RU10167U1 - Биореактор для очистки сточных вод от биогенных элементов - азота и фосфора - Google Patents

Abstract

Биореактор для очистки сточных вод от биогенных элементов - азота и фосфора, включающий цилиндрический корпус, встроенную камеру аэрации с аэратором, анаэробную камеру, снабженную трубопроводом отвода биогаза, сообщающийся с камерой аэрации через перепускные окна кольцевой отстойник с камерой дегазации, днищем в форме обратного конуса и иловыми щелями, узел регулировки возраста активного ила с баком и эрлифтом, устройства для ввода сточной воды и отвода очищенной воды, отличающийся тем, что цилиндрический корпус снабжен коническим днищем, встроенная камера аэрации, расположенная коаксиально к цилиндрическому корпусу, выполнена с коническим днищем, в верхней части снабжена перепускными окнами с шиберами, а в нижней - устройством для перепуска иловой смеси в виде системы не менее чем двух вертикальных труб, эрлифт узла регулировки расположен в камере аэрации, а устройство для ввода сточной воды выполнено в виде центрально расположенной, полузатопленной, не доходящей до конического днища трубы.

Description

БИОРЕАКТОР ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ БИОГЕИНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ - АЗОТА И ФОСФОРА

Полезная модель относится к комбинированным устройствам для очистки сточных вод и может быть иснользована для удаления из бытовых и производственных сточных вод различных отраслей промышленности органических веществ и биогенных элементов азота и фосфора.

Известно устройство для биологической очистки сточных вод шахтный аэротенк с эрлифтной рециркуляцией, представляюш;ее собой цилиндрический вертикальный резервуар, который может быть заглублен или установлен на поверхности в виде колонны. Аэротенк разделен на две части, в одной из которых предусмотрена система пневматической аэрации, а в другой размеп ;ается эрлифт, обеспечиваюш;ий рециркуляцию иловой смеси и подачу ее в аэрационную часть См. Яковлев С.В., Скирдов И.В., Швецов В.Н. и др. «Биологическая очистка производственных сточных вод. Процессы, аппараты, сооружения. М., Стройиздат, 1985, с.61-63.

Недостатком известного сооружения является невозможность достижения высокой степени очистки от биогенных элементов - азота и фосфора вследствие отсутствия условий для осуществления процессов денитрификации и дефосфатации.

Наиболее близким но назначению и технической сущности к предложенному является башенный биореактор для очистки сточных вод «БИОФОС. Устройство представляет собой цилиндрический резервуар с камерой аэрации и расширенной верхней частью, разделенный вертикальной перегородкой на анаэробную и аноксичную камеры. В верхней части расположен кольцевой отстойник с коническим днищем, камерой дегазации, перепускными окнами и иловыми щелями. Биореактор «БИОФОС снабжен узлом регулировки возраста активного ила, состоящим из бака и эрлифта, а также устройствами подачи сточной воды, отвода очищенной воды и образовавшегося биогаза. В биореакторе сочетаются переменные в пространстве и во времени аэробные, анаэробные и аноксичные условия, что способствует удалению органических соединений и биогенных элементов См. Заявку на получение свидетельства на полезную модель .№ 96103547 от 05.03.96 г..

Недостатком башенного реактора «БИОФОС является невысокая эффективность удаления биогенных элементов.

преимущественно фосфора, вследствие того, что конструктивные особенности реактора не позволяют достичь высокой степени аккумуляции избыточного количества фосфатов микроорганизмами активного ила.

Техническим результатом при использовании предлагаемого биореактора является увеличение производительности аппарата, расширение диапазона его применения и повышение эффективности процесса очистки от биогенных элементов - азота и фосфора за счет увеличения и поддержания на оптимальном уровне концентрации легкоокисляемого субстрата для денитрифицируюп ;их и фосфораккумулирующих бактерий, а также других параметров процесса, что позволяет обеспечить максимальное накопление фосфатов в активном иле, который выводится из сооружения в виде избыточного ила.

Технический результат достигается тем, что в биореакторе для очистки сточных вод от биогенных элементов - азота и фосфора, включаюш;им цилиндрический корпус, встроенную камеру аэрации с аэратором, анаэробную камеру, снабженную трубопроводом отвода биогаза, сообщаюш,ийся с камерой аэрации через перепускные окна кольцевой отстойник с камерой дегазации, дниш,ем в форме обратного конуса и иловыми щелями, узел регулировки возраста

активного ила с баком и эрлифтом, устройства для ввода сточной воды и отвода очищенной воды, цилиндрический корпус снабжен коническим днищем, встроенная камера аэрации, расположенная коаксиально к цилиндрическому корпусу, выполнена с коническим днищем, в верхней части снабжена перепускными окнами с шиберами, а в нижней - устройством для перепуска иловой смеси в виде системы не менее двух вертикальных труб, эрлифт узла регулировки расположен в камере аэрации, а устройство для ввода сточной воды выполнено в виде центрально расположенной, полузатопленной, не доходящей до конического днища трубы.

