Спосіб очищення стічних вод

Спосіб очищення стічних вод, при якому стічну воду попередньо відстоюють, після чого загальну витрату води подають на біологічне очищення, що здійснюють обертовими дисковими біофільтрами в секціях, число яких більше двох, і відстоюють очищену воду, який відрізняється тим, що перед подачею загальної витрати, попередньо вистояної стічної води на біологічне очищення, останню розділяють на рівні потоки, число яких на одиницю менше числа секцій, і подають їх одночасно в різні секції. (19) (21) 98105216 (22) 02.10.1998 (24) 15.02.2001 (33) UA (46) 15.02.2001, Бюл. № 1, 2001 р. (72) Дирікова Світлана Григорьївна, Довгань Ірина Валентинівна, Бойко Валерія Анатоліївна, Савенков Володимир Миколаївич (73) Дирікова Світлана Григорьївна, Довгань Ірина Валентинівна, Бойко Валерія Анатоліївна, Савенков Володимир Миколаївич 33794 рхні плівки та дисків органічні речовини. Занечищена вода, послідовно проходячи чотири секції установки, вливається до вторинного відстійника і далі йде до водойми, системи каналізації чи до використання в повторному водопостачанні. Основним недоліком описаного способу, що став прототипом нашого, є невисока інтенсивність очищення та мала продуктивність установки. Це пов'язано з тим, що загальну масу попередньо відстояної води подають лише до однієї секції, дискові біофільтри якої мають щонайповніше забезпечення продуктами живлення. Через нестачу продуктів живлення мікроорганізми, що перебувають на дисках інших секцій беруть мало ефективну участь в процесі очищення. Експериментально визначено, що на дисках секції, до якої надходить уся маса попередньо відстояної води, очищується не більш як 75%, а на дисках наступної - 5-10%. Інакше кажучи, диски наступних секцій практично біоочищення не роблять. Тому інтенсивність очищення та продуктивність установок такі невисокі. В основу нашого винаходу поставлено завдання вдосконалити спосіб очищення стічних вод шляхом розподілу загальної маси занечищеної води та зміни порядку її подавання на біологічне очищення. Цим і досягнуто інтенсифікації очищення, підвищення продуктивності устаткування та спрощення процесу. А конкретний розв'язок задачі такий. Стічну воду передусім відстоюють, а потім подають усю її масу на біологічне очищення обертовими дисковими біофільтрами в секціях, кількість яких більма за два, але не єдиним потоком, а розподіленим на рівні частини, кількість яких на одиницю менша від кількості секцій. При цьому уся маса занечищеної води йде на очищення разом, але в різні секції. Воду після біологічного очищення знову відстоюють. Суть винаходу полягає в тому, що внаслідок поділу загальної маси попередньо відстояної стічної води на рівні частини і подавання їх у кілька секцій разом до біофільтров надходить однакова кількість забруднюючих речовин. Це забезпечує якнайповніше живлення мікроорганізмам у дискових біофільтрах кількох секцій, сприяє збільшенню їх кількості, а отже, й активізації окислювальних процесів та інтенсифікації очищення, яке разом з тим і спрощується. Порівняльний аналіз результатів експерименту за двома способами показав: у способі, що його пропонуємо ми, на секціях, кількість яких більша за два, ефективність очищення сягає не менш як 89%. Остання секція доочищує воду, яка надходить з попередніх секцій. Понад те досягненню мети, поставленої в пропонованому способі, сприяє: подовження часу перебування стічної води в першій секції для трисекційної установки та в другій секції - для чотирисекційної завдяки розподілові загальної маси занечищеної води на потоки; розведення, тобто зменшення концентрації стічної води в другій і наступних секціях, незважаючи на дедалі більшу кількість забруднюючих речовин у ній коштом очищеної води, що надходить з попередніх секцій. Визначено також, що запропонований спосіб подавання води на обертові дискові біофільтри не зменшує ефективності очищення води, хоч її надходить і більше. На фігурі зображено технологічну схему реалізації пропонованого способу. Пристрій для очищення стічних вод складається з резервуара 1 для попереднього відстоювання стічної води; резервуара 2, поділеного перегородками 3 на однакові за об’ємом секції 4. Таких секцій може бути три, чотири, п'ять чи якось інша кількість, визнана за потрібну технологією чи умовами виробництва. У кожній секції для біологічного очищення води встановлено біофільтри 5 на поперечних валах 6, кінематичне сполучених з моторредукторами 7, що забезпечують їх обертання в площині основного напрямку руху води. З резервуаром 1 певним чином сполучено засіб 8 для розподілу загальної маси занечищеної води на однакові потоки. Наприклад, для розподілу загальної маси стічної води на два однакові потоки можна застосувати трійник, для розподілу загальної маси води на більшу кількість потоків знадобитися розподільники з відводами 9; затулками 10 для регулювання поділу маси стічної води, подаваної через трубопровід 