(5) УСТРОЙСТВО дл БИОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ(5) DEVICE FOR BIOCHEMICAL CLEANING
сточных водWastewater
Изобретение относитс к устройствам дл биохимической очистки сточны вод и может быть использовано дл очистки сточных вод городов, больших поселков, а также предпри тий микробиологической , прищевой, м со-молочный , целлюлозно-бумажной и деревообрабатывающей промышленности. Известно устройство дл биохимической очистки сточных вод, выполнен ное в виде нескольких коаксиально расположенных цилиндрических емкостей , в кольцевом пространстве между стенками которых размещены зона аэра ции, зона вторичного отстаивани и з на стабилизации избыточного ила. Устройство снабжено неподвижными поверхностными аэраторами, располо-. женными в зоне аэрировани , а в зоне стабилизации размещены прикреплен ные к вращающейс ферме поверхностны аэратор барабанного типа, перемешивающее устройство в виде скребка и циркул ционного насоса. Сточна вода поступает в зону аэрирований, где обрабатываетс бактериальным илом и направл етс в отстойник. Осевший ил собираетс в центральной части отстойника , откуда поступает в распределительное устройство, которое часть ила возвращает в аэротенк, а остальной в стабилизатор. В зоне стабилизации ил со дна собираетс скребками и циркул ционным насосом и подаетс в зону действи поверхностного аэратора tl. Недостатком этого устройство вл етс наличие отдельной зоны стабилизации ила, усложн ющей конструкцию очистного сооружени . Известно устройство дл биохимической очистки сточных вод, выполненное в виде цилиндрического аэротенкасмесител , снабженного центрофиксированным вращающимс мостом с закрепленными на нем мешалками и скребками, а также насосом дл возврата бактериального ила из вторичного отстойни39 ка в аэротенк-смеситель. Сточна вода поступает в аэротенк-смеситель, где обрабатываетс бактериальным илом и кислородом воздуха, поступающим в воду за счет работы мешалок, и направл етс после этого во вторич ный отстойник. Осевший ил из отстойника поступает в аэротенк-смеситель, а избыточный ил удал етс Г2}. Однако наличие установленных на вращающемс мосту поверхностных аэра торов вызывает круговое ламинарное вращение жидкости в емкост х очистных сооружений,.неизбежно привод щее к концентрированию бактериального ила в их центральной части. Это вызывает неравномерное поступление и потребление кислорода ило-жидкостной смесью и св занное с этим снижение интенсивности биохимических процессов , происход щих в активном иле. В результате этого снижаетс производительность очистных сооружений и увеличиваетс потребление электроэне гии дл создани турболентного тече ни жидкости. Цель изобретени - повышение эффективности биохимической очистки с одновременным снижением энергозатрат . Поставленна цепь достигаетс тем что перемешивающее устройство выполнено в виде гребного винта, ось вращени которого размещена под острым углом к днищу аэротенка-смесител и направленна от центра к его периферии . Узел транспортировани ило-жидкостной смеси выполнен 6 виде нескол ких вертикальных трубок со сливными воронками, размещенными в их верхней части на разной высоте. На чертеже схематично представлено предлагаемое устройство, общий вид. Устройство состоит из цилиндричекого корпуса 1, подвижного моста 2 ,с установленными на нем механическими глубинными кавитационными аэраторами 3, гребными винтами 4, создаю щими донные вихревые струи, направ-. ленные радиально от центра к периферии , и скребками 5, передвигающими наиболее т желый осадок к центру, что позвол ет в случае перегрузки очистного сооружени наиболее старый ил периодически удал ть через центральный при мок 6. Устройство имеет также подвод щий трубопровой 7, по которому поступает сточна вода пос4 ле первичного отстаивани , и узел транспортировани ило-жидкостной смеси , расположенный в центре корпуса 1, с отвод щим трубопроводом 8 дл передачи ило-жидкостной смеси на вторичные отстойники. Узел транспортировани ило-жидкостной смеси состоит из нескольких вертикальных трубок 9со сливными воронками 10, обеспечивающими подсос воздуха, обогащающего отводимую ило-жидкостную смесь. Циркул ционный ил возвращаетс обратно в аэрируемую емкость насосом. На мосту 2 может быть установлен вентил тор 11 с соответствующими воздуховодами , соедин ющими его с аэраторами . Устройство работает следующим образом . Сточна вода после механической обработки в первичных отсто никах поступает по трубопроводу 7 в аэротенк-смеситель V, где она в среднем в течение 1,5 - 2 ч обрабатываетс бактериальным илом общей концентрации 7-15 г/л. Кислород вводитс с атмосферным или дополнительно обогащенный воздухом кавитационными аэраторами 3. Взмучивание бактериальног го ила осуществл етс гребными винтами и скребками 5. Сильными вихревыми придонными стру ми от гребных винтов оседающий бактериальный ил поднимаетс кверху и, попада в сферу дейтсви аэролифтов, образуемых аэраторами, приближаетс к ротору аэротора, где крупные хлопь ила разбиваютс , открыва доступ кислороду к клеткам бактерий, наход щимс в середине хлопьев. Мост совершает 6 10об/ч , и при каждом повороте происходит полное взмучивание