Станція біологічної очистки стічних вод

Изобретение относится к очистке сточных вод с использованием аэробного активного ила и пневматической аэрации, в частности, к очистным сооружениям совмещенного типа, работающим по методу контактной стабилизации. Известна станция биологической очистки сточных вод, содержащая резервуары аэрации, осветления, фильтрации, обеззараживания и блок технологического обслуживания, выполненные на общей фундаментной плите-днище, узлы ввода исходной сточной воды, подачи воздуха и обеззараживающего агента, рециркуляции активного ила и отвода очищенной воды. Резервуар осветления снабжен продольной водонепроницаемой перегородкой, установленной в его нижней части и не доходящей до верхнего края, разделяющей резервуар осветления на камеру взвешенного фильтра и камеру уплотнения активного ила, при этом камера взвешенного фильтра сообщена с резервуаром аэрации, который соединен с узлом ввода исходной сточной жидкости, а камера уплотнения ила сообщена с другим резервуаром аэрации, который снабжен средством для перекачки активного ила в первый резервуар аэрации. Фильтр доочистки выполнен с фильтрующей загрузкой и снабжен средствами регенерации загрузки, установленными под ней, и аэратором для флотации, установленным над ней [1]. Однако эта станция биологической очистки сточных вод имеет ряд существенных недостатков. Применение в качестве аэрационного сооружения аэротенка - осветлителя требует в обязательном порядке первичного отстаивания. Кратковременность контакта в первой камере аэрации приводит к тому, что стоки из очистного сооружения могут выйти недоочищенными. Предусмотренный между первой камерой аэрации и камерой взвешенного фильтра резервуара осветления канал имеет ломаное продольное сечение с горизонтальным участком. Учитывая, что активный ил обладает сильными адгезионными свойствами, велика вероятность залипания любого его участка, особенно горизонтального, в результате падения скорости потока иловой смеси в часы наименьшего протока. Поэтому необходимо предусмотреть первичное отстаивание и последующую обработку сырого осадка. Но даже первичное отстаивание, в связи со специфическими свойствами ила, не гарантирует предотвращение залипания канала из-за малой скорости протока иловой смеси через канал. В известном техническом решении предусмотрено осветление иловой смеси при прохождении через слой взвешенного фильтра, образованного активным илом. Однако общеизвестно, что взвешенный слой может существовать только при условии, если колебания притока не превышают ±1%, а поскольку никаких мероприятий по усреднению притока не предусмотрено, то необходимое осветление иловой смеси не произойдет. Ил будет вынесен из камеры в стерилизатор и из него на фильтры доочистки, а поскольку последние не рассчитаны на подобную нагрузку, они не только не смогут обеспечить расчетный уровень доочистки, но скорее всего забьются илом и выйдут из строя. В то же время в результате выноса ила его может оказаться недостаточно для очистки стоков. Щелевой канал между второй камерой аэрации и камерой уплотнения аналогичен вышеописанному каналу, но условия работы его более тяжелые, так как через него идет уже уплотненный активный ил. В связи с этим вероятность его залипания многократно возрастает. Согласно принятой известной технологической схеме, из камеры осветления сточная вода поступает в стерилизатор, где дезинфицируется хлорагентом, и только после этого переливается в резервуар доочистки. Поскольку в стерилизатор поступает нефильтрованная сточная жидкость, к тому же, как следует из вы шеизложенного, недостаточно очищенная, резко возрастает хлор-поглощаемость жидкости и, соответственно, расход хлорагента и эксплуатационные затраты. По мнению авторов, в резервуаре доочистки сточная жидкость осветляется за счет барботажной флотации в надфильтровом объеме и фильтрования через зернистую фильтрующую загрузку с удельным весом меньше 1 т/м 3. Здесь недостатком является, прежде всего, наличие в надфильтровом объеме флотационного барботажа, что полностью исключает непременное условие нормальной работы фильтров - наличие над загрузкой слоя воды высотой не меньше 2 м, обеспечивающего равномерное распределение фильтруемой жидкости по поверхности фильтрующей загрузки. Кроме того, иловые частицы, прошедшие через флотатор, будут настолько измельчены, что уловить их на фильтре без коагуляции невозможно. В то же время, сточная жидкость, прошедшая стерилизатор, содержит хлор, как свободный, так и в виде химических соединений, обладающих дезинфицирующими свойствами (например, хлорамины). В силу этого, на фильтрующей загрузке не сможет образоваться биологически активная пленка, в результате чего никакого снижения содержания растворенных загрязнений и взвешенных веществ не произойдет. В основу изобретения поставлена задача путем изменения циркуляции сточной жидкости обеспечить снижение концентрации .