УСТАНОВКА ДЛЯ БИОРЕАГЕНТНОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ, СОЕДИНЕНИЙ АЗОТА И ФОСФОРА

УСТАНОВКА ДЛЯ БИОРЕАГЕНТНОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ, СОЕДИНЕНИЙ АЗОТА И ФОСФОРА


RU (11) 2162446 (13) C1

(51) 7 C02F3/12, C02F3/30 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 15.01.2008 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 99126717/12 
(22) Дата подачи заявки: 1999.12.24 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1999.12.24 
(45) Опубликовано: 2001.01.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 10167 U1, 16.06.1999. RU 2019526 C1, 15.09.1994. RU 2057085 C1, 27.03.1996. SU 1358783 A3, 07.12.1987. RU 2112752 C1, 10.06.1998. WO 92/03386 A1, 05.03.1992. 
(71) Заявитель(и): Государственное предприятие комплексный научно- исследовательский и конструкторско-технологический институт водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии (НИИ ВОДГЕО) 
(72) Автор(ы): Яковлев С.В.; Соколова Е.В.; Троян О.С. 
(73) Патентообладатель(и): Государственное предприятие комплексный научно- исследовательский и конструкторско-технологический институт водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии (НИИ ВОДГЕО) 
Адрес для переписки: 119826, Москва, Комсомольский проспект, д. 42, стр.2, НИИ ВОДГЕО, патентный отдел 

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ БИОРЕАГЕНТНОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ, СОЕДИНЕНИЙ АЗОТА И ФОСФОРА 

Изобретение относится к комбинированным устройствам для очистки сточных вод (СВ) от органических веществ, а также соединений азота и фосфора, и может быть использовано для глубокой биологической очитки городских СВ. Установка содержит цилиндрический корпус с коническим днищем, встроенную коаксиальную камеру аэрации с коническим днищем, снабженную в верхней части перепускными окнами с шиберами и оснащенную аэратором, анаэробную камеру с трубопроводом отвода биогаза, устройство для перепуска иловой смеси, кольцевой отстойник с камерой дегазации, днищем в форме конуса и иловыми щелями, узел регулировки возраста активного ила, размещенный в камере аэрации и устройство для ввода исходной воды. Установка оборудована в верхней части наружной, кольцевой, соосно установленной, сообщенной с кольцевым отстойником перепускными окнами с шиберами, камерой смешения с днищем в форме конуса и перепускными щелями в нем, устройством для ввода реагента и устройством для перепуска иловой смеси, выполненным в виде внешней, коаксиально расположенной, конгруэнтной камеры, установленной с зазорами по отношению к камере аэрации и днищу кольцевого отстойника. Технический эффект - повышение степени очистки СВ, увеличение производительности установки. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к комбинированным установкам для очистки сточных вод и может быть использовано для глубокой биологической очистки и доочистки городских и близких к ним по составу производственных сточных вод различных отраслей промышленности от органических веществ и биогенных элементов - азота и фосфора.

Известна установка для биологической очистки сточных вод - трубчатый аэротенк, представляющий собой цилиндрический вертикальный резервуар с камерой аэрации в виде шахты, эрлифтной камерой, направляющей трубой, коаксиально ей расположенной обечайкой и вторичным отстойником, в котором установлена поперечная перегородка, образующая камеры перепуска ила и воды. Аэротенк может быть заглублен или установлен на поверхности в виде колонны (Патент РФ N 2021980, МКИ5 C 02 F 3/12 Юрьев Б.Т., Дорожкин С.К., заявл. 20.12.91; опубл. 30.10.94).

Недостатком известной установки является невысокая степень очистки от биогенных элементов - азота и фосфора вследствие отсутствия условий для осуществления процессов нитрификации, денитрификации и дефосфатации.

Наиболее близкой по назначению и технической сущности к предложенной является установка для очистки сточных вод от биогенных элементов - азота и фосфора. Установка содержит цилиндрический корпус с коническим днищем, встроенную коаксиально к цилиндрическому корпусу камеру аэрации с коническим днищем, оснащенную аэратором и снабженную перепускными окнами с шиберами в верхней части, а в нижней - устройством для перепуска иловой смеси в виде системы вертикальных труб; анаэробную камеру с трубопроводом отвода биогаза, кольцевой отстойник с коническим днищем, иловыми щелями, камерой дегазации. Установка снабжена также узлом регулировки возраста активного ила и устройствами: подачи сточной воды, выполненным в виде центрально расположенной, не доходящей до дна корпуса трубы, и отвода очищенной воды. (См. Свидетельство РФ на полезную модель N 10167 от 04.12.98 г., МКИ6 C 02 F 3/12, заявл. 04.12.98; опубл. 16.06.99).

