RU2158237C1 - Способ биологической очистки сточных вод и обработки осадков - Google Patents
Способ биологической очистки сточных вод и обработки осадков Download PDFInfo
- Publication number
- RU2158237C1 RU2158237C1 RU99112545A RU99112545A RU2158237C1 RU 2158237 C1 RU2158237 C1 RU 2158237C1 RU 99112545 A RU99112545 A RU 99112545A RU 99112545 A RU99112545 A RU 99112545A RU 2158237 C1 RU2158237 C1 RU 2158237C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sludge
- aerobic
- wastewater
- treatment
- mineralizer
- Prior art date
Links
- 239000010865 sewage Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 27
- 239000003643 water by type Substances 0.000 title abstract 8
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims abstract description 101
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 27
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims description 53
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims description 14
- 238000005273 aeration Methods 0.000 claims description 12
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 claims description 10
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 claims description 6
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims description 3
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 abstract description 22
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 abstract description 22
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 abstract description 20
- 244000005700 microbiome Species 0.000 abstract description 19
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 abstract description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 12
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 12
- PQMOXTJVIYEOQL-UHFFFAOYSA-N Mammea B/AB Chemical compound CC(C)=CCC1=C(O)C(C(=O)C(C)CC)=C(O)C2=C1OC(=O)C=C2CCC PQMOXTJVIYEOQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 11
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 101001005668 Homo sapiens Mastermind-like protein 3 Proteins 0.000 description 5
- 102100025134 Mastermind-like protein 3 Human genes 0.000 description 5
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 5
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 150000002826 nitrites Chemical class 0.000 description 4
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 4
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M Nitrite anion Chemical compound [O-]N=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 241001517013 Calidris pugnax Species 0.000 description 1
- 102100027237 MAM domain-containing protein 2 Human genes 0.000 description 1
- 101710116166 MAM domain-containing protein 2 Proteins 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LSHFIWNMHGCYRS-UHFFFAOYSA-N [O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[OH4+2] Chemical compound [O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[OH4+2] LSHFIWNMHGCYRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000004176 ammonification Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 230000009089 cytolysis Effects 0.000 description 1
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 1
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000009293 extended aeration Methods 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Activated Sludge Processes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к обработке сточных вод и их осадков микроорганизмами и может быть использовано при биологической очистке городских и промышленных сточных вод от органических примесей, соединений азота и для стабилизации осадков. Поток сточных вод делят на два, один из которых, не превышающий по величине среднечасовой расход сточных вод, направляют в многоступенчатый аэробный биореактор, работающий на сообществе свободноплавающих и прикрепленных микроорганизмов. В часы, когда расход сточных вод превышает среднечасовой, превышающая его часть поступает в многоступенчатый аэробный минерализатор, и после илоотделения в нем сточные воды совместно с иловой водой подают в аэробный биореактор. Стабилизированный осадок из аэробного минерализатора выводят на обезвоживание не ранее чем через 6 ч после прекращения подачи в него сточных вод. Технический эффект - сокращение объемов аэробных биореакторов и расходование воздуха на очистку единицы объема неравномерно поступающих сточных вод, увеличение степени распада беззольного вещества осадка. 2 з.п. ф-лы, 5 ил., 3 табл.
Description
Изобретение относится к обработке сточных вод и их осадков микроорганизмов и может быть использовано при биологической очистке городских и промышленных сточных вод от органических примесей, соединений азота и для стабилизации осадков.
Известен способ продленной аэрации сточных вод, заключающийся в продолжительном аэрировании смеси сточных вод и активного ила, рециркулирующего из вторичных отстойников, в котором одновременно осуществляется очистка сточных вод и стабилизация осадка [1].
Недостатками данного способа являются большие объемы сооружений, перерасход воздуха на аэрацию, недостаточная степень распада беззольного вещества осадка.
Известны также способы использования закрепленного на волокнистой насадке активного ила при аэрировании сточной воды и осадков в резервуарах аэробных биореакторов, заполненных волокнистой "ершовой" насадкой, и позволяющие проводить процесс биологической очистки и стабилизации осадков более интенсивно [2, 3].
