EA049802B1 - METHOD OF PURIFYING MUNICIPAL WASTEWATER AND EQUIPMENT FOR ITS IMPLEMENTATION - Google Patents
METHOD OF PURIFYING MUNICIPAL WASTEWATER AND EQUIPMENT FOR ITS IMPLEMENTATION Download PDFInfo
- Publication number
- EA049802B1 EA049802B1 EA202392017 EA049802B1 EA 049802 B1 EA049802 B1 EA 049802B1 EA 202392017 EA202392017 EA 202392017 EA 049802 B1 EA049802 B1 EA 049802B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- bioreactor
- storage tank
- wastewater
- water
- level
- Prior art date
Links
Abstract
Сточные воды заполняются от минимального до максимального уровня в накопительном резервуаре. Во время заполнения накопительного резервуара биореактор аэрируется. После заполнения накопительного резервуара аэрация биореактора прекращается. После последующего отстаивания активного ила на дне биореактора очищенная вода перекачивается из подповерхностного слоя воды на сброс и одновременно сточные воды из накопительного резервуара подаются в слой осевшего ила - то есть на дно биореактора. Это обеспечивает постоянный уровень воды в биореакторе в течение всего времени откачки очищенной воды. После снижения уровня воды в накопительной емкости до минимального уровня одновременно прекращается как откачка очищенных сточных вод, так и перекачка сточных вод в биореактор. Накопительный резервуар оборудован насосом для сточных вод, который перекачивает на дно биореактора. В биореакторе имеется предохранительный перелив, ведущий к сливу очищенной воды, при этом слив оснащен насосом для очищенной воды. Гидравлические мощности насоса сточной воды и насоса очищенной воды устанавливаются таким образом, чтобы уровень воды в биореакторе был стабильным в течение периода откачки. Оба насоса предпочтительно являются воздушными насосами. Таким образом, прерывистая система очистки сточных вод использует стабильный уровень в биореакторе, как и в случае с непрерывными системами.Wastewater is filled from a minimum to a maximum level in the storage tank. While the storage tank is filling, the bioreactor is aerated. Once the storage tank is full, aeration is stopped. After the activated sludge settles at the bottom of the bioreactor, purified water is pumped from the subsurface water layer to the discharge, while wastewater from the storage tank is simultaneously pumped into the settled sludge layer—that is, to the bottom of the bioreactor. This ensures a constant water level in the bioreactor while the purified water is being pumped out. Once the water level in the storage tank has dropped to the minimum level, both the pumping of purified wastewater and the pumping of wastewater into the bioreactor are simultaneously stopped. The storage tank is equipped with a wastewater pump, which pumps wastewater to the bottom of the bioreactor. The bioreactor has a safety overflow leading to the discharge of purified water, and the discharge is equipped with a pump for purified water. The hydraulic capacities of the wastewater pump and the purified water pump are set to maintain a stable water level in the bioreactor during the pumping period. Both pumps are preferably air-driven. Thus, the intermittent wastewater treatment system maintains a stable water level in the bioreactor, just like continuous systems.
Description
Область примененияScope of application
Изобретение относится к способу очистки городских сточных вод, основанному на прерывистом принципе очистки сточных вод, и к бытовым биологическим очистным сооружениям.The invention relates to a method for purifying municipal wastewater based on the intermittent principle of wastewater purification, and to domestic biological treatment facilities.
Уровень техникиState of the art
При очистке сточных вод системой с активным илом во взвешенном состоянии на практике в основном применяют два способа отделения активного ила от очищаемой воды.When purifying wastewater using a suspended activated sludge system, two methods of separating activated sludge from the water being purified are mainly used in practice.
