Установка для біологічної очистки господарсько-побутових і промислових стічних вод

Изобретение относится к области очистки хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод, загрязненных преимущественно трудноразлагаемыми органическими и неорганическими соединениями, и может быть использовано для эффективной биологической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод и сточных вод предприятий химической, пищевой, медицинской, нефтехимической и др. отраслей промышленности. Известна установка для микробиологической очистки сточных вод, которая выполнена из ряда смежных сообщающихся камер, разделенных вертикальными перегородками и имеющая съемные кассеты из синтетического материала, секции анаэробной обработки снабжены системой подогрева воды, а секции аэробной обработки -системой аэрации (А.с. СССР №1498719, МКИ C02E3/30, 1987г., публ.). Известная установка обладает рядом недостатков. Ее конструктивное выполнение в виде отдельных, связанных между собой трубопроводами блоков, приводит при увеличении объема обрабатываемых сточных вод к быстрому засорению трубопроводов в результате выпадения солей, снижению производительности. Недостатком этой конструкции является также и невозможность изменения режима работы установки з зависимости от загрязненности вод путем отключения необходимого количества секций в одной из зон обработки или фильтрации. Наиболее близким к заявляемому техническому решению, принятому за прототип, является конструкция установки для микробиологической очистки промышленных сточных вод по а.с. №1787957, МКИ C02E3/30, публ. 07.10.91. Бюл. №37. Установка представляет собой последовательно соединенные конструктивно единые модули, образующие камеры анаэробной обработки, аэробной обработки и блок осветления и фильтрации. Она состоит из отдельных камер в модуле с перфорированным дном. Снабжена отверстиями для ввода и размещения элементов обогрева-аэрации и отверстиями для притока поступающих в модуль стоков, а также для вывода стоков. В установке имеются: нижний переток, верхний переток, насос-дозатор, камеры анаэробной и аэробной обработки, блок фильтрации и осветления. Недостатком этой конструкции является: 1. Необходимость регенерации активированного угля, при кальматации загрузки из гранулированного активированного угля и пористого синтетического материала. 2. Сравнительная малая поверхность пористого синтетического материала для иммобилизации микроорганизмов- деструкторов, небольшая концентрация биомассы (до 500м2 на 1м3 воды). 3. Отсутствие системы сбора биогаза, образующегося в анаэробных биореакторах и загрязнение ими воздушного бассейна. В основу изобретения поставлена задача создания установки для биологической очистки хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод, в которой за счет усовершенствования и изменения установки прототипа, предназначенной для этих же целей, обеспечивается прямоточность системы очистки, увеличения концентрации закрепленных на насадках микроорганизмов-деструкторов, обезвоживание биогазов после биореакторов анаэробной обработки, коррозионная износостойкость и за счет этого повышается устойчивость очистных сооружений залповым сбросом загрязнений, не свойственных для сточных вод, повышается количество очистки, уменьшается количество избыточного активного ила, отсутствует загрязнение воздушного бассейна, продлевается срок службы установки биологической очистки. Поставленная задача достигается за счет того, что в заявляемом устройстве между биореактором аэробной и анаэробной обработки установлен аэробный биореактор струйной аэрации, а также установка дополнительно снабжена системой струйной аэрации с эжекторным устройством отведения биогазов из биореакторов анаэробной обработки и насосом струйной аэрации установлен фильтр-поглотитель, а в нижней части биореактора аэробной обработки смонтирован шланговый плетеный и/или клееный аэратор ид синтетического материала, а блок ответвления исполнен с элементами регулирования отвода осветленной воды равномерно по всему осветлителю, кроме того биореактор анаэробной обработки снабжен насосом интенсивного массообмена. Элементы регулирования равномерного отведения из осветленных стоков представляют собой вертикальные пластины, которые крепятся к боковой стенке отводящих воду желобов осветлителя. При помощи регулировочных зажимов указанные пластины выставляются по всему периметру осветлителя, добиваясь равномерности отведения воды. Для увеличения срока службы установки внутренняя поверхность биореакторов аэробной и анаэробной обработки покрыта антикоррозионным биологически нейтральным покрытием на основе полимеров, керамики или эмали. Кроме того, для увеличения степени очистки сточных вод во всем объеме биореакторов аэробной и анаэробной обработки смонтированы на кассетах синтетические волокнистые текстурованные насадки. Благодаря тому, что в заявляемом устройстве между биореакторами аэробной и анаэробной обработки установлен аэробный биореактор струйной аэрации, а также установка дополнительно снабжена системой струйной аэрации с эжекторным устройством отведения биогазов из биореакторов анаэробной обработки и насосом струйной аэрации, кроме того в верхней части аэробного биореактора струйной аэрации установлен фильтр-поглотитель, а