Недостатком известной установки является невысокая степень очистки сточных вод от биогенных элементов, в том числе фосфатов (75 - 85%), и недостаточно высокая производительность вследствие того, что конструктивные особенности реактора не позволяют эффективно осуществить процесс биореагентной очистки от биогенных элементов, поскольку в устройстве не предусмотрен узел подачи и смешения реагента, позволяющий осуществить рециркуляцию обработанной коагулянтом воды между камерой смешения и вторичным отстойником, а устройство для перепуска иловой смеси в виде системы вертикальных труб не обеспечивает эффективного разделения фаз процесса - анаэробного и аноксичного.

Техническим результатом предлагаемой установки является повышение степени очистки от соединений азота и фосфора, увеличение производительности установки.

Технический результат достигается тем, что установка для биореагентной очистки сточных вод от органических веществ, соединений азота и фосфора, содержащая цилиндрический корпус с коническим днищем, встроенную коаксиальную камеру аэрации с коническим днищем, снабженную в верхней части перепускными окнами с шиберами и оснащенную аэратором, анаэробную камеру с трубопроводом отвода биогаза, устройство для перепуска иловой смеси, кольцевой отстойник с камерой дегазации, днищем в форме конуса и иловыми щелями, узел регулировки возраста активного ила и устройство для ввода исходной воды - центральной, полузатопленной, не доходящей до днища корпуса трубы и вывода очищенной воды, оснащена в верхней части наружной, кольцевой, соосно установленной, сообщенной с кольцевым отстойником перепускными окнами, с шиберами камерой смешения с устройством для ввода реагента, днищем в форме конуса и перепускными щелями в нем, и устройством для перепуска иловой смеси, выполненным в виде внешней, коаксиально расположенной, конгруэнтной камеры, установленной с зазорами по отношению к камере аэрации и днищу кольцевого отстойника.

Предложенная установка представляет собой комбинированное сооружение для биореагентной очистки сточных вод, совмещающее в одном объеме зоны анаэробной деструкции (ацидогенеза), аэробного окисления и нитрификации, денитрификации, дефосфатации, реагентной обработки и осветления очищенной жидкости.

На чертеже изображена установка для биореагентной очистки сточных вод от органических веществ и биогенных элементов - соединений азота и фосфора (вертикальный разрез).

Установка включает цилиндрический корпус 1 с коническим днищем 2. Внутри цилиндрического корпуса 1 встроена коаксиальная камера аэрации 3 с коническим днищем 4, снабженная в верхней части перепускными окнами 5 с шиберами 6, а в нижней части - перепускными щелями 7 и оснащенная аэратором 8, и анаэробная камера 9 с трубопроводом отвода биогаза 10. В верхней внутренней части корпуса 1 расположен кольцевой отстойник 11 с камерой дегазации 12, днищем в форме конуса 13 и иловыми щелями 14. Установка также снабжена узлом регулировки возраста активного ила 15 и устройствами для ввода исходной воды - центральной, полузатопленной, не доходящей до днища корпуса трубы 16 и вывода очищенной воды 17. Установка оборудована в верхней части наружной, кольцевой, соосно установленной, сообщенной с кольцевым отстойником 11 камерой смешения 18 с днищем в форме конуса 19, перепускными щелями 20 в нем, устройством для ввода реагента 21 и перепускными окнами 22 с шиберами 23 для перепуска части осветленной воды из кольцевого отстойника 11 в камеру смешения 18 и устройством для перепуска иловой смеси 24 из анаэробной камеры 9 в камеру аэрации 3, выполненным в виде внешней, коаксиально расположенной, конгруэнтной камеры, установленной с зазорами по отношению к камере аэрации 3 и днищу 13 кольцевого отстойника 11.

Установка работает следующим образом.

