RU2757589C1 - Method for purifying domestic waste water and station for implementation thereof - Google Patents
Method for purifying domestic waste water and station for implementation thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2757589C1 RU2757589C1 RU2020137144A RU2020137144A RU2757589C1 RU 2757589 C1 RU2757589 C1 RU 2757589C1 RU 2020137144 A RU2020137144 A RU 2020137144A RU 2020137144 A RU2020137144 A RU 2020137144A RU 2757589 C1 RU2757589 C1 RU 2757589C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- membrane bioreactor
- sludge
- treatment
- permeate
- Prior art date
Links
- 239000010840 domestic wastewater Substances 0.000 title claims abstract description 52
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 149
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims abstract description 108
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 74
- 239000012466 permeate Substances 0.000 claims abstract description 52
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims abstract description 50
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 239000008213 purified water Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 22
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims abstract description 18
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000007872 degassing Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 claims abstract description 13
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 230000000249 desinfective effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 68
- 238000005273 aeration Methods 0.000 claims description 45
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 claims description 25
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 24
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 20
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 13
- 239000000565 sealant Substances 0.000 claims description 12
- 230000001546 nitrifying effect Effects 0.000 claims description 11
- 230000003113 alkalizing effect Effects 0.000 claims description 10
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 10
- 239000012527 feed solution Substances 0.000 claims description 10
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims description 8
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 claims description 4
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 6
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000010865 sewage Substances 0.000 abstract 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 abstract 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 14
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 7
- 238000005276 aerator Methods 0.000 description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000972 organotrophic effect Effects 0.000 description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 4
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 4
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 3
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 3
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 3
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 2
- 238000011001 backwashing Methods 0.000 description 2
- 230000031018 biological processes and functions Effects 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- -1 aluminum oxychloride Chemical compound 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 description 1
- 239000010841 municipal wastewater Substances 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Activated Sludge Processes (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnology area
Настоящая группа изобретений относится к биологической очистке сточных вод и более конкретно к способу и станции биологической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод.The present group of inventions relates to biological wastewater treatment and more specifically to a method and station for biological treatment of domestic wastewater.
Уровень техникиState of the art
Известен способ очистки хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод по патенту на изобретение RU 2547734 С2 (МПК C02F 9/14, C02F 9/02, C02F 3/30, C02F 1/32, B01D 36/00, опубл. 10.04.2015). Известный способ включает очистку через самоочищающееся фильтрующее устройство для процеживания, усреднение потока воды и биологическую очистку с активным илом, разделение очищенной воды и активного ила с помощью погружных мембранных кассет с мембранными модулями, отделение пермеата насосом под действием слабого вакуума, подачу пермеата в резервуар чистой воды и, далее, самотеком на установку ультрафиолетового обеззараживания, отвод пермеата в водный объект, непрерывную аэрацию мембранных кассет с мембранными модулями с помощью группы воздуходувок, промывку и релаксацию мембранных модулей, периодическую профилактическую очистку и периодическую восстановительную очистку мембранных кассет.A known method of purification of domestic and industrial wastewater according to the patent for invention RU 2547734 C2 (IPC
К недостаткам данного способа можно отнести отсутствие отдельной зоны для аэробной нитрификации с системой регулируемой подачи воздуха. Мембранные модули требуют определенной интенсивности аэрации, превышение которой влечет повреждение фильтрующей поверхности мембранных модулей, а снижение - быструю кольматацию отложениями фильтрующей поверхности мембранных модулей. Раскрытый в патенте RU 2547734 С2 способ не предусматривает возможности регулирования интенсивности аэрации для поддержания оптимальной концентрации кислорода в зависимости от содержания в воде загрязняющих веществ и активного ила. Кроме того, отсутствует устройство подогрева для поддержания температуры хозяйственно-бытовых сточных вод, оптимальной для жизнедеятельности активного ила, поскольку при температурных колебаниях поступающих на очистку хозяйственно-бытовых сточных вод стабильность процесса очистки не обеспечена. Отсутствует также возможность дозированной подачи подпиточного раствора для регулирования оптимального содержания в воде легкоокисляемой органики, необходимой для питания органотрофных микроорганизмов активного ила. Отсутствие возможности подачи активного ила в усреднитель может привести к загниванию органических соединений в исходных хозяйственно-бытовых сточных водах. Кроме того, в известном способе не реализована напорная подача очищенных сточных вод за пределы устройств очистки промышленных стоков, которая может быть обеспечена установкой дополнительного насоса, что привело бы к увеличению габаритных размеров устройств очистки. Отсутствие ультрафиолетового обеззараживания на стадии отвода пермеата из мембранных модулей в резервуар чистой воды может привести к биообрастанию резервуара чистой воды, при этом вода, подаваемая на обратную промывку мембран, будет содержать продукты биологической активности в резервуаре чистой воды. Отвод пермеата из мембранных модулей и промывка мембранных модулей разными насосами приводит к увеличению габаритных размеров устройств очистки. Также данный способ не предусматривает стабилизацию и обезвреживание активного ила перед обезвоживанием, что не обеспечивает экологическую безопасность.The disadvantages of this method include the lack of a separate zone for aerobic nitrification with a controlled air supply system. Membrane modules require a certain intensity of aeration, exceeding which leads to damage to the filtering surface of the membrane modules, and lowering - rapid clogging of the filtering surface of the membrane modules by deposits. The method disclosed in RU 2547734 C2 does not provide for the possibility of adjusting the intensity of aeration to maintain the optimal oxygen concentration, depending on the content of pollutants and activated sludge in the water. In addition, there is no heating device for maintaining the temperature of domestic wastewater, which is optimal for the life of activated sludge, since the stability of the treatment process is not ensured with temperature fluctuations of the domestic wastewater entering the treatment. There is also no possibility of a dosed supply of a make-up solution to regulate the optimal content of easily oxidized organic matter in water, which is necessary for feeding the organotrophic microorganisms of activated sludge. The inability to supply activated sludge to the homogenizer can lead to decay of organic compounds in the initial domestic wastewater. In addition, in the known method, the pressure supply of treated wastewater outside the industrial wastewater treatment devices is not implemented, which can be provided by installing an additional pump, which would lead to an increase in the overall dimensions of the treatment devices. The lack of ultraviolet disinfection at the stage of removing permeate from the membrane modules into the clean water tank can lead to biofouling of the clean water tank, while the water supplied to the backwash of the membranes will contain products of biological activity in the clean water tank. Removal of permeate from membrane modules and flushing of membrane modules with different pumps leads to an increase in the overall dimensions of the cleaning devices. Also, this method does not provide for the stabilization and neutralization of activated sludge before dehydration, which does not provide environmental safety.