Первый способ заключается в непрерывном пропускании очищенной воды через активационный резервуар, когда смесь активного ила вместе с очищенной водой постоянно подается в отдельный отстойник, где ил, более тяжелый, чем вода, оседает - на дне и возвращается в резервуар активации. Очищенная вода стекает с поверхности отстойника очистных сооружений на сброс.The first method involves continuous passage of purified water through an activation tank, when a mixture of activated sludge together with purified water is constantly fed into a separate settling tank, where the sludge, heavier than water, settles - on the bottom and returns to the activation tank. Purified water flows from the surface of the settling tank of the treatment facilities to the discharge.
Второй метод, так называемый, система SBR, с прерывистым потоком через резервуар активации, использует прерывание активации для осаждения ила на дне резервуара активации, а затем перекачивают очищенную воду из подповерхностного слоя на сброс, а затем резервуар активации снова наполняется сточными водами для дальнейшего цикла активации.The second method, the so-called SBR system, with an intermittent flow through the activation tank, uses the interruption of activation to settle the sludge to the bottom of the activation tank, and then pump the treated water from the subsurface layer to the discharge, and then the activation tank is filled with wastewater again for a further activation cycle.
Недостатком известных систем SBR, периодического действия является прежде всего способ откачки очищенной воды, при котором уровень откачиваемой воды в реакторе снижается. Известны разные конструкции для откачки очищененой воды - декантеры, которые опускаются в воду или удерживаются на плаву поплавками, либо используются погружные насосы на поплавках и другие решения. Общая проблема этих декантеров заключается в том, что в них не должен проникать ил при аэрации биореактора, что приводит к конструктивной сложности декантеров и зачастую к ухудшению качеству воды на выходе из очистных сооружений. Другая проблема связана с постепенным опусканием декантирующего устройства при снижении уровня откачиваемой очищенной воды из подповерхностного слоя, которая, таким образом приближается к загрязненной зоне илом. Это также приводит к уже описанным негативным последствиям в отношении сложности конструкции декантера и качества очищенной воды.The disadvantage of the known SBR systems, periodic action, is first of all the method of pumping out purified water, in which the level of pumped out water in the reactor decreases. Various designs are known for pumping out purified water - decanters that are lowered into the water or kept afloat by floats, or submersible pumps on floats and other solutions are used. The general problem of these decanters is that sludge should not penetrate into them during aeration of the bioreactor, which leads to the structural complexity of the decanters and often to deterioration of the quality of water at the outlet of the treatment facilities. Another problem is associated with the gradual lowering of the decanting device when the level of pumped out purified water from the subsurface layer decreases, which, thus, approaches the zone contaminated with sludge. This also leads to the already described negative consequences in relation to the complexity of the decanter design and the quality of purified water.
Наиболее близкими аналогами применения изобретения являются:The closest analogues for the application of the invention are:
изобретение PCT/CZ22O11/OOOO22, полезная модель 8662, Вестник УПР СР 02/2020.invention PCT/CZ22O11/OOOO22, utility model 8662, Bulletin of UPR SR 02/2020.
Суть изобретенияThe essence of the invention
Вышеуказанные недостатки устраняются способом очистки сточных вод согласно изобретению, в котором слив сточных вод осуществляется от минимального до максимального уровня в накопительном резервуаре, в это время биореактор аэрируется. После заполнения накопительного резервуара аэрация биореактора прекращается. После последующего отстаивания активного ила на дне биореактора очищенная вода перекачивается из подповерхностного слоя на сброс, и одновременно сточные воды из накопительного резервуара подаются в слой осевшего ила в биореакторе, то есть на дно. Это обеспечит постоянный уровень воды в биореакторе в течение всего времени откачки очищенной воды из биореактора. После снижения уровня воды в накопительном резервуаре до минимального уровня одновременно прекращается как перекачка очищенных сточных вод, так и перекачка сточных вод в биореактор. После этого накопительный резервуар снова начинает заполняться сточными водами и начинается аэрация в биореакторе. Аэрация биореактора при заполнении накопительной емкости может быть непрерывной или периодической, либо чередоваться с перемешиванием сточных вод. Во время аэрации биореактора также могут аэрироваться сточные воды в накопительном резервуаре.The above disadvantages are eliminated by the method of wastewater treatment according to the invention, in which the wastewater is discharged from the minimum to the maximum level in the storage tank, during which time the bioreactor is aerated. After filling the storage tank, the aeration of the bioreactor is stopped. After subsequent settling of the activated sludge at the bottom of the bioreactor, the purified water is pumped from the subsurface layer to the discharge, and at the same time the wastewater from the storage tank is fed to the layer of settled sludge in the bioreactor, i.e. to the bottom. This will ensure a constant water level in the bioreactor during the entire time of pumping the purified water from the bioreactor. After the water level in the storage tank has decreased to the minimum level, both the pumping of purified wastewater and the pumping of wastewater into the bioreactor are simultaneously stopped. After this, the storage tank begins to fill with wastewater again and aeration in the bioreactor begins. Aeration of the bioreactor when filling the storage tank can be continuous or periodic, or alternate with mixing of wastewater. During aeration of the bioreactor, wastewater in the storage tank can also be aerated.
