CS204357B1

CS204357B1 - Device for the biological purification of waste water with active spaces for aerobic activation and with separating space for the separation of activated sludge by the fluid filtration

Info

Publication number: CS204357B1
Application number: CS787075A
Authority: CS
Inventors: Svatopluk Mackrle; Vladimir Mackrle; Oldrich Dracka
Original assignee: Svatopluk Mackrle; Vladimir Mackrle; Oldrich Dracka
Priority date: 1978-10-31
Filing date: 1978-10-31
Publication date: 1981-04-30
Also published as: GB2034683A; FR2440339B1; YU263579A; DE2944081C2; NL177818C; GB2034683B; GR72783B; IT7926856A0; NL177818B; IT1207278B; DE2944081A1; NL7907955A; FR2440339A1

Abstract

An apparatus for the biological treatment of waste waters comprises aerobic activation space (5 and 6) separation space (4) for separating activated sludge by fluid filtration, a bottom inlet (14) for the separation space and a channel (10) between the separation and activation spaces, both channel ends being connected with the activation space and between these ends with the inlet (14), the total area of a number of holes (12) connecting the upper channel end with the activation space (5) being smaller than one tenth the area of the inlet (14), the area of channel (10) in front of the connection to the inlet (14) being greater than ten times the total area of the holes (12). <IMAGE>

Description

Vynález se týká zařízení pro biologické čištění odpadních vod s aktivačními prostory pro aerobní aktivaci a se separačním prostorem pro separaci aktivovaného kalu fluidní filtrací, dále se vstupem do separačního prostoru v jeho spodní části a s propojením separačního prostoru s aktivačním prostorem pomocí kanálu, který je na obou koncích napojen na •aktivační prostor a mezi těmito konci je napojen na vstup do separačního prostoru.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plant for biological treatment of wastewater with activation spaces for aerobic activation and a separation space for separating activated sludge by fluid filtration, further with an entrance to the separation space at its bottom and the ends are connected to the • activation space and between these ends are connected to the entrance to the separation space.

Při biologickém čištění odpadních vod se obvykle počítá s určitým zatížením aktivovaného kalu v aktivaci, probíhající v aktivačním prostoru. Proto čím větší je objemová koncentrace aktivovaného kalu v aktivaci, tím větší může mít při daném objemu výkon aktivace. Objemová koncentrace aktivovaného kalu je obvykle měřena objemem aktivovaného kalu po půlhodinové sedimentaci a lze ji výhodně vyjadřovat bezrozměrnou hodnotou relativního objemu, t. j. objemu kalu v jednotce objemu aktivace. Vyšší koncentrace aktivovaného kalu v aktivaci je dosahována separací aktivovaného kalu od vyčištěné vody a navracením separovaného kalu zpět do aktivace.In biological wastewater treatment, a certain load of activated sludge in the activation process taking place in the activation space is usually envisaged. Therefore, the greater the volume concentration of activated sludge in the activation, the greater the activation power at a given volume. The volume concentration of activated sludge is usually measured by the volume of activated sludge after half an hour of sedimentation, and can be conveniently expressed by the dimensionless value of the relative volume, i.e. the volume of sludge in the unit of activation volume. The higher concentration of activated sludge in the activation is achieved by separating the activated sludge from the purified water and returning the separated sludge back to the activation.

Při známém zařízení s oddělenou separací a navracením aktivovaného kalu po sedimentaci externí recirkulací, závisí objemová koncentrace kalu v aktivaci na relativní velikosti recirkulace a na stupni zahuštění recirkulovaného kalu. Se vzrůstem recirkulace i růstem stupně zahuštění recirkulovaného kalu však rostou nároky na objem separace. Z hlediska optimalizace zařízení, tj. minimalizace celkového objemu, daného soustem objemu aktivace a separace se proto ukázal u čištění fekálních vod jako nejvhodnější v praktické aplikaci takový stupeň recirkulace, při kterém relativní objem aktivovaného kalu v aktivaci je okolo 0,3.In a known device with separate separation and return of activated sludge after sedimentation by external recirculation, the volume concentration of sludge in activation depends on the relative size of the recirculation and on the degree of thickening of the recirculated sludge. However, with increasing recirculation and increasing degree of thickening of the recirculated sludge, the demands on the volume of separation increase. In terms of plant optimization, ie minimizing the total volume given by the volume of activation and separation volume, a degree of recirculation has been found to be most appropriate in fecal wastewater treatment in a practical application where the relative volume of activated sludge in activation is about 0.3.