исходных загрязнений, что повышает качество очистки сточных вод. Поставленная задача решена тем, что предложена станция биологической очистки сточных вод. содержащая резервуар аэрации, блок отстаивания, фильтрации и обеззараживания с камерами, размещенные на общей фундаментной плите - днище, блок технологического оборудования» трубопровод подачи исходной сточной воды. воздухопроводы, аэраторы и эрлифтные камеры, трубопроводы обеззараживающего агента, рециркуляции активного ила и отвода очищенной воды. Резервуар аэрации сообщен с эрлифт -ной камерой, выполнен в форме замкнутого кольца и снабжен системой принудительной циркуляции и мгновенного перемешивания, выполненной из установленных по периметру резервуара перфорированных труб, поперечной вертикальной перегородки с конусообразными отверстиями и введенных в них насадок воздухопровода, при этом трубопровод подачи исходной сточной воды установлен за поперечной перегородкой на уровне конусообразного отверстия, блок отстаивания, фильтрации и обеззараживания расположен в центре резервуара аэрации, сообщен с ним, а также с эрлифтной камерой и трубопроводами подачи обеззараживающего агента и воздуха, выполнен в виде цилиндрической емкости с конусообразным днищем для сбора и отвода осадка и снабжен расположенными последовательно над ним тонкослойной загрузкой и фильтром до-очистки, сообщенными с камерой обеззараживания, которая размещена в центре блока и соединена с трубопроводом отвода очищенной воды. За счет подачи в зону ввода сточной жидкости, циркулирующей жидкости по кольцевому каналу, очищенной сточной жидкости и активного ила в условиях аэрации происходит мгновенное смешение сырого стока с очищенным стоком и активным илом, что приводит к снижению' концентрации исходных загрязнений как растворенных (БПК), так и механических (взвешенных , веществ). Аэротенк с продленной аэрацией не имеет ограничений по концентрации взвешенных веществ в поступающей на очистку сточной жидкости. Кроме того. поскольку в нем происходит стабилизация активного ила. то никакой дополнительной обработки избыточного ила не требуется. Иловая смесь из резервуара аэрации поступает в зону отстаивания, совмещенную с зоной доочистки. При прохождении через эти зоны снизу вверх в идеально выдержанном расчетном ламинарном режиме происходит отделение циркулирующего и избыточного активного ила и снижение загрязнений по БПК и взвешенным веществам сточной жидкости. Только после этого доочищенная жидкость попадает в контактную камеру, где дезинфицируется хлорагентом. Удаление осевшего активного ила происходит под постоянным гидростатическим напором в эрлифтную камеру (циркулирующего) и на иловые площадки (избыточного). Изобретение поясняется чертежом, где: на фиг. 1 - заявляемая станция биологической очистки сточных вод, вид в плане: на фиг. 2 - то же, продольный разрез; на фиг. 3 - узел "А" на фиг. 1. Станция биологической очистки сточных вод содержит выполненный в виде замкнутого кольца резервуар 1 аэрации (фиг. 1). Внутри резервуара 1 расположены секции 2 дырчатых аэраторов, соединенные стояками 3 с расположенными над резервуаром 1 кольцевым магистральным воздухопроводом 4 с воздуходувками 5. Между внешней 6 и внутренней 7 стенками резервуара аэрации 1 установлена поперечная вертикальная стенка 8 с конусообразными в верхней части отверстиями 9 (фиг. 3), перед которыми расположены сопла 10, соединенные с магистральным воздухопроводом 4 стояками 11. По движению потока за стенкой 8 на уровне отверстий 9 установлен трубопровод 12 подачи из песколовок 13 исходной сточной воды. Таким образом, секции 2 дырчатых аэраторов, стенка 8 с отверстиями 9, стояки 11 с соплами 10 и трубопровод 12 образуют систему принудительной циркуляции, мгновенного перемешивания и усреднения концентрации обрабатываемой воды. Резервуар 1 аэрации сообщен с эрлифтными камерами 14 трубопроводами 15. В центре резервуара 1 расположен блок 16 отстаивания, доочистки и обеззараживания. Блок 16 содержит зону осветления с