Однако при неравномерном поступлении сточных вод биореакторы обеспечивают очистку при максимальном потоке сточных вод, а при минимальном потоке эти сооружения оказываются недогруженными, степень распада беззольного вещества осадков хотя и выше, чем при стабилизации в сооружениях без насадки, но все-таки недостаточна.
Наиболее близким по технической сущности является способ очистки сточных вод, включающий аэрацию сточной воды совместно со свободноплавающим и прикрепленным активным илом, рециркуляцию из вторичных отстойников, минерализацию осадков свободноплавающим и прикрепленным илом, отделение от стабилизированного осадка иловой воды и подачу ее на аэрацию, а уплотненного осадка на обезвоживание [4].
Но для осуществления этого способа требуются большие емкости сооружений для биологической очистки, значительный расход воздуха на аэрацию, невысокая степень распада беззольного вещества осадков при стабилизации в аэробных минерализаторах.
В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа биологической очистки сточных вод и обработки осадков, в котором путем разделения расхода сточных вод на два, один из которых, не превышающий среднечасовой расход сточных вод, направляется на первую ступень многоступенчатого аэробного биореактора, остальная сточная вода в часы, когда ее расход превышает среднечасовой, поступает в многоступенчатый аэробный минерализатор, оборудованный илоотделителем, что обеспечивает равномерную нагрузку загрязнений на биомассу сообщества микроорганизмов этой ступени в течение суток, регенерационная вода из ступеней доочистки, а также вода, возвращаемая из илоотделителей МАМ, содержит несопоставимо малое количество органических примесей, поэтому они не влияют на величину нагрузки на биомассу микроорганизмов, за счет этого сокращаются объемы аэробных биореакторов и расход воздуха на очистку единицы объема неравномерно поступающих сточных вод, увеличивается степень распада беззольного вещества осадка.
Поставленная задача решается тем, что в способе биологической очистки сточных вод и обработки осадков, включающем аэрацию сточной воды совместно со свободноплавающим и прикрепленным илом, аэробную минерализацию осадков свободноплавающим и прикрепленным активным илом, а также рециркуляцию свободноплавающего активного ила, согласно изобретению предусмотрены следующие отличительные признаки:
- расход сточных вод, не превышающий среднечасовой, подают на аэрацию в аэробный биореактор;
- в часы, когда расход сточных вод превышает среднечасовой, его превышающую часть направляют в аэробный минерализатор,
- из аэробного минерализатора, после илоотделения в нем, сточные воды совместно с иловой водой подают в аэробный биореактор;
- стабилизированный осадок из аэробного минерализатора выводят на обезвоживание не ранее чем на 6 ч после прекращения подачи в него сточных вод.
- расход сточных вод, не превышающий среднечасовой, подают на аэрацию в аэробный биореактор;
- в часы, когда расход сточных вод превышает среднечасовой, его превышающую часть направляют в аэробный минерализатор,
- из аэробного минерализатора, после илоотделения в нем, сточные воды совместно с иловой водой подают в аэробный биореактор;
- стабилизированный осадок из аэробного минерализатора выводят на обезвоживание не ранее чем на 6 ч после прекращения подачи в него сточных вод.
Кроме того, сточные воды и осадки направляют по меньшей мере в трехступенчатый аэробный минерализатор рассредоточенно, сырой осадок направляют только в первую ступень минерализатора, избыточный активный ил, в равных долях подают в первую и вторую ступени, а сточную воду - во вторую и третью ступени минерализатора в соотношении 1:2 - 1:3, при этом соотношение 1:3 используют в случае подачи на первую ступень минерализатора сырого осадка первичных отстойников, а суммарное количество беззольного вещества осадков (избыточного активного или и сырого осадка), подаваемых в аэробный минерализатор, должно быть в 2-3 раза больше, чем количество растворенных органических веществ, поступающих в него со сточными водами.
Анализ известных технологий, относящихся к способам биологической очистки сточных вод и обработки осадков, показал, что технических решений, содержащих ту же совокупность существенных признаков, что и заявляемый способ, не обнаружено, что позволяет сделать вывод о том, что заявляемый способ соответствует критерию "новизна".
Анализ выявленных отличительных от прототипов существенных признаков показал, что такие или сходные с ними признаки в известных технических решениях, с проявлением тех же свойств, которые они проявляют в заявляемой совокупности, не обнаружены, что позволяет сделать вывод о том, что заявляемый способ соответствует критерию "существенные отличия".
Разделение потока сточных вод на два, один из которых, не превышающий среднечасовой расход сточных вод, направляют в многоступенчатый аэробный биореактор, а в часы, когда расход сточных вод превышает среднечасовой, его превышающую часть подают в аэробный минерализатор, из которого после илоотделения в нем сточные воды вместе с иловыми подают в аэробный биореактор, что позволяет получить новый более высокий результат, выражающийся в равномерной нагрузке загрязнений на биомассу микроорганизмов в течение суток, кроме того, вода, возвращающаяся из минерализатора, содержит несопоставимо малое количество органических примесей, поэтому они не влияют на величину нагрузки на биомассу микроорганизмов, что позволяет сократить объемы аэробных биореакторов, увеличить степень распада беззольного вещества осадка.
Предлагаемый способ поясняется чертежом, где на фиг.1 приведена технологическая схема биологической очистки сточных вод и обработки осадков.
Способ биологической очистки сточных вод и обработки осадков производят следующим образом.
Сточные воды расходом Qрасч разделяют в распределительной камере 1 на два потока, один из которых, по величине не превышающий среднечасовой расход Qср ч, направляют через первичные отстойники 7 в многоступенчатый аэробный биореактор (МАБ)2, а второй, равный по величине разности между Qрасч и Qср ч и, безусловно, не постоянно поступающий на многоступенчатый аэробный минерализатор (МАМ), в МАБ 2 сточные воды вначале обрабатывают сообществом свободноплавающих и прикрепленных микроорганизмов в первой ступени 2a МАБ 2, иловая смесь на первой ступени 2а МАБ 2 перетекает в илоотделитель 2б первой ступени МАБ 2, откуда сточные воды потоком II направляют во вторую ступень 2в МАБ 2, возвратный активный ил потоком III перекачивается на вход в первую ступень 2а МАБ 2, а избыточный активный ил потоком IV сбрасывается в первую с вторую ступень МАМ 3, в первую ступень МАМ 3 потоком VII сбрасывается сырой осадок первичных отстойников 7, МАМ 3 также имеет илоотделитель 4, в котором сточные воды потока Iб отделяются от стабилизированного осадка и поступают на вход в первую ступень 2а МАБ 2, насыщенные нитритами и нитратами и освободившихся от большей части органических соединений, загрязнявших их, из илоотделителя 4 МАМ 3 стабилизированный осадок направляют на обезвоживающее устройство 5, откуда твердую фазу выводят потоком V на утилизацию в качестве удобрения, а иловая вода, совместно с потоком II сточных вод, поступает на вторую ступень 2в МАБ 2, откуда иловая смесь перетекает в илоотделитель 2г второй ступени 2в МАБ 2, из которого возвратный ил перекачивают в голову второй ступени 2в МАБ 2, а избыточный активный ил совместно с избыточным илом первой ступени 2а МАБ 2 сбрасывается в МАМ 3, сточные воды после илоотделителя 2г поступают далее на ступени доочистки 2д и в сооружения обеззараживания 6, очищенные сточные воды потоком VI могут быть направлены на технические нужды промышленных предприятий. Во все ступени МАБ 2 и МАМ 3 и доочистки предусмотрена подача сжатого воздуха.
В первой ступени МАМ, куда вообще не поступает поток сточной жидкости, протекают процессы окисления органических веществ, входящих в состав взвесей, а также сорбированных на взвешенных частицах. Под действием свободноплавающих и прикрепленных микроорганизмов одновременно с протеканием процессов экзогенного и эндогенного окисления субстрата происходят также аммонификация, нитри- и денитрификация.
