HU221784B1 - Szennyvíztisztító reaktor - Google Patents

Szennyvíztisztító reaktor Download PDF

Info

Publication number
HU221784B1
HU221784B1 HU9903665A HUP9903665A HU221784B1 HU 221784 B1 HU221784 B1 HU 221784B1 HU 9903665 A HU9903665 A HU 9903665A HU P9903665 A HUP9903665 A HU P9903665A HU 221784 B1 HU221784 B1 HU 221784B1
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
oxygen delivery
container
microbubble
stage
sludge
Prior art date
Application number
HU9903665A
Other languages
English (en)
Inventor
Giambattista Odobez
Original Assignee
Gb. Odobez S.R.L.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gb. Odobez S.R.L. filed Critical Gb. Odobez S.R.L.
Publication of HUP9903665A2 publication Critical patent/HUP9903665A2/hu
Publication of HUP9903665A3 publication Critical patent/HUP9903665A3/hu
Publication of HU221784B1 publication Critical patent/HU221784B1/hu

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02Aerobic processes
    • C02F3/12Activated sludge processes
    • C02F3/1278Provisions for mixing or aeration of the mixed liquor
    • C02F3/1294"Venturi" aeration means
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02Aerobic processes
    • C02F3/12Activated sludge processes
    • C02F3/22Activated sludge processes using circulation pipes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02Aerobic processes
    • C02F3/12Activated sludge processes
    • C02F3/20Activated sludge processes using diffusers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S210/00Liquid purification or separation
    • Y10S210/918Miscellaneous specific techniques
    • Y10S210/926Miscellaneous specific techniques using oxidation ditch, e.g. carousel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S261/00Gas and liquid contact apparatus
    • Y10S261/75Flowing liquid aspirates gas

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)
  • Fire-Extinguishing Compositions (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

Szennyvíztisztító reaktor, szivattyúval (8), tartállyal (1), melyutóbbi alja szomszédságában vízszintesen legalább egy keringési síkbannagynyomású keringtetett vízzel táplált, kavitációs mikrobuborékosoxigénbejuttató elemek (5, 6, 11) vannak elrendezve. Ezek vizet éskörnyezeti levegőt kibocsátó első mikrobuborékos oxigénbejuttatóelemekre (5), valamint vizet, levegőt, és a tartály (1) magasabbtartományából szívott iszapot és habot kibocsátó második mikrobu-borékos oxigénbejuttató elemekre (6), és adott esetben a szennyvíztovábbi turbulens mozgását biztosító mikrobubo- rékos oxigénbejuttatóelemekre (11) vannak felosztva, amelyek a tartály (1) oldalfalaivalpárhuzamos első turbulens áramlást, valamint a tartály (1) függőlegessíkjai mentén másik turbulens áramlást, és a tartályban (1) lévőfolyadék teljes keringtetését létrehozó, valamint iszapot, habot éslevegőt tartalmazó első szakasz, reakciót és flotációt lebonyolítómásodik szakasz, és a keringési sík alatt a tisztított vizetösszegyűjtő harmadik szakasz létrejöttét előidéző módon vannakelrendezve. A tartályban (1) legalább egy, a második szakaszon belülbiomassza elsődleges keringtetését biztosító cső (T4) van elrendezve,amelynek felső vége a szivattyú (8) által a harmadik szakasz egytartományába szívott és onnan visszakerült tisztított vizet tartalmazómásodik szakaszba, alsó vége pedig a harmadik szakasz említetttartományába torkollik. ŕ

Description

A leírás terjedelme 12 oldal (ezen belül 6 lap ábra)
HU 221 784 Bl lens áramlást, és a tartályban (1) lévő folyadék teljes keringtetését létrehozó, valamint iszapot, habot és levegőt tartalmazó első szakasz, reakciót és flotációt lebonyolító második szakasz, és a keringési sík alatt a tisztított vizet összegyűjtő harmadik szakasz létrejöttét előidéző módon vannak elrendezve. A tartályban (1) legalább egy, a második szakaszon belül biomassza elsődleges keringtetését biztosító cső (T4) van elrendezve, amelynek felső vége a szivattyú (8) által a harmadik szakasz egy tartományába szívott és onnan visszakerült tisztított vizet tartalmazó második szakaszba, alsó vége pedig a harmadik szakasz említett tartományába torkollik.
A találmány tárgya ipari és háztartási szennyvizek tisztítására alkalmas, kényszerkeringetéses fizikai-kémiaibiológiai típusú szennyvíztisztító reaktor, tartállyal és szivattyúval, ahol a bevezetett szennyvíz megtisztítására szolgáló tartály alja szomszédságában vízszintesen legalább egy keringési síkban nagynyomású keringtetett vízzel táplált, kavitációs mikrobuborékos oxigénbejuttató elemek vannak elrendezve.
Egy ismert, levegővel és/vagy oxigénnel működő biológiai reaktor működési elvét az 1. ábrán vázoltuk. A tisztítandó szennyvíz E bemeneten jut a reaktorba, ahol N semlegesítő tartályba kerül, mely utóbbi CH semlegesítő adalékforrással is összeköttetésben áll, és kimenete VI homogenizáló tartályon és V2 biológiai reakciótartályon át V3 iszapülepítő tartályba csatlakozik. A V3 iszapülepítő tartály U kimenetén vezetik el a megtisztított vizet. A VI homogenizáló tartály és a V2 biológiai reakciótartály A levegő- vagy oxigénforrással áll összeköttetésben, és a V3 iszapülepítő tartályból az iszap egyrészt FS iszapkimeneten kerül elvezetésre, másrészt a V2 biológiai reakciótartály RF iszap-újrahasznosító bemenetén át a V2 biológiai reakciótartályba kerül vissza. A levegő- vagy oxigénkezelést az alábbi módszerek valamelyike szerint végzik:
1. Egy első megoldás értelmében a VI homogenizáló tartály és a V2 biológiai reakciótartály alján egyenletesen elosztottan elrendezett porózus lemezeken vagy csöveken keresztül sűrített levegőt vagy oxigént vezetnek a tartályokba.
2. Egy második megoldás értelmében a VI homogenizáló tartály és a V2 biológiai reakciótartály aljának meghatározott pontjain elosztottan elhelyezett, fúvókákkal ellátott szivattyúkkal a Venturi-hatás kihasználásával levegőt vagy oxigént szívnak be.
3. Egy harmadik megoldás értelmében a VI homogenizáló tartály és a V2 biológiai reakciótartály szabad felületénél elrendezett forgólapátokkal a vizet a környező levegőbe permetezik, amely a tartályba visszahullva levegőzik.
E három ismert megoldás hátrányai az alábbiak:
- A szennyvíz semlegesítéséhez még vegyi eljárás esetén is legalább három különböző tartályra van szükség.
- A vízbe változó, például 30-250 pm tartományba eső porozitású lemezek vagy csövek segítségével juttatnak be sűrített levegőt vagy oxigént, miáltal a már a fenti porozitás esetén is szűkös gázvíz érintkezési felületet csökkentve táguló mikrobuborékok keletkeznek.
- A kevés Venturi-cső, a nagy, például 40-80 mm átmérőjű vízcsövek, a 1,5-2 kp/m2 víznyomás mellett nem lehet megnövelni a levegő-víz érintkezési felület nagyságát, mert a vízcsőnél nem lép fel kavitáció.
- A sugárszivattyú belsejében a levegő és az oxigén csak önmagában halad tova, és nem keveredik alaposan össze a vízzel, ahogy az kívánatos lenne.
- A másik megoldásnál a vizet a centrifugálszivattyúkkal 1 - 2 m magasra emelik fel és permetezik a környezetbe, de ebben az esetben sem jön létre akkora levegő-víz érintkezési felület, amelynek elegendő energiája lenne a felületi feszültség (kavitáció) széttörésére.
- A felsorolt három eset egyikében sincs lehetőség egyidejű iszapflotálásra, így az iszap újra összekeveredik a vízzel.
- A levegő-víz érintkezési felületek egyenetlensége és korlátozott nagysága egyik módszer esetében sem vezet a pH-érték hasznos természetes korrekciójához és a fellépő toxicitás elfogadható mértékű csökkentéséhez, mivel szervetlen redukciós anyagok vannak jelen (az oxigén molekuláris felbomlása következtében vegyi reakciók mennek végbe).
- A vízkezelés eredményeként szennyvíziszap keletkezik.
- A tisztítandó szennyvíz óránkénti hozama és a tartályok térfogata határozza meg gyakorlatilag, hogy a szennyvíz mennyi ideig maradhat a homogenizáló tartályban és a biológiai reakciótartályban.
Leírásunkban a kavitációs mikrobuborékos oxigénbejuttató elemek alatt olyan folyadékkiáramlási feltételek között működő eszközöket értünk, ahol a víz és a levegő környezeti nyomásnál kisebb nyomáson keveredik össze bennük, más szóval a kiáramló folyadék teljes energiája kinetikus energiaként vehető figyelembe.
Találmányunk a bevezetőben említett hátrányokat egy szennyvíztisztító reaktorral küszöböli ki, tartállyal és szivattyúval, ahol a bevezetett szennyvíz megtisztítására szolgáló tartály alja szomszédságában vízszintesen legalább egy keringési síkban nagynyomású keringtetett vízzel táplált, kavitációs mikrobuborékos oxigénbejuttató elemek vannak elrendezve, úgy, ahogy az például az IT-1 147 264 számú szabadalmi leírásból megismerhető, vagy azzal az elrendezéssel gyakorlatilag egyenértékű. Javaslatunk értelmében a kavitációs mikrobuborékos oxigénbejuttató elemek, amelyek tulajdonképpen oxigénnel telítést végeznek, vizet és környezeti levegőt kibocsátó első mikrobuborékos oxigénbejuttató
HU 221 784 Bl elemekre, valamint vizet, levegőt, és a tartály magasabb tartományából szívott iszapot és habot kibocsátó második mikrobuborékos oxigénbejuttató elemekre vannak felosztva, amelyek a tartály oldalfalaival érzékelhetően párhuzamos első turbulens áramlást, valamint a tartály függőleges síkjai mentén másik turbulens áramlást, és a tartályban lévő folyadék teljes keringtetését létrehozó, valamint iszapot, habot és levegőt tartalmazó első szakasz, reakciót és flotációt lebonyolító második szakasz, és a keringési sík alatt a tisztított vizet összegyűjtő harmadik szakasz létrejöttét előidéző módon vannak elrendezve, továbbá a tartályban legalább egy, a második szakaszon belül biomassza elsődleges keringtetését biztosító cső van elrendezve, amelynek felső vége a szivattyú által a harmadik szakasz egy tartományába szívott és onnan visszakerült tisztított vizet tartalmazó második szakaszba, alsó vége pedig a harmadik szakasz tartományába torkollik.
Előnyös, ha a szivattyú szállítóteljesítménye többszöröse a tartályba egy óra alatt bevezetett szennyvíz mennyiségének.
A javasolt szennyvíztisztító reaktor egy lehetséges kiviteli alakja értelmében a négyszögletes, négyzetes, vagy sokszög alakú tartályban az összes mikrobuborékos oxigénbejuttató elem ugyanabba az irányba nézőén van elrendezve egy, a tartály aljával párhuzamos keringési síkban.
A javasolt szennyvíztisztító reaktor egy további lehetséges kiviteli alakja értelmében a négyszögletes, négyzetes, vagy sokszög alakú tartályban a mikrobuborékos oxigénbejuttató elemek két csoportba vannak osztva, amelyeket a tartály aljával párhuzamos egy felezővonal választ el egymástól, és az egyik csoportba rendezett mikrobuborékos oxigénbejuttató elemek egy első irányban, míg a másik csoportba rendezett mikrobuborékos oxigénbejuttató elemek egy az elsővel ellentétes irányban nézőén helyezkednek el.
Ha a tartály nem szögletes, hanem kör alakú, akkor a javasolt szennyvíztisztító reaktor egy további lehetséges kiviteli alakja értelmében a mikrobuborékos oxigénbejuttató elemek a tartály különböző sugárirányú távolságában az adott sugárhoz tartozó körre érintőleges irányba nézőén vannak elrendezve.
Előnyös a találmány szerinti reaktor olyan kiviteli alakja, amely több kiegészítő mikrobuborékos oxigénbejuttató elemet tartalmaz, amelyeket egy-egy, egy második csővel és egy negyedik csővel társított, a második szakaszban a biomassza harmadik részkeringtetését biztosító, és a biomasszát a Venturi-hatás elvén felszívó gallér vesz körül.
A javasolt szennyvíztisztító reaktor egy további lehetséges kiviteli alakja értelmében az első mikrobuborékos oxigénbejuttató elemek síkjukban a szennyező szerves anyagokból önállóan létrejövő aktív biológiai iszapot a második szakaszba elkülönítő és megtartó flotációs hatást kiváltó sűrűséggel varnak elrendezve, továbbá a kiegészítő mikrobuborékos oxigénbejuttató elemek a folyékony biomasszát a kezelt víz szállított mennyiségével arányos mennyiségben keringtető sűrűséggel vannak elrendezve.
A javasolt szennyvíztisztító reaktor egy további lehetséges kiviteli alakja a fúvókájukon át kiáramoltatott nagynyomású folyadék hatására az első szakasz felső szintjén túlnyúló első csövön keresztül környezeti levegőt beszívó első mikrobuborékos oxigénbejuttató elemeket, továbbá az első szakaszba torkolló második csövön keresztül levegő-iszap-hab keveréket beszívó második mikrobuborékos oxigénbejuttató elemeket tartalmaz.
A javasolt szennyvíztisztító reaktor egy további lehetséges kiviteli alakja olyan esetben, ha a kezelendő szennyvíz jelentős szennyezőanyag-tartalmú, és felületiiszap- és habképződés túlságosan naggyá és ellenőrizhetetlenné válik, akkor a felesleges iszapot és habot az első szakasz felületéről eltávolító és egy iszaptölcsérbe továbbító eszközt tartalmaz, és az iszaptölcsér a benne lévő anyagot leszívó, felületi feszültségét megtörő és folyadék formában ürítőmedencébe kivezető centrifúgálszivattyúval áll kapcsolatban.
A javasolt szennyvíztisztító reaktor egy további lehetséges kiviteli alakja az ürítőmedencéből az iszapot és a habot a reaktor második szakaszába visszajuttató szivattyúval van ellátva.
A találmány szerinti reaktor a mikrobuborékos oxigénbejuttató elemek fent vázolt elrendezésével lényegében egy kényszerkeringetésű reaktor, ahol egy második turbulens áramlást is létrehozunk, amely a szennyvizet alulról a tartály teteje irányában mozgatja, és fordítva, ily módon három réteg alakul ki, amelyeket fentről kezdve első, második, harmadik szakasznak nevezhetünk. Az első szakasz az iszap- és habszakasz, a második szakasz a reakciós és flotációs szakasz, a harmadik szakasz pedig a tisztított- vagy elsődlegesvíz-szakasz. Az első mikrobuborékos oxigénbejuttató elemek egyenletesen elosztottan egy vagy több síkban a tartály aljához közel, azzal párhuzamosan húzódnak, jól érzékelhetően a második és harmadik szakasz határtartományában, míg a második mikrobuborékos oxigénbejuttató elemek egy vagy több síkban a fent említett síkokkal egybeesőén, de csupán a tartály aljának egy részén vannak kiképezve.
A javasolt, talán bonyolultnak tűnő mikrobuborékos oxigénbejuttató elem elrendezéssel az elemekből kiáramló levegő-víz keverék mozgatóereje révén teljes cirkulációt tudunk létrehozni a tartályban lévő folyadék második szakaszában. A tisztítandó szennyvíz a tartály egyik végén lép be, és a másik végén már megtisztítva távozik. A második szakaszban lévő és keringő folyadékot egy szivattyú felszívja és nagy nyomáson egy tápláló- és elosztóhálózaton keresztül az első mikrobuborékos oxigénbejuttató elemekhez juttatja.
Az első mikrobuborékos oxigénbejuttató elemek környezeti levegőt szívnak be az első szakasz felső szintje fölé nyúló első csövön keresztül a nagy nyomáson beléjük vezetett és fúvókájukon át távozó folyadék hatására.
A második mikrobuborékos oxigénbejuttató elemek csoportja az első szakaszba torkolló csövön keresztül levegő plusz iszap és hab keveréket szív be.
A legmagasabb vízszintes sík, amelyben az összes mikrobuborékos oxigénbejuttató elem húzódik, határoz3