U novějších zařízení, kde separace aktivovaného kalu z vyčištěné vody fluidní filtrací tvoří s aktivací jeden konstrukční celek, probíhá zahušťování separovaného kalu a jeho navracení do aktivace samočinně a proto recirkulace není viditelná a lze ji těžko měřit. Dosahovaný relativní objem aktivovaného kalu v -aktivaci u těchto zařízení se při běžném zatížení u fekálních vod opět pohybuje okolo 0,3.In newer plants, where the separation of activated sludge from purified water by fluid filtration forms a single unit with the activation, the separated sludge is concentrated and returned to activation automatically and therefore recirculation is not visible and can be difficult to measure. The achieved relative volume of activated sludge in the activation of these plants again under normal load in faecal waters is around 0.3.

Zařízení tohoto typu má ve společné nádrži oddělené aktivační a separační prostory, přičemž separačiní prostor má vstup ve své spodní části a směrem nahoru se rozšiřuje. V aktivačním prostoru je před vstupem do separačního prostoru vložená stěna, který vytváří propojovací kanál, který je na obou koncích propojen s aktivačním prostorem a je dále mezi tímto propojením napojen na vstup do separačního prostoru, v němž probíhá sepa204357 race. Čjstěná voda přitéká do aktivace, kde je velmi intensivní proudění působené provzdušňovacím systémem. Pomocí uvedeného kanálu se z proudění v aktivaci odděluje proud, který se po průchodu kanálem opět navrací do aktiv-cuee. Tento proud při tom· směřuje shora dolů a je z ·něj odebírána aktivační směs do separace. ·· Odběr se děje vstupem do separačního prostoru, kde · se proud aktivační směsi · obrací vzhůru. · Separovaný aktivovaný kal se pak vrací tímtéž vstupem zpět do uvedeného proudu, kterým je pak vrácen do aktivace. , 'A device of this type has separate activation and separation spaces in a common tank, the separation space having an inlet in its lower part and extending upwards. In the activation space, prior to entering the separation space, a wall is formed which forms an interconnecting channel which is connected at both ends to the activation space and is further connected thereto to the entrance to the separation space in which the sepa204357 race takes place. Purified water flows into the activation, where there is a very intense flow caused by the aeration system. By means of said channel, a current is separated from the activation flow, which, after passing through the channel, is returned to the active cuff. This stream is directed from top to bottom and the activation mixture is withdrawn from it for separation. The withdrawal takes place by entering the separation space, where the activation mixture stream is turned upwards. · The separated activated sludge is then returned to the said stream via the same input, which is then returned to the activation. , '

Vynález si klade za cíl dosáhnout u výše uvedeného zařízení při stejné velikosti podstatně vyšší objemové 'koncentrace aktivovaného kalu a tím i podstatně vyššího výkonu. Podstata zařízení podle vynálezu spočívá v.tom, že celková průtočná plocha vstupních otvorů spojujících horní konec kanálu s aktivačním prostorem je menší nežli jedna desetina velikosti průtočné plochy · vstupu do separačního prostoru a průtočná plocha kanálu před · jeho napojením na vstup do separačního prostoru je- větší nežli desetinásobek průtočné plochy vstupních otvorů.It is an object of the present invention to achieve a substantially higher volumetric concentration of activated sludge and thus a significantly higher throughput with the same size. According to the invention, the total flow area of the inlet openings connecting the upper end of the channel to the activation space is less than one-tenth the size of the flow area of the entry into the separation space and the flow area of the channel before it is connected to the entry into the separation space. greater than ten times the flow area of the inlet openings.

Dalším význakem je, že celková průtočná plocha vstupních otvorů činí jednu desetinu až jednu tisícinu velikosti průtočné plochy vstupu.Another feature is that the total flow area of the inlet openings is one tenth to one thousandth of the size of the flow area of the inlet.

Příkladné provedení zařízení podle vynálezu je schemaaicky znázorněno ve svislém řezu na připojeném vyobrazení. *An exemplary embodiment of the device according to the invention is schematically shown in vertical section in the accompanying drawing. *

V podélné nádrži s obvodovými stěnami 1 a dnem 100 jsou umístěny šikmé stěny 2 a 3, které člení podélnou nádrž na separační prostor 4 a na aktivační prostory 5 a 6. Na šikmou stěnu 2 je· zespodu připojená spodní šikmá stěna 7, · která má větší sklon nežli šikmá stěna · 2. Na spodní Okraje šikmé stěny 3 a spodní šikmé stěny 7 · navazují svislé stěny 8 a 9. Svislé stěny 8, 9, spodní šikmá stěna 7 a spodní ·část šikmé stěny 2 vytváří kanál 10. Na · svislou stěnu 9 navazuje hranolovitá výpušť 11 kalu. U spoje spodní šikmé stěny 7 s šikmou · stěnou 2 jsou ve spodní šikmé stěně 7 vytvořeny vstupní otvory 12, spojující horní konec kanálu 10 s aktivačním prostorem 5. Spodní konec kanálu 10 je spojen s aktivačním prostorem 5 výstupem 13, vytvořeným mezi spodním koncem svislé stěny 8 a hranolovitou výpustí · 11 kalu. . .In the longitudinal tank with the peripheral walls 1 and the bottom 100 there are inclined walls 2 and 3, which divide the longitudinal tank into a separation space 4 and into the activation spaces 5 and 6. The lower inclined wall 7 is connected to the inclined wall 2. greater inclination than the inclined wall · 2. Vertical walls 8 and 9 adjoin the lower edges of the inclined wall 3 and the lower inclined wall 7 · The vertical walls 8, 9, the lower inclined wall 7 and the lower part of the inclined wall 2 form a channel 10. the vertical wall 9 is connected to a prismatic sludge outlet 11. In the connection of the lower inclined wall 7 to the inclined wall 2, inlet 12 are formed in the lower inclined wall 7 connecting the upper end of the channel 10 to the activation space 5. The lower end of the channel 10 is connected to the activation space 5 through an outlet 13 formed between the lower end vertical walls 8 and prismatic discharge · 11 sludge. . .

Spodní okraje šikmých stěn 2 · a 3 vytváří vstup 14 · do· separačního prostoru 4. Průtočná plocha 15 kanálu 10 před napojením na vstup 14 do separačního prostoru. 4 je vytvořena mezi spodním okrajem šikmé stěny 2 a protilehlou částí · spodní šikmé stěny 7. Celková průtočná · plocha vstupních otvorů 12 je při · tom menší než 10 % plochy vstupu 14 s výhodou leží v rozsahu 10 % až 0,1 % a · průtočná plocha 15 kanálu 10 před napojením na vstup' 14 je větší nežli desetinásobek celkové průtočné plochy vstupních otvorů 12, spojujících horní konec kanálu 10 s aktivačním prostorem 5. Nad vstupem 14 je v separacím prostoru 4 umístěn · lapač 16 bublin · s neznázorněným vývodem mimo separační prostorThe lower edges of the inclined walls 2 and 3 form an inlet 14 into the separation space 4. The flow surface 15 of the channel 10 before being connected to the inlet 14 into the separation space. 4, is formed between the lower edge of the inclined wall 2 and the opposite portion of the lower inclined wall 7. The total flow area of the inlet openings 12 is less than 10% of the area of the inlet 14, preferably in the range 10% to 0.1%; the flow area 15 of the channel 10 before being connected to the inlet 14 is greater than ten times the total flow area of the inlet openings 12 connecting the upper end of the channel 10 to the activation space 5. Above the inlet 14 there is a bubble trap 16 with compartments not shown outside separation space

4.4.

Do aktivačního prostoru 6 je zaústěn přívod 17 čištěné vody. V horní části separačního prostoru 4 jsou známé sběrné žlaby 18 pro odvod vyčištěné vody. Aktivační prostory 5, 6 jso^propojeny s hranolbvitou výpustí 11 kalu, vypouštěcími otvory 19 a jsou vybaveny známými provzdušňovacími elementy 20. Podélná nádrž s obvodovými stěnami 1 je na obou koncích ve směru kolmém ke znázorněnému řezu ukončena čely, ve kterých jsou neznázorněné známé šikmé kanály, propojující oba aktivační prostory 5 a 6.Purified water supply 17 leads into the activation space 6. In the upper part of the separation space 4 there are known collecting troughs 18 for the discharge of purified water. The activation spaces 5, 6 are connected to the square-shaped sludge outlet 11, the discharge openings 19 and are equipped with known aeration elements 20. The longitudinal tank with peripheral walls 1 is terminated at both ends in a direction perpendicular to the section shown. channels connecting both activation spaces 5 and 6.