Известна установка очистки хозяйственно-бытовых сточных вод по патенту на изобретение RU 2537611 С2 (МПК C02F 3/30, C02F 9/14, C02F 1/44, C02F 103/20, опубл. 10.01.2015). Установка содержит гидравлически последовательно соединенные отстойник-усреднитель с устройством приема исходной, сточной воды, анаэробный блок, выполненный с возможностью подачи в него возвратного активного ила вместе со сточной водой из оксидного блока, аноксидный блок, оксидный блок, выполненный с возможностью подачи в него возвратного ила из мембранного блока, блок мембранной фильтрации, снабженный аэрирующим устройством и вакуумным устройством отвода очищенной воды на сброс, а также вспомогательное оборудование.Known installation for the treatment of domestic wastewater under the patent for invention RU 2537611 C2 (IPC
При этом в установке не предполагается возможность дозированной подачи подпиточного раствора для регулирования оптимального содержания в воде легкоокисляемой органики, необходимой для питания органотрофных микроорганизмов активного ила. Кроме того, к недостаткам данного решения можно отнести отсутствие циркуляции активного ила в отстойник-усреднитель, что способствует загниванию органических соединений в исходных хозяйственно-бытовых сточных водах, а также отсутствие возможности дозированной подачи коагулянта в очищаемые хозяйственно-бытовые сточные воды для удаления фосфатов. Как отмечалось выше, отсутствие возможности поддержания оптимальной температуры хозяйственно-бытовых сточных вод может стать причиной нестабильности жизнедеятельности активного ила при температурных колебаниях поступающих на очистку хозяйственно-бытовых сточных вод. Отсутствие устройства дегазации препятствует производству учета очищенных сточных вод из-за недопустимой погрешности измерения прибора учета при прохождении через него водовоздушной смеси. Отсутствие ультрафиолетового обеззараживания на стадии отвода пермеата из мембранных модулей в резервуар чистой воды может привести к биообрастанию резервуара чистой воды, при этом вода, подаваемая на обратную промывку мембран, будет содержать продукты биологической активности в резервуаре чистой воды. Отвод пермеата из мембранных модулей и промывка мембранных модулей разными насосами приводит к увеличению габаритных размеров устройств очистки. Использование двух отдельных компрессоров для эрлифтов и аэрации в данном устройстве также приводит к увеличению его габаритных размеров. Кроме того, при использовании устройства не предусматривается выполнение этапов аэробной стабилизации, обеззараживания, реагентной обработки и обезвоживания избыточного активного ила, что не обеспечивает экологическую безопасность.At the same time, the installation does not assume the possibility of a dosed supply of a make-up solution to regulate the optimal content of easily oxidized organic matter in water, which is necessary for feeding organotrophic microorganisms of activated sludge. In addition, the disadvantages of this solution include the lack of circulation of activated sludge into the settling tank-homogenizer, which contributes to the decay of organic compounds in the original domestic wastewater, as well as the lack of the possibility of dosed supply of coagulant to the treated domestic wastewater to remove phosphates. As noted above, the lack of the ability to maintain the optimal temperature of domestic wastewater can cause instability of the activated sludge during temperature fluctuations entering the domestic wastewater treatment. The absence of a degassing device prevents the production of accounting for treated wastewater due to the unacceptable measurement error of the meter when the water-air mixture passes through it. The lack of ultraviolet disinfection at the stage of removing permeate from the membrane modules into the clean water tank can lead to biofouling of the clean water tank, while the water supplied to the backwash of the membranes will contain products of biological activity in the clean water tank. Removal of permeate from membrane modules and flushing of membrane modules with different pumps leads to an increase in the overall dimensions of the cleaning devices. The use of two separate compressors for airlifts and aeration in this device also increases its overall dimensions. In addition, when using the device, the stages of aerobic stabilization, disinfection, reagent treatment and dehydration of excess activated sludge are not provided, which does not ensure environmental safety.
Описание сущности изобретенияDescription of the essence of the invention
Задачами, на решение которых направлено настоящее изобретение, являются предотвращение загнивания органических соединений в исходных хозяйственно-бытовых сточных водах, обеспечение возможности регулирования содержания в воде легкоокисляемых органических веществ для питания органотрофных микроорганизмов активного ила, его стабильной жизнедеятельности при температурных колебаниях поступающих на очистку сточных вод и возможности учета очищенных сточных вод, обеспечение экологической безопасности продуктов и отходов очистки, при сохранении габаритных размеров станции очистки.The tasks to be solved by the present invention are to prevent the decay of organic compounds in the initial domestic wastewater, to ensure the possibility of regulating the content of easily oxidizable organic substances in water for feeding organotrophic microorganisms of activated sludge, its stable life with temperature fluctuations in the wastewater entering the treatment and the possibility of accounting for treated wastewater, ensuring the environmental safety of products and treatment waste, while maintaining the overall dimensions of the treatment plant.
Техническим результатом настоящего изобретения, достигаемым при его осуществлении, является повышение степени очистки хозяйственно-бытовых сточных вод при уменьшении габаритных размеров станции очистки и повышении экологической безопасности получаемых при очистке отходов.The technical result of the present invention, achieved during its implementation, is to increase the degree of treatment of domestic wastewater while reducing the overall dimensions of the treatment plant and increasing the environmental safety of the waste obtained during the treatment.
Указанная задача решается, а технический результат обеспечивается за счет того, что в предложенном способе очистки хозяйственно-бытовых сточных вод гидравлически последовательно осуществляют следующие этапы: механическую очистку поступающих хозяйственно-бытовых сточных вод в устройстве механической очистки, усреднение расхода и состава сточных вод и их обработку подпитывающим раствором из установки дозирования подпитывающего раствора в усреднителе или денитрификаторе, подогрев сточных вод, биологическую очистку сточных вод, включающую очистку сточных вод активным илом в денитрификаторе, аэротенке-нитрификаторе, мембранном биореакторе, разделение очищенной воды и активного ила посредством ультрафильтрационных мембран погружных мембранных модулей мембранного биореактора, откачку очищенных сточных вод (пермеата) из мембранного биореактора, удаление из пермеата нерастворенного воздуха в устройстве дегазации и обеззараживание пермеата в установке ультрафиолетового обеззараживания, накопление обеззараженного пермеата в емкости очищенной воды. Причем в способе дополнительно осуществляют: периодическую откачку избыточного ила из мембранного биореактора, его стабилизацию и обеззараживание в аэробном стабилизаторе-уплотнителе, обезвоживание избыточного ила в устройстве обезвоживания ила и отвод обезвоженного ила, непрерывную аэрацию очищаемых сточных вод, осуществляя подачу воздуха компрессором в объем аэротенка-нитрификатора и ультрафильтрационных мембран погружных мембранных модулей мембранного биореактора, непрерывную циркуляцию активного ила между денитрификатором, аэротенком-нитрификатором и мембранным биореактором, а также подачу активного ила из мембранного биореактора в усреднитель или аэротенк-нитрификатор. При этом отделение пермеата в мембранном биореакторе, подачу пермеата из емкости очищенной воды потребителю очищенной воды и периодическую подачу пермеата из емкости очищенной воды на обратную промывку ультрафильтрационных мембран погружных мембранных модулей мембранного биореактора производят с применением одного вакуумного насоса.The specified problem is solved, and the technical result is ensured due to the fact that in the proposed method of cleaning domestic wastewater, the following stages are hydraulically sequentially carried out: mechanical cleaning of incoming domestic wastewater in a mechanical treatment device, averaging the flow rate and composition of wastewater and their processing feed solution from a feed solution dosing unit in an homogenizer or denitrifier, wastewater heating, biological wastewater treatment, including wastewater treatment with activated sludge in a denitrifier, nitrifier aeration tank, membrane bioreactor, separation of purified water and activated sludge by means of ultrafiltration membrane modules of submersible membranes bioreactor, pumping out purified wastewater (permeate) from the membrane bioreactor, removing undissolved air from the permeate in a degassing device and disinfecting permeate in an ultraviolet disinfection unit, accumulation e disinfected permeate in a container of purified water. Moreover, the method additionally includes: periodic pumping out of excess sludge from the membrane bioreactor, its stabilization and disinfection in an aerobic stabilizer-compactor, dehydration of excess sludge in a sludge dewatering device and removal of dewatered sludge, continuous aeration of the purified wastewater, by supplying air with a compressor to the volume of the aeration tank - nitrifier and ultrafiltration membranes of submersible membrane modules of the membrane bioreactor, continuous circulation of activated sludge between the denitrifier, aeration-nitrifier and membrane bioreactor, as well as the supply of activated sludge from the membrane bioreactor to the homogenizer or aeration-nitrifier. In this case, the separation of permeate in the membrane bioreactor, the supply of permeate from the purified water tank to the consumer of purified water and the periodic supply of permeate from the purified water tank to backwash the ultrafiltration membranes of the submersible membrane modules of the membrane bioreactor using one vacuum pump.
