Спосіб біологічної очистки стічних вод та установка для його здійснення

1. Способ биологической очистки сточных вод активным илом во взвешенном состоянии, включающий подачу сточных вод в усреднительный резервуар и последующую перекачку в активационный резервуар, отвод их после очистки во вторичный отстойник, а из него, после осаждения оставшегося ила, в выпуск, отличающийся тем, что при понижении уровня сточных вод в усреднительном резервуаре ниже установленного минимального уровня процесс активации автоматически прерывают и после этого избыточный ил откачивают из активационного резервуара, причем в результате последующего повышения уровня сточных вод в усреднительном резервуаре выше C2 (54) СПОСІБ БІОЛОГІЧНОЇ ОЧИСТКИ СТІЧНИХ ВОД ТА УСТАНОВКА ДЛЯ ЙОГО ЗДІЙСНЕННЯ 41428 В системах с прерывистым протеканием сточные воды вводятся в усреднительный резервуар и из него постепенно перекачиваются в активационный резервуар. После очистки воды прерывается процесс активации, то есть останавливаются подача воздуха и перемешивание воды в активационном резервуаре, а после осаждения ила очищенная вода перекачивается в выпуск. Потом опять наполняется активационный резервуар, и описанный цикл повторяется. По сравнению с непрерывной очисткой отпадает необходимость во вторичном отстойнике. Недостаток вышеописанных систем биологической очистки сточных вод активным илом заключается в том, что они с трудом могут быть использованы для малых домовых установок очистки сточных вод, а именно с учетом требований, связанных с управлением работой установки для очистки. В установках для биологической очистки сточных вод активным илом с непрерывным протеканием ил из вторичного отстойника необходимо постоянно перекачивать обратно к подводу сточных вод в активационный резервуар. В случае если в этом резервуаре концентрация ила поднимется выше разрешенной величины, избыточный ил необходимо откачать из установки для очистки. Регулярное измерение концентрации ила в активационном резервуаре и откачивание ила нуждаются в квалифицированном обслуживающем персонале. Кроме того, при малом протекании сточных вод активационный резервуар нагружался бы в ударном режиме. Это вызвало бы ухудшение качества воды на выпуске или при требуемом качестве воды необходимо было бы увеличить размеры активационного резервуара и вторичного отстойника. До сих пор известные малые установки для непрерывной очистки активным илом во взвешенном состоянии, с учетом скапливающегося ила в активационном резервуаре, сконструированы с перемешивающей лопастью. Они нуждаются в непрерывном обслуживании, а прерывание их работы приводит к осаждению ила, который уже нельзя размешать. Кроме того, через короткий период времени, приблизительно 14 дней, ил становится непригодным для дальнейшего процесса активации. Что касается установок для биологической очистки сточных вод активным илом с прерывистым протеканием, то эти установки для очистки совершенно непригодны при малых расходах сточных вод из-за их сложной и дорогой системы управления. Вышеуказанные недостатки устраняет способ очистки сточных вод в соответствии с изобретением, включающий подачу сточных вод в усреднительный резервуар и последующую перекачку в активационный резервуар, отвод их после очистки во вторичный отстойник, а из него, после осаждения оставшегося ила, в выпуск. Суть изобретения заключается в том, что при понижении уровня сточных вод в усреднительном резервуаре ниже установленного минимального уровня процесс активации автоматически прерывают, и после этого избыточный ил откачивают из активационного резервуара. В случае повышения уровня сточных вод в усреднительном резервуаре выше установленного рабочего уровня, перекачивание ила прекращают и возобновляют процесс активации. В случае прерывания процесса активации избыточный ил откачивают предпочтительно только после заданной (установленной) временной задержки. Установка для биологической очистки сточных вод согласно изобретению содержит активационный резервуар с подводом воздуха и с отводом во вторичный отстойник. Далее, этот вторичный отстойник снабжен насосом для рециркуляции ила из вторичного отстойника в активационный резервуар и выпуском. Перед