Способ обработки сточных вод, содержащих фосфат

О П И С А Н И Е955852ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик АТЕН ительный к патенту(32) (33) дарственннй кеюп СССР делам нзобретеяя н нткрнтнйете 53) УДК 628, 543, .2(088.8) Опубликовано 30. 08. 82. Б Дата опубликования описан Яо 32 и 30(72) Авторы изобретен Иностранцыарльз Мэтч и Раймонд Ф (свА) нси фрневич 1 уислас ная фирма д Корпорв Инос он Кфщщ(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ СТОЧНЫХ ВОДФОСФАТ ЖАщИХ а являетнияпроцесболее близким к предлся способ обработкиодержащих Фосфат, пуих с кислородсодержавированным илом в зообразованием обогащеила и отделением егоизким содержанием Фоующей подачей его воддержанием основной агаемомуочных м смеим газом е аэра" ного фосот жндкос фата с ону отпар части ила ляе в шод ения и акт ции с фатом ти с после ки с Изобретение относится к биологическим способам очистки сточных вод, содержащих Фосфат.Фосфаты, присутствующие в органических отходах, не подвергаются традиционным способам обработки сточных вод н сбрасываются в природные источники воды, вызывая их загрязнение.Известен способ очистки сточных вод, содержащих Фосфаты, согласно кое торому рН сырой сточной воды регулируют таким образом, чтобы он находился в интервале от 6,2 до 8,5, затем сточную воду смешивают с активированным илом с образованием смешанной жидкости, эту смешанную жидиость подвергают аэрации таким обрЬом, чтобы поддерживать содержание растворенного кислорода в смешанной жидкости равным 0,3 мг/л с последующим отделением ила, обогащеиного фосфором, от смешанной жидкости с получением эффлюэнта, практически свободного от ила. Ил, обогащенный фосфатом, обрабатывают таким об" разом, чтобы понизить содержание фосфата перед рециркуляцией для смешивания с втекающей сточной водой Для этого выдерживают ил, обогащенный Фов течебинирофата иобогзагущавызываннзмовзоне аходятверхнеВсплывподаютдобавлФатов,Неся длии техн20 са.Н сфатом, в анаэробных условияхние нескольких часов в комванном сосуде для отпарки фосотстоя ила. В таком сосуде ил, ащенный фосфатом, отслаивается иется, а анаэробные условияют высвобождение микрооргакоторые поглощают Фрсфат вэрации, фосфатов, которые перев водную фазу с образованиемго слоя, обогащенного Фосфатом.ший слой, обогащенный фосфатом,в фосфатный осадитель, кудаяют реагент для осаждения фос.например известь 1 1 Д. достатком этого способтельность его проведеологические трудности20 955852 Продолжение табл, 2 2 Концентрация биологических загрязнений фосфата во входящем потоке,мг/л 10,3 9,6 Концентрация Фосфата в эффлюенте,мг/л 1,9 6,2 МПроцент общего удаления фосфата, 35,4 81,5 Концентрация фосфата в нижнемпотоке отпарной зоны, мг/л 279 603 Концентрация фосфата в верхнемпотоке отпарной зоны, мг/л 15,0 29,8 М Измерено как общее содержание фосфата Я а б л и ц а Э щ е еусловия процесса Пример Отношение объемной скорости рециркулирующего отстоя, обогащенного фосФатом (отстой из вторичной отстойной зоны, подаваемый в отпариватель),к объемной скорости входящей сточной воды 0,3 0,35 0,4 Концентрация сусендированных твердых веществ в отстое, обогащенномфосфатом, мг/л 18,700 21,200 20;000 Объемная скорость рециркулирующегоотстоя, обогащенного фосфатом(отстой из вторичной отстойной зоны,подаваемый в отпаривательмлн,л/день 3,0 3,5 4,0 Способ, характеризующийся контактированием анаэробного отстоя в рециркулированной всплывшей жидкостиОбъемная скорость нижнего потокаотпаривателя млн.л/день 2,0 1,5 2,5 Концентрация суспендированных твердых веществ, в нижнем потоке отпарияателя, мг/л 42,400 35,000 9,90021 955852 22 Продолжение табл. 3ейвф е Пример условия процесса г 30,480 40,320 34,800 38,4 25 17,5 Способ, характеризующийся противоточной отпаркой отстоя химическиобработанной верхней жидкостью отпаривателя обедненной фосфатом Объемная скорость нижнего потокаотпаривателя 3,0 4,0 3,5 Концентрация суспендированныхтвердых веществ в нижнем потоке отпаривателя, мг/л 21,200 18,700 20,000 Требуемая площадь поперечного сеченияотпаривателя, Фут . 16,770 17,410 16,800 б,0 8,0 7,0 Формула изобретения 35 Составитель Е.ДжуринскаяРедактор Н.Кищеля Техред М.Гергель Корректор Б,Рококо Заказ. 