Обладнання та спосіб обробки стічної води біологічно активним мулом

1. Обладнання для обробки стічної води, яка містить органічні забруднювачі, особливо для обробки міської стічної води і/або стічної води харчової промисловості, що містить основний реактор (І) і попередній реактор (II), а також пристосування: для подачі необробленої стічної води, для видалення очищеної води та мулу та для аерації стічної води, яке розміщене в основному реакторі, і змішувач (2), розміщений в попередньому реакторі (II), причому основний реактор (І) і попередній реактор (II), які відділені один від одного роздільною стінкою (12), де між основним реактором (І) і попереднім реактором (II) розташований щонайменше один пристрій для рециркуляції стічної води, яке відрізняється тим, що вищезгаданий пристрій має U-подібний відрізок труби (15) з плечами (16а, 16b) для рециркуляції, причому одне плече (16а) U-подібного відрізка труби (15) розташоване в попередньому реакторі (ІІ), др уге плече (16b) U-подібного відрізка труби (15) розташоване в основному реакторі (І), і розділені один від одного за допомогою роздільної стінки (12), де нижній кінець одного плеча (16а) та нижній кінець другого плеча (16b) з'єднуються з трубою, яка проходить крізь роздільну стінку (12), а їх верхні кінці розташовані на висоті, яка 2 (19) 1 3 83725 4 фазі реакції нітрифікації - денітрифікації вода, яка розташована в основному реакторі (І), піддається аерації, а вода, яка розташована в попередньому реакторі (II), піддається змішуванню, в основному механічним шляхом, в той же час стічні води рециркулюють між двома реакторами, потім мул (17) осаджується зі стічної води, обробленої описаним вище чином, та в кінці оброблені стічні води піддаються дренажу з даного обладнання шляхом зливу таким чином, що рівень води в реакторах зменшується до мінімального рівня (Vmin), а надлишки мулу видаляються з реакторів, який відрізняється тим, що у фазі заповнення Uподібний відрізок труби (15) використовується для перенесення необробленої стічної води з попереднього реактора (ІІ) до основного реактора (I), а потім необроблена стічна вода переходить до основного реактора (І), за допомогою принципу сполучених сосудів U-подібних відрізків труби (15), та таким чином рівень води в попередньому реакторі (II) і основному реакторі (І) зростає до традиційного максимального рівня (Vmах), після цього йде реакція наддуву повітря через трубу подачі повітря (13) в другому плечі (16b) Uподібного відрізку труби (15) в основному реакторі (І), та таким чином використовуючи U-подібний відрізок труби (15) як повітряний барботаж, частина кількості рідини в попередньому реакторі (II) висмоктується через U-подібний відрізок труби (15) в основний реактор (І), і таким чином рівень рідини в основному реакторі (І) примусовим чином стає вище рівня даного перехідного вікна (8), та обумовлена кількість рідини, яка перевищує рівень даного перехідного отвору, проходить назад до попереднього реактора (II) через перехідне вікно (8), і таким чином створюється процес рециркуляції. Даний винахід має відношення до обладнання для обробки стічної води, яка містить органічні забруднювачі, біологічно активним мулом, особливо для обробки міської стічної води і/або стічної води харчової промисловості, та має відношення до способів роботи такого обладнання. Існує два основні способи обробки стічної води, яка містить органічні забруднювачі, біологічно активним мулом, тобто: безперервна технологія та v переривчаста технологія (на базі використання послідовного реактору періодичної дії). Різниця між двома рішеннями полягає в тому, що в безперервних системах окремі операції технології очищення, тобто видалення органічних матеріалів, фосфору та азоту, розділення фаз виконується таким чином, що вони відділені одна від одної в просторі, у той же час в системі, яка використовує послідовний реактор періодичної дії, дані процеси мають місце в одному і тому просторі, причому слідують один за одним зі зсувом у часі. Як перша, так і друга системи мають як переваги, так і недоліки, що спричинило появу рішень на базі комбінації даних двох те хнологій в галузі обробки стічної води. Основні переваги технології, яка використовує послідовний реактор періодичної дії, полягають в тому, що вона може краще відслідковувати гідравлічні флуктуації та флуктуації завантаження забруднювача, ніж безперервні системи, до того ж менше використовує енергії та має вищу експлуатаційну надійність процесу осадження, оскільки в фазі осадження не має потоку рідини, який впливає на осадження флокульованого мулу. Окрім цього перевага технології, яка використовує послідовний реактор періодичної дії, полягає в тому, що навіть у випадку низької вимоги до продуктивності, тобто 100м 2/день, можна дану технологію легко забезпечити технологічними механізмами, - тоді як для безперервної системи такої продуктивності більше немає придатних насосів стічної води з низькою продуктивністю в комерційній мережі, та в той же час є ризик того, що труби малого поздовжнього перерізу можуть бути блоковані. Одна з важливих переваг безперервних технологій полягає в тому, що видалення біологічних поживних речовин (N, P) має місце в роздільних місцях, таким чином ефективність даної дії менше зазнає впливу робочого осадження, і тому їх експлуатаційна надійність вища. Окрім цього перевага даної технології полягає в тому, що якщо попередній етап денітрифікації вводиться в ряд операцій, то вміст азоту у воді, яка вводиться в установку, менше, отже, менша вірогідність або ризик спливання мулу, який витягується при денітрифікації. У випадку безперервних систем також вища вірогідність використання вибіркового принципу для гарантування обмеження створення волокна в мулі. В [патенті США за номером No.6 406 628] описується рішення для покращання ефективності видалення поживних речовин в технології, яка використовує послідовний реактор періодичної дії. Відповідно до цього ферментований метаболіт, який створюється під час розкладання органічних відходів, вводиться в послідовний реактор періодичної дії у відповідний час як легко розчинне джерело вуглецю. Завдяки цьому очищення від N і P стає надзвичайно сприятливим, але недолік полягає в тому, що створюється додатковий мул. Окрім цього недолік ще полягає в тому, що по відношенню до уста ткування очищення стічних вод малого відстоювання, задача збирання, зберігання та обробки органічних відходів необґрунтовано збільшує потребу в операціях ручної праці. Технологія, яка описується в [патенті США за номером No.4 966 705], основується на комбінації безперервної системи та системи, яка використовує послідовний реактор періодичної дії. Дана 5 система містить основний реактор, який обладнаний фіксованою системою зливу та попереднім реактором, що виконує функції балансування та селекції. Це означає, що очищена вода діючої попередньої дози зціджується шляхом заміни за допомогою введеної маси стічної води діючої наступної дози. З осадженим мулом, який забирається назад до попереднього реактору після зливання, деяка кількість води з високим вмістом нітратів повертається в місце, де відбувається денітрифікація, причому залишається нижче кількості, яка могла б зробити обґрунтованим очищення від N під час обробки міських стічних вод з усередненим складом. Оскільки у цьому випадку кількість повернутої рідини визначає мінімальну кількість наступної дози, то не може бути виконана оптимізація рециркуляції з точки зору очищення живлення. В системах, які описуються в [патентах США за номером No.6 190 554 і No.6 398 957], також мається попередній реактор і основний реактор; в даних системах рециркуляція, яка направлена до безкисневого попереднього реактору, виконана відповідно до потрібних розмірів для очищення поживних речовин таким чином, щоб гарантувати умови для процесу денітрифікації, тобто для біологічного азотного очищення. Перевагою є наявність окремого місця безкисневої попередньої денітрифікації, оскільки нестійкі органічні матеріали, які гарантують швидку денітрифікацію, не розчиняються тут, але замість цього вони повністю використовуються для азотного очищення при недостатній кількості розчиненого кисню. Недолік даної системи полягає в тому, що вона не гарантує достатнє біологічне очищення від фосфор у. Хоча дана система додатково містить анаеробний реактор, але він використовується для бродіння мулу, тобто фосфор, інтегрований із мулом, знову входить до розчину і попадає до основного реактору разом зі скидною водою; це означає, що немає можливості очистити від фосфору біологічним засобом надлишок мулу. Окрім цього недоліком даних рішень є те, що жодне обладнання для обробки не має гідравлічного з'єднання нижче рівня рідини, отже, простір безкисневої попередньої денітрифікації не можна брати до розгляду як частину осадження. У випадку використання технологічного процесу послідовного реактору періодичної дії верхній рівень мулу в