ила по всей поверхности дна. Если в аэротенке, особенно при неравномерной нагрузке, накапливаетс много старых клеток бактерий, наиболее склонных к хлопьеобразованию , то их можно удалить через при мок 6, остановив часть гребенных винтов k и использу скребки 5. При большой нагрузке на аэротенк растворенными или даже взвешенными загр зн ющими веществами увеличивают подачу кислорода посредством установки вентил тора с давлением 800-1000 мм вод. ст. Использование вентил тора, соединенного с аэратором через напорные воздуховоды, позвол ет там, где это выгодно, обогащать атмосферный воздух, поступающий к аэратору, техническимThe invention relates to devices for the biochemical treatment of wastewater and can be used for the treatment of wastewaters of cities, large towns, as well as microbiological, sealant, milk, pulp and paper and woodworking industries. A device for biochemical wastewater treatment is known, made in the form of several coaxially arranged cylindrical containers, in the annular space between the walls of which there is a zone of aeration, a zone of secondary settling and stabilization of excess sludge. The device is equipped with fixed surface aerators, located. In the stabilization zone, surface-mounted drum-type aerator, a scraper and circulation pump attached to a rotating farm are placed in the stabilization zone. Wastewater enters the aeration zone, where it is treated with bacterial sludge and sent to a septic tank. The settled sludge is collected in the central part of the sedimentation tank, from where it enters the switchgear, which returns part of the sludge to the aeration tank, and the rest to the stabilizer. In the stabilization zone, sludge from the bottom is collected by scrapers and a circulation pump and is fed into the zone of action of the surface aerator tl. The disadvantage of this device is the presence of a separate zone of stabilization of sludge, complicating the design of the sewage treatment plant. A device for biochemical sewage treatment is known, made in the form of a cylindrical aerotank mixer equipped with a centro-fixed rotating bridge with agitators and scrapers fixed on it, as well as a pump for returning bacterial sludge from the secondary settling tank to the aerotank-mixer. The wastewater enters the aeration tank, where it is treated with bacterial sludge and air oxygen, which enters the water due to the work of the mixers, and is then sent to the secondary settling tank. The settled sludge from the settling tank enters the aeration tank-mixer, and the excess sludge is removed by G2}. However, the presence of surface aerators installed on the rotating bridge causes circular laminar rotation of the fluid in the tanks of the sewage treatment plants, which inevitably leads to the concentration of bacterial sludge in their central part. This causes an uneven supply and consumption of oxygen by the sludge-liquid mixture and the associated decrease in the intensity of biochemical processes occurring in activated sludge. As a result, the capacity of the wastewater treatment plant decreases and the power consumption increases to create a turbulent fluid flow. The purpose of the invention is to increase the efficiency of biochemical purification while reducing energy consumption. The delivered chain is achieved by the fact that the mixing device is made in the form of a propeller, the axis of rotation of which is placed at an acute angle to the bottom of the aerotank-mixer and directed from the center to its periphery. The transportation unit of the sludge-liquid mixture is made of 6 kind of several vertical tubes with drain funnels placed in their upper part at different heights. The drawing schematically shows the proposed device, a General view. The device consists of a cylindrical body 1, a movable bridge 2, with mechanical deep cavitation aerators 3 installed on it, propellers 4, creating bottom vortex jets, direction-. radially from the center to the periphery, and scrapers 5, moving the heaviest sediment to the center, which allows, in the event of overloading the sewage treatment plant, the oldest sludge periodically removed through the central tank 6. The device also has supply pipe 7, through which waste water after the primary settling, and the sludge-liquid mixture transportation unit, located in the center of the housing 1, with a discharge pipe 8 for transferring the sludge-liquid mixture to the secondary septic tanks. The transportation unit of the sludge-liquid mixture consists of several vertical tubes 9 with drainage funnels 10, which provide air suction that enriches the discharged sludge-liquid mixture. Circulating sludge is returned back to the aerated tank with a pump. On bridge 2, a fan 11 can be installed with corresponding air ducts connecting it to the aerators. The device works as follows. Sewage water after mechanical treatment in primary septa flows through conduit 7 into aeration tank-mixer V, where it is processed for 1.5-2 hours on average by bacterial sludge with a total concentration of 7-15 g / l. Oxygen is introduced with