Подача всего объема сырого осадка первичных отстойников и половины всего объема избыточного активного ила из илоотделителей первой и второй ступеней МАБ в первую ступень МАМ обеспечивает максимально быструю переработку органического вещества, содержащегося в сыром осадке за счет конструктивного и энергетического обмена в клетках аэробных микроорганизмов, пришедших с избыточным активным илом из МАБ. После первой ступени МАМ смесь осадков представляет собой однородную массу, состоящую только из активного ила и иловой воды. Первую ступень МАМ целесообразно снабдить своим илоотделителем, чтобы вывести с иловой водой продукты жизнедеятельности микроорганизмов, работающих с повышенной концентрацией биомассы микроорганизмов и субстрата.
Общая концентрация органических веществ в этой иловой воде находится на уровне количества загрязнений в сточной жидкости после вторичных отстойников аэротенков со свободноплавающим активным илом, но в данной иловой воде выше концентрация соединений азота (как аммонийного, так и нитритного и нитратного). Соединения окисленных форм азота создают резерв аэробности среды не только в объеме воды сооружения первой ступени МАБ, но и внутри насадки, куда затруднен доступ воздуха. В зоне закрепления микроорганизмов за счет использования кислорода нитритов и нитратов протекают процессы денитрификации, также сопровождающиеся окислением органических загрязнений сточных вод, особенно легкоокисляемых, способствующих быстрому связыванию растворенного в воде кислорода.
Во второй ступени МАМ начинается непосредственно минерализация активного ила. В процессе лизиса клеточной оболочки отмирающих микроорганизмов высвобождается внутриклеточное вещество, в процессе окисления которого (а оно состоит из аминокислот) образуются нитриты и нитраты. Насадка МАМ удерживает микроорганизмы - денитрификаторы - и благодаря их жизнедеятельности процесс аэробной минерализации не заходит в тупик. Дело в том, что, если в результате окисления аминокислот будут протекать только процессы нитрификации, то иловая смесь будет подкисляться, а нитриты и нитраты как продукты жизнедеятельности ингибируют продолжение окислительных процессов. Экспериментально установлено, что денитрификация ускоряется при добавлении легкоусваиваемой органики. В то же время добавление легкоусваиваемой органики не должно быть постоянным и ее должно быть ограниченное количество, так как в противном случае биоценоз аэробных минерализаторов не будет ориентироваться на аэробную минерализацию биомассы активного ила. Например, если в стабилизируемый осадок с распадом беззольного вещества на уровне 45% начать периодически добавлять глюкозу в определенных дозах, то при получающемся некотором увеличении нагрузки по органическим веществам на биоценоз микроорганизмов - стабилизаторов - распад беззольного вещества стабилизируемого осадка возрастает и достигает при определенном режиме внесения глюкозы 58% без увеличения продолжительности стабилизации.
На фиг. 2 приведено влияние соотношения (K) количества беззольного вещества ила, подаваемого на стабилизацию (a), к количеству введенной глюкозы (m) на степень распада беззольного вещества ила при стабилизации.
Как видно из фиг. 2, при K равном 2 - 3 наблюдается резкое увеличение степени распада беззольного вещества ила при стабилизации. Однако такой скачок в степени распада возможен при определенном режиме подачи глюкозы. При общем времени стабилизации 3 суток введение глюкозы должно осуществляться в три приема с продолжительностью введения глюкозы за один прием 12 - 18 ч (фиг. 3) и перерывом между приемами 6 - 12 ч. Отклонение продолжительности введения в ту и другую сторону приводит к снижению степени распада. При этом, чем глубже желательно получить распад беззольного вещества осадка, тем большая доза легкоусваиваемой органики должна быть внесена в процесс стабилизации.