6494/78 Тираж 981 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва,Ж, Раушская наб.,д.4/5филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул,Проектная,4 Требуемая площадь поперечного сечения отпаривателя, фут Время пребывания отстоя в отпарнойзоне, ч Время пребывания отстоя в отпарной.зоне, ч Способ обработки сточных вод, содержащих фосфат, путем смещения их с кислородсодержащим газом и активированным илом в зоне аэрации с образованием обогащенного Фосфатом ила и 4 О отделением его от жидкости с низким содержанием фосфата с последуюшей подачей его в зону отпарки с поддержанием основной части ила при анаэробных условиях с выводом обогащен ного фосфатом жидкости из верхней секции отпарной зоны, а ила с пониженным содержанием Фосфата иэ нижней секции отпарной эоны и подачей указанного ила в зону аэрации, о т- , л и ч а ю щ и й с я тем,.что, с целью повышения степени очистки и уменьшения времени ее, обогащенный Фосфатом ил выдерживают в зоне отпаривания 2-10 ч при подаче сточной воды с низким содержанием фосфата исодержанием менее чем 200 мг/л суспендированных твердых веществ в нижнюю секцию отпарной зоны для продвижения вверх через часть осевшихтвердых частиц в верхнюю зону отпарной колонны при отношении объемнойскорости сточной воды, подаваемой внижнюю часть бтпарной зоны, к объемной скорости обогащенной фосфатом .жидкости, удаляемой из верхней зоныотпарки фосфата в интервале 0,7-2,0.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент СШХ В 3236766, кл. 210 б, опублик. 1966.2. Патент США Р 3385785,кл.210-6,опублик. 1968 (прототип) .при анаэробных условиях с выводомобогащенной фосфатом жидкости изверхней секции отпарной зоны, а илас пониженным содержаНием фосфата изнижней секции отпарной зоны и пода.чей указанного ила в зону аэрации 2 5Данный .способ требует добавлениязначительных количеств водной средыс низким содержанием фосфата и ис"пользования двух отдельных резервуаров, т,е. резервуара для выщелачивания фосфата и отстойного резервуарадля того, чтобы отделить растворимыйфосфат от ила.Недостатком известного способаявляется недостаточно высокая степень очистки сточных вод и длительный ее срок,Цель изобретения - повышение степени очистки и уменьшение времени ее.Укаэанная цель достигается тем,что обработку сточных вод, содержащих фосфат, ведут путем смешения их скислородсодержащим газом и активированным илом в зоне аэрации с образованием обогащенного фосфатом ила и отделением его от жидкости с низким содер- .жанием фосфата с последующей подачейего в зону отпарки с поддержаниемосновной части ила при анаэробных условиях свыводом обогащенной Фосфатом жидкости из верхней секции отпарной зоны, а ила с пониженным содержанием фосфата из нижней секции отпарной зоны и подачей указанногоила в зону аэрации, при этом обогащенный фосфатом ил выдерживают в зоне отпаривания 2-10 ч при подаче сточной воды с низким содержанием Фасфатаи.содержанием менее, чем 200 мг/лсуспендированных твердых веществ внижнюю секцию отпарной зоны для прод вижения вверх через часть осевшихтвердых частиц в верхнюю зону отпарной колонны при отношении объемнойскорости сточной воды, подаваемойв нижнюю часть отпарной зоны, к 45объемной скорости, обогащенной ФосФатом жидкости, удаляемой из верхнейзоны артпарки в интервале 0,7-2,0.Способ включает стадии смешениявходящего готока сточной воды, содержащего Фосфат, с активированнымилом и кислсоодсодеращим газом в зоне аэрации и одновременную циркуляциюодной жидкости в направлении, противополскном движению другой жидкости, втечение времени, достаточного чтобыпонизить содержание биологически ак"тивных веществ в сточной воде и выз,вать потребление микроорганизмами,присутствующими в активированном иле,Фосфата с образованием аэрированиой . 60смешанной жидкости, содержащей ил,обогащенный Фосфатом, Ил, обогащенныйфосфатом отделяют от аэрированной сме:шанной жидкости с получением эффлюента, практически свободного от фосфа. 