервуаре,что способствует достижению нанофильтрационного режима очистки воды без осложнения на поверхности мембраны.(56) Технология МБР (мембранного биореактора) для применения на канализационных очистных сооружениях г. Астаны, 2007(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД(57) Опыт эксплуатации мембранных способов очистки сточных вод показывают, что они не особо приспособлены к задерживанию взвешенных веществ и механических примесей. Из-за этого, 21444 Изобретение относится к системе водоснабжения и канализации, в частности к установкам для механической и биологической очистки сточных вод. Известен способ очистки природных вод от органических примесей с помощью мембранной технологии /Патент РФ,2190574, Способ очистки природных вод от органических примесей МПК В 01 24/10 /Алиев З.М., Загородникова Г.В. Б.И.,25, 1995/. Однако он преимущественно предназначен для очистки отдельных компонентов производственнобытовых составляющих,что ограничивают технологические возможности агрегата и не позволяют улучшить качество используемой воды в целом. Наиболее близким по назначению и технической сущности к заявленному способу является способ,описанный в /Технология МБР (мембранного биореактора) для применения на канализационных очистных сооружениях г.Астаны, 2007 г./. Принцип осуществления данного способа заключается в пропускании исходной воды через полупроницаемую мембрану и на этой основе достижение разделение потока на очищенную воду и на сконцентрированный раствор примесей. Это происходить за счет рационального сочетания биологической очистки с известной мембранной фильтрацией. При этом достигается соблюдение санитарно-эпидомологических норм, повышение концентрации активного ила, а также возможность оптимизации и увеличения производительности существующих систем биологической очистки. Реакторы могут располагаться в отдельном резервуаре, так и непосредственно устанавливаться в аэротенке, т.е. в камере биологической очистки. Однако, при данном способе, мембрана из гибкого полого волокна имеет большую удельную площадь фильтрования, быстро загрязняется и теряет производительность по очистке. Плоские мембраны,отличающиеся стабильной производительностью, не промываются обратным потоком, из-за чего плохо очищаются. Опыт применение указанного способа показывает, что наряду с вышеуказанными недостатками, также на их работу отрицательно влияют остаточные твердые механические частицы,имеющиеся в сточных водах после предварительной очистки. Они приводят к преждевременному износу элементов очистного рабочего органа, быстрому загрязнению мембраны. Используемые, при этом,базовые установки типа Микродин не очень приспособлены для улавливания взвешенных веществ. Показатели их по этим ингредиентам равнялись 27-30 мг/дм 3, что более 100 раз выше ПДК для хозпитьевого и культурно - бытового водопользования. Задачей настоящего изобретения является повышение степени очистки сточных вод от механических примесей, путем предварительной доочистки обрабатываемых вод с использованием гидроциклонов. Поставленная цель достигается тем, что при этом исходная сточная вода первоначально подается в 2 биореактор, а из него в мембранный модуль с помощью канализационного насоса, снабженного гидроциклоном. В мембранный модуль очищаемая вода поступает без механических примесей и взвешенных веществ. Технологическая схема очистки сточных вод по предлагаемому способу (см. фиг.) включает аэротенк (биореактор) 1 канализационный насос 2,снабженный гидроциклоном 3. Насос при помощи кабеля 4 соединен к щиту автоматического управления 11. Для подачи очищенной воды из гидроциклона в резервуар 6 предусмотрена сливная линия 5, в конце которой установлен насадок гидромонитор 15. С помощью последнего осуществляется размыв(рециркуляция) уплотненного активного ила на нижней части мембранного модуля 7. Подача сжатого воздуха в мембранный модуль производится компрессором 8,а всасывания очищенной воды из модуля - с помощью вакуум - насоса 9. Объем подаваемой к потребителю воды регистрируется с использованием расходомера 10, а давление в сетиобразцовыми манометрами 12. На всасывающем патрубке гидроциклона имеется задвижка 13. Мембранный модуль подвешен на тросу 14. Уровень воды в резервуаре контролируется за счет действия поплавка 16,который при изменении положение подает команду через автоматического управления насосам 2 и 9. Сущность принятого способа доочистки сточных вод с применением мембранного модуля,снабженного гидроциклоном заключается в следующем. После предварительной очистки на песколовке сточная вода поступает в аэратор-биореактор 1, где растворенные вещества питается бактерией. Требуемый объем кислорода подается в биомассу специальной системой. Разделение активного ила и воды происходит внутри мембранного биореактора. Затем производится подача очищенной воды из биореактора 1 в ультрафильтрационный модуль 7,установленного в отдельном резервуаре 6, с помощью канализационного насоса 2 с гидроциклоном 3. При этом, в резервуаре постоянно осуществляется рециркуляция с соотношением воды и шлама на 41, т.к. в ином случае может происходить уплотнение ила. Доочищенная вода(пермеат) после фильтрации через мембрану 7 отводиться потребителю путем вакуумирования с помощью насоса 9. В процессе фильтрации активный ил обезвоживается и образующийся на поверхности мембранного модуля некоторая его часть требует удаления. Для облегчения перемещения взвешенных веществ модуль оборудован дополнительной системой аэрации с компрессором 8, которая образует восходящий поток вдоль поверхности мембраны. Установлено, что глубина погружения очистного аппарата ниже уровня сточной воды в резервуаре должна составлять 0,2-0,25 м. При работе с большим расходом воды в аэротенке или резервуаре можно устанавливать по 5-10 модулей в одном блоке. 21444 В начале работы режим функционирования мембранного модуля соответствует режиму обычного биореактора, как по биологическим характеристикам, так и по производительности. Очистка сточной воды начинается с низким давлением и расходом менее 10 л/ч, чтобы происходила адаптация установки к испытуемым условиям. Затем эти параметры повышаются в течение 4-6 дней. Образовавшиеся пены на поверхности воды за счет аэрации удаляются механическими, физическими или химическими способами. При использовании химических способов предварительно проверяется наличие разрушающего воздействия реагентов на мембрану. При осуществлении рабочего цикла продолжительность фильтрации колеблется в пределах 8-10 мин., а паузы - 2-3 мин. Эффективность указанного способа очистки сточных вод подтверждена результатами испытаний на опытных образцах. Установлено,что использование гидроциклонного устройства перед мембранным модулем значительно улучшает его функционирования, повышает степень очистки воды в комплексе от взвешенных веществ и механических примесей. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ очистки сточных вод, заключающийся в пропускании исходной воды через полупроницаемую мембрану и на этой основе достигающее разделение потока на очищенную воду и на сконцентрированный раствор примесей,отличающийся тем, что предварительно очищенная вода из биореактора в резервуар мембранного модуля подается после дополнительной механической очистки ее в гидроциклоне, смонтированного к канализационному насосу, имеющей гидравлическую связь с уровнем воды в резервуаре,что способствует достижению нонофильтрационного режима очистки воды без осложнения на поверхности мембраны.