RU131716U1 - CLOSED SEWAGE CLEANING STATION - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для ведения процессов механической, глубокой биологической очистки, доочистки и обеззараживания городских, хозяйственно-бытовых и близких к ним по составу промышленных сточных вод и обезвоживания образующихся осадков и может быть использована в коммунальном хозяйстве при необходимости доведения качества очищенных сточных вод до нормативов на сброс в водоемы рыбохозяйственного значения в регионах с низкой температурой, регионов с повышенными требованиями к охране окружающей среды, при ограниченных расстояниях до жилой застройки. Задача полезной модели - комплектация канализационной очистной станции оборудованием, обеспечивающим глубокую очистку сточных вод от органических, в том числе трудноокисляемых соединений, биогенных элементов, металлов до норм на сброс в водоемы рыбохозяйственного значения при диапазоне производительностей свыше 15 тыс.м³ в сутки, совместить процессы нитри-, денитрификации и дефосфатизации в объеме одного резервуара биологической очистки, при значительном уменьшении количества подаваемого воздуха и концентрации активного ила, сокращении времени контакта сточной воды с активным илом, обеспечивающим глубокую одноступенчатую доочистку биологически очищенных сточных вод, взаиморасположение оборудования и емкостей, позволяющее максимально сократить площадь очистных сооружений, размер санитарно-защитной зоны, обеспечить условия максимального энерго- и ресурсосбережения, снабжение очистной станции компактным и низкоэнергоемким оборудованием. Поставленная задача решается тем, что предлагаемая канализационная очистная станция закрытого типа включает блок механической очистки с решетками, песколовками, емкость усреднения расходов и концентраций сточных вод, блок биологической очистки сточных вод, включающий аэротенки с сообществами микроорганизмов и с выделенными анаэробными, аэробными, аноксидными зонами и вторичные отстойники для отделения активного ила, блок доочистки на фильтрах с зернистой загрузкой, блок обеззараживания очищенных сточных вод, оборудование для сгущения и обезвоживания образующегося осадка и снабженная системой коммуникаций и оборудования для подвода, отвода и рециркуляции сточных вод и активного ила, подвода воздуха, воздуходувным и насосным оборудованием, сетями электроснабжения, водоснабжения, теплоснабжения, системой вентиляции, помещениями для обслуживающего персонала, многоуровневую компоновку оборудования, с его расположением в закрытых корпусах, при этом станция дополнительно содержит перед блоком биологической очистки первичные отстойники, укомплектованные оборудованием для рециркуляции сырого осадка; анаэробные, аэробные, аноксидные зоны расположены в емкостях аэротенков блока биологической очистки; в аэротенках с сообществами микроорганизмов свободноплавающего активного ила дополнительно установлен катализатор на полимерной основе в виде сетчатых объемных модулей, при этом оборудование размещено в корпусах на двух уровнях, причем емкостное оборудование, частично заглубленное в грунт, является фундаментом для зданий корпусов, так, корпус I, включающий участок механической очистки и административно-бытовые помещения, разделенные перегородкой, расположен на перекрытиях резервуара-усреднителя; корпус II разделен на 3 участка: участок очистки стоков, размещенный на перекрытиях блока аэротенков, участок обезвоживания осадка, размещенный на перекрытиях блока технологических емкостей, участок первичных отстойников; в корпусе III расположены частично заглубленные в грунт резервуары вторичных отстойников. Технический результат - повышение эффективности очистки сточных вод при диапазоне производительностей свыше 15 тыс.м³ в сутки, снижение ресурсозатрат, энергозатрат на обработку сточных вод, при этом экологический результат достигается повышением качества очистки, сокращением количества утилизируемых отходов, уменьшением санитарно-защитной зоны. The utility model relates to devices for conducting processes of mechanical, deep biological treatment, tertiary treatment and disinfection of urban, domestic, and similar industrial wastewater composition and dewatering of the generated sludge and can be used in public utilities if it is necessary to bring the quality of treated wastewater to standards for discharge into reservoirs of fishery importance in regions with low temperature, regions with increased requirements for environmental protection, with limited distances to residential buildings. The objective of the utility model is to equip the sewage treatment plant with equipment that provides deep wastewater treatment from organic, including hardly oxidizable compounds, nutrients, metals, to norms for discharge into fishery reservoirs with a production range of more than 15 thousand m ³ per day, to combine processes nitri-, denitrification and dephosphatization in the volume of one biological treatment tank, with a significant decrease in the amount of air supplied and the concentration of activated sludge, reduce the time of contact of wastewater with activated sludge, which provides deep single-stage post-treatment of biologically treated wastewater, the relative position of equipment and tanks, which minimizes the area of treatment facilities, the size of the sanitary protection zone, provides the conditions for maximum energy and resource conservation, and provides the treatment plant with a compact and low energy consumption equipment. The problem is solved in that the proposed sewage treatment plant of a closed type includes a mechanical treatment unit with grates, sand traps, a capacity for averaging the costs and concentrations of wastewater, a biological wastewater treatment unit including aerotanks with microorganism communities and with dedicated anaerobic, aerobic, anoxic zones and secondary sedimentation tanks for separating activated sludge, a post-treatment unit on filters with granular loading, a disinfection unit for treated sewage, thickening equipment sludge dewatering and dewatering and equipped with a communications system and equipment for supplying, discharging and recycling wastewater and activated sludge, air supply, blower and pump equipment, power supply networks, water supply, heat supply, ventilation system, premises for staff, multi-level equipment layout, with its location in closed buildings, the station additionally contains primary settling tanks equipped with equipment in front of the biological treatment unit iem for recycling raw sludge; anaerobic, aerobic, anoxide zones are located in the tanks of aeration tanks of the biological treatment unit; in aerotanks with communities of free-floating activated sludge microorganisms, a polymer-based catalyst in the form of mesh volumetric modules is additionally installed, while the equipment is housed in buildings on two levels, and capacitive equipment, partially buried in the ground, is the foundation for building buildings, so building I, including a mechanical cleaning section and administrative premises, separated by a partition, located on the ceilings of the averaging tank; Building II is divided into 3 sections: a sewage treatment section located on the floors of the aeration tank block, a sludge dewatering section, located on the floors of the technological tank block, a section of primary settlers; in housing III, secondary sedimentation tanks are partially buried in the ground. The technical result is an increase in the efficiency of wastewater treatment with a production range of more than 15 thousand m ³ per day, reduction of resource costs, energy consumption for wastewater treatment, while the environmental result is achieved by improving the quality of treatment, reducing the amount of waste disposed, and reducing the sanitary protection zone.