Предложенныйбиореакторпредставляетсобой

комбинированное сооружение для биологической очистки сточных вод, совмещающее в одном объеме зоны анаэробной деструкции (ацидогенеза), аэробного окисления и нитрификации, денитрификации, дефосфатации и вторичного отстаивания иловой смеси.

На чертеже представлен биореактор для очистки сточных вод от биогенных элементов - азота и фосфора.

Устройство включает цилиндрический с коническим днищем корпус 1, внутри которого коаксиально расположена камера аэрации 2 с аэратором 3. В верхней части корпуса 1 расположен кольцевой

вторичный отстойник 4 с днищем 5 в форме обратного конуса и иловыми щелями 6, камерой дегазации 7 и перепускными окнами 8 с шиберами 9. Устройство снабжено узлом регулировки возраста активного ила 10, состоящим из бака 11 со струенаправляющей перегородкой 12, треугольным водосливом 13, патрубком отвода избыточного ила 14 и трубопроводом возвратного ила 15 с переливным патрубком 16. В камере аэрации 2 установлен эрлифт 17, трубопровод которого соединен с баком 11 узла регулировки возраста активного ила 10. Устройство ввода сточной воды выполнено в виде вертикальной, центрально расположенной в камере аэрации 2 полузатопленной трубы 18, не доходящей до конического днища, а устройство отвода очищенной воды выполнено в виде кольцевого коллектора 19 с переливными патрубками 20. В анаэробной камере 21 предусмотрен трубопровод отвода биогаза 22. Камера аэрации 2 снабжена устройством для перепуска иловой смеси 23 в анаэробную камеру 21. Устройство для перепуска иловой смеси 23 выполнено в виде системы не менее двух вертикальных труб.

Биореактор работает следующим образом.

очищенная вода из камеры аэрации 2 . Смесь свободно изливается в коническое днище, где осуществляется нервая стадия анаэробного гидролиза (ацидогенез) органических веществ исходной сточной воды и осевшего осадка с образованием летучих жирных кислот, которые являются субстратом для денитрифицирующих и фосфораккумулирующих бактерий. По мере восхождения нотока очищаемой воды в анаэробной камере 21 происходит восстановление азота нитратов, поступивших с рециркулирующей водой и высвобождение фосфатов из активного ила. При подаче воздуха через аэратор 3 восходящий поток в камере аэрации 2 создает нисходящее движение в анаэробной камере 21 и при этом происходит подсос очищаемой жидкости через устройство перепуска иловой смеси 23. Р1ловая смесь с минимальным содержанием фосфора в активном иле и максимальной концентрацией фосфатов в жидкой фазе перетекает в камеру аэрации 2, где происходит интенсивное поглощение фосфатов, высвобожденных ранее в анаэробной камере 21, активным илом с одновременным окислением оставшихся органических веществ до СО2 и Н2О и аммонийного азота до нитратов, и затем из камеры аэрации 2 через перепускные окна 8 в камеру дегазации 7 отстойника 4. В отстойнике 4 иловая смесь разделяется на очищенную воду и уплотненный активный ил,

который через иловые щели 6 возвращается в анаэробную камеру 21. Очищенная вода из отстойника 4 собирается через переливные патрубки 20 в кольцевом коллекторе 19 и отводится из биореактора. Расход воды через перепускные окна 8 регулируют шиберами 9. Часть иловой смеси из аэробной камеры 2 по трубопроводу эрлифта 17 подают в узел регулировки возраста активного ила 10. В результате протекающих процессов образуется биогаз, который выводят из реактора через трубопровод отвода биогаза 22. Количество фосфора, удаляемого биологическим 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. Стабильность всех биологических процессов, протекающих в реакторе, определяется необходимостью поддержания постоянной величины возраста активного ила во всей системе.

Предложенная конструкция полезной модели по сравнению с известной обеспечивает оптимальные условия для жизнедеятельности всех групп микроорганизмов, принимающих участие в процессе удаления биогенных элементов при чередовании анаэробных и аэробных условий, способствует повышению степени очистки

сточных вод от соединений азота и фосфора, позволяет оптимизировать прирост активного ила, а также улучшить массообменные характеристики биореактора. Авторы:. с S Е.В. Соколова О.С. Троян С.В. Яковлев

Claims (1)

1. Биореактор для очистки сточных вод от биогенных элементов - азота и фосфора, включающий цилиндрический корпус, встроенную камеру аэрации с аэратором, анаэробную камеру, снабженную трубопроводом отвода биогаза, сообщающийся с камерой аэрации через перепускные окна кольцевой отстойник с камерой дегазации, днищем в форме обратного конуса и иловыми щелями, узел регулировки возраста активного ила с баком и эрлифтом, устройства для ввода сточной воды и отвода очищенной воды, отличающийся тем, что цилиндрический корпус снабжен коническим днищем, встроенная камера аэрации, расположенная коаксиально к цилиндрическому корпусу, выполнена с коническим днищем, в верхней части снабжена перепускными окнами с шиберами, а в нижней - устройством для перепуска иловой смеси в виде системы не менее чем двух вертикальных труб, эрлифт узла регулировки расположен в камере аэрации, а устройство для ввода сточной воды выполнено в виде центрально расположенной, полузатопленной, не доходящей до конического днища трубы.