HU 221 784 Bl za meg az elválasztó tartományt a második és a harmadik szakasz között. Az első mikrobuborékos oxigénbejuttató elemeket síkjukban olyan sűrűséggel kell elrendezni (amit a mikrobuborékos oxigénbejuttató elemek négyzetméterenkénti darabszáma jellemez), hogy a rajtuk keresztül kiáramló levegővel flotációs hatást keltsenek, amellyel el tudják különíteni és meg tudják tartani a reakciós és flotációs szakaszban azt az aktív biológiai iszapot, amely lényegében a folyadékban lévő szerves szennyanyagokból önmaguktól keletkezik. A mikrobuborékos oxigénbejuttató elemeknek fent vázolt elrendezése következtében tehát a mozgó folyadék, amely a mikrobuborékos oxigénbejuttató elemek legmagasabb síkjánál húzódó felső szinten kezd áramolni, folyamatosan őt keresztező légárammal találkozik, amely az első mikrobuborékos oxigénbejuttató elemekből áramlik ki, azaz a második szakaszban, jóllehet a mikrobuborékos oxigénbejuttató elemek nem foglalják el a második szakasz összes pontját. Ez az elrendezés biztosítja azt a flotációs hatékonyságot, amely elválasztja és megkülönbözteti az adott szakaszban lévő, a legnagyobb szintű koncentrált szerves anyagot tartalmazó folyadékot attól a folyadéktól, amely az alatta lévő harmadik szakaszban található, és alacsony maradék szervesanyagkoncentrációt tartalmaz.
Az első szakaszban a flotációs hatás révén létrejövő levegő+iszap+hab keverék a második csöveken keresztül kerül beszívásra, ez a további áthaladás a második mikrobuborékos oxigénbejuttató elemeken keresztül képezi a második szakasz folyékony biomasszájában az iszap és a hab első rész-újrakeringetését a reakcióhoz és a flotációhoz. Hasonló módon egy harmadik cső felső vége a második szakaszba torkollik, alsó része pedig az első szakaszba torkollik, ahol a szivattyú már megtisztított vizet szív be, és ezzel olyan biomassza-áramlást hoz létre, amely a reakciós és flotációs szakaszban egy második rész-újrakeringetést jelent. Ez a cső hossza mentén olyan szakaszoló szeleppel van ellátva, amellyel be tudjuk állítani az újrakeringetendő folyékony biomassza mennyiségét.
A találmány főbb előnyei között megemlíthetjük, hogy míg a jelenleg használatos eljárásoknál és berendezésekben a különböző funkciók fizikailag is különválasztottak és egynél több tartályban zajlanak, a találmány értelmében az összes lépés egyetlen kompakt szerkezetben végrehajtható, így lényegesen kisebb helyigényű.
Azáltal, hogy a teljes folyadéktömeget egy olyan szivattyúval keringtetjük a mikrobuborékos oxigénbejuttató elemeken keresztül, amely óránként az egy óra alatt a tartályba vezetett szennyvíztérfogat többszörösét kitevő vízmennyiséget képes újrakeringtetni, a kezelendő szennyvíz szennyezettségi fokától függően ugyan, de növeli a levegő-víz érintkezési időt, amelyet az alábbi összefüggés szerint a tartálytérfogat és az egy óra alatti kezelendő szennyvízhozam alapján tudunk kifejezni:
t=(R/E)x(V/E)+(V/E) ahol:
t a levegő-víz érintkezési idő órában,
R a szivattyú óránkénti szállítókapacitása,
E az óránkénti szennyvízhozam m3/órában, és
V a tartály térfogata m3-ben.
Példa: Ha (R/E)=2 és (V/E)=24, akkor t=48+24=72 óra.
Ha a tartály légkompresszorokat és porózus lemezeket tartalmaz, akkor t értéke egyszerűen megegyezik V/E=24 óra értékkel, azaz elmondhatjuk, hogy a találmánynak köszönhetően a bemutatott példában a technika állásához tartozó hagyományos tartózkodási idő (24 óra) háromszorosát kitevő érintkezési időt tudunk biztosítani.
A mikrobuborékos oxigénbejuttató elemek elrendezése következtében a levegőben lévő oxigén egyenletesen mikrodiffúndál az ugyanazon mikrobuborékos oxigénbejuttató elemekkel kavitációs állapotban beszívott biomasszába. Ez a mikrodiffúzió nemcsak elősegíti a biológiai reakciót a reakciószakaszban (ez a V2 biológiai reakciótartály az ismert megoldásnál), hanem aktiválja a redox folyamatokat és a természetes semlegesítő reakciókat mind a mikrobuborékos oxigénbejuttató elemekben, mind a reakció- és flotációszakaszban (ezek a N semlegesítő tartályok és a CH semlegesítő anyagforrások voltak az ismert megoldásban), ezen túlmenően a kolloid állapotú részecskék flotációs elválasztását is megnöveli a reakció- és flotációszakaszban (iszap- és habgyűjtő a H szakaszban, a gáznemű ammónia és a párolgó anyagok kiválasztója).
Az a tartomány, amelyben a tisztítás lezajlik, helyettesíti az ismert megoldás V3 iszapülepítő tartályát.
Az iszap- és habkeringtetés - adott esetben a második csővezeték, a szivattyú és a harmadik csővezeték segítségével - a reaktoron belül megy végbe, nem pedig azon kívül. Mindkét esetben az iszap keresztülhalad a második és harmadik szakaszt elválasztó síkon elrendezett mikrobuborékos oxigénbejuttató elemeken.
Csaknem iszap keletkezése nélküli erőteljes tisztítást tudunk megvalósítani, így az egyes szakaszok nem csupán kisebb méretekben valósíthatók meg, hanem azonos végeredmény mellett általánosságban is lényegesen kevesebb iszapkeletkezéssel tudjuk a szennyvíztisztítást elvégezni.
A találmány szerinti reaktor kompakt kialakítása, sokfunkciós tulajdonságai az elvégzett kísérletek során azt mutatták, hogy a szennyvíz csaknem teljes méregtelenítése megvalósítható, védve és stabilizálva ezzel a környezetet, ezen túlmenően a flotáció révén a reaktor kiválóan képes elválasztani és kivonni az ugyancsak toxikus összetevőként számon tartott színező- és tenzoaktív anyagokat. Az ismert módszerek nem képesek ezt a feladatot elfogadhatóan megvalósítani. A találmány szerinti reaktorral kezelt vizek minősége szokatlanul stabil, további eredményes kezelésre alkalmas.
A találmányt az alábbiakban a csatolt rajz segítségével ismertetjük részletesebben, amelyen a találmány szerinti reaktor példakénti kiviteli alakját tüntettük fel. A rajzon az
1. ábra a technika állásához tartozó ismert szennyvíztisztító reaktor felépítésének tömbvázlata, a
HU 221 784 Bl
3. ábrán a találmány szerinti reaktor hosszanti függőleges metszete látható, a
4. ábra egy további lehetséges kiviteli alak felülnézete, az
5. ábrán a reaktor egy részletét tüntettük fel nagyobb léptékben, vázlatosan, a
6. ábra a találmány szerinti reaktor egy jellemző üzemi jelleggörbéjét mutatja, a
7. ábrán a találmány szerinti reaktor egy harmadik lehetséges kiviteli alakjának felülnézete látható, és a
8. ábra a találmány szerinti reaktor keresztmetszetét ábrázolja.
Az 1. ábrán látható tömbvázlatot bejelentésünk technika állását ismertető részében már bemutattuk.