Popsané zařízení pracuje následujícím způsobem: .The described apparatus operates as follows:.

Čištěná voda přitéká přívodem 17 do aktivačního prostoru 6. Činností provzdušňovacích elementů 20 je v aktivačních prostorech 5 a 6 voda s aktivovaným kalem provzdušňována. Provzdušňováním vzniká válcové proudění v aktivačních prostorech 5 a 6 a zmíněnými neznázorněnými šikmými kanály · u čel nádrže je aktivační směs vzniklým prouděním převáděna z aktivačního prostoru 6 do aktivačního prostoru 5 a naopak. Část vody z aktivačního prostoru 5 je tímto prouděním odebírána přes vstupní otvory 12 do kanálu 10, kde vytváří sessupný proud, který výstupem 13 · vytéká zpět do aktivačního prostoru · 5. Z tohoto proudu v kanálu 10 je část aktivační směsi odebírána vstupem · 14 do separačního prostoru 4. V separacním prostoru 4 je potom fluidní filtrací vyčištěná voda oddělena od aktivovaného kalu a odváděna sběrnými žlaby 18.Purified water flows through the inlet 17 into the activation space 6. By the action of the aeration elements 20, the activated sludge water is aerated in the activation spaces 5 and 6. Aeration produces a cylindrical flow in the activation spaces 5 and 6 and by means of said oblique channels (not shown), the activation mixture is transferred from the activation space 6 to the activation space 5 and vice versa. Part of the water from the activation space 5 is withdrawn through the inlets 12 into the channel 10 by this flow, where it generates a downstream current which flows through the outlet 13 into the activation space 5. From this stream in the channel 10 a part of the activation mixture is withdrawn through the inlet 14 In the separation space 4, the purified water is then separated from the activated sludge by fluid filtration and discharged through collecting channels 18.

Aktivovaný kal oddělený od vyčištěné vody propadá zpět vstupem 14 do sestupného proudu v kanálu 10, kterým je přes výstup 13 vrácen do aktivačního prostoru 5.The activated sludge separated from the purified water falls back through the inlet 14 into the downstream stream in the channel 10, through which it is returned via the outlet 13 to the activation space 5.

V důsledku toho, že celková průtočná plocha vstupních otvorů 12 s^i^;^'uj^cích horní konec kanálu 10 s aktivačním prostorem 5 je menší než 10 % průtočné plochy vstupu 14 do separačního prostoru 4, je intenzita proudění v kanálu 10, přenesená z proudění v aktivačním prostoru 5 značně omezena. Tím, že průtočná plocha 15 v kanálu 10 před vstupem 14 do separačního prostoru 4 je větší nežli desetinásobek celkové průtočné plochy· vstupních otvorů 12 je pak rychlost · proudění v kanálu 10 před vstupem 14 do separace dále zpomalena.Because the total flow area of the inlet openings 12 with the upper end of the channel 10 with the activation space 5 is less than 10% of the flow area of the inlet 14 into the separation space 4, the flow rate in the channel 10 is transferred from the flow in the activation space 5 is greatly reduced. Since the flow area 15 in the channel 10 before entering 14 into the separation space 4 is greater than ten times the total flow area of the inlet openings 12, the flow velocity in the channel 10 before entering the separation 14 is further slowed.

V · důsledku působení obou uvedených efektů — omezení intenzity proudění v kanálu 10 a zpomalení jry^lhosti tohoto proudění před vstupem 14 do separačního prostoru 4 — je proudění v oblasti vstupu 14 do separace již natolik mírné, že nevytváří nežádoucí vířivé proudy v oblasti · tohoto vstupu. Rušivé vířivé proudy v oblasti vstupu 14 totiž rozmývají a zřeďují koncentrovaný aktivovaný kal, vracející se ze separační-ho prostoru 4 do proudu v kanálu · 10 a znemožňují tím dosažení vysoké objemové koncentrace aktivovaného kalu v aktivaci. Potlačení těchto rušivých proudů popsaným mechanismem proto umožňuje pod3 statně zvýšit koncentraci aktivovaného kalu navráceného ze separace do aktivace a tím i zvýšit koncentraci aktivovaného kalu navraceného ze separace do aktivace a tím i zvýšit koncentraci aktivovaného kalu v aktivačním prostoru 5. Z aktivačního prostoru 5 pak navrácený aktivovaný kal přechází výše popsaným prouděním do aktivačního prostoru 6.Due to the effects of both of these effects - limiting the flow intensity in the channel 10 and slowing down the flow rate of this flow before entering 14 into the separation space 4 - the flow in the region of the separation entrance 14 is so mild that it does not create undesirable eddy currents entry. In fact, the disturbing eddy currents in the region of the inlet 14 sweep and dilute the concentrated activated sludge returning from the separation space 4 to the stream in the channel 10, making it impossible to achieve a high activated sludge concentration by volume. Suppression of these disturbing currents by the described mechanism therefore makes it possible to significantly increase the concentration of activated sludge returned from separation to activation and thus to increase the concentration of activated sludge returned from separation to activation, thereby increasing the activated sludge concentration in activation zone 5. the sludge passes into the activation space 6 as described above.

Vynález není omezen na popsaný příklad zařízení; může být stejně dobře použit např, v koncentrickém uspořádání nádrže.The invention is not limited to the described example of apparatus; can be used equally well, for example, in a concentric tank configuration.

Zařízení podlé vynálezu má především výhodu v tom, že při jeho použití u stávajících zařízení se separací fluidní filtrací lze dosáhnout zhruba dvojnásobné objemové koncentrace aktivovaného kalu a tím i odpovídající výrazné zlepšení kvantitativních i kvalitativních parametrů čištění vod.In particular, the device according to the invention has the advantage that, when used in existing systems with fluid filtration separation, it is possible to achieve approximately twice the volume concentration of activated sludge and thus to significantly improve the quantitative and qualitative parameters of water purification.

Claims

PŘEDMĚT VYNALEZUOBJECT OF THE INVENTION

1. Zařízení pro biologické čištění odpadních vod s aktivačními prostory pro aerobní aktivaci a se separačním prostorem -pro separaci aktivovaného kalu fluidní filtrací, dále se vstupem do separačního prostoru v jeho spodní části a s propojením separačního prostoru s aktivačním prostorem pomocí kanálu, který je na obou koncích napojen na aktivační prostor a mezi -těmito konci je napojen na vstup do* separačního prostoru, vyznačené tím, že celková průtočná plocha vstupních otvorů (12) spojujících horní konec kanálu (10) s aktivačním prostorem (5) je menší nežli jedna desetina velikosti průtočné plochy vstupu (14) do separačního prostoru (4) a průtočná plocha kanálu (10) před jeho napojením na vstup (14) do separačního prostoru (4) je větší nežli desetinásobek průtočné plochy vstupních otvorů (12).1. Equipment for biological wastewater treatment with aerobic activation and separation space - for separation of activated sludge by fluid filtration, as well as entry into the separation space in its lower part and interconnection of separation space with activation space by means of a channel on both is connected to the activation space between the ends and connected thereto to the entrance to the separation space, characterized in that the total flow area of the inlet openings (12) connecting the upper end of the channel (10) to the activation space (5) is less than one tenth the flow area of the inlet (14) of the separation space (4) and the flow area of the channel (10) before it is connected to the inlet (14) of the separation space (4) are greater than ten times the flow area of the inlet openings (12).

2. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že celková průtočná plocha vstupních otvorů . (12) činí jednu desetinu až jednu tisícinu velikosti průtočné plochy vstupu (14).Device according to claim 1, characterized in that the total flow area of the inlet openings. (12) is one tenth to one thousandth of the size of the flow area of the inlet (14).

3. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že průtočná plocha kanálu (10) před jeho napojením na vstup (14) do separačního prostoru (4) je desetinásobkem plochy vstupních otvorů (12).Device according to claim 1, characterized in that the flow area of the channel (10) is ten times the area of the inlet openings (12) before it is connected to the inlet (14) into the separation space (4).