Дополнительно способ может включать подачу в процессе биологической очистки сточных вод в усреднитель или аэротенк-нитрификатор подпитывающего раствора из установки подачи подпитывающего раствора, подачу в денитрификатор или аэротенк-нитрификатор подщелачивающего раствора из установки подачи подщелачивающего раствора, подачу в аэротенк-нитрификатор раствора коагулянта из установки дозирования коагулянта.In addition, the method may include feeding a feed solution from a feed solution supply unit to a balancer or aeration-nitrifier in the process of biological wastewater treatment, feeding an alkalizing solution to a denitrifier or an aerotank-nitrifier from an alkalizing solution supply unit, feeding a coagulant solution into a nitrifying aeration tank from a coagulant dispenser coagulant.
Дополнительно способ может включать проведение периодической промывки ультрафильтрационных мембран погружных мембранных модулей мембранного биореактора и периодическую их обработку раствором гипохлорита натрия из установки дозирования раствора гипохлорита натрия или раствором лимонной кислоты из установки дозирования лимонной кислоты.Additionally, the method may include carrying out periodic washing of ultrafiltration membranes of submersible membrane modules of the membrane bioreactor and their periodic treatment with a sodium hypochlorite solution from a sodium hypochlorite solution dosing unit or a citric acid solution from a citric acid dosing unit.
Дополнительно способ может включать обеззараживание избыточного ила в аэробном стабилизаторе-уплотнителе проводят обеззараживающим раствором реагента, подводимым из установки дозирования обеззараживающего раствора.Additionally, the method may include decontamination of excess sludge in the aerobic stabilizer-sealant is carried out with a decontamination reagent solution supplied from a decontamination solution dosing unit.
Дополнительно способ может включать проведение перед обезвоживанием избыточного ила его обработки раствором флокулянта, подаваемым из установки дозирования раствора флокулянта.In addition, the method may include carrying out, before dewatering excess sludge, its treatment with a flocculant solution supplied from a flocculant solution dosing unit.
Кроме того, указанная задача решается, а технический результат обеспечивается за счет того, что станция очистки хозяйственно-бытовых сточных вод включает технологическую линию механическо-биологической очистки сточных вод, выполненную в виде последовательно соединенных устройства механической очистки, усреднителя, насоса подачи сточных вод на очистку, денитрификатора, аэротенка-нитрификатора, мембранного биореактора, вакуумного насоса, емкости очищенной воды (пермеата). При этом станция очистки хозяйственно-бытовых сточных вод дополнительно содержит устройство подогрева, устройство дегазации, установку ультрафиолетового обеззараживания в составе технологической линии механическо-биологической очистки сточных вод, установку дозирования подпитывающего раствора, подключенную к усреднителю и денитрификатору, установку дозирования подщелачивающего раствора, подключенную к денитрификатору и аэротенку-нитрификатору, установку дозирования раствора коагулянта, подключенную к аэротенку-нитрификатору, трубопровод обратной промывки ультрафильтрационных мембран погружных мембранных модулей мембранного биореактора, установки дозирования раствора лимонной кислоты и раствора гипохлорита натрия, соединенные с трубопроводом обратной промывки ультрафильтрационных мембран погружных мембранных модулей мембранного биореактора, узел стабилизации, обеззараживания и обезвоживания избыточного ила, выполненный в виде последовательно соединенных аэробного стабилизатора-уплотнителя, к которому подключена установка дозирования обеззараживающего раствора, насоса подачи избыточного ила на обезвоживание, к входу которого подключена установка дозирования раствора флокулянта, и устройства обезвоживания ила, компрессор воздуха, подключенный к аэротенку нитрификатору, мембранному биореактору и аэробному стабилизатору-уплотнителю, соединенное с усреднителем устройство возврата воды на очистку, к входу которого подключены выходы аэробного стабилизатора-уплотнителя и устройства обезвоживания ила. Причем станция очистки хозяйственно-бытовых сточных вод выполнена с возможностью осуществления циркуляции активного ила между денитрификатором, аэротенком-нитрификатором и мембранным биореактором, а также подачи активного ила из мембранного биореактора в усреднитель.In addition, the specified problem is solved, and the technical result is ensured due to the fact that the domestic wastewater treatment plant includes a technological line of mechanical and biological wastewater treatment, made in the form of a series-connected mechanical cleaning device, an homogenizer, a pump for supplying wastewater for treatment , denitrifier, nitrifying aeration tank, membrane bioreactor, vacuum pump, purified water (permeate) tank. At the same time, the household wastewater treatment plant additionally contains a heating device, a degassing device, an ultraviolet disinfection unit as part of a mechanical-biological wastewater treatment process line, a feed solution dosing unit connected to an averaging device and a denitrifier, an alkalizing solution dosing unit connected to a denitrifier and a nitrifying aeration tank, a coagulant solution dosing unit connected to a nitrifying aeration tank, a backwash pipeline for ultrafiltration membranes of submersible membrane modules of a membrane bioreactor, a dosing unit for citric acid solution and sodium hypochlorite solution, connected to a backwash pipeline for ultrafiltration membranes of submersible membrane bioreactors unit for stabilization, disinfection and dehydration of excess sludge, made in the form of a series-connected aerobic stabilizer-compact to which a unit for dosing a disinfecting solution is connected, a pump for supplying excess sludge for dehydration, to the inlet of which a unit for dosing a flocculant solution is connected, and a sludge dewatering device, an air compressor connected to a nitrifier aeration tank, a membrane bioreactor and an aerobic stabilizer-sealant connected to a homogenizer a water return device for treatment, to the inlet of which the outputs of the aerobic stabilizer-sealant and the sludge dewatering device are connected. Moreover, the treatment plant for domestic wastewater is made with the possibility of circulating activated sludge between the denitrifier, aeration tank-nitrifier and the membrane bioreactor, as well as supplying activated sludge from the membrane bioreactor to the homogenizer.
