RU70512U1 - COMPACT INSTALLATION OF BIOLOGICAL CLEANING AND DISINFECTION OF SEWAGE WATER USING MEMBRANE FILTRATION - Google Patents
COMPACT INSTALLATION OF BIOLOGICAL CLEANING AND DISINFECTION OF SEWAGE WATER USING MEMBRANE FILTRATION Download PDFInfo
- Publication number
- RU70512U1 RU70512U1 RU2007137067/22U RU2007137067U RU70512U1 RU 70512 U1 RU70512 U1 RU 70512U1 RU 2007137067/22 U RU2007137067/22 U RU 2007137067/22U RU 2007137067 U RU2007137067 U RU 2007137067U RU 70512 U1 RU70512 U1 RU 70512U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wastewater
- installation
- treatment
- compact
- disinfection
- Prior art date
Links
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к биологической очистке сточных вод с использованием мембранной фильтрации и может быть использована для очистки и обеззараживания сточных вод в очистных сооружениях населенных пунктов, сельскохозяйственных и промышленных предприятий. Полезная модель представляет собой компактную установку биологической очистки и обеззараживания сточных вод с использованием мембранной фильтрации, включающую средства подачи и транспортировки сточных вод, подлежащих очистке, в очистной блок, состоящий из аэротенка, имеющего аэробную и аноксидную зоны, аэратора, установленного в аэробной зоне, и многокассетного мембранного модуля, соединенный с очистным блоком блок обеззараживания сточных вод, средства для прокачивания сточных вод, средство отвода очищенных сточных вод и средство контроля работы установки, при этом очистной блок выполнен с последовательным соединением аэротенка и многокассетного мембранного модуля с обеспечением рециркуляции сточных вод посредством насоса рециркуляции. Таким образом, заявляемая полезная модель представляет собой компактную установку биологической очистки и обеззараживания сточных вод с использованием мембранной фильтрации, которая за счет своего конструктивного исполнения и расположения определенным образом элементов очистного блока друг относительно друга при небольшой площади очистного сооружения позволяет обеспечить эффективную очистку сточных вод с высокой степенью загрязнений, обеспечить удаление широкого спектра загрязнений, позволяет улучшить управляемость установки, что в свою очередь позволяет повысить автономность установки и снизить затраты на ее эксплуатацию.The utility model relates to biological wastewater treatment using membrane filtration and can be used to treat and disinfect wastewater in wastewater treatment plants of settlements, agricultural and industrial enterprises. The utility model is a compact installation for biological treatment and disinfection of wastewater using membrane filtration, including means for supplying and transporting wastewater to be treated in a treatment unit consisting of an aeration tank having aerobic and anoxic zones, an aerator installed in the aerobic zone, and a multi-cartridge membrane module, a wastewater disinfection unit, means for pumping wastewater, a means for discharging treated wastewater and a means for During the operation of the installation, the treatment unit is made with a serial connection of the aeration tank and a multi-cassette membrane module to ensure wastewater recirculation through a recirculation pump. Thus, the claimed utility model is a compact installation of biological treatment and disinfection of wastewater using membrane filtration, which due to its design and arrangement in a certain way of the treatment unit elements relative to each other with a small area of the treatment plant allows for efficient wastewater treatment with high the degree of contamination, to ensure the removal of a wide range of contaminants, can improve the controllability of the installation, which in turn allows you to increase the autonomy of the installation and reduce the cost of its operation.
Description
Полезная модель относится к биологической очистке сточных вод с использованием мембранной фильтрации и может быть использована для очистки и обеззараживания сточных вод в очистных сооружениях населенных пунктов, сельскохозяйственных и промышленных предприятий.The utility model relates to biological wastewater treatment using membrane filtration and can be used to treat and disinfect wastewater in wastewater treatment plants of settlements, agricultural and industrial enterprises.
В настоящее время очень остро стоят вопросы экологической безопасности окружающей среды, поэтому актуальными являются тенденции повышения качества очистки сточных вод, которые поступают от населенных пунктов, сельскохозяйственных и промышленных предприятий путем применения и комбинации известных способов очистки сточных вод. Практически все известные компактные очистные установки являются системами биологической очистки, то есть микроорганизмы разлагают и окисляют органические загрязнения, присутствующие в сточных водах, при этом выделяя энергию и размножаясь. Основные процессы биологической очистки - это ферментативное разложение и биологическое окисление, то есть разложение при помощи белковых ферментов до более простых органических соединений с выделением углерода, и окисление его кислородом либо другим окислителем. К таким системам относятся и широко используемые аэротенки, имеющие аэробную и аноксидную зоны, что во многом позволяет обеспечить высокую эффективность и глубину очистки. Однако традиционно в известных установках биологической очистки широко применяется метод осаждения активного ила, то есть скопления активных микроорганизмов во вторичных отстойниках. Такая реализация очистных установок приводит к увеличению общих объемов очистных сооружений, а также способствует снижению концентрации активного ила, что в свою очередь не позволяет получать высокое и стабильное качество очистки сточных вод. Альтернативой описанному методу осаждения активного Currently, environmental safety issues are very acute, therefore, trends in improving the quality of wastewater treatment, which come from settlements, agricultural and industrial enterprises through the application and combination of known wastewater treatment methods, are relevant. Almost all known compact treatment plants are biological treatment systems, that is, microorganisms decompose and oxidize organic pollutants present in wastewater, while generating energy and multiplying. The main processes of biological treatment are enzymatic decomposition and biological oxidation, that is, decomposition with the help of protein enzymes to simpler organic compounds with the release of carbon, and its oxidation with oxygen or another oxidizing agent. Widely used aerotanks having aerobic and anoxic zones also belong to such systems, which in many respects makes it possible to ensure high efficiency and cleaning depth. However, traditionally in known biological treatment plants, the method of precipitation of activated sludge, that is, accumulations of active microorganisms in secondary settling tanks, is widely used. Such implementation of treatment plants leads to an increase in the total volume of treatment plants, and also helps to reduce the concentration of activated sludge, which in turn does not allow to obtain a high and stable quality of wastewater treatment. An alternative to the described active deposition method
ила является использование мембранной фильтрации для разделения иловой смеси. Мембранная фильтрация представляет собой процесс разделения веществ на полупроницаемой мембране. Для реализации процесса мембранной фильтрации компактные установки биологической очистки сточных вод оборудуют мембранными модулями, что позволяет уменьшить объемы, занимаемые очистными установками. Однако не каждая из известных конструкций компактных установок биологической очистки сточных вод с использованием мембранной фильтрации позволяет обеспечить должный уровень очистки сточных вод при обеспечении оптимальных эксплуатационных характеристик установки при возможных изменениях нагрузки на установку и колебаниях состава сточных вод. Таким образом, актуальным является разработка конструкции компактной установки биологической очистки, которая бы сочетала в себе указанные методы очистки сточных вод без снижения эффективности очистки.sludge is the use of membrane filtration to separate the sludge mixture. Membrane filtration is the process of separation of substances on a semipermeable membrane. To implement the membrane filtration process, compact biological wastewater treatment plants are equipped with membrane modules, which reduces the volume occupied by treatment plants. However, not all of the known designs of compact biological wastewater treatment plants using membrane filtration can ensure the proper level of wastewater treatment while ensuring optimal plant performance with possible changes in the installation load and wastewater composition fluctuations. Thus, it is urgent to develop the design of a compact biological treatment plant, which would combine the specified methods of wastewater treatment without compromising treatment efficiency.