65 та. Отделенный, обогащенный фосфатом ил подают в зону отпарки фосфата и, по крайней мере, основная часть ила находится в анаэробных условиях с целью высвобождения фосфата из ила, обогащенного фосфатом, и получения ила с пониженным содержанием фосфата и - : жидкости, обогащенной Фосфатом. Обогащенная фосфатом жидкость выгружается из верхней части указанной отпарной зоны, а обедненный фосфатом ил выгружается из нижней части отпарной зоны. По крайней мере часть ила, обедненного фосфатом, рециркулируется в зону аэрации в виде упомянутого выше активированного .ила.Высвобожденный фосфат противоточно отпаривается от ила в отпарной зоне. Время пребывания ила в отпарной зоне составляет 2-10 ч. Среда с низким содержанием фосфата и твердых веществ вводится в нижнюю, часть отпарной зоны таким образом, чтобы восходящий поток проносил, по крайней мере, часть осажденных твердых веществ в верхнюю часть отпарной зоны, Таким способом Фосфат, высвобожденный из отстоящих ильных твердых веществ, переносится в восходящую жидкость, что обеспечивает поступление упомянутой выше жидкости, обогащенной фосфатом в верхнюю часть отпарной зоны. Концентрация суспендированных твердых веществ в отпарной среде не превышает 200 мг/л, а объемная скорость отпарной среды, вводимой в отпарную зону, регулируется таким образом, чтобы она составляла 0,7-2,0 от объемной скорости жидкости, обогащенной Фосфатом, которая выгружается оттуда.Термин "отстой", используемый в настоящем тексте, относится к смеси жидкости с твердыми телами, которая характеризуется наличием фазы твердых веществ отстоя и связанной с ней жидкой фазы. Термин "отпарная среда с низким содержанием фосфата и твердых тел" относится к водной или водосодержащей среде, которая содержит более низкую концентрацию фосфата, чем выделенный фосфат содержащий анаэробный отстой, с которым эта среда контактирует,предпочтительно, отпарная среда имеет концентрацию растворимого фосфата ниже 30 мг/л. Как указано выше, концентрация твердых частиц в отпарной среде не должна превышать 200 мг/л. Термин "основная часть отстоя" ила используется в настоящем тексте для обозначения части отстоя, которая удерживается в анаэробных условиях в отпарной зоне и он относится к, по крайней мере, 50-ным весовым твердым веществам отстоя.Отстой, обогащенный фосфатом, Р котором фосфат присутствует в кивавцентрированием без исйользовании кон"центрирования,В соответствии с предлагаемым изобре-тением отпарная среда с низким содержанием фосфата и твердых веществтечет вверх через осажденный отстойтаким образом, что растворимый фосфавкоторый выделен твердыми веществамиотстоя в жидкую Фазу отстоя, удаляется в протекающую вверх жидкость и .1 О жидкость, содержащая выделенный фосфат, окружающий частицы осажденныхтвердых веществ отстоя, замещаетсявследствие этого отпарной средой снизким содержанием Фосфата и твер 15 дых веществ. Этим способом фосфатныйконцентрированный градиент междуосажденными твердыми веществами отстоя и окружающей жидкой фазой имееттенденцию непрерывно увеличиваться2 О под воздействием отпарной среды взоне отпарки фосфата с получениемсоответственно выСокой скорости мас"сопередачи из твердых веществ отстояв окружающую протекающую вверх жидч25 кость на отпарной стадииУпомянутое устранение функции концентрирования в зоне отпарки Фосфа-,та, которое достигается в ограниченных специальных интервалах временипребывания отстоя, уровня суспендиро,ванных веществ в отпарной среде иотношения объемной скорости потокажидкости, обогащенной фосфатом, к .объемной скорости отпарной среды, которые установлены ранее, также являЗ 5 ется весьма выгодным по той причине,что оно позволяет существенно уменьшить размер площади поперечного сечения зоны отпарки Фосфата, например,до равного 4, относительно зоны от-40 парки Фосфата, которая предназначенадля осуществления концентрирования.Таким образом, проведение процесса всоответствии с предлагаеьюм позволяетзначительно понизить капитальные эат45 раты на оборудование по сравнению сизвестными системами, использующимистадию концентрирования. ках микроорганизмов отстоя, т.е. в биологических твердых веществах, поддерживается в анаэробных условиях,т.е. таким образом, что в жидкой фазе не содержится значительного измеримого количества растворенного кислорода - в осажденном отстое в зоне отпарки фосфата в течение времени, которое достаточно для того, чтобы микроорганизмы высвобождалифосфат в жидкую Фазу отстоя. Полученный .