Заявленная группа изобретений поясняется на фиг., на которой показана принципиальная схема способа очистки хозяйственно-бытовых сточных вод и станции для его осуществления, где числовыми и буквенными позициями обозначены:The claimed group of inventions is illustrated in Fig., Which shows a schematic diagram of a method for treating domestic wastewater and a station for its implementation, where numerical and letter positions are designated:
1 - устройство механической очистки;1 - mechanical cleaning device;
2 - усреднитель;2 - averager;
3 - насос подачи сточных вод на очистку;3 - pump for supplying wastewater for treatment;
4 - устройство подогрева;4 - heating device;
5 - денитрификатор;5 - denitrifier;
6 - аэротенк нитрификатор;6 - nitrifier aeration tank;
7 - мембранный биореактор;7 - membrane bioreactor;
8, 11 - узлы трубопроводной обвязки;8, 11 - piping assemblies;
9 - вакуумный насос;9 - vacuum pump;
10 - устройство дегазации;10 - degassing device;
12 - установка ультрафиолетового обеззараживания;12 - installation of ultraviolet disinfection;
13 - емкость очищенной воды (пермеата);13 - capacity of purified water (permeate);
14 - компрессор воздуха;14 - air compressor;
15 - аэробный стабилизатор-уплотнитель;15 - aerobic stabilizer-sealant;
16 - насос подачи ила на обезвоживание;16 - pump for supplying sludge for dewatering;
17 - устройство обезвоживания ила;17 - sludge dewatering device;
18 - установка дозирования подпитывающего раствора;18 - installation of feeding solution dosing;
19 - установка дозирования подщелачивающего раствора;19 - installation for dosing alkalizing solution;
20 - установка дозирования раствора коагулянта;20 - installation for dosing coagulant solution;
21 - установка дозирования раствора лимонной кислоты;21 - installation for dosing citric acid solution;
22 - установка дозирования раствора гипохлорита натрия;22 - installation for dosing sodium hypochlorite solution;
23 - установка дозирования раствора флокулянта;23 - installation for dosing flocculant solution;
24 - установка дозирования обеззараживающего раствора;24 - installation for dosing a disinfecting solution;
25 - устройство возврата воды на очистку;25 - device for returning water for cleaning;
N - количество технологических линий;N is the number of technological lines;
Μ - количество мембранных модулей и сопутствующего оборудования, где Μ>Ν.Μ is the number of membrane modules and related equipment, where Μ> Ν.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
Заявленная станция очистки хозяйственно-бытовых сточных вод, показанная на фиг. , включает технологическую линию механическо-биологической очистки сточных вод, состоящую из последовательно соединенных устройства механической очистки 1, усреднителя 2, насоса 3 подачи сточных вод на очистку, устройства подогрева 4, денитрификатора 5, аэротенка-нитрификатора 6, мембранного биореактора 7, вакуумного насоса 9, устройства дегазации 10, установки ультрафиолетового обеззараживания 12 и емкости очищенной воды (пермеата) 13.The claimed municipal wastewater treatment plant shown in FIG. , includes a technological line for mechanical and biological wastewater treatment, consisting of a series-connected mechanical treatment device 1, an
Устройство механической очистки 1 может представлять собой грязевой фильтр гидроциклонного принципа действия с накопителем механических примесей, сетчатый фильтр, либо, в предпочтительном варианте осуществления, самоочищающееся щелевое сито с накопителем механических примесей. Указанное устройство 1 обеспечивает очистку хозяйственно-бытовых сточных вод от механических примесей крупнее 1,5 мм (максимальный линейный размер).The mechanical cleaning device 1 can be a hydrocyclone mud filter with a mechanical impurity accumulator, a mesh filter, or, in a preferred embodiment, a self-cleaning slotted sieve with a mechanical impurity accumulator. The specified device 1 provides cleaning of domestic waste water from mechanical impurities larger than 1.5 mm (maximum linear dimension).
Усреднитель 2 включает в себя погружную мешалку и систему подачи циркуляционной воды от насоса 3 подачи сточных вод на очистку, выполненного с режущим механизмом для измельчения механических примесей, необходимым для предотвращения засорений технологических трубопроводов и повреждения ультрафильтрационных мембран мембранных модулей в мембранном биореакторе 7.The
Устройство подогрева 4 представляет собой нагревательное и теплообменное оборудование, в предпочтительном варианте осуществления, с системой нагрева теплоносителя, возможностью подвода и отвода внешнего теплоносителя, системой поддержания заданной температуры хозяйственно-бытовых сточных вод и системой поддержания температуры теплоносителя.The
В предпочтительном варианте осуществления в денитрификаторе 5 установлено устройство перемешивания иловой смеси для предотвращения образования донных иловых отложений.In a preferred embodiment, a sludge mixing device is installed in the
Аэротенк-нитрификатор 6 оборудован системой аэраторов мелкопузырчатых, которая обеспечивает оптимальное перемешивание иловой смеси и насыщение воды кислородом. Аэратор мелкопузырчатый представляет собой каркас, покрытый эластомером с перфорациями в виде надрезов в зоне пропускания воздуха. В объеме аэротенка-нитрификатора 6 размещена полимерная подвижная плавающая или стационарно закрепленная загрузка для обеспечения развития на ней биопленки. Плавающая загрузка засыпается непосредственно в аэротенк-нитрифкатор или в сетчатый каркас, погруженный в аэротенк-нитрифкатор, а стационарно закрепленная загрузка крепится в объеме аэротенка-нитрификатора. В случае стационарно закрепленной полимерной загрузки для периодической ее очистки от излишков биопленки может быть использована система барботажа загрузки воздухом через перфорированные трубопроводы.Aeration tank-
Мембранный биореактор 7 содержит установленные в нем ультрафильтрационные мембраны погружного мембранного модуля, а также барботер, представляющий собой систему перфорированных трубопроводов для аэрации.
В напорных трубопроводах вакуумного насоса 9 предусмотрены два узла трубопроводной обвязки 8 и 11, предназначенные для забора вакуумным насосом 9 пермеата из мембранных модулей мембранного биореактора 7 и емкости очищенной воды 13. Узлы трубопроводной обвязки 8 и 11 представляют собой систему из трубопроводов с запорной арматурой (краны шаровые или краны трехходовые, или затворы поворотно-дисковые, или задвижки клиновые), предпочтительнее с электроприводом.In the pressure pipelines of the
Устройство дегазации 10 может быть выполнено в виде цилиндрической герметичной емкости с тангенциальным вводом водо-воздушной смеси, при этом вывод нерастворенного воздуха может быть осуществлен из верхней части устройства дегазации 10 через поплавковый воздухоотводчик, а вывод пермеата - из нижней конической части устройства дегазации 10.The
Станция очистки хозяйственно-бытовых сточных вод дополнительно включает также ряд вспомогательного оборудования, охарактеризованного ниже.The domestic wastewater treatment plant additionally also includes a number of auxiliary equipment, described below.