Станция биологической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод состоит как минимум из двух отдельных резервуаров произвольной формы: накопительный резервуар с подводом сточных вод и биореактор, оборудованный аэрационным устройством. Емкость ила также может быть частью очистной установки. Накопительный резервуар оборудован насосом для перекачки сточных вод в биореактор, измерительным устройством для определения уровня слива, уровня наполнения и предохранительным переливом в биореактор с выступающей стенкой отверстия. Этот перелив соединен с нижней частью биореактора через вертикальные трубы. Биореактор также оборудован предохранительным переливом с проходной стенкой перед сливом очищенной воды из очистных сооружений. Слив оснащен насосом для очищенной воды. Гидравлические мощности насоса перекачки воды в биореактор и насоса очищенной воды с очистных сооружений задаются такими, чтобы в биореакторе поддерживался стабильный уровень воды. В результате можно установить вход насоса очищенной воды на постоянной небольшой глубине ниже уровня воды в биореакторе.A biological treatment plant for domestic wastewater consists of at least two separate tanks of arbitrary shape: a storage tank with a wastewater inlet and a bioreactor equipped with an aeration device. The sludge tank may also be part of the treatment plant. The storage tank is equipped with a pump for pumping wastewater into the bioreactor, a measuring device for determining the drain level, the fill level and a safety overflow into the bioreactor with a protruding hole wall. This overflow is connected to the lower part of the bioreactor through vertical pipes. The bioreactor is also equipped with a safety overflow with a through wall before the discharge of purified water from the treatment facility. The discharge is equipped with a pump for purified water. The hydraulic capacities of the pump for pumping water into the bioreactor and the pump for purified water from the treatment facility are set such that a stable water level is maintained in the bioreactor. As a result, the inlet of the purified water pump can be set at a constant shallow depth below the water level in the bioreactor.
Решение по изобретению сочетает в себе выше описанные способы непрерывной и прерывистой очистки сточных вод. В данном случае изобретение направлено на прерывистый способ с одновременным поддержанием постоянного уровня воды в биореакторе. При постоянном уровне, как и в случае с системами непрерывного действия, биореактор одновременно заполняется, аэрируется, отстаивается и откачивается очищенная вода, что, однако, является уникальностью системы периодического действия.The solution according to the invention combines the above-described methods of continuous and intermittent wastewater treatment. In this case, the invention is aimed at an intermittent method with simultaneous maintenance of a constant water level in the bioreactor. At a constant level, as in the case of continuous action systems, the bioreactor is simultaneously filled, aerated, settled and pumped out purified water, which, however, is unique to the periodic action system.
