Аэротенк

(51) 4 С 02 Р 3 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,8)видетельство ССС02 Р 3/12, 1980,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(57) Изобретение относится к биологической очистке бытовых и промышленных сточных вод активным илом ипозволяет повысить стабильность процесса очисткг в условиях переменныхнагрузок при .одновременном сокращении затрат за счет использованиямногофункционального управляемогорецикла активной биомассы. Аэротенк,снабженный системой пневматическойаэрации и рециркуляционными колонна,ми 19 со среднепузырчатыми диспергаторами, оборудован сплошной разделительной перегородкой 7, на которойсмонтированы разделительный клапан13 и переливной патрубок 14. Секционирующая поперечная перегородка 8разделяет аэротенк на смесительныйи вытеснительный коридоры 9 и 10,регенератор 11 и реактиватар 12, приэтом впуск исходной сточной жидкостивыполнен в виде лотка 16 с нижнимисообщающимися со смесительным коридором и верхними сообщающимися,с реак,.тиватором отверстиями 17 и 18, рециркуляционные колонны 19 выполненыкруглыми в плане, состоящими каждаяИзобретение относится к биологической очистке бытовых и промышленных сточных вод активным илом.Целью изобретения является .повышение стабильности процесса очистки в условиях переменных нагрузок при одновременном сокращении затрат за счет использования многофункционального управляемого рецикла активной биомассы.На фиг.1 показан аэротенк, план; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.Аэротенк содержит прямоугольный корпус 1 с впуском 2 исходной и выпуском 3 очищенной сточной жидкости, систему пневматической аэрации посТоянного действия, состоящую из мелкопузырчатых диспергаторов 4, присоециненных воздуховодами 5 к воздуходувкам 6 базисной системы аэрации, сплошную разделительную 7 и секциониРующую поперечную 8 перегородки, разделяющие корпус аэротенкана смеси- тельный 9 и вытеснительный 10 коридоры, регенератор 11 и реактиватор 12, имеет разделительный клапан 13 и переливкой патрубок 14, верхняя кромка 15 которого выведена на уровень жидкости в аэротенке. Лоток 16 для впуска исходной сточной жидкости размещен на сплошной разделительной перегородке с распределительными ниж ними отверстиями 17, сообщающимися из наружного кожуха и центральнойтрубы с расположенными в ней среднепузырчатыми диспергаторами, центральная труба колонны коаксиально расположена относительно наружного кожухас образованием периферийного кольцевого пространства, куда введены мелкопузырчатые диспергаторы кислородсодержащего газа, а периферийное кольцевое пространство посредством соединительного патрубка сообщено с начальным участком смесительного коридора. При прохождении жидкости черезсооружение процесс растворения кислорода интенсидицирован за счет высоких скоростей его потребления. 2 ил. со смесительным коридором и распределительными верхними отверстиями8, сообщающимися с реактиватором.Рециркуляционные колонны 19 состояткаждая из наружного кожуха 20 и цент-ральной трубы 21 с расширенной нижней частью 22, где расположены ереднепузырчатые диспергаторы 23 периодического действия, соединенные воз- О духоводами 24 с воздуходувками 25управляемой системы аэрации. В кольцевое периферийное пространство 26введены мелкопузырчатые диспергаторы 27, присоединенные трубопроводом28 к воздуходувкам базисной или управляемой систем аэрации колонны19 сообщены с начальным участкомсмесительного коридора посредствомсоединительного патрубка 29. Придонные щели 30 образованы нижними кромками 31 наружных кожухов рециркуляционных колонн и дном 32 реактиватора.Аэротенк работает следующим образом.Сточные воды направляются в прямоугольный корпус 1 аэротенка и черезраспределительные нижние отверстия17 распределительного лотка 16 для 30впуска исходной сточной жидкости: попадают в смесительный коридор 9 аэротенка, где смешиваются с активнымилом, поступающим из реактиватора 2,после чего образовавшаяся смесь, аэ 1291554рируемая мелкопузырчатыми диспергаторами 4 постоянного действия, присоединенными воздуховодами 5 к воздуходувкам 6 базисной системы аэрации, направляется в вытеснительный коридор 10, В процессе аэрации и движения смеси сточной воды с активным илом по коридорам, аэротенка осуществляется биохимическое окисление органических загрязнений микроорга- Ю низмами активного ила, после чего смесь отводится за пределы сооружения, например во вторичный отстойник, где отделяют очищенную сточную воду от активного ила, возвратную часть.