Установка дозирования подпитывающего раствора 18 подключена к усреднителю 2 и денитрификатору 5.The installation for
Установка дозирования подщелачивающего раствора 19 подключена к денитрификатору 5 и аэротенку-нитрификатору 6.The installation for dosing the alkalizing
Установка дозирования раствора коагулянта 20 подключена к аэротенку-нитрификатору 6.The coagulant
Установки дозирования раствора лимонной кислоты 21 и раствора гипохлорита натрия 22 соединены с трубопроводом обратной промывки ультрафильтрационных мембран погружных мембранных модулей мембранного биореактора 7.Installations for dosing
Узел стабилизации, обеззараживания и обезвоживания избыточного ила включает в себя последовательно соединенные аэробный стабилизатор-уплотнитель 15, к которому подключена установка дозирования обеззараживающего раствора 24, насос 16 подачи избыточного ила на обезвоживание, к всасывающему трубопроводу которого подключена установка дозирования раствора флокулянта 23, и устройство обезвоживания ила 17.The unit for stabilization, disinfection and dehydration of excess sludge includes a series-connected aerobic stabilizer-
Аэробный стабилизатор-уплотнитель 15 снабжен аэратором для аэрации воздухом избыточного ила. При этом аэратор может быть выполнен в виде каркаса, покрытого эластомером с перфорациями в виде надрезов в зоне пропускания воздуха.The aerobic stabilizer-
Станция очистки хозяйственно-бытовых сточных вод включает также компрессор воздуха 14, подключенный к аэротенку нитрификатору 6, мембранному биореактору 7 и аэробному стабилизатору-уплотнителю 15, и соединенное с усреднителем 2 устройство возврата воды на очистку 25, к входу которого подключены выходы аэробного стабилизатора-уплотнителя 15 и устройства обезвоживания ила 17.The household wastewater treatment plant also includes an
Устройство обезвоживания ила 17 может представлять собой установку мешкового обезвоживания путем гравитационного фильтрования водной фазы через вертикальные стенки мешков под атмосферным давлением, либо может быть выполнено в виде шнекового дегидратора. Устройство возврата воды на очистку 25 может представлять собой приямок для сбора воды, оборудованный погружными насосами, направляющими воду в усреднитель 2.The
В возможных вариантах компоновки станции очистки хозяйственно-бытовых сточных вод большой производительности может быть установлено более одной технологической линии (на фиг. N - количество технологических линий), при этом в каждой из N технологических линий может быть размещено Μ мембранных модулей и сопутствующего оборудования, где Μ>N.In possible variants of the layout of a large-capacity domestic wastewater treatment plant, more than one technological line can be installed (in Fig. N - the number of technological lines), while each of the N technological lines can accommodate Μ membrane modules and related equipment, where Μ> N.
Дополнительные насосы либо эрлифты (на фиг. не показаны) обеспечивают возможность циркуляции активного ила между денитрификатором 5, аэротенком-нитрификатором 6 и мембранным биореактором 7, а также подачу активного ила из мембранного биореактора 7 в усреднитель 2.Additional pumps or airlifts (not shown in the figure) enable the circulation of activated sludge between the
Заявленный способ очистки хозяйственно-бытовых сточных вод гидравлически последовательно осуществляют следующим образом.The claimed method of treating domestic wastewater hydraulically sequentially is carried out as follows.
На первом этапе проводят механическую очистку хозяйственно-бытовых сточных вод.At the first stage, mechanical treatment of domestic wastewater is carried out.
Исходные хозяйственно-бытовые сточные воды подают в устройство механической очистки 1 для очистки от крупнодисперсных механических примесей. Механические примеси из устройства механической очистки 1 направляют в аэробный стабилизатор-уплотнитель 15 для последующего обеззараживания и обезвоживания (на фиг. не показано).The initial household wastewater is fed into a mechanical treatment device 1 for cleaning from coarse mechanical impurities. Mechanical impurities from the mechanical cleaning device 1 are sent to the aerobic stabilizer-
Очищенные от крупнодисперсных механических примесей хозяйственно-бытовые сточные воды подают в усреднитель 2, в котором происходит усреднение потока сточных вод по количественному и качественному составу. Усреднение потока достигается путем принудительного перемешивания находящихся в усреднителе 2 и вновь поступающих в усреднитель 2 хозяйственно-бытовых сточных вод. Перемешивание хозяйственно-бытовых сточных вод в усреднителе 2 проводят погружной мешалкой и системой подачи циркуляционной воды от насоса 3 подачи сточных вод на очистку, которая также выполняет функцию взмучивания осадка для предотвращения образования иловых отложений на дне усреднителя 2.Household wastewater, purified from coarse mechanical impurities, is fed into an
Из усреднителя 2 хозяйственно-бытовые сточные воды насосом 3 подачи сточных вод на очистку направляют в устройство подогрева 4 с целью достижения оптимальной температуры хозяйственно-бытовых сточных вод для обеспечения повышения скорости протекания биологических процессов очистки сточных вод. Устройство подогрева 4 используют при температуре хозяйственно-бытовых сточных вод, поступающих в денитрификатор 5, ниже +18°С.From the
Далее проводят этап биологической очистки сточных вод, включающую очистку сточных вод активным илом в денитрификаторе 5, аэротенке-нитрификаторе 6 и мембранном биореакторе 7. Процесс проходит при непрерывной аэрации очищаемых сточных вод, осуществляемой подачей воздуха компрессором воздуха 14 в объем аэротенка-нитрификатора 6 и ультрафильтрационных мембран погружных мембранных модулей мембранного биореактора 7.Next, a stage of biological wastewater treatment is carried out, including the treatment of wastewater with activated sludge in a
Нагретые в устройстве подогрева 4 до оптимальной температуры, находящейся для целей настоящего изобретения в диапазоне 20-28°С, хозяйственно-бытовые сточные воды направляют в денитрификатор 5. В трубопроводе подачи хозяйственно-бытовых сточных вод в денитрификатор 5 может проводиться измерение расхода поступающих сточных вод посредством счетчика-расходомера для контроля, коммерческого учета, расчета параметров технологического процесса, таких как производительность насосов-дозаторов реагентов, производительность контуров циркуляции активного ила. На данном этапе в денитрификаторе 5 проводят процесс анаэробной биотической трансформации окисленных форм азота из сточных вод до газообразного состояния и перемешивание иловой смеси для предотвращения образования донных иловых отложений.Heated in the
При низком содержании в поступающих на очистку хозяйственно-бытовых сточных вод легкоокисляемых органических веществ, необходимых для питания органотрофных микроорганизмов активного ила, предусмотрено введение подпитывающего раствора установкой дозирования подпитывающего раствора 18 в усреднитель 2 или денитрификатор 5. В этом случае подпитывающий раствор дозируют в количестве 20-200 мг/дм3 при условии несоблюдения баланса содержания питательных и загрязняющих веществ в поступающих на очистку хозяйственно-бытовых сточных водах: на каждые 100 мг/л БПКполн (биологическое потребление кислорода (полное)) должно быть добавлено не менее 5 мг/дм3 азота N и 1 мг/дм3 фосфора Р.With a low content of easily oxidizable organic substances in the household wastewater entering the treatment, which are necessary for feeding the organotrophic microorganisms of activated sludge, the feeding solution is introduced by the feeding