в результате анаэробный отстоЯсодержащий высвобожденный Фосфат, противоточно контактирует с отпарной средой с низким содержанием фосфата и твердых веществ. Цель такого контактирования - перенос растворимого Фосфата иэ анаэробного отстоя в поток жидкости, выходящий из верхнейсекции отпарной зоны, с тем, чтобы осуществить высокую степень обогащения,фосфатом жидкости, выходящей иззоны.Предлагаемое изобретения основывается на том, что,.зона отпарки Фосфата может эффективно действовать по способу противоточной экстракциис тем, чтобы получить более высокие удаления Фосфата. В известных способах различными методами используют зону отпарки фосфата, как смешанную зону переноса, которая находится вверху по движению потока по отношению к последующей зоне разделения, или как зону концентрирования либо в присутствии, либо в отсутствии циркулирующих потоков, обогащенных фосфатом. Первый способ, как указывается, требует больших потоков отпаривающей воды и больших капитальных затрат и ограничивается в отношении эффективности массопередачи равновесными . эффектами, которые не позволяют дос". тичь высоких удалений фосфата. В последнем способе весьма трудно полу" чить быстрый и полный перенос выделен ного растворимого фосфата из осажденного, концентрированного слоя отстоя в донной части отпарной зоны, в всплывшую жидкость, находящуюся навер ху осажденного слоя отстоя. В отношении последнего способа, следует отметить, что ранее полагали, будтоконцентрирование осажденных твердыхвеществ весьма желательно или даженеобходимо для того, чтобы получить плотную компактную твердую массу и вследствие этого создать в высокойстепени анаэробное окружение, способствующее эффективному выделению внутриклеточного фосфата в микроорганизмы твердых веществ отстоя. В настоящее время обнаружено, что чрезвычайно высокое удаления фосфата из отстоя, обогащенного фосфатом, могут быть достигнуты при работе зоны отпарки Фосфата по способу экстракции противоточным конВ соответствии с предлагаемым т," 5 О изобретением отпарная среда с низким содержанием Фосфата и твердых веществ может представлять собой процессионный поток в способе обработкисточных вод или, с другой стороны, Может подаваться из внешних источниковвне процесса обработки сточных вод.Подходящими внутренними источникамидля отпарной среды могут являтьсявтекающая сточнаявода, такая какпервичный эффлюент, полученный в 4 ф результате первичной седиментации сы-,рой сточной воды, эффлюент практически не содержащий фосфата, а также жидкость, обогащенная фосфатом, вытекающая из верхней секции отпарной эоны, 65 после того как ее обработали реагентом10 для осаждения фосфата и осажденныйфосфат был удален. Жидкость, обогащенная фосфатом, вытекающая из зоныотпарки фосфата, может быть каким-либо образом обработана с целью удаления из нее фосфата и рециркулирована 5в основной поток сточной водыиз ус",тановки или выведена из системы длядругого конечного размещения и/илииспользования.П р и м е р 1. При проведениисравнительных оценочных испытанийиспользуют. пилотную установку, включающую четыре подзоны, смонтированныедля прямоточного движения газожидкостного потока, с осветлителем, объединя 5ющим конечную порцию жидкости. Каждаяподзона имеет объем около 1430 ли размеры: длина 153 см, ширина122 см и высота 124 см. Общий объемаэрационной зоны составляет 5750 л,а глубина жидкости во время опытов76 см. Каждая подзона снабжена по-.верхностной аэрационной мешалкой дляперемешивания газов с жидкостью,которая приводится в движение элек- . 25трическим методом. Осветлитель имеетобъем порядка 6510 л и площадь попе.речного сечения 3,58 м . Зона отпаркийфосфата, используемая в этой пилотнойустановке, имеет объем порядка 3900 ли площадь поперечного сечения 2,64 м, 0й ЗОпричем смесительный резервуар и Флоккулятор располагают последовательновниз по движению потока из отпарнойзоны для обработки жидкости, обогащенной Фосфатом, которая выходит. из 35верхней части отпарной зоны,.