рідині визначає кількість очищеної води, яку можна пропустити через процес дренування, що в свою чергу визначає гідравлічну продуктивність обладнання для обробки стічної води. Другий недолік даного рішення полягає в тому, що місце безкисневої попередньої денітрифікації функціонує як резервуар, який вирівнює, або, інакше кажучи, внаслідок безперервного введення біологічні процеси, які мають місце, не можуть проходити оптимальним чином. В рішенні, яке наводиться в заявці на [патент за номером No. EP 1.099.668], існує постійне гідравлічне з'єднання між попереднім реактором і основним реактором, де проводиться аерація. Однак, недоліком даного з'єднання є те, що отримання дозволу на потік речовини, полягає в тому, 83725 6 що з'єднання виконується на рівні базової плити, таким чином, коли оброблена вода вибирається, то рідина, яка втікає в основний реактор, змішується з активованим мулом, і як наслідок цього зважена речовина може попасти в оброблену воду, що суттєво порушує міру ефективності роботи обладнання для обробки стічної води. Окрім цього мається ще недолік даних рішень, який полягає в тому, що повітряний барботаж виносить примусовий потік рідини назад з основного реактору до попереднього реактору. Внаслідок чого даний повітряний барботаж розчиняє кисень в попередньому реакторі, таким чином, обмежуючи безкисневі процеси, які мають тут місце. Окрім цього мається ще недолік у даного обладнання для обробки стічних вод, який полягає в тому, що введення необроблених стічних вод проходить зверху, за рахунок чого біологічно активний мул накачується туди раніше, таким же чином як в реакторі з пульсуючим потоком, тобто примусовим чином накачується через нижнє з'єднання в основному реакторі. В даному способі процедурна частина грає настільки важливу роль, наскільки метою для необроблених стічних вод є не отримати змішування з обробленими стічними водами під час одночасного зливу. Однак, це може привести до несприятливої ситуації, коли в цей час необроблені стічні води усвідомлено не змішуються з мулом, тобто відсутнє ефективне видалення N і P. Це має місце тільки після цієї фази, де проходить перенос між двома місцями (S-фаза). Відсутня рециркуляція під час фази аерації (В-фаза). В результаті чого даний процес є таким, завдяки якому може тільки видалятись нітратне забруднення відповідно до об'ємного співвідношення між двома об'ємами, що є причиною недостатньої ефективності. Обладнання, яке описується в заявці на [патент за номером №DE 198 16 076], також використовує два з'єднання між основним послідовним реактором періодичної дії та додатковим послідовним реактором періодичної дії, які незалежно один від одного, завдяки різним механічним процедурам, можуть бути відчинені або зачинені. Даний вид керування є дорогим внаслідок того, що експлуатаційні прилади мають підвищену вірогідність виходу з ладу. Недоліком процесу, який проводиться на обладнанні для обробки стічних вод, є те, що під час зливу гідравлічне з'єднання попереднього і основного реакторів зачинене, і, таким чином, резервуар попередньої обробки не можна розглядати як місце виконання осадження, і це має несприятливий ефект на міру ефективності та характеристики обладнання для обробки стічних вод. Задача, яка повинна бути вирішена за допомогою даного винаходу, полягає в забезпеченні обладнання для обробки стічної води біологічно активним мулом та способів з періодичною роботою, у результаті чого стає легше забезпечити процес технологічним обладнанням навіть у випадку, коли є потреба в малій продуктивності або малому розмірі, при чому в результаті стає мож 7 ливим гнучко адаптувати відповідну роботу обладнання до гідравлічної флуктуації та флуктуації забруднюючого завантаження; з іншого боку, рішення повинно гарантувати з великою функціональною надійністю високу ефективність біологічного очищення від азоту і фосфор у, яка повинна бути на рівні 90% у випадку азоту та повинна бути на рівні 80-85% у випадку фосфору. Даний винахід основується на визнанні того, що якщо не виконується змішування в аерованому основному реакторі, який використовується для другого осадження, то аерація виконується навіть під час заповнення, і всі операції, для яких не потрібна аерація, виконуються в анаеробному/безкисневому попередньому реакторі, в якому механічний змішувач працює в фазі між заповненням та осадженням, та вода, збагачена нітратами, з основного реактору подається назад до попереднього реактору, таким