Исходную сточную воду подают в центральную трубу 16, куда одновременно со сточной водой поступает рециркулирующая иловая смесь из камеры аэрации 3. Смесь свободно изливается в коническое днище 2 цилиндрического корпуса 1. Здесь осуществляется первая стадия анаэробного гидролиза (ацидогенез) органических веществ исходной сточной воды, осевшего осадка и избыточного активного ила с образованием летучих жирных кислот, которые являются субстратом для денитрифицирующих и фосфораккумулирующих бактерий. По мере восхождения потока очищаемой воды в анаэробной камере 9 происходит восстановление нитратов, поступивших с рециркулирующей водой, до газообразного азота и высвобождение фосфатов из активного ила. При подаче воздуха через аэратор 8 восходящий поток в камере аэрации 3 создает нисходящее движение в анаэробной камере 9 и при этом происходит подсос очищаемой жидкости через устройство перепуска иловой смеси 24, выполненное в виде внешней, коаксиально расположенной камеры, установленной с зазором по отношению к камере аэрации 3 и днищу 13 кольцевого отстойника 11. Устройство для перепуска иловой смеси 24 и размещение его с зазорами по отношению к камере аэрации 3 и днищу 13 кольцевого отстойника 11 дает возможность эффективно разделить анаэробную и аноксичную фазы процесса, повысив тем самым степень очистки воды и производительность установки. Иловая смесь с минимальным содержанием фосфора в активном иле и максимальной концентрацией фосфатов в жидкой фазе перетекает в камеру аэрации 3, где происходит интенсивное поглощение фосфатов, высвобожденных ранее в анаэробной камере 9, активным илом с одновременным окислением оставшихся органических веществ до CO2 и H2O и аммонийного азота до нитратов, и затем поступает из камеры аэрации 3 через перепускные окна 5 в камеру дегазации 12 отстойника 11. В отстойнике 11 иловая смесь разделяется на очищенную воду и уплотненный активный ил, который через иловые щели 14 возвращается в анаэробную камеру 9. Часть воды из отстойника 11 через устройство вывода очищенной воды 17 отводится из установки. Часть осветленной воды из кольцевого отстойника 11 через перепускные окна 21 поступает в кольцевую камеру смешения 18, куда через устройство 21 вводится раствор реагента для связывания остаточного количества растворенных ортофосфатов в нерастворимые соединения. Осуществление рециркуляции обработанной реагентом воды между камерой смешения и кольцевым отстойником позволяет повысить степень очистки воды от биогенных элементов. Образующаяся смесь очищаемой воды и осадка поступает через перепускные щели 20 в отстойник 11, где происходит ее осветление. Расход воды через перепускные окна 22 регулируют шиберами 23. Часть иловой смеси из камеры аэрации 3 подают в узел регулировки возраста активного ила 15.

В результате протекающих процессов образуется биогаз, который выводят из реактора через трубопровод отвода биогаза 10. Так, например, количество фосфора, удаляемого биореагентным путем, определяется разностью концентраций фосфатов в активном иле в аэробных условиях (сорбция) и в анаэробных (десорбция), то есть зависит от степени поглощения его микроорганизмами, ежесуточно выводимыми из реактора в виде избыточного ила, а также количеством добавляемого реагента. Стабильность всех биологических процессов, протекающих в установке, определяется необходимостью поддержания постоянной величины возраста активного ила во всей системе.

Предлагаемая установка, обеспечивая высокую степень очистки от биогенных элементов, позволяет снизить расход реагента в 1,5-2 раза за счет подачи его в очищенную воду.

Предложенная совокупность признаков - наличие в верхней части установки наружной, кольцевой, соосно установленной, сообщенной с кольцевым отстойником перепускными окнами с шиберами, камеры смешения с устройством для ввода реагента и днищем в форме конуса и перепускными щелями в нем, оснащение установки устройством для перепуска иловой смеси, выполненным в виде внешней, коаксиально расположенной, конгруэнтной камеры, установленной с зазорами по отношению к камере аэрации и днищу кольцевого отстойника, позволяет повысить степень очистки от соединений азота и фосфора, увеличить производительность аппарата, расширить диапазон его применения за счет многоцелевого использования и снизить расход реагента при сохранении высокой эффективности удаления биогенных элементов.

Предложенная установка для биореагентной очистки сточных вод от органических веществ, соединений азота и фосфора по сравнению с известной дает возможность повысить степень очистки воды от биогенных элементов, например от фосфора с 1,5 мг/л (75-85%) до 0,2 мг/л (норма ПДК на сброс в рыбохозяйственный водоем), за счет интенсификации процессов его биологической аккумуляции активным илом и дополнительным изъятием путем введения реагента, позволяет увеличить производительность установки на 30%, улучшить ее массообменные характеристики, существенно расширив диапазон эффективного применения установки за счет многоцелевого использования, и обеспечить оптимальные условия для жизнедеятельности всех групп микроорганизмов, принимающих участие в процессе удаления биогенных элементов при чередовании анаэробных и аэробных условий. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Установка для очистки сточных вод от органических веществ, соединений азота и фосфора, содержащая цилиндрический корпус с коническим днищем, встроенную коаксиальную камеру аэрации с коническим днищем, снабженную в верхней части перепускными окнами с шиберами и оснащенную аэратором, анаэробную камеру с трубопроводом отвода биогаза, устройство для перепуска иловой смеси, кольцевой отстойник с камерой дегазации, днищем в форме конуса и иловыми щелями, узел регулировки возраста активного ила и устройства для ввода исходной воды - центральной, полузатопленной, не доходящей до днища корпуса трубы и вывода очищенной воды, отличающаяся тем, что установка оснащена в верхней части наружной, кольцевой, соосно установленной, сообщенной с кольцевым отстойником перепускными окнами с шиберами камерой смешения с устройством для ввода реагента, днищем в форме конуса и перепускными щелями в нем и устройством для перепуска иловой смеси, выполненным в виде внешней, коаксиально расположенной, конгруэнтной камеры, установленной с зазорами по отношению к камере аэрации и днищу кольцевого отстойника.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru