RU2336233C2 - Method of biological sewage water purification - Google Patents
Method of biological sewage water purification Download PDFInfo
- Publication number
- RU2336233C2 RU2336233C2 RU2006117593/15A RU2006117593A RU2336233C2 RU 2336233 C2 RU2336233 C2 RU 2336233C2 RU 2006117593/15 A RU2006117593/15 A RU 2006117593/15A RU 2006117593 A RU2006117593 A RU 2006117593A RU 2336233 C2 RU2336233 C2 RU 2336233C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- swollen
- sludge
- water
- silt
- sedimentator
- Prior art date
Links
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)
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к биологической очистке сточных вод.The invention relates to the biological treatment of wastewater.
Известен способ биологической очистки сточных вод, включающий биологическую сорбцию и окисление в биоценозе активного, в том числе вспухшего ила, путем аэрации смеси сточной воды и активного ила, отделение очищенной воды и задержку вспухшего ила с помощью биологической пленки и гравитационного осаждения, возврат отделенного от очищенной воды вспухшего ила на стадию аэрации для повторного его использования в качестве активного ила [см. а.с. СССР № 1551660, С02F 3/12, опубл. 23.03.1990]. При этом отделение очищенной воды и задержку вспухшего ила ведут путем двух или многократных последовательных процессов осаждения частиц вспухшего ила.A known method of biological wastewater treatment, including biological sorption and oxidation in the biocenosis of active, including swollen sludge, by aeration of a mixture of wastewater and activated sludge, separation of purified water and retention of swollen sludge using a biological film and gravity deposition, return separated from the purified water of swollen sludge to the aeration stage for reuse as activated sludge [see A.S. USSR No. 1551660, С02F 3/12, publ. 03/23/1990]. In this case, the separation of purified water and the delay of the swollen sludge are carried out by two or multiple sequential processes of deposition of particles of swollen sludge.
К недостаткам данного способа относится то, что хотя он позволяет использовать вспухший ил, обладающий высокой окислительной способностью и образующийся в процессе очистки сточных вод, доля вспухшего ила в общей доле используемого ила остается малой, а процесс поддержания работоспособности вспухшего ила является неуправляемым.The disadvantages of this method include the fact that although it allows the use of swollen sludge with a high oxidizing ability and formed during wastewater treatment, the proportion of swollen sludge in the total proportion of sludge used is small, and the process of maintaining the working capacity of swollen sludge is uncontrolled.
Наиболее близким к предлагаемому является способ биологической очистки сточных вод, включающий сорбцию и окисление в биоценозе активного ила путем аэрации смеси сточной воды и активного ила, отделение очищенной воды и задержку вспухшего ила путем флокуляции с помощью биологически активной пленки и гравитационного осаждения, возврат активного ила на стадию аэрации [см. патент России № 2146231, С02F 3/34, С12N 1/00, 1/20, 13/00, опубл. 10.03.2000].Closest to the proposed method is a biological wastewater treatment, including sorption and oxidation in the biocenosis of activated sludge by aeration of a mixture of wastewater and activated sludge, separation of purified water and delayed swollen sludge by flocculation using a biologically active film and gravity deposition, return of activated sludge to aeration stage [see Russian patent No. 2146231, С02F 3/34, С12N 1/00, 1/20, 13/00, publ. 03/10/2000].
Для осуществления способа требуется сложное и достаточно громоздкое оборудование, содержащее как зону сорбции и окисления, так и зону флокуляции и осаждения. Кроме того, процесс сорбции и окисления происходит по противоточной схеме сначала в движущемся по спирали восходящем потоке, обеспечивающем полное перемешивание как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении. В ряде случаев при больших степенях загрязненности воды и больших ее объемах устройства для очистки воды по данному способу занимают большие городские площади. Кроме того, данные устройства согласно санитарным нормам должны быть отдалены от жилых кварталов на значительные расстояния, что увеличивает требуемые площади, занимаемые под оборудование по очистке воды. Все эти факторы приводят к значительному увеличению стоимости очистки сточной воды.To implement the method requires complex and cumbersome equipment, containing both a sorption and oxidation zone, and a flocculation and deposition zone. In addition, the sorption and oxidation process occurs in a countercurrent fashion, first in a spiral moving upward flow, which ensures complete mixing both in the vertical and horizontal directions. In some cases, with large degrees of water pollution and its large volumes, water purification devices according to this method occupy large urban areas. In addition, these devices, according to sanitary standards, must be distant from residential areas over considerable distances, which increases the required area occupied by water treatment equipment. All these factors lead to a significant increase in the cost of wastewater treatment.
Задачей создания настоящего технического решения и его техническим результатом является снижение стоимости очистки воды за счет уменьшения сложности используемого оборудования, уменьшения необходимых для очистки воды городских площадей операций при улучшении качества очистки воды.The task of creating this technical solution and its technical result is to reduce the cost of water treatment by reducing the complexity of the equipment used, reducing the required area for water treatment in urban areas while improving the quality of water treatment.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе биологической очистки сточных вод, включающем сорбцию и окисление в биоценозе активного ила, в качестве которого используют его «вспухшую» форму, отделение очищенной воды и задержку вспухшего ила путем его флокуляции с помощью биологической пленки и гравитационного осаждения, возврат вспухшего ила на стадию аэрации в турбулентном режиме, имеются отличия, а именно проводят предварительную аэрацию сточных вод до степени насыщения кислородом воздуха не менее 10,2 мл/л, сорбцию и окисление загрязнений в биоценозе вспухшего ила ведут при перемешивании сточных вод и вспухшего ила, подаваемых по противоточной схеме в восходяще-нисходящем потоке при не менее чем двукратном циклическом изменении давления на вспухший ил от 0,1 до 0,01 МПа, что достигается при высоте слоя очищаемой воды не менее 10 м, а задержку вспухшего ила и отделение очищенной воды ведут в отдельном устройстве - седиментаторе в нисходяще-восходящем потоке движущейся воды.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of biological wastewater treatment, including sorption and oxidation in the biocenosis of activated sludge, which use its "swollen" form, the separation of purified water and the delay of swollen sludge by flocculation using a biological film and gravitational deposition , the return of the swollen sludge to the aeration stage in a turbulent mode, there are differences, namely, preliminary aeration of the wastewater is carried out to a degree of saturation with air oxygen of at least 10.2 ml / l, sorption pollution in the biocenosis of swollen sludge is carried out by mixing wastewater and swollen sludge supplied in a counter-current flow in an upward-downward flow with at least two cyclic changes in the pressure on the swollen sludge from 0.1 to 0.01 MPa, which is achieved at a layer height the treated water is not less than 10 m, and the delay of swollen sludge and the separation of purified water are carried out in a separate device - a sedimentator in a downward-upward flow of moving water.
Предлагаемый способ позволяет снизить стоимость очистки сточных вод вследствие сокращения площадей, занимаемых очистным оборудованием за счет использования высотной схемы комплекса по очистке сточных вод, включающего биореакторы и седиментаторы, снижения сложности используемого оборудования. Способ одновременно позволяет улучшить качество очистки воды.The proposed method allows to reduce the cost of wastewater treatment due to the reduction in the area occupied by treatment equipment through the use of a high-altitude scheme of the wastewater treatment complex, including bioreactors and sedimentators, and to reduce the complexity of the equipment used. The method simultaneously allows to improve the quality of water treatment.
Проводимая аэрация сточной воды и активного ила при циклическом изменении давления не менее чем дважды от 0,1 до 0,01 МПа при его обработке позволяет более эффективно поддерживать сорбционную и окислительную способность вспухшего ила, обладающего лучшими окислительными свойствами в экстремальных условиях, что в сочетании с используемыми плоскостными модулями с загрузкой, покрытой биологической пленкой в седиментаторе, повышает эффективность очистки воды.The aeration of wastewater and activated sludge with a cyclic pressure change of at least twice from 0.1 to 0.01 MPa during its processing allows to more effectively maintain the sorption and oxidation ability of swollen sludge, which has better oxidizing properties under extreme conditions, which in combination with used flat modules with loading, coated with a biological film in the sedimentator, increases the efficiency of water purification.
Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.
При пуске биореактора формируют биоценоз вспухшего ила.When starting the bioreactor, the biocenosis of the swollen sludge is formed.
В биореактор подается освобожденная от грубых механических загрязнений сточная вода, здесь она предварительно аэрируется до возможного предела ее насыщения кислородом воздуха не менее 10,2 мг/л.Wastewater freed from rough mechanical impurities is supplied to the bioreactor, here it is pre-aerated to a possible limit of its saturation with air oxygen of at least 10.2 mg / l.