Из патента Российской Федерации №2305074 известна установка для очистки и обеззараживания сточных вод с использованием мембранной фильтрации. Реализация мембранной фильтрации осуществляется с использованием устройств микрофильтрации, ультрафильтрации или нанофильтрации, при этом также используются средства гравитационного разделения, например, осветлители. Перед устройством гравитационного разделения вводят в очищаемый поток первый порошкообразный адсорбирующий реагент, перед устройством мембранного разделения вводят второй порошкообразный адсорбирующий реагент, также вводят коагулянт.From the patent of the Russian Federation No. 2305074 known installation for the treatment and disinfection of wastewater using membrane filtration. The implementation of membrane filtration is carried out using microfiltration, ultrafiltration or nanofiltration devices, while gravitational separation means, for example, clarifiers, are also used. Before the gravitational separation device, the first powdery adsorbing reagent is introduced into the cleaned stream, a second powdery adsorbing reagent is introduced before the membrane separation device, and a coagulant is also introduced.
К недостаткам описанной установки можно отнести значительное количество различных химических реагентов, применяемых при реализации процесса очистки сточных вод, что приводит к повышению стоимости способа очистки. Также к недостаткам можно отнести необходимость осуществления постоянного контроля хода процесса очистки и как следствие, необходимость практически постоянного присутствия обслуживающего персонала в пределах очистного сооружения.The disadvantages of the described installation include a significant number of different chemicals used in the implementation of the wastewater treatment process, which leads to an increase in the cost of the cleaning method. The disadvantages include the need for constant monitoring of the course of the cleaning process and, as a consequence, the need for almost constant presence of maintenance personnel within the treatment plant.
Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели является компактная установка биологической очистки и обеззараживания сточных вод с использованием мембранной фильтрации, описанная в патенте США №6743362, включающая средства подачи и транспортировки сточных вод, подлежащих очистке, в очистной блок, состоящий из аэротенка, имеющего аэробную и аноксидную зоны, аэратора, установленного в аэробной зоне, и многокассетного мембранного модуля, соединенный с очистным блоком блок обеззараживания сточных вод, средства для прокачивания сточных вод, средство отвода очищенных сточных вод и средство контроля работы установки. При этом очистной блок размещен в одном общем контейнере, где и находятся аэротенк и многокассетный мембранный модуль. Также при реализации процессов очистки может быть предусмотрено обеззараживание хлором. Средство контроля работы установки представляет собой в частности средство для контроля и поддерживания необходимой концентрации растворенного в воде кислорода.The closest analogue of the claimed utility model is a compact installation for biological treatment and disinfection of wastewater using membrane filtration, described in US patent No. 6743362, including means for supplying and transporting wastewater to be treated in a treatment unit consisting of an aeration tank having aerobic and anoxic zone, an aerator installed in the aerobic zone, and a multi-cassette membrane module, a wastewater disinfection unit connected to the treatment unit, means for pumping sewage x water, means for removing treated waste water and means for controlling the installation. At the same time, the treatment unit is located in one common container, where the aeration tank and the multi-cartridge membrane module are located. Also, when implementing cleaning processes, chlorine disinfection may be provided. The means for monitoring the operation of the installation is, in particular, a means for monitoring and maintaining the necessary concentration of oxygen dissolved in water.
К недостаткам описанного технического решения можно отнести компоновку установки, при которой очистной блок размещен в одном общем контейнере, где и находятся аэротенк и многокассетный мембранный модуль, при этом минимальный уровень перемешивания сточных вод, подвергающихся очистке, обеспечивается за счет турбулентности, возникающей при работе аэратора. Процессы биологической очистки и мембранной фильтрации совмещены за счет взаимного расположения элементов очистного блока. Такая реализация очистного блока не позволяет обеспечить достаточную эффективность очистки при значительной степени загрязнения сточных вод, поскольку очистной блок выполнен по так называемой одинарной схеме, без обеспечения рециркуляции сточных вод, подлежащих очистке, между аэротенком и многокассетным мембранным модулем, что в свою очередь приводит к снижению эффективности удаления азотистых загрязнений, например, аммонийного азота, который в большом количестве содержится в моче человека, и естественно, содержится в сточных водах, что в свою очередь приводит к необходимости последующей доочистки сточных вод, а значит к повышению затрат на эксплуатацию установки. Кроме того, к недостаткам The disadvantages of the described technical solution include the layout of the installation, in which the treatment unit is located in one common container, where the aeration tank and the multi-cassette membrane module are located, while the minimum level of mixing of the wastewater subjected to treatment is ensured by the turbulence that occurs during operation of the aerator. The biological treatment and membrane filtration processes are combined due to the mutual arrangement of the elements of the treatment unit. Such an implementation of the treatment unit does not allow sufficient treatment efficiency with a significant degree of wastewater contamination, since the treatment unit is made according to the so-called single scheme, without ensuring the recycling of wastewater to be treated between the aeration tank and the multi-cartridge membrane module, which in turn leads to a decrease the effectiveness of the removal of nitrogenous contaminants, for example, ammonium nitrogen, which is found in large quantities in human urine, and naturally, is found in wastewater, which in turn leads to the need for further wastewater treatment, which means an increase in the cost of operating the installation. In addition to the disadvantages
установки можно отнести сложную систему контроля концентрации растворенного в воде кислорода, уровень которой должен изменятся в аэробной и аноксидной зонах аэратора, что в свою очередь обусловлено размещением очистного блока в одном общем контейнере и совмещением процессов биологической очистки и мембранной фильтрации. Такая система контроля работы установки не позволяет обеспечить хорошую управляемость установки в целом, а также обеспечить возможность дистанционного получения информации о параметрах установки.plants can be attributed to a complex system for monitoring the concentration of oxygen dissolved in water, the level of which should change in the aerobic and anoxic zones of the aerator, which in turn is due to the placement of the treatment unit in one common container and the combination of biological treatment and membrane filtration. Such a system for monitoring the operation of the installation does not allow for good controllability of the installation as a whole, as well as providing the ability to remotely obtain information about the installation parameters.
В основу полезной модели поставлена задача создания компактной установки биологической очистки и обеззараживания сточных вод с использованием мембранной фильтрации, которая за счет своего конструктивного исполнения и расположения определенным образом элементов очистного блока друг относительно друга при небольшой площади очистного сооружения позволит обеспечить эффективную очистку сточных вод с высокой степенью загрязнений, обеспечить удаление широкого спектра загрязнений, позволит улучшить управляемость установки, что в свою очередь позволит повысить автономность установки и снизить затраты на ее эксплуатацию.The utility model is based on the task of creating a compact installation for biological treatment and disinfection of wastewater using membrane filtration, which due to its design and arrangement in a certain way of the treatment unit elements relative to each other with a small area of the treatment plant will ensure efficient wastewater treatment with a high degree pollution, to ensure the removal of a wide range of pollution, will improve the controllability of the installation, which in its a series will increase the autonomy of the installation and reduce the cost of its operation.
Поставленная задача решается тем, что разработана компактная установка биологической очистки и обеззараживания сточных вод с использованием мембранной фильтрации, включающая средства подачи и транспортировки сточных вод, подлежащих очистке, в очистной блок, состоящий из аэротенка, имеющего аэробную и аноксидную зоны, аэратора, установленного в аэробной зоне, и многокассетного мембранного модуля, соединенный с очистным блоком блок обеззараживания сточных вод, средства для прокачивания сточных вод, средство отвода очищенных сточных вод и средство контроля работы установки, при этом очистной блок выполнен с последовательным подсоединением аэротенка к многокассетному мембранному модулю с обеспечением рециркуляции сточных вод посредством насоса рециркуляции. Реализация установки биологической очистки с расположением определенным образом элементов очистного блока друг относительно друга, в частности с The problem is solved in that a compact installation for biological treatment and disinfection of wastewater using membrane filtration has been developed, including means for supplying and transporting wastewater to be treated in a treatment unit consisting of an aeration tank having aerobic and anoxide zones, an aerator installed in aerobic zone, and a multi-cassette membrane module, a wastewater disinfection unit, means for pumping wastewater, means for discharging treated wastewater d and means of monitoring the operation of the installation, while the treatment unit is made with a series connection of the aeration tank to the multi-cassette membrane module with wastewater recirculation by means of a recirculation pump. The implementation of the biological treatment plant with the arrangement in a certain way of the elements of the treatment unit relative to each other, in particular with
последовательным соединением аэротенка к многокассетному мембранному модулю, позволяет обеспечить эффективную очистку сточных вод от различных загрязнителей, обеспечить удаление тяжелых металлов, удаление практически всех бактерий и вирусов и достигать стабильного конечного результата. Совмещение методов биологической очистки сточных вод и мембранной фильтрации, которые эффективно реализуются за счет последовательного соединения аэротенка с многокассетным мембранным модулем, позволяет повысить концентрацию активного ила в очистном блоке до 10-20 г/л (в обычном аэротенке - до 3 г/л). Высокие концентрации активного ила позволяют эксплуатировать установку в режиме низких нагрузок, что создает резерв окисляющей способности и повышает устойчивость биоценоза активного ила к колебаниям состава сточных вод и пиковым нагрузкам, что в свою очередь позволяет обеспечить стабильное качество очистки. С другой стороны, высокие концентрации активного ила многократно повышают окисляющую мощность сооружения в целом, что дает возможность очищать высококонцентрированные сточные воды с высоким содержанием органических веществ. Высокие дозы ила позволяют сократить время пребывания сточных вод в сооружении. Как следствие, значительно уменьшается площадь, занимаемая установкой.the serial connection of the aeration tank to the multi-cassette membrane module allows for effective wastewater treatment from various pollutants, to ensure the removal of heavy metals, the removal of almost all bacteria and viruses, and to achieve a stable end result. The combination of biological wastewater treatment and membrane filtration methods, which are effectively implemented through the serial connection of the aeration tank with a multi-cassette membrane module, can increase the concentration of activated sludge in the treatment unit to 10-20 g / l (in a conventional aeration tank, to 3 g / l). High concentrations of activated sludge make it possible to operate the unit under low load conditions, which creates a reserve of oxidizing ability and increases the stability of the activated sludge biocenosis against fluctuations in wastewater composition and peak loads, which in turn ensures a stable quality of treatment. On the other hand, high concentrations of activated sludge significantly increase the oxidizing power of the entire structure, which makes it possible to treat highly concentrated waste water with a high content of organic substances. High doses of sludge can reduce the residence time of wastewater in the structure. As a result, the area occupied by the installation is significantly reduced.