Преимуществом решения согласно изобретению является простота конструкции без движущихся частей и, следовательно, повышение надежности очистной установки. Еще одним преимуществом является то, что работой очистной установки можно управлять как одним поплавком в накопительном резервуаре, так и сложным электронным блоком управления. Преимущество по сравнению с известными сисThe advantage of the solution according to the invention is the simplicity of the design without moving parts and, therefore, the increase in the reliability of the treatment plant. Another advantage is that the operation of the treatment plant can be controlled both by a single float in the storage tank and by a complex electronic control unit. The advantage over known systems
- 1 049802 темами SBR состоит в том, что биореактор аэрируется на протяжении всей фазы аккумулирующего заполнения до максимальной глубины биореактора, что приводит к лучшему использованию энергии кислорода из подаваемого воздуха. Наиболее существенным преимуществом, на котором основаны и другие описанные преимущества, является простота конструкции декантера, состоящего, например, из воздушного насоса, и безаварийное обеспечение необходимого качества воды. Благодаря простоте технического решения данная технология также очень удобна для реконструкции старых, а то и строительство новых, а также проблемно работающих хозяйственно-бытовых очистных сооружений. Благодаря своей конструктивной простоте он особенно подходит для небольших станций биологической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод.- 1 049802 SBR topics are that the bioreactor is aerated throughout the entire accumulation filling phase up to the maximum depth of the bioreactor, which leads to better use of the oxygen energy from the supplied air. The most significant advantage, on which the other described advantages are based, is the simplicity of the decanter design, consisting, for example, of an air pump, and the failure-free provision of the required water quality. Due to the simplicity of the technical solution, this technology is also very convenient for the reconstruction of old, or even the construction of new, as well as problematic domestic wastewater treatment plants. Due to its structural simplicity, it is especially suitable for small biological treatment plants for domestic wastewater.
Описание чертежейDescription of drawings
На фиг. 1 показан план одного из возможных конструктивных решений малых очистных сооружений хозяйственно-бытовых сточных вод, состоящих из двух круглых резервуаров.Fig. 1 shows a plan of one of the possible design solutions for small treatment facilities for domestic wastewater, consisting of two round tanks.
На фиг. 2 показана прямоугольная очистная установка.Fig. 2 shows a rectangular treatment plant.
На фиг. 3 показано сечение А-А очистной установки по фиг. 1 на этапе заполнения биореактора.Fig. 3 shows a section A-A of the treatment plant according to Fig. 1 at the stage of filling the bioreactor.
На фиг. 4 показан разрез А-А в фазе осаждения.Fig. 4 shows section A-A in the precipitation phase.
На фиг. 5 показан разрез А - А в фазе разгрузки.Fig. 5 shows section A - A in the unloading phase.
Примеры реализации изобретенияExamples of implementation of the invention
Сточные воды поступают в накопительный резервуар 1 по трубе 2. Уровень сточных вод в накопительной емкости 1 повышается от минимального уровня 5 до максимального уровня 6, и эти уровни регистрируются измерительным устройством 4, состоящим, например, из поплавка или датчика давления, ультразвука и другие устройств обнаружения. Биореактор 8 заполнен до уровня 18 и аэрируется системой аэрации 14. На этом этапе очистки также целесообразно аэрировать накопительную емкость 1 системой аэрации 22. После достижения максимального уровня 6 аэрация биореактора 8 заканчивается и фаза осаждения происходит, когда ил в биореакторе 8 оседает на дне и впоследствии образует слой 12 ила, который отделяется от слоя 13 очищенной воды. По истечении времени, необходимого для отстаивания, которое обычно превышает 20 мин, наступает фаза сброса, когда включается насос для сточных вод 3, который перекачивает воду из накопительного резервуара 1 в соединительную трубу 7, а затем по вертикальной трубе 9 сточные воды поступают в нижний уровень реактора 8. Уровень воды в накопительном резервуаре 1 постепенно снижается до минимального уровня 5, откачиваемые сточные воды проталкивают уже очищенную воду вверх к насосу чистой воды 10 и таким образом замещают уже откачанную очищенную воду из биореактора 8, тем самым поддерживая стабильный уровень воды 18 в биореакторе 8 за весь период откачки.The wastewater enters the storage tank 1 through the pipe 2. The wastewater level in the storage tank 1 rises from the minimum level 5 to the maximum level 6, and these levels are recorded by the measuring device 4, consisting of, for example, a float or a pressure sensor, ultrasound and other detection devices. The bioreactor 8 is filled to a level of 18 and is aerated by the aeration system 14. At this stage of purification, it is also advisable to aerate the storage tank 1 by the aeration system 22. After reaching the maximum level 6, the aeration of the bioreactor 8 ends and the sedimentation phase occurs when the sludge in the bioreactor 8 settles to the bottom and subsequently forms a sludge layer 12, which is separated from the purified water layer 13. After the time required for settling, which usually exceeds 20 minutes, the discharge phase begins, when the wastewater pump 3 is switched on, which pumps water from the storage tank 1 into the connecting pipe 7, and then through the vertical pipe 9 the wastewater enters the lower level of the reactor 8. The water level in the storage tank 1 gradually decreases to the minimum level 5, the pumped out wastewater pushes the already purified water upward to the clean water pump 10 and thus replaces the already pumped out purified water from the bioreactor 8, thereby maintaining a stable water level 18 in the bioreactor 8 for the entire pumping period.