Description

Полезная модель относится к устройствам для ведения процессов механической, глубокой биологической очистки, доочистки и обеззараживания городских, хозайственно-бытовых и близких к ним по составу промышленных сточных вод и обезвоживания осадков и может быть использована в коммунальном хозяйстве при необходимости доведения качества очищенных сточных вод до нормативов на сброс в водоемы рыбохозяйственного значения в регионах с низкой температурой, регионов с повышенными требованиями к охране окружающей среды, при ограниченных расстояниях до жилой застройки.The utility model relates to devices for conducting processes of mechanical, deep biological treatment, tertiary treatment and disinfection of urban, household, and similar industrial wastewater and sludge dewatering compositions and can be used in utilities if it is necessary to bring the quality of treated wastewater to standards for discharge into reservoirs of fishery importance in regions with low temperature, regions with increased requirements for environmental protection, with limited distance niyah to residential development.

Известна блочно-модульная канализационная очистная станция закрытого типа (патент RU на полезную модель №97125), выполненная в здании из железобетона, которая может быть использована при очистке сточных вод в условиях Сибири или регионов с повышенными требованиями к охране окружающей среды, при ограниченных расстояниях до жилой застройки, в которой предусмотрены процессы и оборудование, обеспечивающие механическую, биологическую очистку, доочистку, обеззараживание сточных вод, обезвоживание образующегося осадка, позволяющая за счет взаимного расположения оборудования и емкостей сократить размеры коммуникаций и количество насосов, перекачивающих сточную воду и осадки. Данное техническое решение является наиболее близким к предлагаемой полезной модели по своей технической сущности и достигаемому результату.Known block-modular sewage treatment plant of the closed type (RU patent for utility model No. 97125), made in a building made of reinforced concrete, which can be used in wastewater treatment in Siberia or regions with high environmental requirements, with limited distances to residential development, which provides processes and equipment that provide mechanical, biological treatment, post-treatment, disinfection of wastewater, dewatering of the resulting sludge, which allows due to many locations of equipment and containers to reduce the size of communications and the number of pumps, pumping waste water and rainfall. This technical solution is the closest to the proposed utility model in its technical essence and the achieved result.

Однако, компоновка сооружений биологической очистки, при которой отстойники и биореакторы доочистки размещены внутри резервуаров-денитрификаторов ведет к уменьшению времени обработки сточных вод, что уменьшает эффективность очистки по биогенным элементам и ведет к необходимости двухступенчатой доочистки, увеличению количества оборудования и площадей. Использование кассет с ершовой насадкой в аэротенках для увеличения биомассы ведет к необходимости увеличения количества подаваемого воздуха и мощностей воздуходувного оборудования, кроме того, комплектация узла доочистки биореакторами с ершовой загрузкой повышает риск вторичного загрязнения очищенных сточных вод из-за отрыва биопленки и, тем самым, снижает эффективность работы второй ступени доочистки. В то же время эксплуатация ершовых кассет, включающая их регенерацию путем барботирования воздухом с последующим опорожнением резервуаров, а также применение реагентов для связывания фосфатов усложняет техническое обслуживание сооружений, требует дополнительного оборудования, т.е. увеличивает эксплуатационные затраты. Кроме того, комплектация известной очистной станции ориентирована на диапазон производительностей от 1 до 15 тыс.м³ в сутки, использование известной очистной станции на диапазон производительностей свыше 15 тыс.м³ в сутки ведет к усложнению эксплуатации сооружений и оборудования, повышению энерго- и ресурсоемкости и увеличению себестоимости очистки сточных вод.However, the layout of biological treatment facilities, in which settling tanks and aftertreatment bioreactors are located inside the denitrification tanks, leads to a decrease in wastewater treatment time, which reduces the efficiency of treatment for biogenic elements and leads to the need for a two-stage aftertreatment, an increase in the number of equipment and areas. The use of cassettes with a brush nozzle in aeration tanks to increase biomass leads to the need to increase the amount of air supplied and the capacity of blower equipment, in addition, the completion of the aftertreatment unit with bioreactors with brush loading increases the risk of secondary contamination of treated wastewater due to separation of the biofilm and, thereby, reduces the efficiency of the second stage of post-treatment. At the same time, the operation of ruffian cassettes, including their regeneration by sparging with air followed by emptying of the tanks, as well as the use of reagents for binding phosphates complicates the maintenance of structures, requires additional equipment, i.e. increases operating costs. In addition, the equipment of the well-known treatment plant is focused on a range of capacities from 1 to 15 thousand m ³ per day, the use of a known treatment plant on a range of capacities above 15 thousand m ³ per day leads to more complicated operation of facilities and equipment, and an increase in energy and resource consumption and increase the cost of wastewater treatment.

Общими для заявляемой полезной модели и известной блочно-модульной канализационной очистной станции являются признаки: комплектация сооружений оборудованием, обеспечивающим механическую, биологическую очистку, доочистку, обеззараживание сточных вод и обезвоживание образующихся осадков, применение анаэробно-аноксидно-аэробной технологии для очистки сточных вод от биогенных элементов (азота и фосфора), применение на стадии доочистки фильтров с зернистой загрузкой, осуществление всех операций по очистке сточных вод и переработке осадков в сооружениях закрытого типа.The common features of the claimed utility model and the well-known block-modular sewage treatment plant are the following: equipment facilities providing mechanical, biological treatment, tertiary treatment, wastewater disinfection and dewatering of generated sludge, the use of anaerobic-anoxide-aerobic technology for wastewater treatment of biogenic elements (nitrogen and phosphorus), application at the stage of post-treatment of filters with granular loading, the implementation of all operations for wastewater treatment and wasp processing Cove in closed facilities.

Задача полезной модели - комплектация канализационной очистной станции оборудованием, обеспечивающим глубокую очистку сточных вод от органических, в том числе трудноокисляемых соединений, биогенных элементов, металлов до норм на сброс в водоемы рыбохозяйственного значения при диапазоне производительностей свыше 15 тыс.м³ в сутки, совместить процессы нитри-, денитрификации и дефосфатизации в объеме одного резервуара биологической очистки, при значительном уменьшении количества подаваемого воздуха и концентрации активного ила, сокращении времени контакта сточной воды с активным илом, обеспечивающим глубокую одноступенчатую доочистку биологически очищенных сточных вод, взаиморасположение оборудования и емкостей, позволяющее максимально сократить площадь очистных сооружений, размер санитарно-защитной зоны, обеспечить условия максимального энерго- и ресурсосбережения, снабжение очистной станции компактным и низкоэнергоемким оборудованием.The objective of the utility model is to equip the sewage treatment plant with equipment that provides deep wastewater treatment from organic, including hardly oxidizable compounds, nutrients, metals, to norms for discharge into fishery reservoirs with a production range of more than 15 thousand m ³ per day, to combine processes nitri-, denitrification and dephosphatization in the volume of one biological treatment tank, with a significant decrease in the amount of air supplied and the concentration of activated sludge, reduce the time of contact of wastewater with activated sludge, which provides deep single-stage post-treatment of biologically treated wastewater, the relative position of equipment and tanks, which minimizes the area of treatment facilities, the size of the sanitary protection zone, provides the conditions for maximum energy and resource conservation, and provides the treatment plant with a compact and low energy consumption equipment.

Поставленная задача решается тем, что предлагаемая канализационная очистная станция закрытого типа включает блок механической очистки с решетками, песколовками, емкость усреднения расходов и концентраций сточных вод, блок биологической очистки сточных вод, включающий аэротенки с сообществами микроорганизмов и с выделенными анаэробными, аэробными, аноксидными зонами и вторичные отстойники для отделения активного ила, блок доочистки на фильтрах с зернистой загрузкой, блок обеззараживания очищенных сточных вод, оборудование для сгущения и обезвоживания образующегося осадка и снабженная системой коммуникаций и оборудования для подвода, отвода и рециркуляции сточных вод и активного ила, подвода воздуха, воздуходувным и насосным оборудованием, сетями электроснабжения, водоснабжения, теплоснабжения, системой вентиляции, помещениями для обслуживающего персонала, многоуровневую компоновку оборудования, с его расположением в закрытых корпусах, при этом станция дополнительно содержит перед блоком биологической очистки первичные отстойники, укомплектованные оборудованием для рециркуляции сырого осадка; анаэробные, аэробные, аноксидные зоны расположены в емкостях аэротенков блока биологической очистки; в аэротенках с сообществами микроорганизмов свободноплавающего активного ила дополнительно установлен катализатор на полимерной основе в виде сетчатых объемных модулей, при этом оборудование размещено в корпусах на двух уровнях, причем емкостное оборудование, частично заглубленное в грунт, является фундаментом для зданий корпусов, так, корпус I, включающий участок механической очистки и административно-бытовые помещения, разделенные перегородкой, расположен на перекрытиях резервуара-усреднителя; корпус II разделен на 3 участка: участок очистки стоков, размещенный на перекрытиях блока аэротенков, участок обезвоживания осадка, размещенный на перекрытиях блока технологических емкостей, участок первичных отстойников; в корпусе III расположены частично заглубленные в грунт резервуары вторичных отстойников.The problem is solved in that the proposed sewage treatment plant of a closed type includes a mechanical treatment unit with grates, sand traps, a capacity for averaging the costs and concentrations of wastewater, a biological wastewater treatment unit including aerotanks with microorganism communities and with dedicated anaerobic, aerobic, anoxic zones and secondary sedimentation tanks for separating activated sludge, a post-treatment unit on filters with granular loading, a disinfection unit for treated sewage, thickening equipment sludge dewatering and dewatering and equipped with a communications system and equipment for supplying, discharging and recycling wastewater and activated sludge, air supply, blower and pumping equipment, power supply networks, water supply, heat supply, ventilation system, premises for staff, multi-level equipment layout, with its location in closed buildings, the station additionally contains primary settling tanks equipped with equipment in front of the biological treatment unit iem for recycling raw sludge; anaerobic, aerobic, anoxide zones are located in the tanks of aeration tanks of the biological treatment unit; in aerotanks with communities of free-floating activated sludge microorganisms, a polymer-based catalyst in the form of mesh volumetric modules is additionally installed, while the equipment is housed in buildings on two levels, and capacitive equipment, partially buried in the ground, is the foundation for building buildings, so building I, including a mechanical cleaning section and administrative premises, separated by a partition, located on the ceilings of the averaging tank; Building II is divided into 3 sections: a sewage treatment section located on the floors of the aeration tank block, a sludge dewatering section, located on the floors of the technological tank block, a section of primary settlers; in housing III, secondary sedimentation tanks are partially buried in the ground.

Предлагаемая канализационная очистная станция закрытого типа поясняется фигурами: Фиг.1 - вертикальный разрез корпуса I с участком механической очистки и административно-бытовыми помещениями, расположенного над емкостью усреднителя; Фиг.2 - вертикальный разрез корпуса II с участком очистки стоков, расположенным над резервуами аэротенков, участком обезвоживания осадков, расположенным над блоком технологических емкостей и участком первичных отстойников (вид спереди); Фиг.3 - вертикальный разрез корпуса II с участком очистки стоков, расположенным над резервуами аэротенков, участком обезвоживания осадков, расположенным над блоком технологических емкостей и участком первичных отстойников (вид сзади); Фиг.4 - вертикальный разрез корпуса III вторичных отстойников; Фиг.5 - технологическая схема очистки сточных вод.The proposed sewage treatment plant of a closed type is illustrated by the figures: Figure 1 is a vertical section of building I with a mechanical cleaning section and administrative and domestic premises located above the averaging tank; Figure 2 is a vertical section of the housing II with a wastewater treatment section located above the aeration tanks, a sediment dewatering section, located above the process tank unit and a primary sedimentation tank section (front view); Figure 3 is a vertical section of the housing II with a wastewater treatment section located above the aeration tanks, a sediment dewatering section, located above the process tank unit and a primary sedimentation tank section (rear view); Figure 4 is a vertical section through the casing III of the secondary clarifiers; Figure 5 - technological scheme of wastewater treatment.

Обозначения на Фиг.1-5 следующие:The designations in FIGS. 1-5 are as follows:

1. Корпус I1. Case I

2. Резервуар комбинированной установки механической очистки.2. The tank combined installation of mechanical cleaning.

3. Барабанная решетка.3. Drum grill.

4. Аэрируемая песколовка.4. Aerated sand trap.

5. Усреднитель.5. The averager.

6. Корпус II6. Case II

7. Емкости аэротенков.7. Tanks aeration tanks.

8. Фильтры доочистки с загрузкой адсорбентом-катализатором.8. Post-treatment filters with adsorbent-catalyst loading.

9. Установка ультрафиолетового обеззараживания.9. Installation of ultraviolet disinfection.

10. Воздуходувная станция и технологические помещения.10. Blower station and technological premises.

11. Блок технологических емкостей.11. The block of technological tanks.

11'. Промежуточный резервуар.eleven'. Intermediate tank.

11”. Емкость промывных вод.eleven". Wash water capacity.

11^'''. Резервуар очищенной воды.11 ^''' . The tank of purified water.

12. Первичные отстойники.12. Primary sedimentation tanks.

13. Каталитические модули.13. Catalytic modules.

14. Аэраторы.14. Aerators.

15. Погружные смесители.15. Submersible mixers.

16. Корпус III.16. Case III.

17. Вторичные отстойники.17. Secondary sedimentation tanks.

18. Установка обезвоживания осадков.18. Installation of sludge dewatering.

19. Контейнер сбора обезвоженного осадка.19. The container for collecting dehydrated sludge.

а - Участок механической очистки.a - Mechanical cleaning section.

b - Административно-бытовые помещения.b - Administrative facilities.

с - Участок очистки стоков.c - Sewage treatment site.

d - Участок обезвоживания осадков.d - Precipitation dewatering site.

е - Участок первичных отстойников.e - Site of primary sedimentation tanks.

Станция очистки сточных вод закрытого типа размещается в трех корпусах I, II, III. Корпуса выполнены в виде одноэтажных зданий из сендвич-панелей с металлическим каркасом и с многоуровневой компановкой оборудования.The closed-type wastewater treatment plant is located in three buildings I, II, III. The buildings are made in the form of single-story buildings made of sandwich panels with a metal frame and with a multi-level equipment layout.

Корпус I включает участок механической очистки (а) и отделенные перегородкой административно-бытовые помещения (b). Фундаментом здания служит заглубленная емкость усреднителя (5).Building I includes a mechanical cleaning section (a) and administrative and utility premises separated by a partition (b). The foundation of the building is the buried capacity of the averager (5).

Сточные воды поступают в корпус I (1) на участок механической очистки (а) от канализационной насосной станции по напорному трубопроводу на комбинированную установку механической очистки, размещенную в одном резервуаре из нержавеющей стали (2), проходят процеживание на барабанной решетке (3) с прозорами не более 3 мм, затем продольную песколовку (4), снабженную системой аэрации.Wastewater flows into building I (1) to the mechanical cleaning section (a) from the sewage pumping station via a pressure pipe to a combined mechanical treatment unit located in one stainless steel tank (2), and they are filtered on a drum grate (3) with openings no more than 3 mm, then a longitudinal sand trap (4) equipped with an aeration system.

Удаление отфильтрованных отбросов размером более 3 мм осуществляется безваловым спиральным шнеком с одновременным уплотнением, обезвоживанием отбросов и очисткой фильтрующей поверхности износостойкими щетками, удаление, транспортировка и обезвоживание песка осуществляется шнековым устройством.Filtered waste products with a size of more than 3 mm are removed by a shaftless spiral screw with simultaneous compaction, dehydration of the waste and cleaning the filter surface with wear-resistant brushes, sand removal, transportation and dewatering is carried out by a screw device.

Очищенные от крупных примесей и песка сточные воды поступают в емкость усреднителя (5), оборудованный погружным перемешивающим устройством для предотвращения выпадения осадка на дно резервуара и погружными насосами для подачи стоков в первичные отстойники.Wastewater purified from coarse impurities and sand enters the averager tank (5), equipped with an immersion mixing device to prevent precipitation at the bottom of the tank and submersible pumps for delivering effluents to the primary settlers.

Корпус II (6) включает участок очистки стоков (с), участок обезвоживания осадка (d), участок первичных отстойников (е). Участки разделены стенами. Фундаментом участка очистки стоков служат заглубленные емкости аэротенков (7), скомпонованные в один блок. На данном участке располагаются фильтры доочистки (8), установка ультрафиолетового обеззараживания стоков (9), помещения воздуходувной станции и технологические помещения (10). Блок технологических емкостей (11) заглублен в грунт и служит основанием для участка обезвоживания осадков (d).Case II (6) includes a sewage treatment section (s), a sludge dewatering section (d), and a primary sedimentation tank section (e). The plots are divided by walls. The foundation of the wastewater treatment section is the buried aeration tanks (7), arranged in one block. On this site, post-treatment filters (8), an ultraviolet sewage disinfection unit (9), rooms of a blower station and technological rooms (10) are located. The block of technological tanks (11) is buried in the ground and serves as the basis for the sediment dewatering section (d).

Сточные воды из усреднителя (5) поступают в первичные отстойники (12). Время пребывания сточных вод в отстойнике составляет 2 часа. Рециркуляция осадка осуществляется следующим образом: осадок из приямков насосами подается в приемную камеру перед первичными отстойниками. Время пребывания осадка в первичном отстойнике составляет 4-5 суток. Предварительное проведение сбраживания сырого осадка в первичном отстойнике (ацидофикации) для насыщения сточной жидкости легкоокисляемой органикой значительно повышает эффективность денитрификации и дефосфотации, сокращает объем сырого осадка, улучшает седиментационные и ферментативные свойства активного ила.Wastewater from the averager (5) enters the primary settling tanks (12). The residence time of wastewater in the sump is 2 hours. Sludge recycling is carried out as follows: the sludge from the sumps is pumped to the receiving chamber in front of the primary sumps. The residence time of the sediment in the primary sump is 4-5 days. The preliminary digestion of crude sludge in the primary sump (acidification) to saturate the waste fluid with easily oxidized organics significantly increases the efficiency of denitrification and dephosphotation, reduces the volume of crude sludge, and improves the sedimentation and enzymatic properties of activated sludge.

Осветленная вода по отводящему трубопроводу подается в аэробную зону аэротенков (7), при этом часть осветленных стоков подается в анаэробную зону.The clarified water is supplied through an outlet pipe to the aerobic zone of the aeration tanks (7), while part of the clarified effluent is supplied to the anaerobic zone.

Биокаталитическая очистка стоков осуществляется в аэротенках-вытеснителях (7) коридорного типа, условно разделенных на аэробные зоны нитрификации, анаэробные денитрификации - дефосфатизации в присутствии гетерогенного катализатора и сообществами микроорганизмов свободноплавающего активного ила. Гетерогенные катализаторы в виде сетчатых объемных модулей (13) размещаются в каркасах из нержавеющей стали, закрепленных на дне аэротенка на расчетном расстоянии от дна. Конструкция каркасов позволяет фиксировать необходимое стационарное положение блоков. Данное аппаратурное оформление увеличивает площадь контакта катализатора с иловой смесью, а также минимизирует гидравлическое сопротивление потоку обрабатываемых сточных вод.Biocatalytic wastewater treatment is carried out in corridor-type displacer aeration tanks (7), conventionally divided into aerobic nitrification zones, anaerobic denitrification - dephosphatization in the presence of a heterogeneous catalyst and free-floating activated sludge microorganism communities. Heterogeneous catalysts in the form of mesh volumetric modules (13) are placed in stainless steel frames fixed to the bottom of the aeration tank at a calculated distance from the bottom. The design of the frames allows you to fix the necessary stationary position of the blocks. This hardware design increases the contact area of the catalyst with the sludge mixture, and also minimizes hydraulic resistance to the flow of treated wastewater.

В аэробной зоне нитрификации осуществляются процессы жидкофазного биокаталитического окисления кислородом воздуха легколетучих и трудноокисляемых органических и неорганических (в том числе азотсодержащих) соединений. Эффективность действия катализатора достигается за счет образования на поверхности катализатора активных форм кислорода. За счет ведения окислительно-восстановительных процессов с участием активных форм кислорода обеспечиваются более высокие скорости протекания процессов и глубина обезвреживания загрязняющих веществ, для подачи воздуха устанавливается мелкопузырчатые аэраторы (14). Количество каталитических блоков полифункционального катализатора для проведения процессов окисления органических веществ и нитрификации составляет 70% заполнения. Время пребывания сточных вод составляет 5 часов, концентрация кислорода 4,5-5,0 мг/л. Далее иловая смесь самотеком поступают в анаэробную зону аэротенков, где происходят процессы превращения азота нитратов и нитритов в газообразные формы азота при дефиците кислорода, также в эту зону по трубопроводу подается часть осветленной воды из вторичных отстойников (17), время пребывания сточных вод составляет 2 часа.In the aerobic nitrification zone, liquid-phase biocatalytic oxidation by atmospheric oxygen of volatile and difficultly oxidized organic and inorganic (including nitrogen-containing) compounds takes place. The effectiveness of the catalyst is achieved due to the formation of reactive oxygen species on the surface of the catalyst. Due to the conduct of redox processes with the participation of reactive oxygen species, higher rates of processes and the depth of neutralization of pollutants are ensured, fine-bubble aerators are installed for air supply (14). The number of catalytic blocks of a multifunctional catalyst for carrying out the processes of oxidation of organic substances and nitrification is 70% of the filling. The residence time of wastewater is 5 hours, the oxygen concentration is 4.5-5.0 mg / L. Then, the sludge mixture flows by gravity into the anaerobic zone of aeration tanks, where the processes of conversion of nitrogen nitrates and nitrites into gaseous forms of nitrogen with oxygen deficiency, also part of the clarified water from the secondary settling tanks is fed into this zone through the pipeline (17), the wastewater residence time is 2 hours .

В анаэробной зоне устанавливаются погружные смесители (15) с низкоскоростным режимом перемешивания и минимальной частотой вращения, которые обеспечивают интенсивное перемешивание иловой смеси с целью ликвидации залежей активного ила. Количество каталитических блоков селективного катализатора по восстановлению нитратов и нитритов составляет 50% заполнения.In the anaerobic zone, submersible mixers (15) are installed with a low-speed mixing mode and a minimum speed that provide intensive mixing of the sludge mixture in order to eliminate activated sludge deposits. The number of catalytic blocks of a selective catalyst for the reduction of nitrates and nitrites is 50% of the filling.