11 в усі секції одночасно; далі через трубопровід 12, сполучений з останньою секцією, очищена вода надходить до резервуара 13 - для вторинного відстоювання. Остання секція доочищує воду, що пройшла крізь попередні секції. Перед подаванням на біологічне очищення загальну масу води ділять засобом 8 на однакові потоки, кількість яких на одиницю менша від кількості секцій, і водночас подають їх до різних секцій 4 трубопроводами 9; 11, на яких для регулювання загальної маси води є затулки 10. Так, за наявності п'яти секцій 4 загальну масу води ділять на чотири потоки, які водночас наповнюють різні секції 4. Оскільки завдяки розподілові загальної маси стічної води на однакові потоки до кожної секції 4 надходить однакова кількість занечищеної води, то мікроорганізми дискових біофільтрів дістають якнайповніше живлення, і окислювальний процес активізується. Отже, зростає інтенсивність очищення та видатність (продуктивність) установки. Досліди проваджувано в умовах, за яких зазвичай і працюють згадувані біофільтри, а саме: кількість обертів дисків становила 10 об./хв температура стічної води сягала 8...25°С, кількість стічної води за одиницю часу становила 28...150 дм 3/добу. Приклад 1 Стічну воду після відстійника, де вона перебувала протягом однієї години з ХСК (хімічне споживання кисню), що дорівнювало 400,0 мг О2/л, ділено на однакові потоки. Вони надходили водночас до двох секцій. Витрата стічної води, що надходила до першої секції, становила 14,05 дм 3/добу, до другої - 14,05 дм 3/добу. Температура сягала 10,0°С. Перейшовши через дві секції, очищена вода надходила до третьої секції для доочищення, а далі - до відстійника, де перебувала протягом однієї години. Очищена вода мала ХСК, що дорівнювало 36,8 мг О2/л. Ефективність очищення за ХСК становила 90,8%. Приклад 2 Стічну воду після відстійника, де вона перебувала протягом однієї години з ХСК (хімічне спожи 2 33794 вання кисню), що дорівнювало 430,8 мг О2/л, ділено на однакові потоки. Вони надходили водночас до трьох секцій. Витрата стічної води, що надходила до першої секції становила 9,37 дм 3/добу, до другої - 9,37 дм 3/добу, до третьої - 9,37 дм 3/добу. Температура сягала 17,5°С. Перейшовши через три секції очищена вода надходила до четвертої секції для доочищення, а далі до відстійника, де перебувала протягом однієї години. Очищена вода мала ХСК, що дорівнювало 6,46 мг О2/л. Ефективність очищення за ХСК становила 98,5%. Приклад 3 Стічну воду після відстійника, де вона перебувала протягом однієї години з ХСК (хімічне споживання кисню), що дорівнювало 1705 мг О2/л, ділено на однакові потоки. Вони надходили водночас до трьох секцій. Витрата стічної води, що надходила до першої секції становила 24 дм 3/добу, до другої - 24 дм 3/добу, до третьої - 24 дм 3/добу. Температура сягала 17,0°С. Перейшовши через три секції, очищена вода надходила до четвертої секції для доочищення, а далі - до відстійника, де перебувала протягом однієї години. Очищена вода мала ХСК, що дорівнювало 46,03 мг О2/л. Ефективність очищення за ХСК становила 97,3%. Порівняння даних, наведених у таблиці, показує, що незалежно від температури, кількості речовин, що забруднюють воду, і витрачання води, ефективність очищення за одночасного подавання води в (n-1) секції на 17-25% вища, ніж у прототипі. Збільшення загальної кількості подаваної води (Q, дм 3/добу спричиняє значно більше зниження ефективності очищення води у прототипі, ніж у пропонованому способі (спроби 11, 12, 22, 23). Отже, пропонований спосіб дає змогу без жодних капітальних витрат, пов'язаних з будівництвом додаткових секцій, чи інших конструкційних змін в установці підвищити ефективність очищення води. Таблиця Основні параметри і показники очищення стічних вод з використанням ДОБ № спроб 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Подавання води ХСК мг О 2/л Загальна маса води t, °C прототип до водночас до 3 дм /добу Вихідної води очищеної води першої (n-1) секцій 2 3 4 5 6 7 1 28,1 10,0 430,7 134,81 1; 2 28,1 10,0 400,0 36,8 1 72 17,0 1184 292,45 1; 2 72 17,0 1246 52,33 1 72 17,0 330 83,82 1; 2 72 17,0 400 12,40 1 92 14,0 574 187,70 1; 2 92 14,0 532 66,50 1 128 18,5 454 168,40 1; 2 128 18,5 505 70,70 1 150 21,0 464 215,76 1; 2 150 21,0 471 101,26 1 28,1 17,5 411 87,54 1; 2; 3 28,1 17,5 430,8 6,46 1; 2; 3 28,1 17,0 2100 100,8 1; 2; 3 28,1 18,0 860 28,38 1 72 17,0 1667 331,73 1; 2; 3 72 17,0 1705 4603 1 92 17,0 1120 310,24 1; 2; 3 92 17,0 1208 51,94 1 128 17,0 965 320,38 1; 2; 3 128 17,0 960 103,68 150 23,0 1180 454,3 1; 2; 3 150 23,0 1300248,3 Процес очищення, % 8 68,7 90,8 75,3 95,8 74,6 96,9 67,3 87,5 62,9 86,0 53,5 78,5 78,7 98,5 95,2 96,7 80,1 97,3 72,3 95,7 66,8 89,2 61,5 80,9 * - Вихідна концентрація суспензивних речовин стічної води становила 100...250 мг/дм 3. Після очищення концентрація очищеної води становила 0 мг/л. 3 33794 Фіг. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4