чином, може бути гарантована висока ефективність денітрифікації, та може бути найкращим чином вирішено очищення від фосфор у та органічних матеріалів. На основі вищенаведеного визнання та відповідно до даного винаходу поставлена задача була вирішена за допомогою обладнання для обробки стічної води, яка вміщує органічні забруднювачі, а особливо для обробки міської стічної води і/або стічної води харчової промисловості, яке має основний реактор, і попередній реактор, та має пристосування для подачі необробленої стічної води, видалення очищеної води та осаду, та має пристосування для аерації стічної води, введеної до основного реактору, а також має змішувач, розміщений в попередньому реакторі, причому основний реактор і попередній реактор відділені один від одного роздільною стінкою та між основним реактором і попереднім реактором мається щонайменше один пристрій для рециркуляції стічної води, де обладнання відрізняється тим, що вищевказаний пристрій має U-подібний відрізок труби, який має плечі для рециркуляції, де одне плече U-подібного відрізку труби розташоване в попередньому реакторі, а друге плече U-подібного відрізку труби розташоване в основному реакторі, причому вони відділені один від одного за допомогою роздільної стінки, де нижній кінець одного плеча та нижній кінець другого плеча з'єднуються з трубою, яка проходить скрізь вказану роздільну стінку, а їх вер хні кінці розташовані на висоті, яка відповідає мінімальному рівню води для даних реакторів; причому має повітряну трубу з кінцевим з'єднанням трубопроводів, яка гарантує функцію повітряного барботажу, та яка приєднується до другого плеча Uподібного відрізку труби, розміщеного в основному реакторі; де на деякій відстані від верхнього кінця одного плеча та верхнього кінця другого плеча мається перехідне вікно в роздільній стінці, що гарантує процес рециркуляції. Окрім цього інший варіант даного винаходу полягає в тому, що труби розподілу повітря системи аерації належать до основного реактору. Відповідно до іншого втілення винаходу система аерації, яка належить до основного реактору, має пристрій подачі повітря та трубу подачі 83725 8 повітря, яка починається від пристрою подачі повітря, має труби розподілу повітря, які приєднуються до вищезгаданої тр уби подачі повітря, та проходять біля базової плити основного реактора, та має головки подачі повітря, які приєднуються до даних повітряних труб. Відповідно до іншої конструкції пристосування дренажу очищеної води - це пристосування зливу, яке розміщується на плаваючому тілі. Також краще, якщо мається насос, який розміщується в компенсаційному басейні для подачі необроблених стічних вод, які насос вводить в попередній реактор. Спосіб відповідно до даного винаходу, реалізований за допомогою роботи обладнання для обробки стічної води, яка містить органічні забруднювачі, біологічно активним мулом, причому спосіб містить щонайменше одну фазу заповнення, одну фаз у реакції, одну фаз у осадження, одну фазу дренажу і одну фазу видалення мулу, де у фазі заповнення основний реактор заповнюється від мінімального рівня до максимального рівня необробленими стічними водами, які спочатку подаються в нижній шар маси мулу, розташованого в попередньому реакторі та з попереднього реактору до основного реактору, в той же час, в даному випадку, вода, розташована в основному реакторі, піддається процесу аерації, потім у фазі реакції нітрифікації - денітрифікації вода, яка розташована в основному реакторі, піддається аерації, а вода, яка розташована в попередньому реакторі, піддається змішуванню, в основному механічним шляхом, в цей час стічні води рециркулюють між двома реакторами, потім мул осаджується зі стічної води, обробленої описаним вище чином, та в кінці оброблені стічні води піддаються дренажу з даного обладнання шляхом зливу таким чином, що рівень води в реакторах зменшується до мінімального рівня, та надлишки мулу видаляються з реакторів, відрізняється тим, що: - у фазі заповнення U-подібний відрізок труби використовується для перенесення необробленої стічної води з попереднього реактору до основного реактору, а потім необроблена стічна вода переходить до основного реактору за допомогою принципу сполучених сосудів U-подібних відрізків труби, та, таким чином, рівень води в попередньому реакторі і основному реакторі зростає до традиційного максимального рівня, після цього йде реакція наддуву повітря через трубу подачі повітря в другому плечі U-подібного відрізку труби в основному реакторі, та, таким чином, використовуючи U-подібний відрізок труби як повітряний барботаж частина кількості рідини в попередньому реакторі висмоктується через Uподібний відрізок труби в основний реактор, та за рахунок чого рівень рідини в основному реакторі примусовим чином стає вище рівня даного перехідного отвору, причому обумовлена кількість рідини, яка перевищує рівень даного перехідного отвору, проходить назад через перехідне вікно до попереднього реактору та таким чином створюється процес рециркуляції. 