Из аэротенков (7) сточные воды самотеком по трубопроводу поступают в корпус III (16) во вторичные отстойники (17) из сборного железобетона. Сбор осветленной воды в отстойнике осуществляется через зубчатый водослив сборным кольцевым лотком, расположенным на периферии с внутренней стороны стены отстойника.From aeration tanks (7), sewage flows by gravity through a pipeline into building III (16) into secondary settling tanks (17) from precast concrete. The collection of clarified water in the sump is carried out through a spillway with a collecting ring tray located on the periphery on the inner side of the sump wall.

Из сборного лотка осветленная вода по отводящему трубопроводу транспортируется в промежуточный резервуар (11') и далее подается погружными насосами на фильтры доочистки (8), загруженные адсорбентом-катализатором.From the collection tray, clarified water is transported through an outlet pipe to an intermediate tank (11 ') and then fed by submersible pumps to the post-treatment filters (8) loaded with an adsorbent-catalyst.

Выбор данного фильтрующего материала обусловлен его тройным эффектом действия: окислением органических соединений (в т.ч. фенолов, СПАВ, нефтепродуктов и др.), металлов с образованием нерастворимых гидроксидов веществ, частичным обеззараживанием микрофлоры, сорбцией взвешенных веществ и различных субстратов (в том числе гидроксидов металлов). Таким образом, применение адсорбента-катализатора в качестве фильтрующей загрузки обеспечивает высокую эффективность доочистки и осветления биологически очищенных сточных вод, в том числе при залповых сбросах, исключить вторичное загрязнение очищаемой воды. Свойства минерального носителя активной основы адсорбента-катализатора обуславливает его высокую долговечность, высокую устойчивость к химическим и гидролитическим воздействиям.The choice of this filter material is due to its triple effect: oxidation of organic compounds (including phenols, surfactants, petroleum products, etc.), metals with the formation of insoluble hydroxides of substances, partial disinfection of microflora, sorption of suspended substances and various substrates (including metal hydroxides). Thus, the use of an adsorbent-catalyst as a filter charge ensures high efficiency of the post-treatment and clarification of biologically treated wastewater, including during salvo discharges, to exclude secondary pollution of the treated water. The properties of the mineral carrier of the active base of the adsorbent-catalyst determine its high durability, high resistance to chemical and hydrolytic influences.

Фильтрование в рабочем режиме происходит сверху вниз, для равномерной подачи сточных вод на очистку в верхней части фильтров установлена распределительная система. Регенерация адсорбента-катализатора осуществляется путем водо-воздушной промывки. Отвод очищенной жидкости, подвод промывной воды происходит через нижнюю дренажно-распределительную систему. Воздух в период водо-воздушной промывки подается через отдельный трубопровод системы. Промывная вода отводится через лотки, расположенные под верхней распределительной системой, самотеком поступает в емкость промывных вод (11”) и далее погружными насосами подается в усреднитель (5).Filtering in the operating mode takes place from top to bottom, for a uniform supply of wastewater for treatment, a distribution system is installed at the top of the filters. The regeneration of the adsorbent-catalyst is carried out by air-water washing. The removal of purified liquid, the supply of washing water occurs through the lower drainage distribution system. Air is flushed through a separate system piping during the air-to-air flushing period. Wash water is discharged through trays located under the upper distribution system, flows by gravity into the wash water tank (11 ”) and then is pumped into the averager (5) by submersible pumps.

Из фильтров доочистки (8) очищенные сточные воды по самотечному коллектору поступают в резервуар очищенной воды (11''') и далее погружными насосами подаются на установку ультрафиолетового обеззараживания (9).From the after-treatment filters (8), the treated wastewater via a gravity collector enters the treated water tank (11``) and is then fed by submersible pumps to the ultraviolet disinfection unit (9).

Обеззараживание воды осуществляется в проточном режиме через камеру обеззараживания, где очищенная вода непрерывно подвергается облучению ультрафиолетом, который уничтожает бактерии, вирусы и патогенные простейшие. Время на обеззараживание составляет от 1-10 секунд. Промывные воды после промывки оборудования обеззараживания самотеком поступают в аэротенки (7).Water disinfection is carried out in a flow mode through a disinfection chamber, where purified water is continuously exposed to ultraviolet light, which destroys bacteria, viruses and pathogenic protozoa. The time for disinfection is from 1-10 seconds. Wash water after flushing the disinfection equipment by gravity flows into aeration tanks (7).