Также применение мембранной фильтрации способствует глубоким изменениям в структуре биоценоза активного ила. Возраст ила в такой установке обычно составляет 25-30 суток, нередко превышая 60-70 суток. При этом основная часть активного ила представлена медленно растущей микрофлорой, которая наиболее эффективно разлагает трудноокисляемые органические вещества в сточной воде. Преобладание медленнорастущей микрофлоры позволяет значительно снизить прирост активного ила, и, следовательно необходимые мощности оборудования по обезвоживанию избыточного активного ила.Also, the use of membrane filtration contributes to profound changes in the structure of the biocenosis of activated sludge. The age of sludge in such a plant is usually 25-30 days, often exceeding 60-70 days. At the same time, the bulk of activated sludge is represented by slowly growing microflora, which most effectively decomposes difficultly oxidized organic substances in wastewater. The predominance of slowly growing microflora can significantly reduce the growth of activated sludge, and, therefore, the necessary equipment capacity for dehydration of excess activated sludge.
Целесообразным является выполнение очистного блока с обеспечением рециркуляции сточных вод между многокассетным мембранным модулем и аэротенком посредством насоса рециркуляции. Наличие насоса обеспечивает It is advisable to perform a treatment unit with wastewater recirculation between the multi-cassette membrane module and the aeration tank through a recirculation pump. The presence of a pump provides
2-х-4-х кратную рециркуляцию. Необходимость такой рециркуляции позволяет обеспечить высокую эффективность удаления азотистых загрязнений, в частности аммонийного азота, который в большом количестве содержится в моче человека, и естественно, содержится в сточных водах, что в свою очередь позволяет не прибегать к последующей доочистке сточных вод, а значит снизить затраты на эксплуатацию установки по сравнению с традиционными установками очистки сточных вод.2-x 4-fold recirculation. The need for such recycling allows for the high efficiency of the removal of nitrogenous contaminants, in particular ammonia nitrogen, which is found in large quantities in human urine, and naturally is contained in wastewater, which in turn eliminates the need for further wastewater treatment, which means lower costs commissioning the installation compared to traditional wastewater treatment plants.
Предпочтительным является такая реализация установки, при которой многокассетный мембранный модуль размещен в изолированной мембранной емкости. В данном случае, изолированное размещение мембранного модуля позволяет обеспечить удобный доступ к нему для осуществления эксплуатационного обслуживания, поскольку в процессе фильтрации на поверхности мембран и внутри пор образуется слой отложений, для удаления которых используются различные методы, в частности, крупнопузырчатая аэрация, обратная промывка отфильтрованной водой, обратная промывка реагентами, а также периодическое замачивание мембран в растворах реагентов. Изолированное размещение мембранного модуля обеспечивает возможность проведения необходимых процедур без остановки установки и не влияет на осуществление процессов биологической очистки, проходящих в аэротенке.Preferred is an implementation of the installation in which the multi-cassette membrane module is placed in an insulated membrane container. In this case, the isolated placement of the membrane module allows for convenient access to it for maintenance, since during the filtration process a layer of deposits forms on the surface of the membranes and inside the pores, for the removal of which various methods are used, in particular, coarse-bubble aeration, backwashing with filtered water , backwashing with reagents, as well as periodic soaking of membranes in reagent solutions. The isolated placement of the membrane module provides the ability to carry out the necessary procedures without stopping the installation and does not affect the implementation of biological treatment processes taking place in the aeration tank.
Аэротенк состоит из двух зон: аноксидной зоны и аэробной зоны. Наличие аноксидной и аэробной зон позволяет повысить эффективность удаления веществ азотной группы. Низкая концентрация растворенного кислорода в аноксидной зоне приводит к развитию процессов денитрификации. Целесообразным является такая реализация установки, при которой аноксидная зона аэротенка снабжена погружными мешалками. Это позволяет выполнить обязательное требование обеспечить минимальную концентрацию растворенного кислорода и сократить общие затраты на аэрацию иловой смеси.Aerotank consists of two zones: anoxic zone and aerobic zone. The presence of anoxide and aerobic zones can increase the efficiency of removal of substances of the nitrogen group. A low concentration of dissolved oxygen in the anoxide zone leads to the development of denitrification processes. It is advisable to implement such an installation in which the anoxic zone of the aeration tank is equipped with submersible mixers. This allows you to fulfill the mandatory requirement to ensure a minimum concentration of dissolved oxygen and reduce the total cost of aeration of the sludge mixture.
Многокассетный мембранный модуль может состоять из 10-20 мембранных кассет. Такое исполнение модуля позволяет обеспечить высокую A multi-cassette membrane module may consist of 10-20 membrane cassettes. This module design allows for high
степень фильтрации сточных вод, а также в случае необходимости регулировать мощность мембранной фильтрации и очистной мощности установки в общем путем варьирования количества кассет мембранного модуля. В каждой кассете располагается от 5 до 15 пучков мембранных волокон. Половолоконная мембрана представляет собой полую нить наружным диаметром около 2 мм и длиной до 2 м. Поверхность нити представляет собой ультрафильтрационную мембрану с размером пор 0,03-0,1 мкм. Каждый пучок состоит из 100-1000 мембранных волокон и оборудован общим патрубком для отвода фильтрата. Столь малый размер пор является физическим барьером для проникновения организмов активного ила, имеющих размер более 0,5 мкм, что позволяет полностью отделить активный ил от сточной воды и снизить концентрацию взвешенных веществ в очищенной воде до 1 мг/л и менее. При этом целесообразным является снабжение многокассетного мембранного модуля аэратором. Это позволяет поддерживать активный ил во взвешенном состоянии во время его пребывания в мембранном модуле, а также периодически осуществлять удаления отложений с поверхности мембран.the degree of filtration of wastewater, and also, if necessary, to regulate the power of membrane filtration and the treatment capacity of the installation in general by varying the number of cassettes of the membrane module. Each cassette contains from 5 to 15 bundles of membrane fibers. The hollow fiber membrane is a hollow thread with an outer diameter of about 2 mm and a length of 2 m. The surface of the thread is an ultrafiltration membrane with a pore size of 0.03-0.1 μm. Each bundle consists of 100-1000 membrane fibers and is equipped with a common nozzle for draining the filtrate. Such a small pore size is a physical barrier to the penetration of activated sludge organisms having a size of more than 0.5 μm, which makes it possible to completely separate activated sludge from wastewater and reduce the concentration of suspended solids in purified water to 1 mg / l or less. In this case, it is advisable to supply a multi-cassette membrane module with an aerator. This allows you to maintain activated sludge in suspension during its stay in the membrane module, as well as periodically remove deposits from the surface of the membranes.