При низком значении показателя рН поступающих на очистку хозяйственно-бытовых сточных вод, определяемом с помощью портативных либо встроенных в технологическую линию датчиков рН, предусмотрено введение подщелачивающего раствора установкой дозирования подщелачивающего раствора 19 в денитрификатор 5 или аэротенк-нитрификатор 6. Благодаря этому достигается повышение эффективности очистки сточных вод за счет повышения кинетики биологических процессов в щелочной среде (при высоких значениях рН), а также нейтрализация кислых соединений, полученные при гидролизе коагулянта в воде. Подщелачивающий раствор дозируется в денитрификатор 5 или аэротенк-нитрификатор 6 в количестве 20-100 мг/дм3 для обеспечения значения рН до 8,4 в сточных водах на стадии нитрификации в случае поступления на очистку хозяйственно-бытовых сточных вод со значением рН ниже 7,2. Подщелачивающий раствор дозируется при дозировании коагулянта в очищаемые сточные воды в количестве более 8 мг/дм3 по активному веществу (оксид алюминия). Содержание растворенного в хозяйственно-бытовых сточных водах кислорода в денитрификаторе 5 не должно превышать 1 мг/дм3.At a low pH value of the domestic wastewater entering for treatment, determined using portable or built-in pH sensors, the introduction of an alkalizing solution is provided by a dosing unit of an alkalizing
Из денитрификатора 5 хозяйственно-бытовые сточные воды поступают самотеком в аэротенк-нитрификатор 6, оборудованный системой аэраторов мелкопузырчатых, которая обеспечивает оптимальное перемешивание иловой смеси и насыщение воды кислородом. Для сохранения качественного и количественного состава органотрофного биоценоза в объеме аэротенка-нитрификатора 6 используют полимерную подвижную плавающую или стационарно закрепленную загрузку, на которой развивается биопленка. При применении стационарно закрепленной полимерной загрузки осуществляют периодическую очистку полимерной загрузки от излишков биопленки с использованием системы барботажа загрузки воздухом через перфорированные трубопроводы. Содержание растворенного в хозяйственно-бытовых сточных водах кислорода в аэротенке-нитрификаторе 6 должно поддерживаться в количестве 2-4 мг/дм3. Воздух для аэрации и барботажа подают компрессором воздуха 14 или от внешнего источника воздуха по воздухопроводу (на фиг. не показан), при этом подача воздуха может регулироваться и контролироваться контрольно-измерительным прибором, например, ротаметром либо счетчиком расходомером. Доза активного ила в аэротенке-нитрификаторе 6 должна поддерживаться в количестве 2-6 г/дм3.From
При наличии загрязнения хозяйственно-бытовых сточных вод фосфатами, определяемом на основании лабораторных контрольно-химических анализов состава сточных вод, и необходимости удаления данного загрязнения в заявленном способе предусмотрена возможность обработки сточных вод раствором коагулянта, подаваемого в аэротенк-нитрификатор 6 установкой дозирования раствора коагулянта 20, например, на основе оксихлорида алюминия. Раствор коагулянта дозируется в аэротенк-нитрификатор 6 в количестве 5-40 мг/дм3 по активному веществу (оксид алюминия) при условии содержания фосфатов (по фосфору) в поступающих на очистку хозяйственно-бытовых сточных водах более 0,2 мг/дм3.In the presence of contamination of household wastewater with phosphates, determined on the basis of laboratory control and chemical analyzes of the composition of wastewater, and the need to remove this pollution, the claimed method provides for the possibility of treating wastewater with a coagulant solution supplied to the aerotank-
Из аэротенка-нитрификатора 6 сточные воды самотеком поступают в мембранный биореактор 7, где происходит концентрирование активного ила и отделение очищенных сточных вод (пермеата). На данном этапе производят доочистку хозяйственно-бытовых сточных вод за счет фильтрования иловой смеси через ультрафильтрационные мембраны погружного мембранного модуля, установленного в мембранном биореакторе 7. Перемешивание иловой смеси в объеме мембранного биореактора 7 и очистку ультрафильтрационных мембран обеспечивают подачей воздуха компрессором воздуха 14 или от внешнего источника воздуха (на фиг. не показан) по воздухопроводу через барботер, представляющий собой систему перфорированных трубопроводов. Количество воздуха для барботажа фильтрующих элементов мембранных модулей должно поддерживаться в количестве 0,33-0,67 м3/час на 1 м2 номинальной площади фильтрующих элементов мембранных модулей, а рабочее трансмембранное давление поддерживают в диапазоне 15-30 кПа. Дозу активного ила в мембранном биореакторе 7 поддерживают в количестве 6-12 г/дм3.From the aerotank-
При условии повышения трансмембранного давления свыше 30 кПа проводят реагентную промывку ультрафильтрационных мембран погружного мембранного модуля. Для окисления органической пленки, образующейся в результате жизнедеятельности активного ила на поверхности фильтрующих элементов мембранных модулей, осуществляют периодическую реагентную профилактическую промывку ультрафильтрационных мембран погружных мембранных модулей мембранного биореактора 7 0,05%-ным (по активному хлору) раствором гипохлорита натрия с помощью установки дозирования раствора гипохлорита натрия 22.Provided the transmembrane pressure rises above 30 kPa, reagent washing of ultrafiltration membranes of the submersible membrane module is carried out. To oxidize the organic film formed as a result of the vital activity of activated sludge on the surface of the filter elements of membrane modules, periodic reagent preventive washing of ultrafiltration membranes of submersible membrane modules of the
Для растворения органических и неорганических отложений с активной поверхности фильтрующих элементов мембранных модулей осуществляют периодическую восстановительную реагентную промывку ультрафильтрационных мембран погружного мембранного модуля либо только 0,3%-ным (по активному хлору) раствором гипохлорита натрия из установки дозирования раствора гипохлорита натрия 22, либо последовательно осуществляют дополнительную промывку 2%-ньгм раствором лимонной кислоты из установки дозирования лимонной кислоты 21.To dissolve organic and inorganic deposits from the active surface of the filter elements of membrane modules, periodic reagent washing of ultrafiltration membranes of the submersible membrane module is carried out either with only 0.3% (in terms of active chlorine) sodium hypochlorite solution from the sodium hypochlorite
Кроме того, посредством узла трубопроводной обвязки 11 в напорном трубопроводе вакуумного насоса 9 обеспечивают подачу вакуумным насосом 9 пермеата из емкости очищенной воды 13 в мембранные модули мембранного биореактора 7 в режиме обратной промывки мембранных модулей мембранного биореактора 7. Расход воды через ультрафильтрационные мембраны погружного мембранного модуля в режиме обратной обеспечивают не превышающем 20% от расхода воды в режиме фильтрования.In addition, by means of the piping 11 in the pressure pipeline of the
Таким образом, в заявленном способе осуществлен периодический режим работы мембранных модулей: фильтрование, релаксация, обратная промывка. Причем на период релаксации ультрафильтрационных мембран погружного мембранного модуля воздухом, подаваемым компрессором воздуха 14, вакуумный насос 9 должен быть отключен.Thus, in the claimed method, a periodic mode of operation of the membrane modules is carried out: filtration, relaxation, backwashing. Moreover, for the period of relaxation of the ultrafiltration membranes of the submersible membrane module with air supplied by the
Далее последовательно проводят разделение очищенной воды и активного ила в мембранном биореакторе 7, откачку очищенных сточных вод (пермеата) из мембранного биореактора 7, удаление из пермеата нерастворенного воздуха в устройстве дегазации 10 и обеззараживание пермеата в установке ультрафиолетового обеззараживания 12, а также накопление обеззараженного пермеата в емкости очищенной воды 13.Further, purified water and activated sludge are separated sequentially in the