активационным резервуаром расположен усреднительный резервуар с подводом сточных вод, насосом для сырой воды для перекачивания ее из усреднительного резервуара в активационный резервуар и с поплавковым выключателем минимального или рабочего уровня сточных вод в усреднительном резервуаре для выключенияпроцесса активации и последующего включения илового насоса или включения процесса активации и выключения илового насоса. Вышеописанная установка для биологической очистки сточных вод активным илом целесообразно объединяет в себе конструктивные элементы непрерывной и прерывистой системы. Преимущества решения, предлагаемого настоящим изобретением, состоят в том, что при нерегулярном притоке сточных вод происходит равномерная загрузка активационного резервуара и вторичного отстойника, размеры которых можно, таким образом, установить на средний дневной приток. Это способствует использованию активации мелкими пузырьками. Далее, согласно изобретению конструкция установки для очистки предоставляет возможность повышения уровня в активационном резервуаре выше уровня притока, и тем самым увеличению его объема. Значительное преимущество состоит в том, что отпадает необходимость в квалифицированном обслуживающем персонале для установки для очистки. При использовании выключателя с задержкой времени можно эксплуатировать установку для очистки лишь в течение нужного количества часов. Следующее преимущество заключается в том, что при недостаточном притоке сточных вод существенно ограничивается период подачи воздуха, в результате чего понижается опасность автолиза ила, который происходит в результате недостатка питательных веществ. В таком случае, при попеременном перекачивании очищаемой воды из усреднительного резервуара в активационный резервуар и наоборот, питательные вещества поступают в процесс активации из разлагающегося ила в усреднительный резервуар. Тем самым представляется возможность эксплуатации установки для очистки вплоть до 3 месяцев без притока сточных вод, и при этом не нарушается очистительная способность установки. Поэтому установка для очистки пригодна также для использования в курортных объектах, эксплуатация которых непостоянна. Существенный вклад в улучшение окружающей среды вносит, согласно изобретению, способность активационной системы денитрифицировать сточные воды, включая частичное биоло 2 41428 гическое удаление фосфора, что было невозможно в существующих малых установках для очистки. Денитрификация обеспечивается в этой системе посредством прерывания непрерывного процесса активации и последующего перекачивания нитрифицированной сточной воды в бескислородную среду усреднительного резервуара. Впоследствии из усреднительного резервуара в активационный резервуар перекачивается смесь воды очищенной - денитрифицированной и сырой воды. Таким образом, система автоматически работает при больших притоках сточной воды с нитрификацией, а при уменьшенных притоках - с денитрификацией. Обеспечение денитрификации сточных вод возможно всегда посредством подходящего определения размеров резервуаров установки для очистки так, чтобы в ходе ее эксплуатации более часто достигался минимальный уровень очищаемой воды в усреднительном резервуаре и тем самым - прерывание процесса активации. На приложенных чертежах изображено одно из возможных исполнений установки для биологической очистки сточных вод активным илом согласно изобретению. На фиг. 1 изображен горизонтальный разрез установки для очистки, на фиг. 2 приведен вертикальный разрез, а на фиг. 3 принципиальная схема установки. Установка для биологической очистки сточных вод активным илом во взвешенном состоянии состоит согласно фиг. 1, 2 и фиг. 3 из трех самостоятельных в функциональном отношении резервуаров, соединенных в одно целое. Это - усреднительный резервуар 1 с подводом 5 сточных вод, активационный резервуар 3 с подводом воздуха, то есть с аэрационной трубкой 7, присоединенной к двум компрессорам 10, 11 аэрации, и отводом 19 во вторичный отстойник 4 и, наконец, вторичный отстойник 4 с выпуском 6 чистой воды. Усреднительный резервуар 1 снабжен насосом 13 для сырой воды, приводимым в действие компрессором 9, посредством которого сырая или предварительно