Высота слоя очищаемой воды в биореакторе не должна быть менее 10 м. На начальной стадии пуска биореактора происходит сорбция и окисление загрязнений в биоценозе активного ила, в результате чего частицы вспухшего ила теряют свою окислительную и сорбционную способность. Смесь очищенной воды и отработанного вспухшего ила удаляют из биореактора и подают в отдельное устройство - седиментатор, содержащее несколько слоев биологической пленки, закрепленной на плоских модулях в нисходяще-восходящем потоке. Под воздействием разноименных зарядов биопленки и отработанного вспухшего ила происходит контакт и образование флоккул, которые под воздействием собственного веса осаждаются в нижнюю часть устройства - седиментатора.The height of the layer of purified water in the bioreactor should not be less than 10 m. At the initial stage of the bioreactor start-up, sorption and oxidation of contaminants in the biocenosis of activated sludge occur, as a result of which the particles of swollen sludge lose their oxidizing and sorption ability. A mixture of purified water and spent swollen sludge is removed from the bioreactor and fed into a separate device - a sedimentator, containing several layers of biological film fixed on flat modules in a downward-upward flow. Under the influence of opposite charges of the biofilm and spent swollen sludge, contact and the formation of flocculi occur, which, under the influence of their own weight, are deposited in the lower part of the sedimentation device.
При подаче свежих порций очищаемой сточной воды в биореактор, в него же подают по противоточной схеме отобранный из седиментатора вспухший ил в заданной концентрации (0,2-0,3 мг/л). В процессе перекачки флоккулы вспухшего ила в результате турбулентного режима движения в потоке разрушаются, и вспухший ил приобретает первоначальную хлопьевидную форму, одновременно подавляется рост иных микроорганизмов, не участвующих в процессе окисления и сорбирования.When fresh portions of treated wastewater are supplied to the bioreactor, swollen sludge taken from the sedimentator in a predetermined concentration (0.2-0.3 mg / l) selected from the sedimentator is also fed into it in a countercurrent scheme. During the pumping process, the floccules of the swollen sludge are destroyed as a result of the turbulent flow regime, and the swollen sludge acquires its original flocculent shape, while the growth of other microorganisms that are not involved in the oxidation and sorption is suppressed.
Смесь вспухшего ила и очищенной воды подается в биореактор в его нижнюю часть и смешивается со сточной водой, подаваемой в верхнюю часть биореактора. Далее, вспухший ил поднимается в верхнюю часть биореактора в восходящей ветви потока и затем опускается вновь в его нижнюю часть, при этом давление, действующее на частицы биоценоза вспухшего ила, применяется от 0,1 МПа в нижней части биореактора до 0,01 МПа в верхней и вновь повышается до 0,1 МПа в нижней. Число циклов изменения давления, под действием которого находятся частицы биоценоза, должно быть от двух и более. Этим обеспечивается восстановление сорбционной и окислительной способности биоценоза вспухшего ила, т.е. его регенерация. Данных изменений величин давлений можно достичь при высоте слоя очищаемой сточной воды не менее 10 м. После седиментатора, при необходимости, осветленная вода может поступать на обеззараживание, а затем на выпуск. Из седиментатора часть смеси вспухшего ила с водой возвращается на стадию аэрации.A mixture of swollen sludge and purified water is fed into the lower part of the bioreactor and mixed with the waste water supplied to the upper part of the bioreactor. Further, the swollen sludge rises to the upper part of the bioreactor in the ascending branch of the stream and then falls back to its lower part, while the pressure acting on the particles of the biocenosis of the swollen sludge is applied from 0.1 MPa in the lower part of the bioreactor to 0.01 MPa in the upper and again rises to 0.1 MPa in the lower. The number of cycles of pressure change, under the influence of which there are particles of the biocenosis, must be from two or more. This ensures the restoration of the sorption and oxidative ability of the biocenosis of swollen sludge, i.e. its regeneration. These changes in pressure can be achieved with a layer height of treated wastewater of at least 10 m. After the sedimentator, if necessary, clarified water can be disinfected and then discharged. Part of the mixture of swollen sludge with water is returned from the sedimentator to the aeration stage.