Фильтрование смеси активного ила и очищаемых сточных вод через ультрафильтрационные мембраны погружных мембранных модулей и отвод пермеата из мембранного биореактора 7 осуществляют при помощи вакуумного насоса 9, например, объемного типа. Процесс фильтрования смеси активного ила является периодическим. Фильтрование прекращается остановкой вакуумного насоса 9, после которой проводят очистку фильтрующей поверхности ультрафильтрационных мембран погружных мембранных модулей мембранного биореактора 7 от отложений (релаксацию) в результате ее колебаний под действием воздуха, подаваемого компрессором воздуха 14.Filtration of a mixture of activated sludge and treated wastewater through ultrafiltration membranes of submersible membrane modules and removal of permeate from the
На следующем этапе выполняют удаление из пермеата нерастворенного воздуха. Для этого в напорном трубопроводе вакуумного насоса 9 предусмотрено напорное устройство дегазации 10 для удаления воздуха, который поступает одновременно с пермеатом из мембранного биореактора 7 во всасывающий трубопровод вакуумного насоса 9 в режиме очистки воды.At the next stage, undissolved air is removed from the permeate. For this purpose, a
Далее для предотвращения протекания биологических процессов в пермеате производят обеззараживание пермеата в установке ультрафиолетового обеззараживания 12, а также накопление обеззараженного пермеата в емкости очищенной воды 13. Для этого в напорном трубопроводе вакуумного насоса 9 предусмотрен узел трубопроводной обвязки 11, посредством которого обеспечивают подачу вакуумным насосом 9 пермеата из мембранных модулей мембранного биореактора 7 в установку ультрафиолетового обеззараживания 12, и, далее, в емкость очищенной воды 13 или по напорному коллектору в точку сброса в режиме очистки воды. Дозу ультрафиолетового (УФ) облучения в установке ультрафиолетового обеззараживания 12 поддерживают не менее 30 мДж/см2 при коэффициенте пропускания водой УФ лучей 60%.Further, to prevent biological processes in the permeate, the permeate is decontaminated in the
Кроме того, для повышения скорости в сетевом трубопроводе может быть осуществлена подача пермеата вакуумным насосом 9 в накопительную емкость или приямок (на фиг. не показаны) с последующей откачкой более производительными насосами в точку сброса для утилизации.In addition, to increase the speed in the network pipeline, the permeate can be supplied by a
Забор пермеата из мембранных модулей мембранного биореактора 7 в режиме очистки воды и пермеата из емкости очищенной воды 13 в режиме обратной промывки мембранных модулей мембранного биореактора 7 осуществляют вакуумным насосом 9 через узел трубопроводной обвязки 8, установленный перед вакуумным насосом 9. Как отмечалось выше, отделение пермеата в мембранном биореакторе 7, подачу пермеата из емкости очищенной воды 13 потребителю очищенной воды и периодическую подачу пермеата из емкости очищенной воды 13 на обратную промывку ультрафильтрационных мембран погружных мембранных модулей мембранного биореактора 7 производят с применением одного вакуумного насоса 9. Это позволяет более компактно разместить технологическое оборудование станции очистки хозяйственно-бытовых сточных вод и сократить количество используемых насосов.The intake of permeate from the membrane modules of the
В процессе очистки хозяйственно-бытовых сточных вод периодически проводят откачку избыточного ила из мембранного биореактора 7, его стабилизацию и обеззараживание в аэробном стабилизаторе-уплотнителе 15, обезвоживание избыточного ила в устройстве обезвоживания ила 17 и отвод обезвоженного ила. Вышеперечисленные этапы проводят для получения безопасных отходов и сокращения их количества, что повышает степень экологичности заявленного способа.In the process of cleaning domestic wastewater, excess sludge is periodically pumped out from the
Для стабилизации и обеззараживания избыточного ила в аэробном стабилизаторе-уплотнителе 15 избыточный ил повергают аэрации воздухом, поступающим от компрессора воздуха 14 через аэратор, а также последующему отстаиванию иловой смеси без аэрации воздухом, в результате которой происходит осветление воды и уплотнение избыточного ила. При этом в аэробном стабилизаторе-уплотнителе 15 поддерживают интенсивность аэрации избыточного ила не менее 6 м3/(м2*ч), а период аэрации избыточного ила - не менее 7 суток.To stabilize and disinfect excess sludge in the aerobic stabilizer-
После завершения процесса осветления воды может быть осуществлен ее отвод из аэробного стабилизатора-уплотнителя 15 в усреднитель 2 посредством трубопровода подачи осветленной воды (на фиг. не показан).After the completion of the process of clarification of water, it can be removed from the aerobic stabilizer-
После сброса осветленной воды из аэробного стабилизатора-уплотнителя 15 в усреднитель 2 выполняют обеззараживание избыточного ила обеззараживающим раствором реагента, который подают из установки дозирования обеззараживающего раствора 24, либо оператор станции может подавать обеззараживающий раствор порционно в аэробный стабилизатор-уплотнитель 15 вручную.After the clarified water is discharged from the aerobic stabilizer-
Подготовленный к обезвоживанию избыточный ил из аэробного стабилизатора-уплотнителя 15 подают насосом 16 подачи ила на обезвоживание в устройство обезвоживания ила 17.Prepared for dewatering, excess sludge from the aerobic stabilizer-
Удаленную в процессе обезвоживания избыточного ила воду направляют из устройства обезвоживания ила 17 в устройство возврата воды на очистку 25, которое представляет собой, например, приямок для сбора воды с погружными насосами, направляющими воду в усреднитель 2.The water removed during the dewatering of excess sludge is sent from the
Для повышения эффективности обезвоживания может быть произведена предварительная обработка иловой смеси раствором флокулянта, подачу которого осуществляют из установки дозирования раствора флокулянта 23 во всасывающий трубопровод насоса 16 подачи ила на обезвоживание в количестве 2-10 г сухого реагента на 1 кг сухого ила.To increase the efficiency of dehydration, pre-treatment of the sludge mixture with a solution of a flocculant can be performed, the supply of which is carried out from the installation for dosing a solution of
Дренаж от емкостного оборудования направляется в устройство возврата воды на очистку 25 (на чертеже не показано).The drainage from the tank equipment is directed to the water return device for treatment 25 (not shown in the drawing).
Для повышения эффективности процесса денитрификации и предотвращения загнивания органических веществ в поступающих на очистку сточных водах в способе осуществляют непрерывную циркуляцию активного ила из аэротенка-нитрификатора 6 в денитрификатор 5, из мембранного биореактора 7 в усреднитель 4, денитрификатор 5 и аэротенк-нитрификатор 6.To increase the efficiency of the denitrification process and prevent decay of organic substances in the wastewater entering the treatment, the method continuously circulates activated sludge from the
Указанную циркуляцию активного ила, а также перекачку избыточного ила в аэробный стабилизатор-уплотнитель 15 осуществляют дополнительным насосом либо эрлифтами (на фиг. не показаны). Обеспечение циркуляции активного ила из мембранного биореактора 7 в усреднитель 2 позволяет повысить качество очистки сточных вод за счет использования объема усреднителя для дополнительной денитрификации.The specified circulation of activated sludge, as well as the pumping of excess sludge into the aerobic stabilizer-
При реализации заявленного способа очистки хозяйственно-бытовых сточных вод в заявленной станции очистки хозяйственно-бытовых сточных вод было получено качество очищенных хозяйственно-бытовых сточных вод, представленное в таблице.When implementing the claimed method for treating domestic wastewater in the declared station for treatment of domestic wastewater, the quality of treated domestic wastewater was obtained, as shown in the table.