очищенная вода подается в активационный резервуар 3. Кроме того, установка содержит уровнемер, предпочтительно это поплавковый выключатель 8, который изменяет рабочий режим установки для очистки, если уровень сточных вод в усреднительном резервуаре 1 понизится ниже минимального уровня 15 или повысится выше рабочего уровня 16. Активационный резервуар 3 снабжен иловым насосом 14, присоединенным к компрессору 12 илового насоса 14, посредством которого перекачивается избыточный ил назад в усреднительный резервуар 1 вплоть до уровня 2 ила в активационном резервуаре 3. Вторичный отстойник 4 снабжен насосом 17 для рециркуляции ила, присоединенным к компрессору 18 рециркуляции ила, и посредством этого насоса 17 перекачивается ил в активационный резервуар 3. Сточные воды поступают в усреднительный резервуар 1 через подвод 5 сточных вод. Этот усреднительный резервуар 1 одновременно служит для первичного отстаивания и складирования избыточного ила, перекачанного из активационного резервуара 3. При обычном рабочем уровне сточных вод в усреднительном резервуаре 1 притоки сточных вод перекачиваются в активационный резервуар 3. После очистки в активационном резервуаре 3 смесь очищенной воды с активированным илом течет во вторичный отстойник 4, где избыточный ил осаждается в нижней части вторичного отстойника 4, а очищенная вода вытекает самотеком из установки для очистки. Осажденный ил постоянно перекачивается насосом 17 для рециркуляции ила назад в активационный резервуар 3. Из усреднительного резервуара 1 также постоянно перекачивается сырая вода в активационный резервуар 3. Таким образом, достигается то, что и при неравномерном притоке сточных вод активационный резервуар 3 и вторичный отстойник 4 имеют равномерную гидравлическую нагрузку. При эксплуатации этих малых домовых установок для очистки, например, в ночные часы, приток сточных вод настолько незначителен, что уровень воды в усреднительном резервуаре 1 понижается ниже минимального уровня 15. Тогда поплавковый выключатель 8 выключит процесс активации, то есть отключит компрессоры 10, 11 аэрации и выключит насос 13 для сырой воды, а также насос 17 для рециркуляции ила, посредством чего приведет активационный резервуар 3 в состояние покоя. Одновременно или лучше после заданной временной задержки, в течение которой произойдет осаждение ила в активационном резервуаре 3, включится иловый насос 14, который начнет перекачивать содержимое из активационного резервуара 3 в усреднительный резервуар 1. Всасывающий патрубок илового насоса 14 помещается над дном активационного резервуара 3 на уровне 2 ила, то есть на высоте требуемого количества ила после осаждения. Этот уровень 2 ила выбирается, как правило, в 1/3 высоты воды в активационном резервуаре 3, что соответствует концентрации ила после размешивания приблизительно 3 кг сухого вещества на 1 куб. м. Таким образом, посредством илового насоса 14 перекачивается только ил, превышающий установленный уровень 2 ила. Время задержки включения илового насоса 14 выбирается таким образом, чтобы до откачивания из активационного резервуара 3 произошло осаждение ила на дне этого резервуара 3, потому что в противном случае при частом перекачивании произошло бы понижение необходимого количества ила в результате перекачки смеси неосажденного ила с водой. После откачки избыточного или до уровня среза всасывающего патрубка илового насоса 14 далее перекачивается лишь очищенная вода. После повышения уровня воды в усреднительном резервуаре 1 до рабочего уровня 16, который всегда выбирается выше минимального уровня 15, поплавковый выключатель 8 выключит иловый насос 14 и одновременно включит компрессоры 10, 11 аэрации и насосы 13, 17 для сырой воды и для рециркуляции ила, соответственно. Таким образом, система продолжает работать как обычная установка для очистки с непрерывным протеканием вплоть до момента повторного понижения уровня в усреднительном резервуаре 1 ниже установленного минимального уровня 15. 3 41428 Фиг. 1 4 41428 Фиг. 2 5 Фиг. 3 41428 6 41428 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 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 ___________________________________________________________ 7