A 2. és 3. ábrán olyan négyszögletes 1 tartály látható, amelynek hasznos térfogata a bemutatott esetben 2000 m3. A kezelendő szennyvíz a reaktort 2 csővezetéken át éri el, és megtisztítva függőleges TI csövön és 3 csővezetéken át hagyja el. Az 1 tartály alja közelében, azzal párhuzamosan húzódó 4 keringési síkban nyolcvannyolc darab első 5 mikrobuborékos oxigénbejuttató elem van az 1 tartály hossztengelyében húzódó I-I felezővonal két oldalán egyenletesen elosztva, azaz egyik oldalon negyvennégy darab 5 mikrobuborékos oxigénbejuttató elem FI nyíl felé irányítva, másik oldalon negyvennégy darab 5 mikrobuborékos oxigénbejuttató elem F2 nyíl felé irányítva. Hasonlóképpen, tizenkét darab második 6 mikrobuborékos oxigénbejuttató elem közül is hat darab jobbra, FI nyíl felé irányítva, hat darab pedig balra, F2 nyíl felé irányítva helyezkedik el. Az 5 és 6 mikrobuborékos oxigénbejuttató elemeket nagynyomású vízzel tápláljuk egy 100 m3/óra kapacitású, 80 m nyomómagasságú, 28 kW teljesítményű 8 szivattyúval táplált 7 elosztóhálózathoz csatlakozó csővezetéken keresztül. Mindegyik első 5 mikrobuborékos oxigénbejuttató elem egy első, függőleges, az 1 tartály felső szintje fölé torkolló, környezeti levegőt beszívó T2 csővel van társítva, míg mindegyik második 6 mikrobuborékos oxigénbejuttató elem egy-egy második, az első szakaszba torkolló T3 csővel van összekapcsolva, amelyik levegő plusz iszap és hab keveréket szív be, ezáltal biztosítva az iszap és hab részbeni újrakeringését az 1 tartály második szakaszában (lásd F3, F4 nyilakat). A reaktor legalább egy harmadik T4 csövet tartalmaz, amelynek felső vége a második szakasz felső részébe torkollik, alsó vége pedig a harmadik szakaszba nyílik, ahol a 8 szivattyú beszívja a Dl csővezetéktől érkező tisztított vizet, hogy visszajuttassa az 5, 6 mikrobuborékos oxigénbejuttató elemeken és D2 csővezetéken és 7 elosztóhálózaton keresztül a második szakaszba. A T4 cső 10 szakaszolószelepet és négy kiegészítő 11 mikrobuborékos oxigénbejuttató elemet tartalmaz, melyek közül kettő-kettő az 1 tartály egyik, illetve másik oldala felé néz. A kiegészítő 11 mikrobuborékos oxigénbejuttató elemek az 1 tartály ábra szerinti bal oldala szomszédságában vannak felszerelve, mindegyiküket a 7 elosztóhálózat táplálja vízzel, mindegyikük egy-egy hengeres gallérral van körülvéve, és olyan negyedik T5 csőhöz kapcsolódnak, amely a második szakasz felső szakaszába torkollik, biztosítva a biomassza másodkeringtetését a Venturi-hatás révén (lásd részletesebben az 5. ábrán).
A 4. ábrán egy kerek 1 tartályban elhelyezett 5,6 és 11 mikrobuborékos oxigénbejuttató elemek elrendezését látjuk. Az 5, 6, 11 mikrobuborékos oxigénbejuttató elemeket 70 elosztóhálózat táplálja, és érintőleges irányba néznek. A reaktor az előző kiviteli alakhoz hasonlóan 3 csővezetéket, 8 szivattyút, Dl, D2 csővezetéket, TI, T2, T3, T4 és T5 csöveket tartalmaz, amelyeknek elrendezését és szerepét a 2. és 3. ábra kapcsán már bemutattuk. A bevezetett szennyvíz F nyíl irányában körben forog a 1 tartályban.
Az 5. ábrán egy, lényegében a már idézett szabadalmi dokumentumban ismertetettel egyező 5 mikrobuborékos oxigénbejuttató elemet tartalmazó kiegészítő 11 mikrobuborékos oxigénbejuttató elem látható, amely az 5 mikrobuborékos oxigénbejuttató elem kimenetén jelentősen túlnyúló 40 gallérral van ellátva. A 40 gallér gondoskodik a víz és iszap második szakaszból történő visszaszívásáról a negyedik T5 csövön keresztül. Belépő irányból az 5 mikrobuborékos oxigénbejuttató elem A nyíl irányában a 7 elosztóhálózaton át 50 fuvókákon keresztül nagynyomású keringtetett vizet kap a harmadik szakaszból, míg fentről függőleges B nyíl irányában a T3 csőből levegőt, iszapot és habot kap az első szakaszból. Az ábrán Rl tartomány a legnagyobb turbulenciájú és legkiterjedtebb cserélő felületű tartomány, R2 tartomány pedig azt a tartomány, amelyben a levegő-elsődleges víz keverék létrejön. Látható, hogy a 40 gallér a T3 és T5 csöveket összekötő szakaszon, a hátsó végén zárt.
A 6. ábrán egy találmány szerinti reaktorral folytatott kísérleteink eredményeképpen kapott mikrobuborékos oxigénbejuttatás jelleggörbéje látható. Az 1 tartályba bevezetett oxigén mennyisége óránként 32,4 kg, amit úgy kapunk, hogy a száz darab 5 mikrobuborékos oxigénbejuttató elemmel egyenként 0,324 kg oxigént vezetünk be. A szennyvíz 35 m3/óra átlagos szállítási kapacitású 2 csővezetéken keresztül jut az 1 tartályba.
A bevezetett szennyvízre jellemző paraméterek a következők voltak:
kémiai O2 igény = 1350 mg/1 teljes tenzoaktív anyag (95% nem ionos+5% anionos) =150 mg/1 szulfidok és szulfitok (mérgező anyagok) =100 mg/1 pH =4-4,5
Ezt követően a vizet az alábbi összefüggés szerint meghatározott t érintkezési időn keresztül oxigénnel érintkeztettük:
t=(R/E) χ (V/E)+(V/E)=(100/35) χ (2000/35)+ (2000/35)=220 óra
A 2. és 3. ábrán feltüntetett 3 csővezetéken át az 1 tartályt elhagyó víz az alábbi paraméterekkel rendelkezett:
maradék kémiai O2 igény =590 mg/1 teljes tenzoaktív anyag =20 mg/1 szulfidok+szulfitok = nyomokban pH =6,6-6,8
HU 221 784 Bl
A fentiek alapján az alábbi értékjavulásokat állapíthattuk meg:
- 02 igény csökkenése= (1350-590)/1350 x 100=56,29%
- Tenzoaktív anyagmennyiség-csökkenés= (150-20)/150 χ 100=86,66%
- Szulfid+szulfit (azaz mérgező anyag) csökkenés =99,9%
- A felhasznált oxigénre vonatkoztatott javulás a mennyiséghez hasonlítva= (0,76 χ 35)/32,4 χ 100=82%
- A pH-érték természetes, azaz vegyi anyagok adagolása nélküli javulása=4-4,5-ről 6,6-6,8-re.
A 7. és 8. ábrákon egy felesleges iszap és hab eltávolítására szolgáló készüléket vázoltunk. A készülék 20 karjai a 7. ábrának megfelelően az 1 tartály felső széle fölött forognak, és az iszapot és habot 21 iszaptölcsérhez továbbítják, ahonnan 22 centrifogálszivattyú az iszapot és a habot felszívja, felületi feszültségét megtöri, és folyékony állapotban 23 ürítőmedencébe üríti. A vázolt feladat megoldásához a bemutatott 20 karoktól eltérően más ismert és alkalmas eszköz is használható, amellyel az iszapot és a habot le lehet fejteni az 1 tartályban lévő folyadék tetejéről, és be lehet vezetni a 21 iszaptölcsérbe. Erre a célra például az 1 tartály felső széle fölött végighaladó lapátokat, vagy az 1 tartály élével párhuzamosan, a 21 iszaptölcsér felé irányított, sűrített levegőt kifújó füvókák is alkalmazhatók. A folyékony iszapot a reaktor második szakaszában 24 szivattyúval keringtetjük.