в нижней части биореактора аэробной обработки смонтирован шланговый плетеный и/или клееный аэратор из синтетического материала, а блок осветления исполнен с элементами регулирования отвода осветленной воды равномерно по всему осветлителю, кроме того биореакторы анаэробной обработки снабжены насосом интенсивного массообмена, достигается увеличение концентрации на закрепленных насадках микроорганизмов-деструкторов, отпадает необходимость в регенерировании иммобилизованной насадки, обеспечивается сбор и обезвреживание биогазов, образующихся в биореакторах анаэробной обработки. На чертеже (фиг.) представлена принципиальная схема установки. Установка для биологической очистки хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод состоит из насоса подачи стоков 1, биореакторов аэробной обработки 2, 3, трубы интенсивной струйной аэрации 4, анаэробного биореактора струйной аэрации 5, насоса интенсивного массообмена 6, съемных кассет 7, насоса струйной аэрации 8, эжекторного устройства отведения биогазов 9, биофильтра-поглотителя биогаза 10, биореактора аэробной обработки 11, трубных подогревателей 12, шланговый аэратор из синтетического материала 13, синтетических текстурированных волокнистых насадок 14, ротационных компрессоров 15, осветлителя 16, элементов регулирования отвода осветленной воды по всему периметру осветлителя 17. После осветлителя 17 расположен блок фильтрации, который на чертеже не указан. Система струйной аэрации состоит из трубы интенсивной аэрации 4, эжекторного элемента отбора газа 9 из биореакторов анаэробной обработки 2 и 3 и насоса струйной аэрации 8. Работает установка следующим образом. Поступающие на очистку сточные воды подаются насосом 1 в верхнюю часть биореактора анаэробной обработки 1, Затем благодаря трубному соединению сточная вода поступает в нижнюю часть биореактора анаэробной обработки 3. Из нижней части биореактора анаэробной обработки сточная вода поднимается в его верхнюю часть и поступает в трубу интенсивной струйной аэрации 4 и далее в аэробный биореактор струйной аэрации 5. Аэрация в биореакторе 5 достигается при помощи насоса струйной аэрации 8 и трубы интенсивной струйной аэрации 4. Во всем объеме биореакторов анаэробной обработки 2, 3 аэробного биореактора струйной аэрации 5 и биореактора аэробной обработки 11 с закрепленными на них синтетическими текстурированными волокнистыми насадками 14. Для повышения интенсификации процесса анаэробной обработки сточных вод насосом 6 производится интенсивный мас-сообмен в биореакторах анаэробной обработки 2, 3. Удаление биогазов из биореакторов анаэробной обработки 2, 3 достигается за счет эжекторного устройства отведения биогазов 9 с отведением биогазов в аэробный биореактор струйной аэрации 5, в верхней части которого расположен фильтр-поглотитель биогазов 10. Принцип действия фильтра-поглотителя биогазов 10 - биологический. Из аэробного биореактора струйной аэрации 5 очищаемая вода самотеком поступает в биореактор аэробной обработки 11, состоящей из 8 - ми последовательно соединенных секций, в которых очищаемая вода интенсивно аэрируется через шланговые плетеные и/или клееные аэраторы 13 высокодисперсным кислородом воздуха при помощи ротационных компрессоров 15. В нижней части биореактора аэробной обработки 11 расположены трубчатые подогреватели 12. Сточная вода зигзагообразно по вертикали и горизонтали проходит восемь секций биореактора аэробной обработки 11, в которых расположены съемные кассеты с синтетическими волокнистыми текстурированными насадками 14. После биореактора аэробной обработки 11 очищаемая вода поступает в осветлитель 16, где происходит осветление очищаемых стоков за счет оседания избыточного активного ила. Равномерность отведения стоков из осветлителя 16, которая способствует процессу осветления стоков, достигается за счет элементов регулирования равномерного отвода осветленной воды по всему периметру осветлителя 17. Далее очищенная вода поступает в дальнейшую обработку или для использования. Установка позволяет осуществить эффективную очистку сточных вод. Важные достоинства установки; 1, При малых объемах установки, используя синтетическую текстурированную волокнистую насадку, создается большая концентрация иммобилизованных (закрепленных) на насадках микроорганизмов-декструкторов (Площадь поверхности насадки может достигать 10000кв.м на 1м3 воды, а пористая синтетическая насадка создает поверхность до 500м2 на 1м3 воды). 2. Используя прямоточную систему очистки удается создать автономную саморегулирующую трофическую цепочку питания гидробионтов, что ведет к более высокой степени очистки сточных вод и уменьшению избыточного активного ила. 3. Осуществляется обезвреживание биогазов, особенно сероводорода и других дурнопахнущих и ядовитых соединений, образующихся в биореакторах анаэробной обработки. 4. Повышается устойчивость очистки к залповым сбросам загрязнений не свойственных для сточных вод. Использование предлагаемой установки во всех отраслях промышленности, где возможно использование биологических методов очистки сточных вод, позволяет полностью прекратить сброс неочищенных или не полностью очищенных сточных вод в естественные водоемы и накопители, что имеет особое значение для густонаселенных промышленных регионов страны.