Именно это явление было заложено в основу предлагаемого изобретения. То есть не только стояла задача сокращения размеров аэробного биореактора и уменьшения расхода воздуха на процесс очистки сточной жидкости, но и рациональное использование сточной жидкости как источника легкоусваиваемой органики для увеличения степени распада беззольного вещества выделяемых на очистной станции осадков.
Поскольку городские сточные воды различаются по своему составу, по количеству загрязнений, находящихся в них, потребовалось выяснить границы нагрузок на биоценоз аэробных минерализаторов по количеству добавляемой со сточной жидкостью легкоусваиваемой органики по сравнению с сухим беззольным веществом стабилизируемого осадка и режим внесения этой легкоусваиваемой органики.
В примере 1 показано влияние количества и режима внесения легкоусваиваемой органики на степень распада беззольного вещества избыточного активного ила аэротенков.
Пример 1. В модель аэробного стабилизатора загружался активный ил с исходной концентрацией 5 - 8 г/л по беззольному веществу. Общая продолжительность стабилизации составляла 3-е суток. Раствор глюкозы дозировался в стабилизатор в три приема. Длительность каждого приема составляла 16 ч, перерыв между введениями раствора глюкозы 8 ч. После окончания стабилизации (по истечении трех суток) определялось содержание беззольного вещества стабилизированного или и оценивалась степень его распада. Для сравнения проведен эксперимент без добавления глюкозы (опыт 1) табл. 1.
Данные табл. 1 свидетельствуют об увеличении степени распада беззольного вещества ила при стабилизации с введением легкоусваиваемой органики в указанном режиме, причем наибольшая степень распада соответствует отношению беззольного вещества ила к суммарному количеству добавленной глюкозы (в расчете на БПКполн, равному 2 - 3.
В то же время при постоянной подаче раствора глюкозы в стабилизатор в течение всей продолжительности стабилизации степень распада беззольного вещества ила составляет только 43-45%, что вызвано изменением биоценоза денитрифицирующих микроорганизмов с переориентацией их на потребление легкоусваиваемой органики (табл. 2).
Сравним полученные данные с данными при поступлении в МАМ сточных вод, равных по объему α Qсут, где α - коэффициент, учитывающий долю суточного расхода, поступающего в МАМ. Тогда прирост избыточного активного ила во всех биореакторах составит
Пр = 0,8 C + 0,3 Len,
где C - исходная концентрация взвешенных веществ в сточной воде, поступающей на биологическую очистку;
Len - БПКполн сточной воды после первичного отстаивания.
Пр = 0,8 C + 0,3 Len,
где C - исходная концентрация взвешенных веществ в сточной воде, поступающей на биологическую очистку;
Len - БПКполн сточной воды после первичного отстаивания.
Общее количество избыточного ила и сырого осадка по сухому веществу, образующееся при очистки и направляемое в МАМ
Gобщ = [Пр + (Cen - C)]Qсут(1- α)
или по беззольному веществу
Gбэ = 0,7 Gобщ.
Gобщ = [Пр + (Cen - C)]Qсут(1- α)
или по беззольному веществу
Gбэ = 0,7 Gобщ.
Количество органических веществ по БПКполн, поступающих в МАМ со сточными водами расходом
GБПК = α QсутL'en,
где L'en - БПК неосветленных сточных вод.
GБПК = α QсутL'en,
где L'en - БПК неосветленных сточных вод.
Отношение количества беззольного вещества смеси осадков к количеству поступающей органики по БПКполн будет составлять
Режим поступления в МАМ сточных вод, например, при коэффициенте неравномерности 1,6 приведен в табл. 3.
Режим поступления в МАМ сточных вод, например, при коэффициенте неравномерности 1,6 приведен в табл. 3.
Таким образом, для расхода сточных вод с общим коэффициентом неравномерности 1,6 α = 0,203
Принимая во внимание, что при удельном среднесуточном водоотведении 200 л/(сут. чел): Cen = 325 мг/л; C = 150 мг/л; L'en = 375 мг/л; Len = 0,85 L'en = 319 мг/л, тогда получим
Как видно из приведенных данных, величина K, полученная при поступлении в МАМ сточных вод, соответствует значениям K (табл.1), при которых степень распада беззольного вещества ила максимальна. Кроме того, соответствуют друг другу и режимы поступления в стабилизируемый ил органических веществ со сточными водами и при введении раствора глюкозы.