тонкослойной загрузкой 17, зону доочистки с загрузкой фильтрующими элементами 18и системой аэрации 19 и зону 20 накопления осадка. Блок 16 сообщен с резервуаром 1 аэрации с помощью переливного лотка 21 и трубопровода 22, а с эрлифтной камерой 14 - трубопроводом 23. В центре блока 16 расположена сообщенная с ним с помощью водослива 24 направляющего кольца 25 камера 26 обеззараживания с системой 27 аэрации и бачком 28 с хлорагентом и трубопроводом 29 подачи хлорагента. Камера 26 сообщается с отводящим тр убопроводом 30 очищенных стоков с помощью кольцевого водослива 31. Блок 16 оборудован трубопроводом 32 отвода избыточного активного ила на иловые площадки и опорожнения. Камера 26 оборудована трубопроводом 33 опорожнения. Воздуходувки 5 и установки приготовления хлорагента (не показаны) образуют блок 34 технологического оборудования. Резервуар 1 аэрации и блок 16 отстаивания, доочистки и обеззараживания, эрлифтная камера 14 и песколовка 13 расположены на общей фундаментной плите - днище. Станция биологической очистки сточных вод работает следующим образом. Поступающие на очистку сточные воды подаются в песколовку 13, оборудованную на входе решеткой (не показана) для улавливания содержащихся в них крупных предметов (тряпки, кости, и т. п.). Освобожденная от крупных взвесей сточная вода после песколовки 13 сливается по трубопроводу 12 в резервуар 1 аэрации на уровне конусообразных отверстий 9 в вертикальной поперечной стенке 8. По стояку 11 от магистрального воздухопровода 4 во введенные в отверстия 9 сопла 10 подается воздух под давлением. Эта система работает как своеобразный горизонтальный эжектор, перекачивая часть обработанной жидкости и активный ил через отверстия 9 в зону мгновенного перемешивания с исходной сточной водой. Поперечная циркуляция обеспечивается с помощью секций 2 дырчатых аэраторов, воздух в которые поступает по стоякам 3 от магистрального воздухопровода 4. Таким образом, обеспечивается снижение концентрации загрязнений в аэрируемой жидкости и удельной нагрузки загрязнений на активный ил, что в конечном счете обеспечивает стабильный расчетный эффект биологической очистки. Резервуар 1 аэрации работает в режиме полного окисления, т. е. как аэротенк с продленной аэрацией. Однако, в отличие от известных аэротенков, наряду с циркуляцией активного ила здесь предусмотрена также циркуляция жидкости, заполняющей резервуар аэрации. Пройдя полный оборот по кольцевому резервуару 1 аэрации, сточная жидкость очищается до расчетной величины остаточных загрязнений и переливается в сборный лоток 21, установленный на стенке 7, и по нему сливается в тр убопровод 22, поступая в блок 16 отстаивания, доочистки и обеззараживания. В зоне осветления при прохождении сточной жидкости через тонкослойную загрузку 17 происходит отделение активного ила и его осаждение в зоне 20 накопления осадка, образованной наклонными стенками днища. Продолжая подниматься вверх, вода после тонкослойной загрузки 17 поступает в зону доочистки, образованную загрузкой 18, выполненной из синтетических материалов, на которых закреплена активная биомасса микроорганизмов, благодаря которой осуществляется процесс сорбции загрязнений из сточной жидкости, прошедшей биологическую очистку и тонкослойную загрузку 17. Для обеспечения жизнедеятельности микроорганизмов, закрепившихся на загрузке 18, с помощью системы 19 аэрации осуществляется их обработка воздухом. В эти х условиях окислительная мощность прикрепленных микроорганизмов обеспечивает глубокую очистку сточных вод по БПК20 и содержание взвешенных веществ до конечной концентрации 3-5 мг/л. После прохождения загрузки 18 очищенная вода через водослив 24 с помощью направляющего кольца 25 переливается в нижнюю часть контактной камеры 26 обеззараживания. После контакта с поступающим из бачка 28 хлорагентом обеззараженная и аэрированная системой 27 глубоко очищенная сточная жидкость через кольцевой водослив поступает в отводящий тр убопровод 20 и может быть использована для орошения, технического водоснабжения или сброшена в ближайший водоем. Скопившийся в зоне 20 избыточный активный ил под гидростатическим давлением по трубопроводу 23 поступает в эрлифтную камеру 14, а из нее в резервуар 1 аэрации. Избыточный активный ил выводится за пределы станции трубопроводом 32, который одновременно используется для опорожнения блока осветления, доочистки и обеззараживания. Опорожнение контактной камеры 26 предусмотрено по трубопроводу 33.