Пример 1Example 1
Для очистки сточных вод в количестве 300 м3/сутки используется высотная схема биореакторов и седиментаторов общей высотой 10,5 метра. Количество загрязнений в поступающей на очистку сточной воды по БПК2o (биологическая потребность кислорода в двадцати суточной пробе) составляет 314 мг/л. Перед подачей в приемный резервуар очищаемая вода проходит процесс механической очистки. Первая ступень очистки сточной воды заключается в ее насыщении кислородом воздуха до 10,2 мг/л, затем принудительно из седиментаторов подается водо-иловая смесь с концентрацией ила 0,2 г/л в биореактор восходяще-нисходящим потоком, позволяющим изменить давление на рабочий активный ил в пределах от 0,1 МПа до 0,01 МПа. Этот процесс осуществляют дважды. При этом доза рабочего ила в аэротенке составляет 0,9 г/л. После прохождения заданных циклов изменения давления на обрабатываемый активный ил очищаемая сточная вода с активным илом поступает в седиментатор для их разделения, при этом иловая смесь движется в седиментаторе в нисходяще-восходящем потоке через слои биологической пленки, закрепленной на плоских модулях. Вспухший ил и биологическая пленка, обладая разноименными зарядами, образуют из подвижной среды активного ила флоккулы, которые увеличиваясь в размерах становятся тяжелее очищаемой воды и оседают в коническую часть седиментатора. Так как процесс осаждения происходит постоянно, по этой же схеме осуществляется откачка задержанного активного ила в биореактор. Перекачку вспухшего ила осуществляют в турбулентном режиме, поэтому флоккулы ила разрушаются, приобретая первоначальную хлопьеобразную форму, которая необходима для процессов сорбции загрязнений в биореакторе. Осветленная вода из седиментаторов направляется на дальнейшую обработку, а задержанный ил периодически удаляется, степень очистки воды составит по БПК5 - 30 мг/л. Из седиментатора часть смеси вспухшего ила с водой возвращается на стадию аэрации.For wastewater treatment in an amount of 300 m 3 / day, a high-altitude scheme of bioreactors and sedimentators with a total height of 10.5 meters is used. The amount of contaminants in the wastewater supplied to the wastewater treatment plant according to BOD 2 o (biological oxygen demand in a twenty-day sample) is 314 mg / l. Before being fed to the receiving tank, the water to be purified passes through a mechanical cleaning process. The first stage of wastewater treatment consists in its saturation with atmospheric oxygen up to 10.2 mg / l, then a sludge mixture with a sludge concentration of 0.2 g / l is forcibly supplied from the sedimentators to the bioreactor in an ascending-descending flow, which allows changing the pressure to working active sludge in the range from 0.1 MPa to 0.01 MPa. This process is carried out twice. At the same time, the dose of working sludge in the aeration tank is 0.9 g / l. After passing the specified cycles of pressure change on the treated activated sludge, the treated wastewater with activated sludge enters the sedimentator to separate them, while the sludge mixture moves in a sedimentator in a downward-upward flow through the layers of the biological film fixed on flat modules. Swollen sludge and a biological film, having opposite charges, form floccules from the mobile medium of activated sludge, which, increasing in size, become heavier than the water being purified and settle into the conical part of the sedimentator. Since the deposition process is ongoing, the delayed activated sludge is pumped into the bioreactor in the same way. The transfer of swollen sludge is carried out in a turbulent mode, so the sludge flocculi are destroyed, acquiring the original flocculent form, which is necessary for the sorption of contaminants in the bioreactor. The clarified water from the sedimenter sent for further processing, while the delayed yl periodically removed, the degree of water purification will be the BOD 5 - 30 mg / l. Part of the mixture of swollen sludge with water is returned from the sedimentator to the aeration stage.
В примерах 2-4 способ осуществляют аналогично изложенному в примере 1, но значение параметров отличны и приведены в таблице, иллюстрируют влияние на степень очистки воды.In examples 2-4, the method is carried out similarly to that described in example 1, but the value of the parameters are excellent and are shown in the table, illustrate the effect on the degree of water purification.