Claims (10)

  1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK
    1. Szennyvíztisztító reaktor, tartállyal (1) és szivattyúval (8), ahol a bevezetett szennyvíz megtisztítására szolgáló tartály (1) alja szomszédságában vízszintesen legalább egy keringési síkban (4) nagynyomású keringtetett vízzel táplált, kavitációs mikrobuborékos oxigénbejuttató elemek (5,6,11) vannak elrendezve, azzal jellemezve, hogy a kavitációs mikrobuborékos oxigénbejuttató elemek (5, 6, 11) vizet és környezeti levegőt kibocsátó első mikrobuborékos oxigénbejuttató elemekre (5), valamint vizet, levegőt, és a tartály (1) magasabb tartományából szívott iszapot és habot kibocsátó második mikrobuborékos oxigénbejuttató elemekre (6) vannak felosztva, amelyek a tartály (1) oldalfalaival érzékelhetően párhuzamos első turbulens áramlást, valamint a tartály (1) függőleges síkjai mentén másik turbulens áramlást, és a tartályban (1) lévő folyadék teljes keringtetését létrehozó, valamint iszapot, habot és levegőt tartalmazó első szakasz, reakciót és flotációt lebonyolító második szakasz, és a keringési sík (4) alatt a tisztított vizet összegyűjtő harmadik szakasz létrejöttét előidéző módon vannak elrendezve, továbbá a tartályban (1) legalább egy, a második szakaszon belül biomassza elsődleges keringtetését biztosító cső (T4) van elrendezve, amelynek felső vége a szivattyú (8) által a harmadik szakasz egy tartományába szívott és onnan visszakerült tisztított vizet tartalmazó második szakaszba, alsó vége pedig a harmadik szakasz tartományába torkollik.
  2. 2. Az 1. igénypont szerinti reaktor, azzal jellemezve, hogy a szivattyú (8) szállítóteljesítménye többszöröse a tartályba (1) egy óra alatt bevezetett szennyvíz mennyiségének.
  3. 3. Az 1. igénypont szerinti reaktor, azzal jellemezve, hogy a négyszögletes, négyzetes, vagy sokszög alakú tartályban (1) az összes mikrobuborékos oxigénbejuttató elem (5, 6, 11) ugyanabba az irányba nézőén van elrendezve.
  4. 4. Az 1. igénypont szerinti reaktor, azzal jellemezve, hogy a négyszögletes, négyzetes, vagy sokszög alakú tartályban (1) a mikrobuborékos oxigénbejuttató elemek (5,6) két csoportba vannak osztva, amelyeket a tartály (1) aljával párhuzamos felezővonal (I-I) választ el egymástól, és az egyik csoportba rendezett mikrobuborékos oxigénbejuttató elemek (5) egy első irányban, míg a másik csoportba rendezett mikrobuborékos oxigénbejuttató elemek (6) egy az elsővel ellentétes irányba nézőén helyezkednek el.
  5. 5. Az 1. igénypont szerinti reaktor, azzal jellemezve, hogy kör alakú tartályban (100) a mikrobuborékos oxigénbejuttató elemek (5, 6,11) a tartály (100) különböző sugárirányú távolságában az adott sugárhoz tartozó körre érintőleges irányba nézőén vannak elrendezve.
  6. 6. Az 1. igénypont szerinti reaktor, azzal jellemezve, hogy több kiegészítő mikrobuborékos oxigénbejuttató elemet (11) tartalmaz, amelyeket egy-egy, egy második csővel (T3) és egy negyedik csővel (T5) társított, a második szakaszban a biomassza harmadik részkeringtetését biztosító, és a biomasszát a Venturi-hatás elvén felszívó gallér (40) vesz körül.
  7. 7. Az 1. vagy 6. igénypont szerinti reaktor, azzal jellemezve, hogy az első mikrobuborékos oxigénbejuttató elemek (5) síkjukban a szennyező szerves anyagokból önállóan létrejövő aktív biológiai iszapot a második szakaszba elkülönítő és megtartó flotációs hatást kiváltó sűrűséggel vannak elrendezve, továbbá a kiegészítő mikrobuborékos oxigénbejuttató elemek (11) a folyékony biomasszát a kezelt víz szállított mennyiségével arányos mennyiségben keringtető sűrűséggel vannak elrendezve.
  8. 8. Az 1. igénypont szerinti reaktor, azzal jellemezve, hogy a fuvolájukon át kiáramoltatott nagynyomású folyadék hatására az első szakasz felső szintjén túlnyúló első csövön (T2) keresztül környezeti levegőt beszívó első mikrobuborékos oxigénbejuttató elemeket (5), továbbá az első szakaszba torkolló második csövön (T3) keresztül levegő+iszap+hab keveréket beszívó második mikrobuborékos oxigénbejuttató elemeket (6) tartalmaz.
  9. 9. Az 1. igénypont szerinti reaktor, azzal jellemezve, hogy a felesleges iszapot és habot az első szakasz felületéről eltávolító és egy iszaptölcsérbe (21) továbbító eszközt tartalmaz, és az iszaptölcsér (21) a benne lévő anyagot leszívó, felületi feszültségét megtörő és folyadék formában ürítőmedencébe (23) kivezető centrifugálszivattyúval (22) áll kapcsolatban.
  10. 10. A 9. igénypont szerinti reaktor, azzal jellemezve, hogy az ürítőmedencéből (23) az iszapot és a habot a reaktor második szakaszába visszajuttató szivattyúval (24) van ellátva.
HU9903665A 1996-06-26 1997-05-06 Szennyvíztisztító reaktor HU221784B1 (hu)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITMI961291 IT1284071B1 (it) 1996-06-26 1996-06-26 Reattore per depurare acque residue inquinate
PCT/EP1997/002309 WO1997049640A1 (en) 1996-06-26 1997-05-06 A reactor for the depuration of polluted waste waters