Целесообразным является такое исполнение установки, при котором блок обеззараживания сточных вод выполнен с возможностью обеззараживания ультрафиолетом. Ультрафиолетовое обеззараживание воды - это простой и современный метод, при реализации которого не используются химические реагенты. Использование указанного метода повышает экологическую безопасность, высокую эффективность и экономичность при использовании установки. В воде при этом не образуются вредные для человека вещества, в отличие от методов хлорирования и озонирования. Кроме того, технология ультрафиолетового обеззараживания обладает очень высокой эффективностью воздействия на бактерии, вирусы и простейшие и имеет ряд преимуществ по сравнению с окислительными технологиями, что в свою очередь позволяет повысить глубину очистки даже концентрированных сточных вод при применении установки.It is advisable to perform such an installation in which the wastewater disinfection unit is configured to disinfect with ultraviolet light. Ultraviolet disinfection of water is a simple and modern method, the implementation of which does not use chemical reagents. Using this method increases environmental safety, high efficiency and economy when using the installation. At the same time, substances harmful to humans do not form in water, in contrast to the methods of chlorination and ozonation. In addition, the technology of ultraviolet disinfection has a very high effect on bacteria, viruses and protozoa and has a number of advantages compared with oxidative technologies, which in turn allows you to increase the depth of treatment even of concentrated wastewater when using the installation.
Средствами подачи и транспортировки сточных вод, подлежащих очистке, в очистной блок являются трубопроводы. Также установка снабжена блоком предварительной очистки сточных вод, направленных в очистной блок. Блок предварительной очистки сточных вод может представлять собой емкость для накопления сточных вод, подлежащих очистке, откуда насосом вода подается в блок очистки сточных вод от твердых включений. Это позволяет перед поступлением воды в очистной блок провести эффективное удаление крупных включений и волос.The means for supplying and transporting wastewater to be treated in the treatment unit are pipelines. The installation is also equipped with a pre-treatment unit for wastewater directed to the treatment unit. The wastewater pretreatment unit may be a container for accumulating wastewater to be treated, from where water is pumped to the wastewater treatment unit from solid inclusions. This allows you to effectively remove large inclusions and hair before water enters the treatment unit.
Средствами для прокачивания сточных вод являются насосные агрегаты. Средством отвода очищенных сточных вод является насос и напорный трубопровод, которые направляют очищенную воду либо в резервуар с чистой водой, либо к месту сброса очищенных сточных вод.Means for pumping wastewater are pumping units. The means for discharging treated wastewater is a pump and pressure pipe, which direct the treated water either to a tank with clean water or to a place of discharge of treated wastewater.
Предпочтительным является такое выполнение установки, при котором средства контроля работы установки представляют собой систему управления насосными агрегатами и систему контроля параметров установки. Использование системы управления насосными агрегатами позволяет экономить электроэнергию при суточных и сезонных колебаниях поступления сточных вод в очистное сооружение. Экономия электроэнергии при эксплуатации данной установки достигается за счет использования частотного регулирования. Частотное регулирование насоса фильтрации, например, осуществляется для обеспечения постоянства потока через поверхность мембраны при увеличении сопротивления мембраны за счет образования отложений. Снижение эксплуатационных затрат при использовании установки с наличием системы управления насосными агрегатами происходит за счет исключения из работы различных дросселей, заслонок, клапанов и систем их управления, а также за счет исключения гидроударов и избыточного давления в системе трубопроводов. Кроме того, применение системы управления насосными агрегатами позволяет обеспечить полностью автоматический режим работы насосных агрегатов, а технологические параметры отслеживаются с помощью датчиков. При необходимости любой насос в группе может быть переведен в ручной режим.It is preferable to perform such an installation in which the means of monitoring the operation of the installation is a control system for pumping units and a system for monitoring the parameters of the installation. Using the control system of pumping units allows you to save electricity with daily and seasonal fluctuations in the flow of wastewater into the treatment plant. Energy saving during the operation of this installation is achieved through the use of frequency regulation. Frequency control of the filtration pump, for example, is carried out to ensure a constant flow through the membrane surface while increasing the resistance of the membrane due to the formation of deposits. The reduction in operating costs when using the installation with the control system of pumping units occurs due to the exclusion of various throttles, dampers, valves and their control systems from operation, as well as due to the exclusion of water hammer and overpressure in the piping system. In addition, the use of a pumping unit control system allows for fully automatic operation of pumping units, and technological parameters are monitored using sensors. If necessary, any pump in the group can be switched to manual mode.