9 Нижче наводиться детальний опис винаходу та наводяться рисунки, на яких демонструється кращий варіант конструкції обладнання та робота обладнання. Відповідно до наведених рисунків: на Фіг.1 демонструється варіант конструкції обладнання відповідно перерізу по лінії E-E, яка показана на Фіг.2; на Фіг.2 демонструється переріз по лінії A-A, яка показана на Фіг.1; на Фіг.3 демонструється переріз по лінії B-B, яка показана на Фіг.1; на Фіг.4-7 демонструється заповнення, реакція, осадження, дренаж очищеної води та фаза видалення надлишку мулу з обладнання, яке показано на Фіг.1-3, відповідно перерізу по лінії C-C, яка показана на Фіг.1. Як можна бачити завдяки Фіг.1-3, дане обладнання відповідно до винаходу має основний реактор І, анаеробний/безкисневий попередній реактор II, компенсаційний басейн III та резервуар надлишку мулу IV, причому все це створене всередині структури одного простого резервуару, яка відмічена номером 10 як повнокомплектна установка, яка має насос подачі 1, рециркуляційний насос та насос видалення надлишкового мулу 7. Компенсаційний басейн III гарантує згладжування завантаження етапів очищення або у випадку малого завантаження він гарантує можливість зупинки. Випускна труба 1a насосу подачі 1 входить в попередній реактор II, поблизу його базової плити 9 (Фіг.4); причому в попередньому реакторі II розташований механічний змішувач 2 нижче Vmах рівня води (Фіг.1 і Фіг.3). Пристрій подачі повітря 4 (Фіг.2), розташований за лаштунками структури резервуару 10, є також частиною обладнання, яке приєднується до системи труб розподілу повітря За, які проходять біля базової плити 11 основного реактору І, із трубами повітря 4а, та головками впуску повітря 3 приєднується до труб розподільної системи 3а (Фіг.1 - 5). У випадку даної конструкції обладнання також має U-подібний відрізок труби 15, плечі якого направлені нагору та який використовується для рециркуляції стічних вод між основним реактором І і попереднім реактором II, де нижня горизонтальна частина U-подібного відрізку труби 15 проходить скрізь роздільну стінку 12 і одне із плечей U-подібного відрізку труби, яке простирається нагору, закінчується лійкою 15а, причому розміщується в попередньому реакторі II, в той час коли друге плече 16b розміщується в основному реакторі І і де кінцеві отвори розміщуються на тій же висоті. Висота, на якій ці отвори розміщуються, визначається за допомогою визначення мінімальної висоти рівня води. Даний відрізок труби 15, як описується нижче, може працювати у дво х режимах: на основі закону сполучених посудин завдяки різниці рівнів води або як рециркуляційний насос, оскільки він приєднується до пристрою подачі повітря 4, який показаний на Фіг.2, з повітряною трубою 13 та містить кінцеве з'єднання трубопроводів 13а, і яке починається з місця з'єднання 14 (також дивись Фіг.5), таким чином, якщо кінцеве з'єднання трубопроводів 13а відчинене - якщо пристрій подачі повітря 4 працює - то 83725 10 відрізок труби 15, як рециркуляційний насос, викачує воду з попереднього реактору II в основний реактор І. Для того, щоб гарантувати рециркуляцію, створюється перехідне вікно 8 в верхній частині роздільної стінки 12, яка відділяє основний реактор І від попереднього реактора II. В основному реакторі І, в діапазоні рівнів води, які йдуть відповідно до змін рівня води, мається пристрій, що виконує злив, 6 та розташований на плаваючому тілі 6b, яке переміщується нагору і до низу, тобто йде за рівнем води (Фіг.1 3), та причому є відвідна труба 6а, яка виходить за лаштунки структури резервуару 10. На базовій плиті 9 попереднього реактора II або поблизу є насос 7 для того, щоб гарантувати видалення надлишку осаду, і його відвідна труба 7а, яка виходить за лаштунки структури резервуару 10 або в резервуар надлишку осаду IV. Нижче наводиться робота обладнання відповідно до Фіг.1-3 - спосіб, який виконується за допомогою обладнання, детально описується з посиланнями на Фіг.4-8, де вже описані прилади пронумеровані тими же посилальними номерами, які використовувались на Фіг.1-3. На Фіг.4 показана фаза заповнення даного способу в початковий момент, де Vmin рівень води є мінімально низьким, тобто рівень зливу, як в попередньому реакторі II, так і в основному реакторі І. В дво х реакторах рівень наповнення позначається посилальними літерами Vmax. Під час фази заповнення рівні води двох реакторів змінюються разом в діапазоні m висот. Під час процесу заповнення необроблені стічні води входять в компенсаційний басейн III, як показано стрілкою а, де вони можуть досягнути рівня V1mах, та в той же час за допомогою насосу подачі 1 необроблені стічні води подаються з компенсаційного басейну III на дно попереднього реактору II, як показано стрілкою b, переважно без значного скаламучення мулу, осадженого тут в попередніх фазах очи щення, розподіляючи необроблені стічні води в масі мулу. В мулі 17 компонент органічного матеріалу необроблених стічних вод спричиняє швидке зниження рівня кисню до нульового рівня, створюються анаеробні умови, клітини бактерії використовують їх поліфосфа тні резерви, і вони спричиняють накопичення фосфору в рідині. Тим часом рівень води зростає як в попередньому реакторі II, так і в основному реакторі І до максимального рівня Vmax - майже до нижнього ободку перехідного вікна 8, як основний реактор І практично заповнюється через U-подібний відрізок труби 15 у той же час, як і попередній реактор І, куди необроблені стічні води течуть як показано стрілкою b, але оскільки відсутнє змішування, тільки невелика кількість необроблених стічних вод надходить в основний реактор І, де аерація практично повинна починатись завдяки головкам впуску повітря 3 (також дивись Фіг.1 - 3) під час заповнення за допомогою вдування повітря у рідину, що гарантує окислювання органічних матеріалів, які знаходяться в клітинах, та завдяки чому має місце швидка абсорбція вмісту органічних матеріалів дози, введеної під час фази дійсного заповнення. 11 В залежності від продуктивності даного обладнання фаза заповнення може тривати від 0 до 60 хвилин. Процес заповнення починається тільки тоді, коли є достатня кількість необроблених стічних вод в компенсаційному басейні III для даної дози. На Фіг.5 показується процес реакції, очищення від органічного матеріалу, нітрифікація та денітрифікація, які взагалі можуть тривати 60-240. На початку даної фази попередній реактор II та основний реактор І наповнюються до максимального рівня води. В попередньому реакторі II перемішування починається при запуску механічного змішувача 2 і під час даної фази цей мул, поєднаний з необробленими стічними водами, збовтується та перемішується з водою, яка вміщує нітрати, які залишились від попереднього циклу - розшаровані зверху - та за допомогою цього створюються умови денітрифікації. В основному реакторі І має місце аерація під час фази завершення реакції, яка приводить до очищення від органічних матеріалів та до нітрифікації амонію. Як тільки дані процеси закінчуються, то використання введеного кисню уповільнюється, що приводить до зростання рівня розчиненого кисню. При отриманні управляючого сигналу, прилад системи управління (не показаний) на основі цього починає рециркуляцію рідини між основним реактором І та попереднім реактором II, де обробка, у випадку даної конструкції та беручи до уваги низький рівень вимог до висоти напору, має місце на основі принципу рециркуляційного насосу за допомогою відчинення кінцевого з'єднання трубопроводів 13а (також дивись Фіг.1 і 3), та як результат маємо потік повітря високого тиску в плечі 16b відрізку труби 15 в точці з'єднання 14, що змушує р ухатись рідину. Рециркуляція має місце завдяки перехідному вікну 8 (вимірювальний водозлив) та завдяки U-подібному відрізку труби 15, як показано за допомогою стрілок c1 та c3. Як результат рециркуляції з попереднього реактору II більш активований мул, який вміщує органічні матеріали та амоній, перемішуваний з необробленими стічними водами, попадає в основний реактор І, що приводить до прискорення процесу абсорбції кисню та зменшення або щонайменше стабілізації рівня розчиненого кисню в реакторі. У той же час активований мул з високим вмістом нітратів тече назад в попередній реактор II - практично через малий простір дезоксигенування (на Фіг. не показаний) - завдяки силі тяжіння. В попередньому реакторі II нітрати піддаються денітрифікації за