Publications (3)

Publication Number Publication Date
HUP9903665A2 HUP9903665A2 (hu) 2000-02-28
HUP9903665A3 HUP9903665A3 (en) 2000-04-28
HU221784B1 true HU221784B1 (hu) 2003-01-28

Family

ID=11374480

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU9903665A HU221784B1 (hu) 1996-06-26 1997-05-06 Szennyvíztisztító reaktor

Country Status (20)

Country Link
US (1) US6090277A (hu)
EP (1) EP0907615B1 (hu)
JP (1) JP2000512545A (hu)
KR (1) KR100451558B1 (hu)
CN (1) CN1125786C (hu)
AT (1) ATE189670T1 (hu)
AU (1) AU717132B2 (hu)
BR (1) BR9709987A (hu)
DE (1) DE69701290T2 (hu)
EE (1) EE03913B1 (hu)
ES (1) ES2144864T3 (hu)
GR (1) GR3033349T3 (hu)
HK (1) HK1020331A1 (hu)
HU (1) HU221784B1 (hu)
IT (1) IT1284071B1 (hu)
NZ (1) NZ333433A (hu)
PL (1) PL188171B1 (hu)
PT (1) PT907615E (hu)
TR (1) TR199802697T2 (hu)
WO (1) WO1997049640A1 (hu)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019171090A1 (en) 2018-03-06 2019-09-12 Cetltech-Paper Kft. Method for the cavitation cleaning of water-based substances and equipment for the implementation of the method