Принимая во внимание, что при удельном среднесуточном водоотведении 200 л/(сут. чел): Cen = 325 мг/л; C = 150 мг/л; L'en = 375 мг/л; Len = 0,85 L'en = 319 мг/л, тогда получим
Как видно из приведенных данных, величина K, полученная при поступлении в МАМ сточных вод, соответствует значениям K (табл.1), при которых степень распада беззольного вещества ила максимальна. Кроме того, соответствуют друг другу и режимы поступления в стабилизируемый ил органических веществ со сточными водами и при введении раствора глюкозы.
Аналогичный анализ для расхода сточных вод с коэффициентами общей неравномерности 1,8 и 1,4 показывают, что величина K равна соответственно 2,18 и 3,12.
Увеличение степени распада беззольного вещества или при его стабилизации в МАМ связано с процессом денитрификации, при котором происходит потребление кислорода нитритов, нитратов и органического вещества. Без добавления органических веществ скорость денитрификации, а также количество потребляемой на денитрификацию органики ила в начале стабилизации максимально и минимально к конце стабилизации. Это связано с тем, что в начальный период стабилизации соотношение легкоусваиваемой и трудоусваиваемой органики максимально и минимально к концу стабилизации. При этом происходит также некоторое накопление в иловой воде нитратов.
Подача сточных вод, содержащих легкоусваиваемую органику, во вторую и третью ступень МАМ в пропорции 1:2 (то есть во вторую ступень 1 части, а в третью ступень 2 части сточных вод) выравнивает скорости денитрификации, увеличивает общий распад беззольного вещества ила, сокращает общий расход кислорода за счет более полного использования нитратов.
Указанную пропорцию введения в МАМ сточных вод можно подтвердить следующими соображениями.
Если общее количество беззольного вещества ила, подаваемого на стабилизацию, принять за единицу, то за 1,5 суток стабилизации за счет распада останется 0,55 исходного его количества, а за 3-е суток - 0,42. Из этого количества 0,26 приходится на трудноусваиваемую органику (фиг.4).
Необходимое количество добавляемой в МАМ легкоусваиваемой органики, например, при K=2,5 должно составлять в долях единицы 0,4.
Тогда для обеспечения одинакового соотношения легкоусваиваемой к трудноусваиваемой органики во второй и третьей ступени должно выдерживаться соотношение
где α - часть органического вещества, вводимого во вторую ступень МАМ.
где α - часть органического вещества, вводимого во вторую ступень МАМ.
Из этого соотношения α = 0,33, то есть во вторую ступень должно подаваться 0,33 общего количества легкоусваиваемой органики, в третью ступень 1-0,33 = 0,67, что соответствует пропорции 1:2.
Несоблюдение приведенной пропорции приводит к уменьшению степени распада беззольного вещества ила (фиг.5), где n - отношение легкоусваиваемой органики вводимой в третью ступень к вводимой во вторую ступень.
При подаче сырого осадка в первую ступень МАМ (по технологии выгрузка осадка из первичных отстойников производится периодически) нагрузка на активный ил, поступающий в эту ступень в количестве 50% от общего его расхода, возрастает. Однако иловая вода, отделяемая после первой ступени МАМ, не изменит своего качества, так как органическое вещество сырого осадка за время пребывания в этой ступени успевает частью окислиться, частью накопиться в виде резервных веществ в клетках ила и частью адсорбироваться на поверхности хлопьев ила. Активный ил, поступающий во вторую ступень МАМ, в этом случае содержит повышенное количество легкоусваиваемой органики в виде адсорбированных и резервных веществ, что вызывает необходимость снижения доли легкоусваиваемой органики, подаваемой во вторую ступень, и изменит пропорцию добавления ее во вторую и третью ступени до 1:3.