atmospheric or additionally enriched with air by cavitation aerators 3. Bacterial sludge is boosted with propellers and scrapers 5. Strong vortex bottom jets from propellers sedimenting bacterial sludge rises up and, falling into the sphere of dehydrated aerofells formed by aerosleft sources formed by the aerosletomas, the volcanic sludge rises upwards and, falling into the sphere of detrusive propellers. the rotor of the aerotor, where large sludge of sludge breaks open, allowing oxygen to reach the bacteria cells in the middle of the flakes. The bridge makes 6 10ob / h, and at each turn there is a complete stirring up of silt over the entire bottom surface. If a lot of old bacteria cells most prone to flocculation accumulate in the aeration tank, especially under uneven loading, they can be removed through ice 6, stopping part of the propeller screws k and using scrapers 5. When the aeration tank is heavily loaded with dissolved or even suspended contaminants by increasing the supply of oxygen by installing a fan with a pressure of 800-1000 mm of water. Art. The use of a fan connected to the aerator through pressure ducts, allows, where it is advantageous, to enrich the atmospheric air supplied to the aerator with technical
5 93 кислородом. Обработанна биохимическим способом вода поступает в сливные воронки 10 и по трубкам 9 и трубопроводу 8 направл етс во вторичный отстойник . Ввиду того, что во вторимном отстойнике необходимо иметь запас кислорода пор дка i-S мг/л поступающей жидкости, а работа аэротенка-смесител при таком насыщении вл етс неэкономичной, дополнительное введение кислорода воздуха осуществл етс сливными воронками, размещенными на разной высоте и в зависимости от уровн жидкости включаемыми в работу в том или ином количестве. Сечение вертикальных трубок 9 и соответг ствующих им воронок должно быть таким , чтобы создающа с в них ско- рость течени жидкости обеспечивала подсос воздуха в количестве 5 20% объема протекающей жидкости.5 93 oxygen. The water processed by the biochemical method enters the drain funnels 10 and goes through pipes 9 and pipeline 8 to the secondary settling tank. Due to the fact that it is necessary to have a supply of oxygen in the secondary settling tank of the order of iS mg / l of the incoming liquid, and the operation of the aerotank-mixer with such saturation is uneconomical, the additional introduction of air oxygen is carried out by drain funnels placed at different heights liquids included in the work in one or another quantity. The cross section of the vertical tubes 9 and the funnels corresponding to them should be such that the fluid flow velocity that creates them provides air leaks in an amount of 5–20% of the volume of the flowing fluid.
Глубинные кавитационные аэраторы при своей работе создают восход щие токи жидкости (так называемый эрлифт), обеспечивающие интенсивное перемешивание жидкости, а за счет кавитационных влений обеспечиваетс высокое диспергирование воздуха. Все это приводит к интенсивному поглощению кислорода жидкостью, доход щему до 10кг в час на 1 кВт при дефиците е,го, равном 1, и 20°С. ГребнЬ1е винты, установленные под острым углом к днищу емкости, создают сильную вихревую, струю, поднимающую со дна весь оседающий ил. Благодар совместной работе аэраторов и гребных винтов в аэротенке-смесителе создаетс локальное турбулентное, преимущественно радиальное, движение жидкости, обеспе чивающее как перемешивание ило-жидкостной суспензии, так и аэрирование сточной воды. Предлагаема конструкци переливной воронки обеспечивает . подсос воздуха и, тем самым, дополниАIn their work, deep cavitation aerators create upward fluid currents (the so-called airlift), which provide intensive mixing of the fluid, and due to cavitation effects, high air dispersion is ensured. All this leads to an intensive absorption of oxygen by a liquid, which reaches up to 10 kg per hour per 1 kW with a deficit of e, go equal to 1, and 20 ° C. Comb screws mounted at an acute angle to the bottom of the tank create a strong vortex jet that lifts the entire sludge from the bottom. Due to the joint work of aerators and propellers in the aero mixer, a local turbulent, mainly radial, movement of the fluid is created, providing both mixing of the silt-liquid suspension and aeration of waste water. The proposed overflow funnel design provides. air leaks and, thus, add
тельно обогащает ило-жидкостную смесь кислородом, что предотвращает загнивание активного ила во вторичном отстойнике.It enriches the sludge-liquid mixture with oxygen, which prevents rotting of the activated sludge in the secondary settling tank.
Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет упростить конструкцию очистных сооружений, повысить эффективность работы очистного сооружени при одновременном снквкении в 1,5-3 раза энергозатраты и в 2 5 раз затраты на их эксплуатацию.Thus, the proposed device allows to simplify the design of the treatment plant, to increase the efficiency of the treatment plant while simultaneously reducing energy consumption by 1.5-3 times and by 2-5 times the cost of their operation.