В этойпилотной установке, смесительныйрезервуар имеет объем 2160 л при плойщади поперечного сечения около 0,24 ма флоккуляторный сосуд имеет объем 40766 л и площадь поперечного сечения0,36 м,Во всех фазах сравнительного оценочного испытания входящий потоксточной воды, содержащей Фосфат, смешивают с рециркулирующим активированным отстоем с образованием смешаннойжидкостикоторую затем оксегинируютв зоне аэрации с темчтобы вызватьпотребление микроорганизмами, присутОствующими в активированном отстое фосФата. Затем обогащенный фосфатом от .стой отделяют от оксигенированнойсмешанной жидкости в осветлителе сполучрнием эффюлюента, практически несодержащего фосфат. Отделенный отстой,обогащенный Фосфатом, пропускают взону отпарки фосфата и там осаждают.Осажденный отстой поддерживают прианаэробных условиях в течение времени,достаточного для выделения Фосфата иэ 8.обогащенных фосфатом твердых веществотстоя. Обогащенную фосфатом жидкостьвыводят из зоны отпарки Фосфата, смешивают с осадителем фосфата известьюв упомянутом выше резервуаре быстрого 65 смешения полученный в результатефосфат удаляют в виде сбросного химического отстоя в Флоккуляционном резервуаре, а обработанную жидкость,обедненную фосфатом, рециркулируют влинию входа сточной воды. Осажденный отстой с пониженным содержаниемфосфата выводят из зоны отпаркиФосфата и рециркулируют в линию входасточной воды в виде упомянутого вышеактивированного отстоя.В первой фазе сравнительного оценочного испытания, проводимой в соответствии с известным способом,осажденный отстой концентрируют взоне отиарки Фосфата с образованиемвсплывшей жидкости, покрывающей загустевшие твердые вещества, и в этойзоне отпарки не осуществляют стадииконтактирования твердых тел с жид-.костью.На второй Фазе оценочного экспери."мента, который также осуществляютсогласно известному способу, осаждающийся отстой концентрируют в зонеотпарки фосфата как ранее,с образованием всплывшей жидкости. Частьвсплывшей жидкости, выходящейизотпарной зоны, отводят и вводят взону отпарки фосфата под слой осев-.шего концентрированного анаэробногоотстоя, Таким способом, всплывшая жидкость, текущая вверх через слой плотных загустевших твердых веществ,способствует переносу Фосфата изслоя твердых веществ в всплывшую жидкостьВ третьей фазе оценочного эксперимента, проводимого в соответствиис предлагаемым изобретением, процессосуществляют по способу, согласно которому жидкость, обогащенную фосфатом, выводят из верхней части отпарной зоны и подвергают химическойобработке и отстаиванию в резервуаребыстрого перемешивания и флоккуляторе, соответственно, с образованиемжидкости, обедненной Фосфатом, покрайней мере, часть которой используют как отпарную среду с низким содержанием Фосфата и низким содержаниемтвердых веществ,Четвертую фазу оценочного эксперимента также осуществляют в соответствии с предлагаемым изобретением поспособу, согласно которому небольшуючасть, т.е. менее 50 по объему, эффлюента, практически не содержащегоФосфата вводят в нижнюю часть отпарной зоны в виде отпарной среды снизким содержанием Фосфата и низкимсодержанием твердых веществ,Продолжительность испытания в первой фазе без анаэробиого контактирования отстоя составляет 8 дней непрерывной работы, а вторая фаза, в которой используют контактированиеанаэрабного,отстоя с рециркулированной всплывшей жидкостью, непрерывноработает в течение 21 дня. Испытанияв третьей и четвертой Фазах, представляющих. примеры практического применения в соответствии с предлагаемым 5изобретением, осуществляются непрерывно в течение 11 и 22 дней, соответственно.Данные, полученные в ходе сравнительного оценочного испытания опи Осанной выше системы, представленывтабл. 1. Эти данные демонстрируютзначительное улучшение эффективностиудаления фосфата, которая достигается по предлагаемому способу. 15П р и м е р 2. Используют пилотнуЮ: установку, имеющую зону аэрации,включающую шесть подзон, через которые последовательно проходит смешан-ная жидкость, которую подвергают вних аэрации диффундирующим воздухомсогласно известному методу. 1 акая установка имеет также осветлитель,присоединенный к последней подзоне.Каждая подзона имеет цилиндрическуюформу и имеет объем 37,8 л и размеры.: высота 152,5 см и диаметр20,4 см. Общий объем аэрационной зонысоставляет 226 л, а глубина слояжидкости в ходе испытания равна 122 см.