Подача среднечасового потока загрязненных сточных вод на первую ступень МАБ обеспечивает равномерную нагрузку загрязнений на биомассу микроорганизмов в течение суток. Регенерационная вода из ступеней доочистки, а также жидкость, возвращаемая из илоотделителя МАМ, содержит несопоставимо малое количество органических примесей, поэтому они не влияют на величину нагрузки на биомассу микроорганизмов первой ступени МАБ.
Поэтому предлагаемый способ биологической очистки сточных вод и обработки осадков позволяет уменьшить размеры первичных отстойников и первой ступени МАБ на величину, равную коэффициенту неравномерности поступления потока сточных вод на очистную станцию, то есть практически не менее чем в 1,5 раза, без строительства дополнительных объемов емкостных сооружений, например усреднителей потока, кроме того, в 1,5 раза сокращается потребность в воздухе на этой ступени МАБ, а также увеличивается ступень распада беззольного вещества осадка.
Источники информации
1. СНиП 2.04.03-85 Канализация. Наружные сети и сооружения - М., Стройиздат, 198б - с. 39.
1. СНиП 2.04.03-85 Канализация. Наружные сети и сооружения - М., Стройиздат, 198б - с. 39.
2. Гвоздяк П.И. Микробиология и биотехнология очистки воды. - Киев, Химия и технология воды. Т.п.N 9, 1989 -с.854.
3. Чернышева Е.Н., Завсигалова Л.В. Экспериментальные исследования аэробной стабилизации активного ила в сооружении с волокнистой насадкой. Сб. науч. тр. Новые технологические процессы и оборудование в области очистки воды и трубопроводов. - Киев, 1991 - с. 11.
4. Инженерное оборудование зданий и сооружений: Энциклопедия/под ред. С. В.Яковлева - М.: Стройиздат, 1994. - 512 с. (Прототип).
Claims (3)
1. Способ биологической очистки сточных вод и обработки осадков, включающий аэрацию сточных вод совместно со свободноплавающим и прикрепленным активным илом, аэробную минерализацию осадков свободноплавающим и прикрепленным активным илом, рециркуляцию свободноплавающего активного ила, отличающийся тем, что расход сточных вод, не превышающий среднечасовой, подают на аэрацию в аэробный биореактор, а в часы, когда расход сточных вод превышает среднечасовой, превышающую часть направляют в аэробный минерализатор, откуда после илоотделения сточные воды совместно с иловой водой подают в аэробный биореактор, при этом стабилизированный осадок из аэробного минерализатора выводят на обезвоживание не ранее чем через 6 ч после прекращения подачи в него сточных вод.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что осадки и сточные воды направляют по меньшей мере в трехступенчатый аэробный минерализатор рассредоточенно, сырой осадок направляют только в первую ступень минерализатора, избыточный активный ил в равных долях направляют в первую и вторую ступени, а сточные воды - во вторую и третью ступени минерализатора в соотношении 1:2 - 1:3.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что суммарное количество сухого беззольного вещества осадков - избыточного активного ила и сырого осадка, подаваемых в аэробный минерализатор, должно быть в 2-3 раза больше, чем количество растворенных органических веществ, поступающих в него со сточными водами.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99112545A RU2158237C1 (ru) | 1999-06-15 | 1999-06-15 | Способ биологической очистки сточных вод и обработки осадков |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99112545A RU2158237C1 (ru) | 1999-06-15 | 1999-06-15 | Способ биологической очистки сточных вод и обработки осадков |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2158237C1 true RU2158237C1 (ru) | 2000-10-27 |
Family
