CZ282852B6 - Řízení provozu dvojice reaktorů SBR - Google Patents

Abstract

Čištění odpadních vod dvojicí reaktorů s přerušovanou činností (SBR), kdy řídící jednotka 1 porovnává rychlost plnění reaktoru, který je ve fázi plnění s dobou potřebnou k vyčištění náplně druhého reaktoru, který je ve fázích čištění a jednotlivé délky fází čištění upravuje tak, aby před naplněním jednoho reaktoru byl druhý reaktor vyprázdněn. ŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu čištění odpadních vod v dvojici reaktorů biologickou cestou s využitím aktivačního systému s aktivovaným kalem ve vznosu.

Dosavadní stav techniky

Čištění odpadních vod biologickou cestou využívá aktivovaného kalu, což je směs rozličných bakterií a drobných mikroorganismů. Tento kal potřebuje ke svému životu organické látky, obsažené v odpadních vodách, které rozkládá a tím odpadní vody čistí. Aktivační proces je možný pouze při nepřetržitém okysličování, které je zpravidla řešeno vháněním vzduchu do aktivační nádrže.

K. čištění odpadních vod se využívají jednak mikroorganismy pevně přisedlé k podkladu, ve formě různých systému biofiltrů a bioreaktorů, které jsou smáčeny odpadními vodami, a jednak aktivační systémy s kalem ve vznosu, kde jsou vločky kalu promíchávány s odpadní vodou a vzduchem.

Dosud známé čistírny odpadních vod s kalem ve vznosu lze dělit na systémy s kontinuálním průtokem odpadních vod aktivační nádrží a na systémy s diskontinuálním průtokem.

U kontinuálního systému čištění jsou odpadní vody po hrubém předčištění vedeny do aktivační nádrže a po technologicky nutné době, kdy je voda vyčištěna, je odvedena spolu s aktivovaným kalem do samostatné dosazovací nádrže. V této nádrži dojde k odsazení kalu a čistá voda je odvedena do odtoku.

U systému s diskontinuálním průtokem jsou odpadní vody po hrubém předčištění přivedeny do aktivační nádrže přímo nebo po přečerpání z vyrovnávací nádrže. Po vyčištění vody se přeruší aktivační proces, to jest zastaví se provzdušňování a případné promíchávání vody v aktivační nádrži, a po odsazení kalu se vyčištěná voda odčerpá nebo odtáhne gravitačně do odpadu. Pak se opět napouští aktivační nádrž a popsaný cyklus se opakuje. Ve srovnání s kontinuálním čištěním odpadá dosazovací nádrž a napouštění aktivační nádrže se cyklicky opakuje.

Čistírny s přerušovanou činností jsou v současné době provozovány v mnoha různých technických variantách a s různou úrovní počítačového řízení.

Nejjednodušší variantu představují klasické monobloky s provozním cyklem 24 hodin. Reaktor se obvykle plní cca 20 hodin a většinou se nepřetržitě provzdušňuje. V nočních hodinách, kdy je nejmenší přítok splašků, se napojí přítok do akumulační nádrže a reaktor se převede do fáze dosazování a následné dekantace vyčištěné vody. Před ranním přítokem splašků je reaktor opět ve fázi plnění.

Další variantou řešení, která se používá hlavně u menších zdrojů odpadních vod, je systém, kdy reaktoru je předřazena vyrovnávací nádrž, ze které se reaktor v pravidelných cyklech načerpává a proces čištění v reaktoru je pak řízen počítačem podle nastaveného programu. Po dobu činnosti reaktoru se odpadní vody akumulují ve vyrovnávací nádrži. V průběhu čištění v reaktoru tedy odpadní vody do reaktoru nepřitékají, nebo jen řízeným způsobem. Výhodou tohoto řešení je možnost spolehlivě řídit všechny procesy v reaktoru atak zajistit optimální účinnost čištění. Ve vyrovnávací nádrži je možné zajistit homogenizaci odpadních vod, případně jejich předúpravu.

- 1 CZ 282852 B6

Nevýhodou jsou zvýšené náklady na vyrovnávací nádrž a omezená schopnost systému reagovat na zvýšené průtoky - například za deště při instalaci čističky na jednotné stokové síti. Proto tento systém je využíván hlavně pro komunální odpadní vody z oddělené kanalizace, nebo pro vody průmyslové.