бсветлитель имеет объем 78 л и площадь поперечного сечения, равную0,14 м . Зона отпарки фосфата, используемая в этой пилотной установкеимеет объем 78 л и площадь поперечного сечения 0,14 м.В обеих Фазах сравнительного оце-ночного испытания входящий поток сточной воды, содержащий .Фосфат, смешивают с рециркулирующим активироваиным остоем с образованием смешанной 40жидкости, которую аэрируют в зонеаэрации с тем, чтобы вызвать потребление микроорганизмами, присутствующими в активированном отстоефосфата.Затем отстой, обогащенный фосфатом, 45отделяют от аэрированной смешаннойжидкости в осветлителе с получениемэффлюента, практически не содержащего фосфат. Отделенный отстой, обогатищенный фосфатом, пропускают в зонуотпарки фосфата и осаждают. Осаж-.денный отстой поддерживают при анаэ".ообных условиях в течение времени,достаточного для выделения Фосфатаиз твердой фазы, обогащенной Фосфатом. Жидкость, обогащенную фосфатом,разгружают яз верхней части зоны от,парки Фосфата и отстой с пониженнымсодержанием фосфата выводят из зоны отпарки Фосфата и рециркулируютв линию входа сточных вод в виде упомянутого выше активированного отстоя,В первой фазе сравнительного оценочного испытания, проводимого в соответствии с известным способом, 63 осажденный отстой концентрируют в зо не отпаркн фосфата с образованием всплывшей жидкости, покрывающей кон- центрированные твердые вещества.Часть концентрированного осажденного отстоя выводят из отпарной зоны, рецнркулируют по линии, несу.- щей отстой, обогащенный фосфатом, из осветлителя в зону отпаривания; и смешивают там с отстоем, обогащенным фосфатом, перед подачей объединенного потока в зону отпаривання. Это способствует переносу фосфата из анаэробного концентрированного отстоя в всплывшую жидкость через рециркуляционное контактирование.Во второй Фазе оценочного испытания, которую осуществляют соглас" но предлагаемому изобретению, про-: цесс проводят согласно способу, при котором небольшую часть, менее 50 по объему входящей сточной воды, вводят в нижнюю часть отпарной зоны в виде отпарной среды с низкйм содер жанием фосфата и низким содержаниемтвердых веществ.Продолжительность первой испытательной фазы с рециркуляционным контактированием анаэробного отстоя составляет 36 дней непрерывной работы, а продолжительность второй испытател ной фазы - 13 дней непрерывной рабоДанные, полученные в ходе сравни. тельного оценочного испытания описанной выше системы, приведены в табл. 2.Эти данные демонстрируют знач чительное улучшение эффективности удаления Фосфата, которое достигается согласно предлагаемому способу;(дан": ные приведенные в колонке Е), по сравнению с известной системой (данные, приведенные в колонке О). Как видно из приведенных данных, в иэвест ной системе используют контактный поток .(поток отстоя, обогащенного Фос- Фатом, подаваемый в отпарную зону который имеет высокую концентрацию суспендированных твердых веществ порядка 7940 мг/л. Этот поток совместно с рециркулированным потоком анаэробного концентрированного отстоя- образует высокую загрузку отпарной зоиы твердыми веществами, вследствие чего для получения общего удаления фосфата, равного 35,4, требуется высокое соотношение (1,7)объемной скорости контактного потока к объемной скорости верхнего потока (всплывшая жидкость), а также сравнительно длительное время пребывания отстоя (8,2 ч 7, расчитанное как объем в отпарной зоне, поделенный на объемную скорость потока отстоя с пониженным содержанием фосфата, выгружаемого из зоны отпарки, который рецир кулируется в зону аэрации в отпарной зоне. В отличие от этого вторая фа 955852 12зовая система, действующая в соответствии с предлагаемым изобретением, способна дать более чем в два раза превосходящее значение удаления Фосфата по сравнению с первой фазовой системой 1 81,5 Ъ ) при низком соотноше нии объемных скоростей (отпарцой сре" ды к верхнему потоку) порядка 0,73 и времени пребывания отстоя в отпарной зоне, равном 3,5 ч.П р и м е р 3. Выполняют сравни тельные расчеты площади поперечного сечения отпарной зоны для известной и предлагаемой систем. Известная система относится к типу, описанному ранее применительно к колонке "В", которая характеризуется контактированием всплывшего жидкого рецикла с анаэробным концентрированным отстоем. Такая система сравнивается с системой, работающей согласно предлагаемому изобретению и характеризующейся противоточной отпаркой отстоя верхней жидкостью отпарной зоны, обедненной Фосфатом. Расчеты основываются на экспериментально определенных характеристиках отстаивания ила и на следующих условиях процесса: объемная скорость входящей сточной воды порядка десять миллионов галлонов в день 37,8 миллионов л/дн), концентрация фосфата во входящей сточной воде 8,5 мг/л и концентрация фосфата в окончательно очищенном эФФлюенте 1,0 мг/л, отношение объемной скорости верхнего потока жидкости в отпаривателе к объемной скорости входящей сточной воды 0,15, отношение. объемной скорости потока контактной или отпарной среды к объемной скорости верхнего потока в отпарной зоне 1,0; общая глубина отпарной,зоны 364,0 см 4 О образованная слоем отстоя глубиной в 243 см и свободной жидкостью глубиной в 121 см.Результаты сравнительных расчетов представлены в табл. 3 для раз личных параметров процесса, включающих отношение объемной скорости обо гащенного фосфатом рециркулирующего отстоя к объемной скорости сточной воды, концентрацию суспендированных р твердых веществ в отстое, обогащенном фосфатом, и объемную скорость рециркулирующего отстоя, обогащенного Фосфатом.Раэультаты, приведенные в табл. 3,показывают, что предлагаемая система 1 результаты под заголовком "2"7 имеет значительно меньшую площадь поперечного сечения отпарной зоны, чем известная система ( результаты под заголовком "1" ) при обычных усло- фо виях эксплуатации. Так, например, при отношении объемной скорости рециркулирующего отстоя, обогащенного фосфатом, к объемной скорости входящей сточной воды, равном 0,35, площадь 654 поперечного сечения отпарной зоны в предлагаемой системе составляет около 49 от соответствующего значения для известной системы. Причиной такого несоответствия является тот факт, что площадь поперечного сечения известной системы основывается на пространственно контролирующей концентрационной функции отпарной зоны. Концентрирование является необходимым для известной системы и оно связано с разделением, уплотнением и обезвоживанием отстоя, подаваемого в осветлитель с образованием всплывшей жидкости в верхней части отпарной эоны. Устранение концентрированной Функции в зоне отпарки Фосфата согласно предлагаемому изобретению, которое достигается при ограниченных специальных интервалах времени пребывания отстоя, уровня суспендированных твердых веществ в отпарной среде и отношения объемных скоростей жидкости обогащенной фосфатом отпарной среды, которые устанавливают ранее, позволяет существенно уменьшить общий размер зоны отпарки фосфата относительно зоны отпарки фосфата, предназначенной для осуществления концентрирования и, таким образом, позволяет существенно понизить капитальные затраты на оборудование для процессионной системы по сравнению с известными концентрационными системами.П р и м е р 4. Сырую сточную воду (около 45400000 л/день), содержащую около 270 частей на миллион (ррт) твердых веществ и 9 ррт фосфата, пропускают через традиционные устройства для просеивания и удаления частиц и через первичный осветлитель для разделения седиментацией с получением первичного эффлюента. Первичную выходящую жидкость смешивают с активированным отстоем с пониженным содержанием фосфата около 6,800.000 л, который содержит около 30 ррт растворимого фосфата, и с воздухом в зоне аэрации и аэрируют в ней со скоростью 1,2 фут воздуха на галлон сточной воды 0,9 м/л ) в течение 6 ч, Смешанную жидкость, выходящую из зоны аэрации, подают во вторичный отстойный резервуар. Осветленную жидкость которая практически не содержит фосФата, выводят в эффтюент, выходящий после хлорирования с нормой порядка 45.4000 000 л/день. Осажденную смесь отстоя, обогащенного фосфатом, выводят из вторичного отстойного резервуара с нормой 6.800.000 л/день. Часть такого отстоя подают в отбросный отстой, а остаток подают в анаэробный отпариватель фосфата, в котором его поддерживают при анаэробных условиях при времени пребывания отстоя, равном б ч, Условия, существующие в отпаривателе, вызывают высвобождение микро14 13 955852 организмами значительного количествамежклеточного Фосфата. Меньшую часть(6.800.000 л/день) эффлювнта, практически не содержащего фосфат, выгружают из вторичного отстойного резервуара и отводят, после чего его вводят в нижнюю секцию отпарной эоны таким образом, чтобы он двигался вверхчерез осевшие твердые вещества,вследствие чего фосфат, выделенный изосевшиМ твердых веществ отстоя, переносится в жидкость, протекающую вверхс образованием в верхней части отпарной зоны жидкости, обогащеннойфосфатом, Отстой с пониженным содержанием Фосфата удаляют со дна 5 отпаривателя Фосфата с нормой6.800.000 л/день и обогащенную фосфатом всплывшую жидкость, содержащую50-60 ррт растворимого Фосфата6.800.000 л/день), удаляют из отпаривателя и подают в резервуар химического осаждения, куда добавляютизвесть и перемешивают с образованиемфосфатного осадка. Определяют осажденный фосфат и его выбрасывают. Взоне аэрации растворимый фосфат,вводимый совместно с рециркулированным отстоем иэ Фосфатного отпаривателя,потребляется микроорганизмами присут-.ствующими в отстое совместно с фосФатом,содержащимся во входящей сточной воде. л и ц а 1 Т а е азьЧа В (Способ, ха рактеризующийся кон- тактированием анаэробного отстоя с ре. циркулированной всплывшей жидкостью) А (Способ беэ анаэробногоконтактирования отстоя) Параметры 4 10 10 3,0 3,3 3,0 3,0 2,8 3,0 1,4 с 1,2 1,5 1,7 1,8 4400 4815 4060 3448 Объемная скоростьвходящего потока, г/мин 12,0 Объемная скоростьрециркулирующего отстоя,обогащенного Фосфатомотстой из вторичнойотстойной зоны, подаваемый в отпариватель),г/мин Скорость нижнего потока отпарной эоны,г/мин Скорость верхнего потока отпарной эоны, г/мин 1,6 Концентрация суспендированных твердых веществсмешанной жидкости взоне аэрации, мг/и С(Способ, характери., зующийся противото ным отпарыванием отстоя химически обработан-ной обедненнойфосфатом жидкостью в верхнем потокеотпарной зоны) 0 (Способ, характеризующийся противоточной отпаркой отстоя рециркулированным . вторичным эффлюентом из осветлителя)955852 Концентрация суспендированных летучих твердыхвеществ в зоне аэрации,мг/л 3300 3597 2454 3160 Время пребывания отстояв отпарной зоне, ч 6,3 5,4 14 4,8 Концентрация фосфата вконтактирующем отстое илив отпарной среде , мг/л 0,8 9,8 Концентрация суспендированных твердых веществв контактирующем отстоеили в отпарной среде,мг/л 10 63 Отношение объемной скорости потока контактнойили отпарной среды к.объемной скорости верхнего потока отпарной эоныКонцентрация биологических загрязнений вовходящем потоке, мг/л 0;88 2,0 1,7 85 120 Концентрация биологических загрязнений взффлюенте, мг/л 14 16 18 Концентрация фосфатаво входящем потоке,мг/л ф 4,2 4,8 6,8 11,1 Концентрация фосфатав зффлюенте, мг/лв 3,5 1,5 0,6 0,8 Процент общего удаленияфосфата, %91,3 16,7 69,9 93,8 Концентрация фосфата внижнем потоке отпарнойзоны, мг/лф 685 378 378 530 Концентрация фосфатав верхнем потоке отпарной зоны, мг/л ф 4,9 11,3 38,6 78,0% Измерено как общее содержание фосфата18 955852 Таблица 2 Параметры 16,7 18,4 4,2 4,6 3,2 1,8 3,8 2,7 3749 1290 2790 1055 Время пребывания отстоя в отпарнойзоне, ч 3,5 8,2 10,3 175 Концентрация суспендированныхтвердых частиц в контактном отстоеили в отпарной среде, мг/л 7940 40 Отношение объемной скорости контактной или отпарной среды к объемной скорости верхнего потока отпарной зоны 0,73 0,7 Концентрация биологических загрязнений во входящем потоке, мг/л 129 176 Концентрация биологических загрязнений в эффлюенте, мг/л 22 Объемная скорость входящего потока, г/мин Объемная скорость рециркулирующего потока отстоя, обогащенного фосфатом (отстой иэ вторичной отстойной зоны, подаваемый вотпариватель), г/мин Скорость нижнего потока отпарнойзоны, г/мин Скорость верхнего потока отпарной зоны, г/мин Концентрация суспендированныхтвердых веществ смешанной жидкости в аэрационной зоне, мг/ллетучих Концентрация суспендированныхтвердых веществ смешанной жидкости в зоне аэрации, мг/л Концентрация фосфата в контактномотстое или отпарной среде,мг/л 0(Процесс, отличающийся рециркуляционным контактированием анаэробного от стоя) Б(Процесс, характе ризующийся противоточной отпарной отпаркой отстоя первичным эффлюентом)