Также средством контроля работы установки является система контроля параметров установки. Система контроля параметров включает контроллер, графическую панель с кнопками и GSM-модуль. Целесообразным является выполнение системы контроля параметров установки с возможностью визуализации текущих параметров установки с помощью графической панели, что позволит в значительной степени повысить удобство эксплуатации установки и управляемость установки в общем. С помощью графической панели можно осуществлять контроль параметров установки, например, контролировать трансмембранное давление, сигнализирующее о необходимости химической обратной промывки, контролировать периодичность и продолжительность обратной промывки, производительность всей установки, возможность ручного включения насосного и компрессорного оборудования, возможность независимого запуска различных контуров установки. Предпочтительным является такое исполнение установки, при котором система контроля параметров очистного блока с использованием GSM-модуля выполнена с возможностью передачи информационных сообщений о состоянии основных параметров установки на GSM-устройство, например, на мобильный телефон. Это позволяет осуществлять эффективный контроль работы установки дистанционно, позволяет обеспечить стабильную работу установки, а также быструю ликвидацию внештатных ситуаций при их возникновении. Все это значительно облегчает процесс управления работой очистной установки и повышает безопасность, эффективность и экономическую целесообразность ее использования.Another means of monitoring the operation of the installation is a system for monitoring the installation parameters. The parameter control system includes a controller, a graphic panel with buttons and a GSM module. It is advisable to implement a system for monitoring the installation parameters with the ability to visualize the current installation parameters using a graphical panel, which will significantly improve the usability of the installation and the controllability of the installation in general. Using the graphical panel, it is possible to control the parameters of the installation, for example, to control the transmembrane pressure signaling the need for chemical backwashing, control the frequency and duration of the backwash, the performance of the entire installation, the ability to manually turn on pumping and compressor equipment, and the ability to independently launch various installation circuits. It is preferable to perform such an installation in which the control system for the parameters of the treatment unit using the GSM module is configured to transmit information messages about the status of the main installation parameters to the GSM device, for example, to a mobile phone. This allows you to effectively monitor the operation of the installation remotely, allows you to ensure stable operation of the installation, as well as the quick elimination of emergency situations when they occur. All this greatly facilitates the process of controlling the operation of the treatment plant and increases the safety, efficiency and economic feasibility of its use.
ПЕРЕЧЕНЬ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВLIST OF GRAPHIC MATERIALS
Фиг.1 - принципиальная схема компактной установки биологической очистки и обеззараживания сточных вод с использованием мембранной фильтрации.Figure 1 - schematic diagram of a compact installation of biological treatment and disinfection of wastewater using membrane filtration.
Фиг.2 - план 1-го этажа компактной установки биологической очистки и обеззараживания сточных вод с использованием мембранной фильтрации в двухэтажном исполнении.Figure 2 - plan of the 1st floor of a compact installation of biological treatment and disinfection of wastewater using membrane filtration in a two-story design.
Фиг.3 - план 2-го этажа компактной установки биологической очистки и обеззараживания сточных вод с использованием мембранной фильтрации в двух этажном исполнении.Figure 3 - plan of the 2nd floor of a compact installation of biological treatment and disinfection of wastewater using membrane filtration in a two-story design.
На Фиг.1 представлена принципиальная схема компактной установки биологической очистки и обеззараживания сточных вод с использованием мембранной фильтрации. Установка включает средство подачи 1 сточных вод в очистной блок 2, средства транспортировки сточных вод 3. Очистной блок 2 состоит из аэротенка 4 с аэробной 5 и аноксидной 6 зонами, аэратор 7, многокассетный мембранный модуль 8, размещенный в изолированной мембранной емкости 9, и насос рециркуляции 10. Аноксидная зона 6 снабжена погружными мешалками 11. Также представлен блок обеззараживания сточных вод 12, средства для прокачивания сточных вод 13, средство отвода очищенных сточных вод 14. Также на Фиг.1 представлены блок предварительной очистки сточных вод 15, расходные реагентные баки 16 и резервуар чистой воды 17.Figure 1 presents a schematic diagram of a compact installation of biological treatment and disinfection of wastewater using membrane filtration. The installation includes a means of supplying 1 wastewater to the treatment unit 2, means of transporting wastewater 3. The treatment unit 2 consists of an aeration tank 4 with aerobic 5 and anoxide 6 zones, an aerator 7, a multi-cassette membrane module 8 located in an insulated membrane container 9, and a pump recirculation 10. The anoxide zone 6 is equipped with immersion mixers 11. Also presented is a wastewater disinfection unit 12, a means for pumping wastewater 13, a means for discharging treated wastewater 14. Also shown in FIG. GOVERNMENTAL water 15 supplies the reagent tanks 16 and a reservoir 17 of clean water.
На Фиг.2 представлен план 1-го этажа компактной установки биологической очистки и обеззараживания сточных вод с использованием мембранной фильтрации в двухэтажном исполнении. Все элементы обозначены теми же позициями, что и на Фиг.1. Также на Фиг.2 представлен лестничный проем 18.Figure 2 presents the plan of the 1st floor of a compact installation of biological treatment and disinfection of wastewater using membrane filtration in a two-story design. All elements are denoted by the same positions as in Figure 1. 2 also shows a stairway 18.
На Фиг.3 представлен план 2-го этажа компактной установки биологической очистки и обеззараживания сточных вод с использованием мембранной фильтрации в двух этажном исполнении. Все элементы обозначены теми же позициями, что и на Фиг.1 и 2. Также на Фиг.3 представлено средство контроля работы установки 19.Figure 3 presents the plan of the 2nd floor of a compact installation of biological treatment and disinfection of wastewater using membrane filtration in two floors. All elements are indicated by the same positions as in FIGS. 1 and 2. Also, FIG. 3 shows a means of monitoring the operation of the installation 19.
Работа компактной установки биологической очистки и обеззараживания сточных вод с использованием мембранной фильтрации осуществляется следующим образом.The compact installation of biological treatment and disinfection of wastewater using membrane filtration is as follows.
Сточные воды, поступающие от населенного пункта или предприятия, подают в блок предварительной очистки сточных вод 15. Блок предварительной очистки сточных вод 15 представляет собой емкость для накопления сточных вод, подлежащих очистке, куда и поступают сточные воды. Время пребывания сточных вод в емкости для накопления сточных вод определяют коэффициентом неравномерности притока сточных вод в течение суток и рассчитывают таким образом, чтобы при поступлении стоков на очистные сооружения общий коэффициент неравномерности не превышал 1,2-1,3. Для хозяйственно-бытовых сточных вод размер емкости для накопления сточных вод в первом приближении может приниматься из расчета 8-ми часового пребывания сточных вод. Сточную воду из емкости насосом 13 по трубопроводу 3 подают в блок очистки сточных вод от твердых включений, который в данном случае представляет собой решетку в виде наклонного сита с прозором менее 1 мм. Отбросы с решетки по рукаву поступают в бак для сбора отбросов, находящийся под решеткой. Время пребывания отбросов в баке составляет 1-3 суток. За это время избыточная (дренажная) вода через решетчатое дно контейнера попадает в нижний дренажный отсек, откуда самотеком поступает в бак дренажной воды и ее периодически откачивают дренажным насосом.Wastewater coming from a settlement or enterprise is fed to a wastewater pretreatment unit 15. The wastewater pretreatment unit 15 is a container for accumulating wastewater to be treated, where wastewater enters. The residence time of the wastewater in the wastewater storage tank is determined by the unevenness factor of the wastewater inflow during the day and calculated so that when the effluent enters the treatment plant, the total unevenness coefficient does not exceed 1.2-1.3. For domestic wastewater, the size of the capacity for the accumulation of wastewater in a first approximation can be taken from the calculation of the 8-hour stay of wastewater. Wastewater from the tank is pumped through a pipe 3 to a wastewater treatment unit from solid inclusions through a pipe 3, which in this case is a grate in the form of an inclined screen with a gap of less than 1 mm. Garbage from the grate along the sleeve enters the garbage collection tank located under the grate. The residence time of the garbage in the tank is 1-3 days. During this time, excess (drainage) water through the trellised bottom of the container enters the lower drainage compartment, from where it flows by gravity into the drainage water tank and is periodically pumped out with a drainage pump.
Очищенную от крупных включений воду направляют с помощью средства подачи 1 в очистной блок 2, а именно в аэротенк 4, в его аэробную 5 и аноксидную 6 зоны. В аэробной зоне концентрацию избыточного растворенного кислорода обеспечивают в пределах 1-2 мг/л с помощью аэратора 7. Минимальную концентрацию растворенного кислорода в аноксидной зоне обеспечивают с помощью погружных мешалок 11. Аэротенк 4 дополнительно оборудован вертикальными и горизонтальными перегородками для создания режима полного вытеснения и предотвращения проскока недоочищенных сточных вод к насосу рециркуляции 10. Насосом рециркуляции 10 иловую смесь The water purified from large inclusions is sent using the feed means 1 to the treatment unit 2, namely to the aerotank 4, to its aerobic 5 and anoxic 6 zones. In the aerobic zone, the concentration of excess dissolved oxygen is provided within 1-2 mg / l using an aerator 7. The minimum concentration of dissolved oxygen in the anoxide zone is provided using immersion mixers 11. The aeration tank 4 is additionally equipped with vertical and horizontal partitions to create a mode of complete displacement and prevention underflow of wastewater to the recirculation pump 10. 10 recirculation sludge pump
по трубопроводу 3 перекачивают в многокассетный мембранный модуль 8, размещенный в изолированной мембранной емкости 9. Несколько раз в сутки насосом 10 подают избыточный активный ил по трубопроводу 3 на обезвоживание. В качестве аппаратов для обезвоживания могут применяться иловые мешки, малые фильтр-пресса или другое оборудование. Осуществляют 2-х-4-х кратную рециркуляцию иловой смеси для деконцентрации мембранного модуля 8 и создания одинаковой концентрации иловой смеси в емкостях очистного блока 2. Концентрацию активного ила принимают равной 10-14 г/л. Время пребывания сточной воды в емкостях биологической очистки - 3-5 часов. Фильтрацию осуществляют под действием вакуума, создаваемого на внутренней поверхности мембранного волокна самовсасывающим насосом фильтрации. Очищенную сточную воду насосом подают через блок обеззараживания сточных вод 12 ультрафиолетом в резервуар чистой воды 17 или по напорному трубопроводу 13 к месту сброса очищенных сточных вод.through pipeline 3 is pumped into a multi-cartridge membrane module 8, located in an isolated membrane container 9. Several times a day, pump 10 serves excess activated sludge through pipeline 3 for dehydration. Sludge bags, small filter presses or other equipment can be used as dewatering apparatus. Carry out 2-x-4-fold recirculation of the sludge mixture to deconcentrate the membrane module 8 and create the same concentration of the sludge mixture in the tanks of the treatment unit 2. The concentration of activated sludge is taken to be 10-14 g / l. The residence time of wastewater in biological treatment tanks is 3-5 hours. Filtration is carried out under the action of a vacuum created on the inner surface of the membrane fiber by a self-priming filtration pump. The treated wastewater is pumped through the wastewater disinfection unit 12 with ultraviolet light to a clean water tank 17 or via a pressure pipe 13 to a place of discharge of treated wastewater.
В аэратор 7 аэротенка 4 и аэратор многокассетного мембранного модуля 8 (периодически) подают воздух воздуходувкой. Обратную промывку мембран очищенной водой осуществляют насосом обратной промывки. Периодичность обратной промывки составляет 10 минут, а продолжительность обратной промывки - 20 секунд. Режим обратной промывки полностью автоматизирован. Обратную промывку реагентами осуществляют один раз в 2 недели насосом. В качестве реагентов используют гипохлорит натрия и лимонную кислоту. Раствор готовят в расходных реагентных баках 16, после чего дозируют в мембраны в течение 30-45 минут. Далее возобновляется нормальный процесс фильтрации. Один раз в год осуществляют замачивание мембран в растворе гипохлорита натрия и лимонной кислоты. Для этого мембранная емкость 9 опорожняется и заполняется раствором гипохлорита натрия или лимонной кислоты. Процедура замачивания занимает 12-16 часов.The aerator 7 aeration tank 4 and the aerator of the multi-cartridge membrane module 8 (periodically) supply air with a blower. The backwash of the membranes with purified water is carried out by a backwash pump. The backwash frequency is 10 minutes, and the backwash duration is 20 seconds. The backwash mode is fully automated. The backwash with reagents is carried out once every 2 weeks by a pump. Sodium hypochlorite and citric acid are used as reagents. The solution is prepared in reagent consumable tanks 16, and then dosed into the membrane for 30-45 minutes. Next, the normal filtering process resumes. Once a year, the membranes are soaked in a solution of sodium hypochlorite and citric acid. For this, the membrane tank 9 is emptied and filled with a solution of sodium hypochlorite or citric acid. The soaking procedure takes 12-16 hours.
Таким образом, заявляемая полезная модель представляет собой компактную установку биологической очистки и обеззараживания сточных вод с использованием мембранной фильтрации, которая за счет своего Thus, the claimed utility model is a compact installation of biological treatment and disinfection of wastewater using membrane filtration, which due to its
конструктивного исполнения и расположения определенным образом элементов очистного блока друг относительно друга при небольшой площади очистного сооружения позволяет обеспечить эффективную очистку сточных вод с высокой степенью загрязнений, обеспечить удаление широкого спектра загрязнений, позволяет улучшить управляемость установки, что в свою очередь позволяет повысить автономность установки и снизить затраты на ее эксплуатацию.the design and arrangement in a certain way of the elements of the treatment unit relative to each other with a small area of the treatment plant allows for the efficient treatment of wastewater with a high degree of pollution, ensures the removal of a wide range of pollution, improves the controllability of the installation, which in turn allows to increase the autonomy of the installation and reduce costs for its operation.
Claims (13)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007137067/22U RU70512U1 (en) | 2007-10-09 | 2007-10-09 | COMPACT INSTALLATION OF BIOLOGICAL CLEANING AND DISINFECTION OF SEWAGE WATER USING MEMBRANE FILTRATION |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007137067/22U RU70512U1 (en) | 2007-10-09 | 2007-10-09 | COMPACT INSTALLATION OF BIOLOGICAL CLEANING AND DISINFECTION OF SEWAGE WATER USING MEMBRANE FILTRATION |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU70512U1 true RU70512U1 (en) | 2008-01-27 |
Family
ID=39110268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007137067/22U RU70512U1 (en) | 2007-10-09 | 2007-10-09 | COMPACT INSTALLATION OF BIOLOGICAL CLEANING AND DISINFECTION OF SEWAGE WATER USING MEMBRANE FILTRATION |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU70512U1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2446111C1 (en) * | 2010-09-14 | 2012-03-27 | Александр Владимирович Микиртычев | Method of water treatment and membrane unit to this end |
| RU2537611C2 (en) * | 2012-08-14 | 2015-01-10 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Apparatus for purifying household waste water |
| RU209282U1 (en) * | 2021-07-20 | 2022-03-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Аргус-М" | PAD FOR STERILIZATION OF PAYMENT TERMINAL KEYBOARD |
-
2007
- 2007-10-09 RU RU2007137067/22U patent/RU70512U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2446111C1 (en) * | 2010-09-14 | 2012-03-27 | Александр Владимирович Микиртычев | Method of water treatment and membrane unit to this end |
| RU2537611C2 (en) * | 2012-08-14 | 2015-01-10 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Apparatus for purifying household waste water |
| RU209282U1 (en) * | 2021-07-20 | 2022-03-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Аргус-М" | PAD FOR STERILIZATION OF PAYMENT TERMINAL KEYBOARD |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102107988B (en) | Phenol-amine wastewater treatment and recycling method and device | |
| KR101050375B1 (en) | A submerged membrane bio reactor easilly respond to load regulation and method of wastewater treatment using the same | |
| CN101426565A (en) | Filtration apparatus comprising a membrane bioreactor and a treatment vessel for digesting organic materials | |
| US9975796B2 (en) | Process, apparatus and membrane bioreactor for wastewater treatment | |
| RU2282597C1 (en) | Method for deep biological purification of waste water and apparatus to implement the same | |
| US20220024796A1 (en) | Waste water treatment system using aerobic granular sludge gravity-driven membrane system | |
| KR20100114000A (en) | An operating system of small sewage water treatment plant | |
| CA3055995A1 (en) | Wastewater treatment system and method | |
| JP4859170B2 (en) | Nitrogen-containing organic wastewater treatment system | |
| RU70512U1 (en) | COMPACT INSTALLATION OF BIOLOGICAL CLEANING AND DISINFECTION OF SEWAGE WATER USING MEMBRANE FILTRATION | |
| KR100294075B1 (en) | System for treating landfill leachate | |
| ZA200201560B (en) | Method and device for purifying and treating waste water in order to obtain drinking water. | |
| CN105884131A (en) | Double-membrane integrated intelligent biological sewage treatment system | |
| RU165513U1 (en) | MEMBRANE APPARATUS MODEL FOR A BIOREACTOR | |
| CN102949874A (en) | Floccule self-filtering device and using method thereof | |
| JP2007130567A (en) | System for circulating to use water utilizing membrane | |
| KR20040020325A (en) | A method for treating the graywater by membrane | |
| CN113336321A (en) | Garbage leachate membrane bioreactor | |
| CN207903981U (en) | A kind of efficient up-flow biological reaction apparatus | |
| JP2008238042A (en) | Method for reducing amount of organic sludge | |
| KR20200087397A (en) | Treatment system of waste water using oxidation preprocess | |
| CN219079271U (en) | Miniature integrated intelligent sewage treatment device | |
| KR100458908B1 (en) | Dirty and waste water purifying system | |
| KR200364038Y1 (en) | Advanced drinking water purification system by membrain filtration equipment using demanganese tower | |
| RU195505U1 (en) | LOCAL CLEANING DEVICE |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20091010 |
|
| NF1K | Reinstatement of utility model |
Effective date: 20100727 |
|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20161010 |