допомогою органічних матеріалів, які залишаються там, та за допомогою цього гарантується виключення азоту зі стічних вод. Оскільки результатом рециркуляції є перемішування водяних мас, які знаходяться в основному реакторі І і попередньому реакторі II, то збільшення кількості води потрібне для того, щоб направляти частину органічних забруднювачів в основний реактор І, таким чином поступово прискорюючи рециркуляцію. До кінця фази реакції, показаної на Фіг.5, концентрація забруднювачів в двох реакторах може бути більш менш однією і 83725 12 тією же. Протягом всього завершення фази реакції, обставини, які превалюють в обох реакторах, створюють можливість для бактерій відшкодовувати втрату фосфату в анаеробних фазах та акумулювати надлишок фосфату, та за допомогою цього реалізується очищення від фосфору за допомогою видалення мулу, тобто реалізується біологічне очищення від фосфору. Взагалі кажучи, фаза осаду способу, показаного на Фіг.6, забирає 30 - 60 хвилин. Як впуск повітря в основний реактор І, так і перемішування в попередньому реакторі II призупиняються на час всього процесу осаду (потрібне обладнання та потрібні пристосування не показані на Фіг.6). До кінця даної фази даний мул 17 осаджується в обох реакторах на дно водяної маси до рівня Vmax. Очевидно необроблені стічні води можуть попадати в компенсаційний басейн III навіть під час фази осаду, як показано стрілкою а. На Фіг.7 показана фаза способу, в якій очищена вода відбирається, наприклад, в зону прийому, як показано за допомогою стрілки є; при чому ця фаза може займати 30-60 хвилин, і під час цієї фази зупиняється процес перемішування та аерації. Під час даної фази очищена вода в кількості однієї дози відбирається відповідно до даного прикладу за допомогою пристрою, що виконує злив 6, який описується вище при згадуванні Фіг.1 - 3, який завжди бере воду з верхнього шару водяної маси, тобто із глибини в декілька сантиметрів, завжди однаковий вихід та одночасно з основного реактора І і з попереднього реактора II, таким чином, мул 17, який находиться на дні, не можна отримати перемішаним. В кінці даної фази цей начальний максимальний рівень води Vmax зменшується до мінімального рівня Vmin; це є найнижчий рівень зливу та при цьому величина однієї дози дорівнює масі води, яка вираховується за допомогою різниці висот VmaxVmin=m. Нарешті, на Фіг.8 показана фаза видалення надлишку мулу даного способу, яка взагалі забирає 5-30 хвилин, і для цього використовується насос 7, який занурюється в мул 17, як це показано на Фіг.1-3. Під час цієї фази надлишок біомаси, створеної в системі, видаляється із системи, як це показано за допомогою стрілки t. Даний мул видаляється в резервуар надлишку мулу IV, який показаний на Фіг.1. Мул може видалятись з одного або другого реактору, оскільки під час рециркуляції вся маса води перемішується в обох реакторах, причому так інтенсивно, що практично вона стає гомогенною шламовою масою води та у цьому сенсі під час потоку також є компенсація. Практично даний вираз стосовно фаз, викладений вище, не залежить від номінальної продуктивності дійсного обладнання, яка взагалі може бути 10-3000м 3/день на фазу. Потрібно сказати, що окрім даного способу аерації за допомогою впуску повітря, який був описаний вище, можуть використовува тись інші звичайні способи аерації як, наприклад, механічний впуск кисню і т.д. Отже, на основі вищевикладеного вище процес очищення має місце відповідно до класичних 13 циклів, тобто фаз, таких як: заповнення, реакція, осадження, злив очищеної води, видалення надлишку мулу. Порівнюючи з традиційною системою, яка використовує послідовний реактор періодичної дії, основна різниця полягає в тому, що з одного боку відсутній змішувач в основному реакторі І, процес аерації там має місце практично під час фази наповнення, і причому зупиняється тільки під час осадження, зливу та фази видалення шламу, оскільки для цього процес аерації не потрібен в попередньому реакторі II, де механічний змішувач виконує роботу в фазі між заповненням та осадженням та не працює під час фази заповнення. В цей момент необроблені стічні води вводяться в мул 17, осаджений в попередньому реакторі II, практично частинами, при низькій швидкості для того, щоб уникнути отримання процесу перемішування. Під час заповнення створюються анаеробні умови в шарі мулу, та як результат створюються умови для біологічного очищення від фосфору. Під час фази заповнення також починається заповнення