Предлагаемый способ позволяет уменьшить стоимость очистки воды по сравнению с прототипом в 1,5-2 раза за счет уменьшения площадей, занимаемых очистными сооружениями, в 3-4 раза, упрощения используемого оборудования, а также улучшить степень очистки воды.The proposed method allows to reduce the cost of water purification in comparison with the prototype by 1.5-2 times by reducing the area occupied by treatment plants, by 3-4 times, simplifying the equipment used, and also to improve the degree of water purification.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006117593/15A RU2336233C2 (en) | 2006-05-22 | 2006-05-22 | Method of biological sewage water purification |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006117593/15A RU2336233C2 (en) | 2006-05-22 | 2006-05-22 | Method of biological sewage water purification |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006117593A RU2006117593A (en) | 2007-12-10 |
| RU2336233C2 true RU2336233C2 (en) | 2008-10-20 |
Family
ID=38903371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006117593/15A RU2336233C2 (en) | 2006-05-22 | 2006-05-22 | Method of biological sewage water purification |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2336233C2 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU72196A1 (en) * | 1940-03-17 | 1947-11-30 | Н.И. Антропова | The method of processing activated sludge |
| SU1551660A1 (en) * | 1984-06-25 | 1990-03-23 | А.А.Степкин | Method of purifying waste water |
| RU2069642C1 (en) * | 1992-10-09 | 1996-11-27 | Денисов Аркадий Алексеевич | Biocenosis of activated sludge and method of forming thereof |
| RU2146231C1 (en) * | 1998-05-12 | 2000-03-10 | Степкин Андрей Андреевич | Biological waste water treatment process |
| US6048460A (en) * | 1995-10-11 | 2000-04-11 | Hoechst Research & Technology Deutschand Gmbh & Co. Kg | Biological method of treating sewage containing high concentrations of sludge |
| RU2255905C1 (en) * | 2004-02-16 | 2005-07-10 | Степкин Андрей Андреевич | Waste water biological treatment method |
-
2006
- 2006-05-22 RU RU2006117593/15A patent/RU2336233C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU72196A1 (en) * | 1940-03-17 | 1947-11-30 | Н.И. Антропова | The method of processing activated sludge |
| SU1551660A1 (en) * | 1984-06-25 | 1990-03-23 | А.А.Степкин | Method of purifying waste water |
| RU2069642C1 (en) * | 1992-10-09 | 1996-11-27 | Денисов Аркадий Алексеевич | Biocenosis of activated sludge and method of forming thereof |
| US6048460A (en) * | 1995-10-11 | 2000-04-11 | Hoechst Research & Technology Deutschand Gmbh & Co. Kg | Biological method of treating sewage containing high concentrations of sludge |
| RU2146231C1 (en) * | 1998-05-12 | 2000-03-10 | Степкин Андрей Андреевич | Biological waste water treatment process |
| RU2255905C1 (en) * | 2004-02-16 | 2005-07-10 | Степкин Андрей Андреевич | Waste water biological treatment method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006117593A (en) | 2007-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1094471C (en) | Device for treatment of high-concentration dirt water | |
| RU2558250C2 (en) | Method and device for purification of ammonium-containing sewage waters | |
| RU2403959C2 (en) | Method to improve flow conditions in membrane reactor | |
| US9758405B2 (en) | Hybrid wastewater treatment | |
| CN106430845A (en) | Kitchen garbage wastewater treatment apparatus | |
| CN105712575A (en) | Method for treating waste water by replacing activated sludge mixed liquor suspended solids with immobilized microorganisms | |
| KR20160147560A (en) | Nitrogen and phosphorus removal device for wastewater | |
| CN1277942A (en) | System for treatment of water or wastewater, and method using such system | |
| CN102229447A (en) | Anaerobic reactor for treating waste water containing emulsified liquid | |
| RU2336233C2 (en) | Method of biological sewage water purification | |
| CN102229458A (en) | Emulsion-containing waste water treatment method in automobile industry | |
| CN105036311A (en) | Oxygenation filtration system suitable for advanced wastewater treatment | |
| CN108328866B (en) | Biogas slurry treatment system and method | |
| KR20170105458A (en) | Nitrogen and phosphorus removal device for wastewater | |
| CN114105420B (en) | Coffee bean fermentation wastewater treatment system | |
| CN108473348B (en) | Method and apparatus for treating waste water by oxidation | |
| CN106167331B (en) | A kind of wastewater treatment method during Oleoresin production | |
| KR101613993B1 (en) | Compact Type Waste Water Treatment Apparatus | |
| EP3684734B1 (en) | Method and system for treating wastewater containing pharmaceutical micropollutants | |
| CN109293046A (en) | A kind of purifying domestic sewage method | |
| RU2255905C1 (en) | Waste water biological treatment method | |
| CN108069570A (en) | Device for removing carbon, nitrogen and phosphorus in aquaculture wastewater | |
| KR100223543B1 (en) | Wastewater treatment system and method by multiple anaerobic exhaler using waste yakult | |
| SU1551660A1 (en) | Method of purifying waste water | |
| CN114702202B (en) | Microorganism water quality purifying filter tank |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130523 |