Poslední výraznou variantou řešení reaktorů s přerušovaným provozem je systém více reaktorů, které se v činnosti střídají tak, aby odpadní vody vždy mohly natékat do některého z reaktorů. Jeden z reaktorů musí být vždy ve fázi plnění, nebo je systém doplněn o vyrovnávací nádrž. Při systému dvou reaktorů se tyto reaktory střídají. Před naplněním jednoho musí být druhý vyprázdněn. Reaktory se plní ze společné jímky buď gravitačně přes elektrouzávěry, nebo čerpáním. Režim reaktorů je řízen obvykle počítačem v závislosti na hladině vody v reaktorech, nebo časově.

Při řízení podle hladin se jeden reaktor plní až po nastavenou hladinu a aktivace probíhá již při plnění nebo až po naplnění. Po dosažení nastavené hladiny se nátok odpadní vody převede do druhého reaktoru. Při časovém řízení se reaktor plní po nastavenou dobu a pak se nátok odpadní vody převede do druhého reaktoru.

Při použití systémů s více reaktory, jsou reaktory plněny postupně za sebou podle individuálního programového vybavení. Používají se tak systémy až 20 reaktorů, které jsou plněny ze společné vyrovnávací nádrže.

Nevýhody těchto systémů spočívají v tom, že se změny fází aktivačního cyklu odvozují pouze od objemu přítoků odpadních vod bez ohledu na aktuální stav aktivace ve zbývajících reaktorech. Aktivační režim je stanoven stejně pro všechny reaktory a je výsledkem změřené velikosti přítoku a počtu reaktorů. Například, v případě zvýšeného přítoku odpadních vod dochází ke krácení aktivačních fází vždy, i když je jiný reaktor připravený k plnění a potřeba krácení aktivace není nutná. Vzájemné stavy reaktorů jsou srovnávány pouze v tom případě, kdy reaktor, který se právě plní, ukončí plnění i před plnou hladinou, v okamžiku, kdy reaktor následující započal fázi plnění.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky odstraňuje způsob řízení čistírny odpadních vod se dvěma reaktory s přerušovanou činností, při kterém je řízení obou reaktorů důsledně spojeno v jeden funkční celek. Podstata vynálezu spočívá v tom, že se měří rychlost plnění prvního reaktoru odpadními vodami a na základě změřených hodnot se v druhém reaktoru průběžně zkracují nebo prodlužují jednotlivé fáze aktivace tak, aby po naplnění prvního reaktoru, druhý byl již vyprázdněn a připraven k novému plnění odpadními vodami.

Příklady provedení vynálezu

Odpadní vody po hrubém předčištění natékají do rozdělovači nádrže, která má obvykle funkci nádrže primární sedimentace nebo nádrže kontaktní. Z rozdělovači nádrže je odpadní voda přečerpávána do obou reaktorů. V každém z dvojice reaktorů probíhá střídavě plnění, aktivace, denitrifikace, dosazování a odčerpávání vyčištěné vody. Při zvětšeném přítoku splašků probíhají fáze plnění a aktivace současně. U dna každého reaktoru je umístěna tlaková sonda, která předává centrálnímu počítači trvale údaj o výšce hladiny vody v reaktoru. Centrální počítač zároveň řídí veškeré strojní zařízení.

-2CZ 282852 B6

Při plnění prvního reaktoru je druhý reaktor v některé z fází čištění nebo v klidu, pokud byl již vyčerpán. Po naplnění prvního reaktoru se uzavře přítok splašků a zároveň se otevře přítok splašků do druhého reaktoru a ten se začne plnit, přičemž se zároveň zahájí fáze aktivace prvního reaktoru. Na počítači jsou nastaveny normální a minimální délky jednotlivých fází čištění. Počítač sleduje trvale rychlost plnění například prvního reaktoru a neustále propočítává dobu, která zbývá do jeho naplnění a porovnává ji s dobou, potřebnou k ukončení fází čištění v druhém reaktoru. Pokud zjistí, že plnění prvního reaktoru je tak rychlé, že by se naplnil dříve, než bude druhý reaktor vyprázdněn, sloučí nejprve dobu plnění s dobou aktivace a pokud to nestačí, začnou se zkracovat jednotlivé fáze čištění v druhém reaktoru tak, aby tento reaktor byl vyčerpán před naplnění prvního reaktoru. Zkracování je omezeno nastavenými minimálními délkami jednotlivých fází čištění.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (1)

1. Způsob čištění odpadních vod v dvojici reaktorů s přerušovanou činností, vyznačující se tím, že se měří rychlost plnění prvního reaktoru odpadními vodami a na základě změřených hodnot se v druhém reaktoru průběžně zkracují nebo prodlužují jednotlivé fáze aktivace tak, aby po naplnění prvního reaktoru druhý byl vyprázdněn a připraven k novému plnění odpadními vodami.