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29808307U1 (de) 1998-05-11 1998-08-20 Möbius, Andreas, Prof. Dr.rer.nat., 41472 Neuss Vorrichtung zum gerichteten Einblasen von Luft, anderen Gasen oder Dämpfen unter gleichzeitiger Flüssigkeitsumwälzung
MXJL00000003A (es) * 2000-06-23 2002-08-29 I Castaneda Escorza Simon Tratamiento de aguas contaminadas, a base de aeracion capilar y recirculacion de lodos clasificados.
AUPR825701A0 (en) * 2001-10-15 2001-11-08 Bushwater Holdings Pty Ltd A water treatment system and apparatus
US6666965B1 (en) * 2002-06-14 2003-12-23 Cornell Research Foundation, Inc. Cellular microbead filter for use in water recirculating system
ITMI20080742A1 (it) 2008-04-23 2009-10-24 Baio Emanuele Processo e impianto per depurare acque inquinate.
SG186177A1 (en) * 2010-06-08 2013-01-30 David A Clidence Systems and methods for control of a gas or chemical

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3846292A (en) * 1971-04-30 1974-11-05 Kimberly Clark Co Ejector aerated oxidation ditch for waste treatment
DE2404289B2 (de) * 1974-01-30 1977-12-29 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Belebungsbecken zur biologischen reinigung von abwasser
BE819769A (nl) * 1974-09-11 1974-12-31 Inrichting voor het zuiveren van verontreinigd water.
GB1486697A (en) * 1975-03-25 1977-09-21 Dwars Ing Bureau Process and installation for the purification of sewage
JPH084731B2 (ja) * 1985-10-11 1996-01-24 三菱レイヨン・エンジニアリング株式会社 気液混合装置
US4863606A (en) * 1987-12-11 1989-09-05 Ryall Ronald W Waste water treating process
US5057230A (en) * 1990-03-20 1991-10-15 The Boc Group Plc Dissolution of gas
JPH0448920A (ja) * 1990-06-18 1992-02-18 Inax Corp エゼクタ及び浄化装置
JPH05277483A (ja) * 1992-03-31 1993-10-26 Nippon Petrochem Co Ltd エアレーション装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019171090A1 (en) 2018-03-06 2019-09-12 Cetltech-Paper Kft. Method for the cavitation cleaning of water-based substances and equipment for the implementation of the method

Also Published As

Publication number Publication date
ITMI961291A1 (it) 1997-12-26
ATE189670T1 (de) 2000-02-15
US6090277A (en) 2000-07-18
ES2144864T3 (es) 2000-06-16
GR3033349T3 (en) 2000-09-29
BR9709987A (pt) 1999-08-10
AU2952497A (en) 1998-01-14
AU717132B2 (en) 2000-03-16
HK1020331A1 (en) 2000-04-14
EE03913B1 (et) 2002-12-16
EP0907615A1 (en) 1999-04-14
JP2000512545A (ja) 2000-09-26
TR199802697T2 (xx) 1999-03-22
DE69701290T2 (de) 2000-08-24
HUP9903665A2 (hu) 2000-02-28
PL330898A1 (en) 1999-06-07
WO1997049640A1 (en) 1997-12-31
PL188171B1 (pl) 2004-12-31
EE9800434A (et) 1999-06-15
IT1284071B1 (it) 1998-05-08
KR100451558B1 (ko) 2004-12-14
PT907615E (pt) 2000-07-31
HUP9903665A3 (en) 2000-04-28
NZ333433A (en) 2000-06-23
EP0907615B1 (en) 2000-02-09
DE69701290D1 (de) 2000-03-16
KR20000022135A (ko) 2000-04-25
CN1125786C (zh) 2003-10-29
CN1223624A (zh) 1999-07-21
ITMI961291A0 (hu) 1996-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20090178968A1 (en) Water treatment apparatus
US20010020603A1 (en) Chemical removal and suspended solids separation pre-treatment system
HU221784B1 (hu) Szennyvíztisztító reaktor
CA2598524C (en) Aerating wastewater for re-use
KR102102437B1 (ko) 고농도 폐수처리를 위한 고속산화장치
CN107746154A (zh) 一种印染(含锑)污水处理***
US20070221574A1 (en) System, method, and apparatus for aeration and processing waste in aerobic wastewater management
KR100463401B1 (ko) 오존접촉식 폐수처리장치
AU2003221763A1 (en) Aerobic wastewater management system, apparatus, and method
KR102180129B1 (ko) 축산폐수의 4무 정화공법
RU2170713C2 (ru) Установка для очистки и обеззараживания водных сред
JP2007190488A (ja) 膜分離活性汚泥処理装置
CN1120025A (zh) 厨房废水及新鲜垃圾的同时处理方法
JP3526362B2 (ja) 下方注入式オゾン処理装置
KR100301521B1 (ko) 거품 부상식 슬러지 제거장치
CN213327193U (zh) 一种用于有机污泥干燥机的废水处理***
KR100381059B1 (ko) 오수처리장치
JP3049164U (ja) 合併式ガラス繊維強化プラスティック浄化槽
KR20120138025A (ko) 부상 분리 장치
CN215627235U (zh) 一种用于污水处理用多功能污水净化池
CN106116046A (zh) 一种半生态化污水处理新工艺
KR100228571B1 (ko) 오폐수 처리 시스템
JP3051586U (ja) 加圧浮上型汚水処理装置
MXPA98010556A (en) Reactor for wastewater treatment contamin
KR890005601Y1 (ko) 다목적 폐오수 처리장치

Legal Events

Date Code Title Description
HFG4 Patent granted, date of granting

Effective date: 20021121

MM4A Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees