Спосіб біологічної очистки стічних вод

Реферат: Винахід належить до способу біологічної очистки стічних вод, який включає подачу порції стічної води до біореактора, що становить не більше ½ об'єму вторинного відстійника. Перемішування суміші стічної води і активного мулу у біореакторі здійснюють шляхом рециркуляції за допомогою ерліфтів, направлених у зворотному напрямку руху потоку стічної води, що подають на очистку, а перетік частково очищеної стічної води здійснюють із верхньої зони резервуара біореактора в придонну зону вторинного відстійника по відповідним каналам перетоку за допомогою перетокової сифонної системи. Винахід дозволяє підвищити ефективність очистки стічної води при залповому надходженні її на очисні споруди та зберегти високу ступінь її очистки. UA 97939 C2 (12) UA 97939 C2 UA 97939 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до біологічної очистки побутових і промислових стічних вод активним мулом і може бути використаний для очистки господарсько-побутових стічних вод. З розвитком будівництва котеджів, міні-санаторіїв, міні-готелів, складських приміщень тощо у місцевості, де відсутня централізована каналізація або приєднання до неї неможливе чи недоцільне, постає питання про встановлення малих очисних споруд, що дозволяють не забруднювати навколишнє середовище та використовувати очищені стічні води у технічних цілях. До таких споруд належать реактори перемінної дії, що дозволяють здійснювати біологічну очистку будь-яких об'ємів стічних вод у невеликих поселеннях, великих містах і на промислових підприємствах. Через прагнення до зменшення циклу очистки і зменшення об'єму реакторів, через високу вартість обладнання, високу вартість обслуговування і експлуатації, через невиправдану складність технологічних схем та недостатню ступінь очистки стічних вод, проблема забруднення навколишнього середовища сьогодні є гострою. Найбільш близьким є спосіб біологічної очистки стічних вод, що включає подачу порції стічної води до біореактора, що містить принаймні один резервуар, перемішування її з активним мулом у біореакторі, перетік частково очищеної стічної води з біореактора до вторинного відстійника або перетік частково очищеної стічної води послідовно з одного резервуара біореактора до наступного і з останнього резервуара біореактора до вторинного відстійника, відокремлення очищеної води від надлишкового активного мулу у вторинному відстійнику і вилучення очищеної стічної води з нього, при цьому використовують біореактор і вторинний відстійник, обладнані ерліфтами та вимірювальними пристроями і зв'язані з блоком обробки даних і управління [RU, 70244 U1, опубл. 20.01.2008]. У відомому способі за допомогою ерліфтів здійснюють перекачку частково очищеної стічної води з біореактора до вторинного відстійника або послідовно з одного резервуара біореактора до наступного і з останнього резервуара біореактора до вторинного відстійника. При цьому, напрямок руху частково очищеної води за допомогою ерліфтів співпадає з напрямком руху порції стічної води, що подають до біореактора. Недоліком відомого способу є невисока ефективність очистки стічних вод, що зумовлено недостатнім урахуванням ступені забрудненості стічних вод і властивостей мулу при обробці стічної води у біореакторі. Задачею винаходу є удосконалення способу біологічної очистки стічних вод, в якому за рахунок запропонованих дій і умов їх проведення ураховується ступінь забрудненості стічних вод і властивості мулу при обробці стічної води у біореакторі, що приводить до підвищення ефективності очистки стічної води при високому ступені її очистки. Поставлена задача вирішується запропонованим способом біологічної очистки стічних вод, що включає подачу порції стічної води до біореактора, що містить принаймні один резервуар, перемішування її з активним мулом у біореакторі, перетік частково очищеної стічної води з біореактора до вторинного відстійника або перетік частково очищеної стічної води послідовно з одного резервуара біореактора до наступного і з останнього резервуара біореактора до вторинного відстійника, відокремлення очищеної води від надлишкового активного мулу у вторинному відстійнику і вилучення очищеної стічної води з нього, при цьому використовують біореактор і вторинний відстійник, обладнані ерліфтами та вимірювальними пристроями і зв'язані з блоком обробки даних і управління, в якому об'єм разової порції стічної води, що подають до біореактора, становить не більше ½ об'єму вторинного відстійника, перемішування у біореакторі або в кожному резервуарі біореактора здійснюють при рециркуляції суміші стічної води і активного мулу за допомогою ерліфтів, направлених у зворотному напрямку руху потоку стічної води, що подають на очистку, а перетік частково очищеної стічної води здійснюють із верхньої зони резервуара біореактора в придонну зону вторинного відстійника або із верхньої зони кожного з резервуарів біореактора в придонну зону наступного резервуара та із верхньої зони останнього резервуара біореактора в придонну зону вторинного відстійника по відповідним каналам перетоку за допомогою перетокової сифонної системи. Краще, резервуар біореактора виконаний у вигляді аеротенка. Краще, біореактор являє собою аеробний реактор з циклічно перервною дією. Процес біохімічної очистки забруднюючих речовин у біореакторі чи камерах біореактора відбувається при безпосередньому контакті стічних вод з оптимальною кількістю розчиненого кисню упродовж необхідного періоду часу з наступним відокремленням активного мулу від очищеної води у вторинних відстійниках. Активний мул - це штучно вирощений біоценоз за рахунок аерації антропогенно забруднених вод, населений гелепродукуючими бактеріями гетеротрофами, хемотрофами, простішими та багатоклітинними організмами, які трансформують забруднюючі речовини та 1 UA 97939 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 очищають стічні води внаслідок біосорбції, біохімічного окислення, поїдання бактерій та простіших. Важливими чинниками процесу біологічної очистки є об'єми стічної води, що підлягають