основного реактору І завдяки перетікаючий трубі, тобто відрізку тр уби 15, яка розміщується на рівні зливу, та хоча і невелика кількість необроблених стічних вод попадає сюди під час фази заповнення, але аерація може починатись, та у результаті чого органічні матеріали, абсорбовані біомасою, розкладаються, і при цьому абсорбція матеріалів буде проходити швидше при перемішуванні необроблених стічних вод. У фазі реакції, можливо в кінці фази заповнення за допомогою механічного змішувача в анаеробному/безкисневому попередньому реакторі II дана вода з високим вмістом нітратів, яка залишається тут із попереднього циклув вер хньому шарі, змішується з необробленими стічними водами та активованим мулом в нижніх шарах, який завдяки присутності розчинених органічних матеріалів приводить до швидкої денітрифікації. Як було описано вище, у фазі реакції (Фіг.5) стічні води, які вміщують активований мул, перекачуються з попереднього реактору II в основний реактор І за допомогою рециркуляційного насосу, та випускний отвір, тобто перехідне вікно 8, гарантує рециркуляцію в напрямку до попереднього реактору II. Даний потік в напрямку основного реактору І підбирає тут органічні матеріали та амоній, що створює потребу в кисні, та потік води, який тече через випускний отвір, підбирає нітрати до попереднього реактору II. Швидкість рециркуляції поступово прискорюється, відповідно до програми, передбаченої раніше. Розкладання даних органічних матеріалів і нітрифікація амонію приводить до пониження потреби в кисні в просторі аерації, тобто, щоб використати потужність аерації, додаткову кількість необроблених стічних вод, змішану з більш активованим мулом, потрібно ввести в основний реактор для використання його розкладаючої активності. Завдяки 83725 14 рециркуляційному розчиненню концентрація органічного забруднювача в безкисневому попередньому реакторі поступово знижується, таким чином, підвищена рециркуляція потрібна для витрачання введення кисню. До кінця циклу аерації створюється повністю змішана система. Підсумовуючи, потрібно відмітити наступне: - в попередньому реакторі мають місце анаеробні процеси, безкисневі процеси та процеси осадження, в цей час в основному реакторі проходять аеробні процеси та процеси осадження, а зменшення вмісту органічного матеріалу, який біологічно розкладається в стічних водах за допомогою акумуляції, та підвищення вмісту фосфору, викликане цим, має місце в попередньому реакторі, причому в цей час майже повне очищення від органічних матеріалів і вмісту фосфор у має місце в основному реакторі; - перетворення вмісту азоту забруднювачів, які біологічно розкладаються за допомогою процесу нітрифікації, має місце в основному реакторі, поряд із цим біологічне очищення від нітратів створюється під час процесу нітрифікації (денітрифікації), який має місце в попередньому реакторі. Нарешті, ми хотіли б підкреслити можливість того, що рослинність може бути висаджена як в основному реакторі І, так і в попередньому реакторі II, таким чином, що у випадку реактору з фіксованим рівнем води рослинність може бути висаджена на сітці, встановленій біля поверхні води, та поряд із цим у випадку реактору зі змінним рівнем води рослинність може бути висаджена на сітці, встановленій на плаваючому засобі. В обох випадках корні ростуть в воду реакторного простору. Дані корні рослин з великою питомою поверхнею завдяки наявності мікроорганізмів на них реалізують діюче під водою фіксоване тонкошарове біологічне очищення, яке доповнює систему активованого мулу, тобто вони полегшують біохімічну реакцію на корінцях та інтенсифікують технологію очищення. Перевага даного винаходу полягає в тому, що немає потреби вимірювати потужність аерації на основі традиційної великої потреби кисню після подачі у випадку простих систем, які використовують послідовний реактор періодичної дії, причому за допомогою підтримки споживання кисню на більш менш постійному рівні об'єм аерації використовується максимально. Отже, немає потреби в і інвестуванні в частотний перетворювач, який виконує регулювання пристрою впуску повітря. Вочевидь даний винахід не обмежується даною конкретною конструкцією обладнання або реалізацією описаного вище способу, але він може бути виконаний декількома іншими шляхами в межах об'єму, і суті даного винаходу, який описується прикладеною формулою. 17 Комп’ютерна в ерстка Т. Чепелев а 83725 Підписне 18 Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601