ID=20221159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99112545A RU2158237C1 (ru) | 1999-06-15 | 1999-06-15 | Способ биологической очистки сточных вод и обработки осадков |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2158237C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2201404C2 (ru) * | 2001-04-19 | 2003-03-27 | ООО "Фирма Экос" | Способ очистки сточных вод |
| RU2296110C1 (ru) * | 2005-08-15 | 2007-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Урал Процесс Инжиниринг Компания" (УПЕК) | Способ биологической очистки сточных вод |
| RU2758398C1 (ru) * | 2017-12-29 | 2021-10-28 | Роман Николаевич Михайлов | Способ и установка биологической очистки стоков |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994024055A1 (en) * | 1993-04-21 | 1994-10-27 | No Sludge, Inc. | Method and apparatus for treating waste water |
-
1999
- 1999-06-15 RU RU99112545A patent/RU2158237C1/ru active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994024055A1 (en) * | 1993-04-21 | 1994-10-27 | No Sludge, Inc. | Method and apparatus for treating waste water |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Инженерное оборудование зданий и сооружений. Энциклопедия. - М.: Стройиздат, 1994, с.60 и 61. ТУРОВСКИЙ И.С. Обработка осадков сточных вод. - М.: Стройиздат, 1982, с.58 и 59, рис.27 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2201404C2 (ru) * | 2001-04-19 | 2003-03-27 | ООО "Фирма Экос" | Способ очистки сточных вод |
| RU2296110C1 (ru) * | 2005-08-15 | 2007-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Урал Процесс Инжиниринг Компания" (УПЕК) | Способ биологической очистки сточных вод |
| RU2758398C1 (ru) * | 2017-12-29 | 2021-10-28 | Роман Николаевич Михайлов | Способ и установка биологической очистки стоков |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109896629B (zh) | 一种强化aombr工艺污泥原位减量的方法及装置 | |
| EA024049B1 (ru) | Способ и устройство для обработки ила и применение указанных способа и устройства для биоочистки сточных вод | |
| CN106746175A (zh) | 一种餐厨垃圾废水处理方法 | |
| Li et al. | The treatment of saline wastewater using a two-stage contact oxidation method | |
| CN102603128A (zh) | 一种垃圾渗滤液深度处理回用方法 | |
| CN106430845A (zh) | 餐厨垃圾废水处理装置 | |
| CN103288311B (zh) | 一种碎煤加压气化废水资源化处理方法及处理系统和应用 | |
| CN104321285B (zh) | 废水处理系统及其处理方法 | |
| CN100522849C (zh) | 一种深度处理氨氮污水的方法 | |
| Zhao et al. | Rapid start-up of PN/A process and efficient enrichment of functional bacteria: A novel aerobic-biofilm/anaerobic-granular nitrogen removal system (OANRS) | |
| CN107032493A (zh) | 制药废水处理方法及处理系统 | |
| CN1258485C (zh) | 好氧－厌氧微生物反复耦合处理污水新工艺 | |
| CN101343129B (zh) | 用于造纸制浆中段废水脱色的预处理工艺 | |
| RU2158237C1 (ru) | Способ биологической очистки сточных вод и обработки осадков | |
| NZ525027A (en) | Apparatus and method for wastewater treatment with enhanced solids reduction (ESR) | |
| KR102756888B1 (ko) | 오염수 고도처리시스템 | |
| RU2225368C1 (ru) | Способ глубокой биологической очистки сточных вод и станция глубокой биологической очистки сточных вод | |
| US7820048B2 (en) | Method and system for treating organically contaminated waste water | |
| KR100875733B1 (ko) | Ｍｂｒ을 이용한 슬러지 감량과 하수재이용에 대한 장치 및 방법 | |
| CN1689994A (zh) | 剩余污泥中无机粉末物料回用工艺 | |
| JP2001070999A (ja) | 廃水の処理方法および処理装置 | |
| RU2305072C1 (ru) | Способ биологического удаления фосфора из сточных вод | |
| Solovieva | Technology for biological treatment of urban wastewater and sludge treatment with deep removal of nitrogen and phosphorus | |
| RU2749273C1 (ru) | Способ глубокой биологической очистки сточных вод с процессом ANAMMOX биоценозом, иммобилизованным на ершовой загрузке | |
| RU2170709C2 (ru) | Способ биологической очистки сточных вод |