Таким образом, заявленные способ очистки хозяйственно-бытовых сточных вод и станция для его осуществления обеспечивают следующие преимущества перед известными из уровня техники аналогами:Thus, the claimed method for treating domestic wastewater and the station for its implementation provide the following advantages over the analogues known from the prior art:
- возможность дозированной подачи подпитывающего раствора для регулирования оптимального содержания в воде легкоокисляемых органических веществ, необходимых для питания органотрофных микроорганизмов активного ила;- the possibility of a dosed supply of a feeding solution to regulate the optimal content of easily oxidized organic substances in water, which are necessary for feeding organotrophic microorganisms of activated sludge;
- возможность циркуляции активного ила в усреднитель 2, что предотвращает загнивание органических соединений в исходных хозяйственно-бытовых сточных водах;- the possibility of circulating activated sludge into the
- возможность поддержания оптимальной температуры хозяйственно-бытовых сточных вод для обеспечения стабильной жизнедеятельности активного ила при температурных колебаниях поступающих на очистку сточных вод;- the ability to maintain the optimal temperature of domestic wastewater to ensure the stable vital activity of activated sludge with temperature fluctuations entering the wastewater treatment;
- повышение точности учета очищенных сточных вод при измерениях в приборе учета объемов проходящей через него водо-воздушной смеси благодаря наличию устройства дегазации 10 для удаления из пермеата нерастворенного воздуха;- increasing the accuracy of accounting for treated wastewater when measuring in the metering device for the volume of the water-air mixture passing through it due to the presence of a
- обеспечение ультрафиолетового обеззараживания пермеата на стадии отвода его из мембранного биореактора 7 в емкость очищенной воды 13, что препятствует биообрастанию емкости очищенной воды 13, попаданию этих продуктов биологической активности на мембранные модули при их обратной промывке;- providing ultraviolet disinfection of permeate at the stage of its removal from the
- уменьшение габаритных размеров заявленной станции очистки за счет использования одного вакуумного насоса 9 для отвода пермеата из мембранных модулей и их промывки, а также использования одного компрессора воздуха 14 для аэрации аэротенка нитрификатора 6, мембранного биореактора 7 и аэробного стабилизатора-уплотнителя 15.- reduction of the overall dimensions of the claimed cleaning station due to the use of one
- возможность аэробной стабилизации, обеззараживания, реагентной обработки и обезвоживания избыточного активного ила для обеспечения экологической безопасности отходов очистки.- the possibility of aerobic stabilization, disinfection, reagent treatment and dehydration of excess activated sludge to ensure the environmental safety of treatment waste.
Вышеперечисленные отличительные признаки заявленной группы изобретений обеспечивают в совокупности достижение заявленного технического результата - повышение степени очистки хозяйственно-бытовых сточных вод при уменьшении габаритных размеров станции очистки и повышении экологической безопасности получаемых при очистке отходов.The aforementioned distinctive features of the claimed group of inventions provide, in aggregate, the achievement of the claimed technical result - an increase in the degree of treatment of domestic wastewater while reducing the overall dimensions of the treatment plant and increasing the environmental safety of the waste obtained during the treatment.
Claims (25)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020137144A RU2757589C1 (en) | 2020-11-12 | 2020-11-12 | Method for purifying domestic waste water and station for implementation thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020137144A RU2757589C1 (en) | 2020-11-12 | 2020-11-12 | Method for purifying domestic waste water and station for implementation thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2757589C1 true RU2757589C1 (en) | 2021-10-19 |
Family
ID=78286413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020137144A RU2757589C1 (en) | 2020-11-12 | 2020-11-12 | Method for purifying domestic waste water and station for implementation thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2757589C1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU141342U1 (en) * | 2013-08-01 | 2014-05-27 | ЗАО "Научно-производственное предприятие "БИОТЕХПРОГРЕСС" | COMPLEX FOR WASTE WATER TREATMENT FROM OIL PRODUCTS |
| RU2537611C2 (en) * | 2012-08-14 | 2015-01-10 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Apparatus for purifying household waste water |
| RU2547734C2 (en) * | 2013-04-11 | 2015-04-10 | Сергей Валерьевич Степанов | Method of purifying household and industrial sewage water |
| CN205821108U (en) * | 2016-06-20 | 2016-12-21 | 浙江精功环境技术有限公司 | A kind of integration MBR sewage disposal device |
| CN109879532A (en) * | 2019-03-05 | 2019-06-14 | 王超 | A kind of double mud and sewage processing systems and method |
| RU2701827C1 (en) * | 2018-11-28 | 2019-10-01 | Сергей Михайлович Анпилов | Method of treating waste water with obtaining purified water and decontaminated wastes |
-
2020
- 2020-11-12 RU RU2020137144A patent/RU2757589C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2537611C2 (en) * | 2012-08-14 | 2015-01-10 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Apparatus for purifying household waste water |
| RU2547734C2 (en) * | 2013-04-11 | 2015-04-10 | Сергей Валерьевич Степанов | Method of purifying household and industrial sewage water |
| RU141342U1 (en) * | 2013-08-01 | 2014-05-27 | ЗАО "Научно-производственное предприятие "БИОТЕХПРОГРЕСС" | COMPLEX FOR WASTE WATER TREATMENT FROM OIL PRODUCTS |
| CN205821108U (en) * | 2016-06-20 | 2016-12-21 | 浙江精功环境技术有限公司 | A kind of integration MBR sewage disposal device |
| RU2701827C1 (en) * | 2018-11-28 | 2019-10-01 | Сергей Михайлович Анпилов | Method of treating waste water with obtaining purified water and decontaminated wastes |
| CN109879532A (en) * | 2019-03-05 | 2019-06-14 | 王超 | A kind of double mud and sewage processing systems and method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Dialynas et al. | Integration of a membrane bioreactor coupled with reverse osmosis for advanced treatment of municipal wastewater | |
| KR101050375B1 (en) | Submerged membrane bioreactor easy to cope with load variation and sewage treatment method using the same | |
| RU2537611C2 (en) | Apparatus for purifying household waste water | |
| CN101269903B (en) | Further advanced treatment technique and apparatus for sewage water of oil refining | |
| CN112624510A (en) | Sewage advanced treatment combined device and process | |
| JP3963497B2 (en) | Organic wastewater treatment method and apparatus | |
| AU2022270622A1 (en) | Systems and methods of gas infusion for wastewater treatment | |
| RU195498U1 (en) | SEWAGE TREATMENT PLANT | |
| KR101190472B1 (en) | A none piping membrane bioreactor with circulation-agitater | |
| EP4551529A2 (en) | Systems and methods of gas infusion for wastewater treatment | |
| ZA200201560B (en) | Method and device for purifying and treating waste water in order to obtain drinking water. | |
| KR101367229B1 (en) | Operating method of advanced treatment process use of submerged membrane and advanced treatment apparatus thereof | |
| RU2644904C1 (en) | Method of biological purification of wastewater from nitrogen phosphoric and organic compounds | |
| RU2757589C1 (en) | Method for purifying domestic waste water and station for implementation thereof | |
| JP6243804B2 (en) | Membrane separation activated sludge treatment apparatus and membrane separation activated sludge treatment method | |
| Bach et al. | A new hybrid sewage treatment system combining a rolled pipe system and membrane bioreactor to improve the biological nitrogen removal efficiency: A pilot study | |
| CN219136573U (en) | Breed tail water processing system | |
| KR101817471B1 (en) | Wastewater Treatment System | |
| RU165513U1 (en) | MEMBRANE APPARATUS MODEL FOR A BIOREACTOR | |
| CN206289134U (en) | Electro-osmosis sludge high-drying dehydration extrusion liquid treatment integrated apparatus | |
| KR101679603B1 (en) | Water treatment apparatus using cleaning powder and submersed membranes module | |
| CN208802961U (en) | A kind of efficient process structure for plant area's production waste water and high-salt wastewater | |
| KR102059988B1 (en) | Membrane water treatment apparatus using micro-bubble | |
| JP2007185660A (en) | Method and apparatus for treating organic waste water | |
| CN218910113U (en) | Portable emergent sewage treatment device |