очистці, кількість і здатність до окислення забруднюючих речовин у стічних водах, тривалість контакту стічних вод з активним мулом. При цьому, седиментаційні властивості активного мулу залежать, в тому числі, від цих зазначених чинників. В реальних умовах такі чинники як об'єми стічної води, що підлягають очистці, кількість і здатність до окислення забруднюючих речовин у стічних водах є перемінними. Експериментально нами було встановлено, що в процесі біологічної очистки стічної води при дотриманні співвідношення між об'ємом порції стічної води, поданої до біореактора і об'ємом вторинного відстійника (не менше, як 1:2 відповідно), рециркуляції суміші стічної води і активного мулу за допомогою ерліфтів, направлених у зворотному напрямку руху потоку стічної води, та перетоку верхнього шару води, що очищається, забезпечується гідравлічний зв'язок між біореактором і вторинним відстійником та створюються умови, які дозволяють враховувати об'єм стічної води, що підлягає очистці, кількість і здатність до окислення забруднюючих речовин у ній, а також седиментаційні властивості активного мулу. В результаті досягається підвищення ефективності очистки стічної води при високій ступені очистки. Спосіб здійснюється таким чином. Порція стічної води в об'ємі, що становить не більше ½ об'єму вторинного відстійника з накопичувального резервуара подається за допомогою насосної станції до біореактора, що містить принаймні один резервуар з системою аерації, зокрема, аеротенк. У біореакторі стічна вода змішується з активним мулом і перемішується при рециркуляції суміші стічної води і активного мулу за допомогою ерліфтів, направлених у зворотному напрямку руху потоку стічної води, що подається на очистку. Тривалість циклу залежить від об'єму порції стічної води, кількості і здатності до окислення забруднюючих речовин у ній, а також седиментаційних властивостей активного мулу, які визначаються за допомогою вимірювальних приладів і передаються до блока обробки даних і управління. У випадку, коли біореактор містить кілька резервуарів, частково очищена вода із верхньої зони кожного з резервуарів перетікає в придонну зону наступного резервуара. Контакт стічних вод з активним мулом у біореакторі становить не менше 6-7 годин, що відповідає умовам, необхідним для процесів нітрифікації і денітрифікації. Далі, частково очищена стічна вода перетікає з верхньої зони резервуара біореактора в придонну зону вторинного відстійника або, у випадку декількох резервуарів біореактора, з верхньої зони останнього резервуара біореактора. Перетікання обробленої води в придонну зону вторинного відстійника здійснюють по відповідним каналам перетоку за допомогою перетокової сифонної системи. У вторинному відстійнику активний мул осідає, а очищена вода відокремлюється і вилучається. Активний мул з вторинного відстійника видаляється, частина його повертається на початок процесу, тобто до резервуара біореактора або,якщо резервуарів більше одного, до першого резервуара біореактора, а надлишкова частина направляється до місця утилізації. У запропонованому способі активний мул осідає приблизно за 30 хвилин, не випливає на поверхню упродовж 1-1,5 годин та займає не більше 20 % від об'єму вторинного відстійника. Подача наступної порції стічної води здійснюється автоматично з накопичувального резервуара з урахуванням рівня води, що очищується, у резервуарі та у вторинному відстійнику. Враховуючи те, що стічні води, щільно перемішані з активним мулом, подаються у придонну зону вторинного відстійника, відбувається витискання верхнього шару води, тобто, відстояної чистої води. В разі, якщо стічні води певний час не надходять до біореактора на очистку, застосовують біореактор чи біореактори з циклічно перервною дією і переходять в режим, що характеризується підтримкою активності мулу. Запропонований спосіб застосовувався при завантаженні по органічним речовинам на активний мул 0,15-0,5 кг/доб. і при аерації 6-9 годин, рециркуляції в межах 30-70 % забезпечив глибоку нітрифікацію та видалення органічних забруднюючих речовин стічної води: БСК - 8595 %. Таким чином, запропонований спосіб забезпечує підвищення ефективності очистки стічної води при високому ступені її очистки. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 60 1. Спосіб біологічної очистки стічних вод, що включає подачу порції стічної води до біореактора, що містить принаймні один резервуар, перемішування її з активним мулом у біореакторі, перетік 2 UA 97939 C2 5 10 15 частково очищеної стічної води з резервуара біореактора до вторинного відстійника або перетік частково очищеної стічної води послідовно з одного резервуара біореактора до наступного і з останнього резервуара біореактора до вторинного відстійника, відокремлення очищеної води від надлишкового активного мулу у вторинному відстійнику і вилучення очищеної стічної води з нього, при цьому використовують біореактор і вторинний відстійник, обладнані ерліфтами та вимірювальними пристроями і зв'язані з блоком обробки даних і управління, який відрізняється тим, що об'єм разової порції стічної води, що подають до біореактора, становить не більше ½ об'єму вторинного відстійника, перемішування у біореакторі або в кожному резервуарі біореактора здійснюють при рециркуляції суміші стічної води і активного мулу за допомогою ерліфтів, направлених у зворотному напрямку руху потоку стічної води, що подають на очистку, а перетік частково очищеної стічної води здійснюють із верхньої зони резервуара біореактора в придонну зону вторинного відстійника або із верхньої зони кожного з резервуарів в придонну зону наступного резервуара та із верхньої зони останнього резервуара біореактора в придонну зону вторинного відстійника по відповідним каналам перетоку за допомогою перетокової сифонної системи. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що резервуар біореактора виконаний у вигляді аеротенка. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що біореактор являє собою аеробний реактор з циклічно перервною дією. 20 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3