Обезвоживание сырого осадка первичных отстойников (12) и избыточного активного ила из вторичных отстойников (17) осуществляется на установке обезвоживания (18), включающем барабан предварительного уплотнения, фильтр-пресс, автоматическую установку приготовления и дозирования полимера. Одновременно с подачей шламовых осадков в напорный трубопровод перед установкой обезвоживания подается полимерный раствор для флоккуляции шламовой массы, которая затем поступает в барабан предварительного уплотнения, уплотненный осадок поступает на верхнюю фильтрующую сетку фильтр-пресса. Вода собирается в специальные лотки, откуда самотеком поступает в приямок сбора промывных и аварийных вод. Обезвоженный кек соскребается на транспортер пластмассовыми скребками. По транспортеру кек подается в контейнер сбора обезвоженного осадка (19).The raw sludge of the primary settling tanks (12) and excess activated sludge from the secondary settling tanks (17) are dehydrated at the dewatering unit (18), which includes a preliminary compaction drum, a filter press, and an automatic polymer preparation and dosing unit. Simultaneously with the supply of slurry sludge, a polymer solution is supplied to the pressure pipe before dewatering to flocculate the slurry mass, which then enters the pre-compaction drum, and the compacted sludge enters the upper filter screen of the filter press. Water is collected in special trays, from where it flows by gravity into the pit of the collection of flushing and emergency waters. The dehydrated cake is scraped onto the conveyor with plastic scrapers. By conveyor, cake is fed to a container for collecting dehydrated sludge (19).

Технический результат - повышение эффективности очистки сточных вод при диапазоне производительностей свыше 15 тыс.м³ в сутки, снижение ресурсозатрат, энергозатрат на обработку сточных вод, при этом экологический результат достигается повышением качества очистки, сокращением количества утилизируемых отходов, уменьшением санитарно-защитной зоны.The technical result is an increase in the efficiency of wastewater treatment with a production range of more than 15 thousand m ³ per day, reduction of resource costs, energy consumption for wastewater treatment, while the environmental result is achieved by improving the quality of treatment, reducing the amount of waste disposed, and reducing the sanitary protection zone.

Claims (1)

Канализационная очистная станция закрытого типа включает блок механической очистки с решетками, песколовками, емкость усреднения расходов и концентраций сточных вод, блок биологической очистки сточных вод, включающий аэротенки с сообществами микроорганизмов и с выделенными анаэробными, аэробными, аноксидными зонами и вторичные отстойники для отделения активного ила, блок доочистки на фильтрах с зернистой загрузкой, блок обеззараживания очищенных сточных вод, оборудование для сгущения и обезвоживания образующегося осадка и снабжена системой коммуникаций и оборудования для подвода, отвода и рециркуляции сточных вод и активного ила, подвода воздуха, воздуходувным и насосным оборудованием, сетями электроснабжения, водоснабжения, теплоснабжения, системой вентиляции, помещениями для обслуживающего персонала, многоуровневой компоновкой оборудования с его расположением в закрытых корпусах, отличающаяся тем, что станция дополнительно содержит перед блоком биологической очистки первичные отстойники, укомплектованные оборудованием для рециркуляции сырого осадка; анаэробные, аэробные, аноксидные зоны расположены в емкостях аэротенков блока биологической очистки; в аэротенках с сообществами микроорганизмов свободно плавающего активного ила дополнительно установлен катализатор на полимерной основе в виде сетчатых объемных модулей, при этом оборудование размещено в корпусах на двух уровнях, причем емкостное оборудование, частично заглубленное в грунт, является фундаментом для зданий корпусов, так, корпус I, включающий участок механической очистки и административно-бытовые помещения, разделенные перегородкой, расположен на перекрытиях резервуара-усреднителя; корпус II разделен на 3 участка: участок очистки стоков, размещенный на перекрытиях блока аэротенков, участок обезвоживания осадка, размещенный на перекрытиях блока технологических емкостей, участок первичных отстойников; в корпусе III расположены частично заглубленные в грунт резервуары вторичных отстойников.

A closed sewage treatment plant includes a mechanical treatment unit with grates, sand traps, a capacity for averaging costs and concentrations of wastewater, a biological wastewater treatment unit, including aerotanks with microorganism communities and with dedicated anaerobic, aerobic, anoxic zones and secondary settling tanks for separating activated sludge, a post-treatment unit on filters with granular loading, a disinfection unit for treated wastewater, equipment for thickening and dewatering the resulting sludge and equipped with communication system and equipment for supplying, discharging and recycling wastewater and activated sludge, air supply, blower and pumping equipment, power supply networks, water supply, heat supply, ventilation system, rooms for staff, a multi-level layout of equipment with its location in closed buildings, characterized the fact that the station additionally comprises, in front of the biological treatment unit, primary sedimentation tanks equipped with equipment for the recycling of raw sludge; anaerobic, aerobic, anoxide zones are located in the tanks of aeration tanks of the biological treatment unit; in aerotanks with communities of microorganisms of freely floating activated sludge, a polymer-based catalyst in the form of mesh volumetric modules is additionally installed, while the equipment is housed in buildings on two levels, and capacitive equipment, partially buried in the ground, is the foundation for building buildings, so building I including a mechanical cleaning section and administrative and utility rooms, separated by a partition, located on the ceilings of the averaging tank; Building II is divided into 3 sections: a sewage treatment section located on the floors of the aeration tank block, a sludge dewatering section, located on the floors of the technological tank block, a section of primary settlers; in housing III, secondary sedimentation tanks are partially buried in the ground.

Images