которого направляют в регенератор 11В регенераторе 11 активный ил в присутствии растворенного кислорода воздуха, подаваемого мелкопузырчатыми диспергаторами 4 базисной системы 20 аэрации, окисляет ранее сорбированные загрязнения и восстанавливает свою первоначальную активность.Далее поток регенерированного ила, огибая секционирующую поперечную перегородку, 8, поступает в реактиватор 12, который в данном режиме работы, когда разделительный клапан 13 закрыт, работает как аккумулирующая емкость активного ила. По мере подачи возвратного ила в регенератор 11, а затем в реактиватор . 12 его избыток самотеком по переливному патрубку 14 направляют в начало смесительного коридора 8 аэротенка и технологический 35 цикл повторяется (фиг.1). В данном режиме работы аэротенка, т.е. при сравнительно небольших нагрузках на сооружение, величина кон центрации активного ила в аэротенке не превышает 1-1,5 г/л, а интенсивность базисной системы аэрации поддерживается на минимальном уровне, обеспечивающем, главным образом, перемешивание активного ила.В период увеличения притока сточных вод, когда уровень сточной жидкости в лотке 16 для впуска исходной сточной жидкости возрастает и часть сточной воды переливается через распределительные верхние отверстия 18 в реактиватор 12, производят включение воздуходувок 25 управляемой системы аэрации, соединенных воздуховодами 24 со среднепузырчатыми диспергаторами 23 периодического действия рециркуляционных колонн 19. Водовоздушная смесь, образовавшаяся в нижней расширенной части 22 рециркуляционных колонн 19, поднимаетсявверх по центральным трубам 21 и,переливаясь через их верхние кромки,попадает в периферийные кольцевыепространства 26, образованные наружными кожухами 20 рециркуляционныхколонн 19 и центральными трубами 21.Приток свежей иловой смеси происходит через придонные щели 30, образованные нижними кромками 31 наружныхкожухов 20 рециркуляционных колонн19 и дном 32 реактиватора 12. Отработавший воздух отводится в атмосферу, а иловая смесь по периферийному кольцевому пространству 26 движется сверху вниз, увлекая с собоймелкие пузырьки воздуха, и поступаетв смесительный коридор 9 аэротенкапо соединительным патрубкам 29(фиг.2). Поступление части расхода сточных вод в период увеличенного притока сточных вод непосредственно в реактиватор 2 через распределительные верхние отверстия 18 обеспечивает частичное обескислороживание циркулирующей иловой среды перед ее поступлением в рециркуляционные колонны 19, что позволяет увеличить степень использования кислорода воздуха.В данный момент работы сооружения разделительный клапан 13 переводят в открытое положение и недостаток иловой смеси, поданной из реактива- тора 12 в начало смесительного коридора 9, автоматически компенсируется таким же количеством иловой смеси из конца смесительного коридора 9 в начало реактиватора 12, т.е. образуется многофункциональный управляемый контур рециркуляционного потока иловой смеси, оказывающий необходимое влияние на процессы гидродинамики, биологического окисления и растворения кислорода в условиях динамически, изменяющейся нагрузки на сооружение. В этот период работы за счет взаимного усреднения объемов реактиватора 12 и смесительного коридора 9 аэротенка .средняя концентрация активного ила, участвующего в процессах окисле ния, возрастает с 1-1,5 до 2-4 г/л, так как в период аккумулирования ила в реактиваторе 12 его концентрация поддерживается на уровне 6-8 г/л.Таким образом, при прохождении жидкости через сооружение процесс1 О 15 20 25 40 45 50 55 растворения кислорода интенсифицироВан за счет высоких скоростей его потребления. Активные микроорганизмы, содержащиеся в рециркулирующей иловой смеси, получают дополнительную нагрузку в вде части поступающих сточных вод, стимулируя при этом процесс растворения кислорода. В период увеличенных нагрузок на аэротенк скорость потребления кислорода значительно вышее, чем в среднем по сооружению, что позволяет снять пиковые нагрузки, обеспечивает стабильность работы и сокращает общее время аэрации сточных вод. В результате работы управляемой системы аэрации, а следовательно, рециркуляционных камер происходит выравнивание нагрузки на ил по длине аэротенка. При изменении количества рециркулирующей иловой смеси в зависимости от нагрузки на ил возникает возможность управления процессом биохимического окисления загрязнений. При этом аэрация постоянного действия рассчитывается на минимальную нагрузку, а аэрация периодического действия - на максимальную, что существенно снижает эксплуатационные затраты на электроэнергию.Кроме того, рециркуляция иловой смеси позволяет подавать дополнител:ьное количество кислорода в начало аэротенка при наличии биологически активного ила в составе рециркулирую. щей смеси и увеличении степени использования кислорода подаваемого воздуха. В случае поступления высококонцентрированных загрязнений, например производственных сточных вод, возникает опасность образования дефицита кислорода в начальньгх, наиболее нагруженных точках смесительного коридора 9 аэротенка даже в условиях работы управляемой системы аэрации. Чтобы ликвидировать дефицит кислорода в сооружении, не прибегая к сложным и энергоемким приемам, необходимое количество кислородсодержащего газа от внешнего источника технического кислорода или воздуходувок 5 или 25 подводят по трубопроводу 28 к мелкопузырчатым диспергаторам 21, расположенным в нижней части кольцевого периферийного пространства 26, образованного це 1 ральными трубами 21 и наружными кожухами 20 рециркуляционных колонн 19. Противоточноестолкновение пузырьков кислородсодержащего газа и потока иловой смеси,происходящее в кольцевом периферийном пространстве 26, существенно повышает эффект его использования и интенсифицирует процессы массопередачикислорода в жидкость, ликвидируя егодефицит в сооружении. Таким образом, в результате применения многофункционального рецикла иловой смеси создается воэможность для оперативного управления гидроди-, намикой, биокинетикой и кислородным режимом аэротенка в достаточно широких пределах динамического изменения поступающей нагрузки, обеспечивается экономия электроэнергии не менее 40% сокращаются объемы сооружения на 50- 60% при достижении стабильных показателей очищенной воды. Формула изобретения Аэротенк, содержащий прямоугольный корпус с впуском исходной и выпуском очищенной сточной жидкости,разделительную продольную перегородку, систему пневматической аэрации с мелкопузырчатыми диспергаторами .ирециркуляционные колонны иловой смеси с установленными в них среднепузырчатыми диспергаторами, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с целью.пОвышения стабильности процессаочистки в условиях переменных нагрузок при одновременном сокращениизатрат за счет использования многофункционального управляемого рециклаактивной биомассы, он снабжен недоходящей до стен корпуса поперечнойсекционной перегородкой, разделяющейкорпус на смесительный и вытеснительный коридоры регенератор и реактиватор, поперечная перегородка снабженаразделительным клапаном, расположенным на ее участке между реактиватором и смесительным коридором, и переливным патрубком, верхняя кромка которого расположена на уровне жидкости в аэротенке, впуск исходной жидкости снабжен размещенным на продольной разделительной перегородке лотком с распределительными нижними со-общающимися со смесительным коридором и верхними сообщающимися с реактиватором отверстиями, рециркуляционные колонны выполнены круглыми, сос29554 Составитель Л.Суха Техред А.Кравчук ектор М. Самборская дактор Н.Гунь Заказ 200/2 Тираж 852 ПоВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. дпис оизводс но-полигр еское пред тоящими каждая из наружного кожухаи центральной расширяющейся книзутрубы, верхняя кромка колонн расположена вьппе уровня жидкости в реактиваторе, среднепузырчатые аэраторыразмещены в нижней части центральной трубы, а мелкопузырчатые диспергаторы - между кожухом и центральной трубой, колонны снабжены соединительными патрубками, сообщающими их с на-, 5 чальным участком смесительного коридора. гие, г. Ужгород, ул. Проектная,