Устройство для биологической очистки сточных вод

(51) 02 3/30 (2011.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ использовано для полной биологической очистки для сточных вод. Повышение эффективности процессов дефосфатизации, нитрификации и денитрификации при биохимической очистке сточных вод осуществляется за счет того что, в анаэробной и аноксидной зонах размещена мешалка и плоскостная загрузка из цеолита Чанканайского месторождения, которые с иммобилизованной на загрузочном материале активной биомассой обеспечивают стабильность и устойчивость биологической системы, и интенсифицируют процессы дефосфатизации,нитрификации и денитрификации в устройстве, а включенные в устройство электрохимическая обработка способствует эффективному осаждению и предотвращению выноса активного ила, при этом снижается величина илового индекса.(72) Мырзахметов Менлибай Мырзахметович Оспанов Кайрат Тулегенович(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Казахский национальный технический университет им. К.И.Сатпаева Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД(57) Изобретение относится к биологической очистке сточных вод в анаэробных, аноксидных и аэробных условиях, в частности к биологической очистке вод от органических, фосфоросодержащих и азотосодержащих веществ, и может быть Изобретение относится к биологической очистке сточных вод в анаэробных, аноксидных и аэробных условиях, в частности к биологической очистке вод от органических,фосфоросодержащих и азотосодержащих веществ,и может быть использовано для полной биологической очистки для сточных вод. Наиболее близким по достигаемому эффекту является устройство для биологической очистки сточных вод Патент Российской Федерации 52397 1, от 27.03.2006, бюл.9, 02 3/30,содержащее трубопровод подвода сточных вод,аэротенк коридорного типа с образованными по длине аэротенка, по меньшей мере, по одной анаэробной, аноксидной и аэробной зонами,разделенными между собой поперечными перегородками с окнами, а также трубопровод рециркуляции возвратного ила, при этом в образованных зонах установлены аэраторы,сообщенные воздуховодом с источником подачи воздуха, а в анаэробной и аноксидной зонах размещена загрузка для иммобилизации микроорганизмов. Недостатком этого устройства является то, что плоскостная загрузка выполнена в виде блоков,создает оптимальные условия для наращивания биомассы в верхней части загрузки и исключает заиление в средней и нижней части. Вместе с тем использование искусственных материалов для изготовления плоскостных загрузок не обеспечивает нарастания достаточного слоя биомассы на поверхности материала из-за низкого электрокинетического потенциала,то есть притяжение за счет межмолекулярных сил. Устройство имеет перфорированные аэраторы в анаэробной и аноксидной зонах, при его использовании требуются дополнительные затраты на электроэнергию. Технической задачей изобретения является повышение эффективности процессов дефосфатации, нитрификации и денитрификации при биохимической очистке сточных вод. Поставленная задача решается за счет того, что устройство для очистки сточных вод, содержащее трубопроводы подачи и отвода сточных вод,аэротенк коридорного типа анаэробной, аноксидной и аэробной зонами, разделенными между собой поперечными перегородками с окнами, согласно изобретению в анаэробной и аноксидной зонах размещена мешалка и плоскостные загрузки из цеолита Чанканайского месторождения (Казахстан) и занимает 20 от общего объема анаэробной,аноксидной зоны соответственно, при этом устройство имеет узел для электрохимической обработки сточной воды. При размещении плоскостной загрузки из цеолита Чанканайского месторождения в анаэробной и аноксидной зонах на ней развивается биопленка специфического микробного биоценоза. Биопленка, вырастающая на загрузке, содержит преимущественно анаэробные гетеротрофные бактерии,адаптированные к поступающим в анаэробную зону органическим веществам и обеспечивающие их быстрое 2 сбраживание. В результате, интенсификация анаэробного сбраживания в анаэробной зоне вызывает увеличение скорости нитрификации в аэробной зоне аэротенка в расчете на 1 г активного ила. При более высокой устойчивости прикрепленных микроорганизмов к неблагоприятным воздействиям, связанных с изменениями характеристик поступающих стоков,увеличивается стабильность процесса кислотного сбраживания и уменьшается риск срыва процесса биологической дефосфатации. Введение в устройство электрохимической обработки способствует эффективному осаждению иловой смеси во вторичном отстойнике и снижения величины илового индекса. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности биохимической очистки воды и стабильности ее работы. На Фиг.1 и 2 изображена схема устройства для очистки сточных вод,которая содержит трубопровод 1 для входа сточной воды, плоскостная загрузка загруженная цеолитом 2, анаэробная зона 3, аноксидная зона 4, аэробная зона 5, мешалка 6,циркуляционный насос 7, узел электрохимической обработки 8, отстойник 9, трубопровод отвода 10 сточной воды, трубопровод 11 для удаления избыточного ила. Устройство работает следующим образом исходная сточная вода поступает по трубопроводу 1 имеющему плоскостную загрузку 2 анаэробную зону 3, где в анаэробных условиях происходит дефосфатация, при этом сточная вода смешивается с суспензией, поступающей из аноксической зоны 4. Регулирование расходов осуществляют с помощью затворной арматуры. Далее смесь из анаэробной зоны поступает в аноксическую зону 4, в которой биологическим методом происходит процесс денитрификации, при этом в не из зоны сепарации поступает возвратный ил, прошедший сепарацию в аэрационной камере после обработки в аэробной зоне нитрификации. При этом концентрация ила в смеси увеличивается в 1,5 раза по сравнению с анаэробной зоной. Далее вода из аноксической зоны поступает в аэробную зону 5, где происходит нитрификация и стабилизация активного ила. Перемешивание и подача кислорода воздуха в аэробную зону осуществляется механическим аэратором. Высокая скорость движения суспензии в аэротенке в сочетании с активным перемешиванием при помощи организации встречных потоков при рециркуляции и создаваемых дополнительно мешалками 6 расположенных в анаэробных и аноксидных зонах позволяет создавать мелкодисперсную структуру хлопьев с развитой поверхностью активного живого слоя, благодаря которому значительно увеличивается активность биологических процессов, соответственно, а значит,и степени очистки. Технология имеет в своей основе принцип саморегуляции,так как при увеличении гидравлической нагрузки или изменении концентраций загрязняющих веществ взвешенный слой осадка изменяет свой уровень в аэротенке таким образом, что количество необходимых веществ, поступающих при рециркуляции активного ила в зону денитрификации и далее в зону дефосфоризации, сбалансировано с количеством поступающих загрязнений. Это происходит за счет работы циркуляционного насоса 7, далее смесь сточной воды и активного ила из аэробной зоны поступает в промежуточную электрохимическую обработку 8. Электрохимическая обработка смесью сточной воды и активного ила оказывает существенное влияние на устойчивость коллоидной системы, при этом подаваемое напряжение на электрохимический блок позволяет снизить величину илового индекса. Далее электрохимически обработанная сточная вода поступает в отстойник 9. Циркуляционный активный ил из отстойника поступает в аэробную зону 5. Очищенная вода собирается в карман, потом по трубопроводу 10 отводится из устройства и удаление избыточного ила осуществляется через трубопровод 11. Предлагаемое малогабаритное устройство для очистки сточных вод производительностью 36 м 3/сутки изготавливается из листового металла шириной 1,5 м, длиной 5,0 м и высотой 2,0 м и рекомендуется для очистки сточных вод группы зданий, больниц, санаториев, малых населенных пунктов, а также для небольших промышленных предприятий. Устройство обеспечивает высокую степень очистки сточных вод. Концентрация в сточной воде, поступающей в устройство взвешенных веществ 60-120 мг/л, биохимическая потребность в кислороде (БПК 5) - 80-110 мг/л, азот общий 10-40 мг/л, фосфор общий 1-5 мг/л. Сточная вода, прошедшая цикл обработки, содержит 3-6 мг/л взвешенных веществ, 2-7 мг/л БПК 5, азот общий 2,5-8 мг/л, фосфор общий 0,3-1,5 мг/л. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Устройство для биологической очистки сточных вод, содержащее трубопровод подвода сточных вод,аэротенк коридорного типа с образованными по длине аэротенка, по меньшей мере, по одной анаэробной, аноксидной и аэробной зонами,разделенными между собой поперечными перегородками с окнами, а также трубопровод рециркуляции возвратного ила, а в анаэробной и аноксидной зонах размещена загрузка для иммобилизации микроорганизмов и аэратор,отличающееся тем, что в анаэробной и аноксидной зонах установлены мешалки, плоскостные загрузки из цеолита Чанканайского месторождения(Казахстан) и занимают 20 от общего объема анаэробной, аноксидной зоны соответственно, а также каждая зона имеет трубопровод рециркуляции возвратного ила, при этом только аэробная зона снабжена аэратором и дополнительно содержит узел электрохимической обработки сточной воды для эффективного осаждения иловой смеси и снижения величины илового индекса во вторичном отстойнике.