Очищенная вода насосом 10 подается из подповерхностного слоя на сброс 16. При большом притоке из накопительного резервуара 1 в биореактор слив очищенной воды также происходит через предохранительный сброс 11, который снабжен прорезной стенкой 17. Это предотвращает просачивание плавающих на поверхности 18 воды в биореакторе 8 примесей в уже очищенные воды. Перед предохранительным переливом 20 также ставится прорезная стенка 19, препятствующая попаданию в биореактор 8 грубых плавучих примесей.The purified water is fed by pump 10 from the subsurface layer to discharge 16. In case of a large inflow from the storage tank 1 into the bioreactor, the discharge of purified water also occurs through the safety discharge 11, which is equipped with a slotted wall 17. This prevents impurities floating on the surface 18 of the water in the bioreactor 8 from leaking into the already purified water. A slotted wall 19 is also installed in front of the safety overflow 20, preventing coarse floating impurities from entering the bioreactor 8.
Насос 10 для чистой воды обычно представляет собой воздушный насос, как и насос 3 для сточных вод. Уровень воды 18 в биореакторе 8 во время фазы слива поддерживается на постоянном уровне, либо незначительно колеблется на уровне безопасного перелива 11. Перед тем, как закончится фаза слива и начнется следующая фаза наполнения, необходимо, чтобы уровень воды 18 в реакторе 8 должен был опущен ниже уровня 11 безопасного перелива.The pump 10 for clean water is usually an air pump, as is the pump 3 for waste water. The water level 18 in the bioreactor 8 is maintained at a constant level during the draining phase, or fluctuates slightly at the safe overflow level 11. Before the draining phase ends and the next filling phase begins, it is necessary that the water level 18 in the reactor 8 must fall below the safe overflow level 11.
Во время фазы заполнения целесообразно аэрировать накопительный резервуар 1 с помощью аэрационного устройства 22. После завершения фазы осаждения и перед следующей фазой заполнения биореактора 8 откачивается избыточный ил насосом для ила 21 в накопительный резервуар 1 или в отдельный резервуар - илосборник 23.During the filling phase, it is advisable to aerate the storage tank 1 using the aeration device 22. After the sedimentation phase is completed and before the next filling phase of the bioreactor 8, excess sludge is pumped out using the sludge pump 21 into the storage tank 1 or into a separate tank - sludge collector 23.
Claims (3)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZPV2022-380 | 2022-09-07 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA049802B1 true EA049802B1 (en) | 2025-04-30 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102642884B (en) | Oil-contained sewage treatment method and eddy energy fast-cyclone separating system of special equipment for method | |
| US2324400A (en) | Liquid clarification | |
| KR101637562B1 (en) | Apparatus for treating rain water | |
| CN202625977U (en) | Purification and recycling device for mine and sewage | |
| CN102834361B (en) | Process for wastewater treatment and apparatus for carrying out the process in a batch reactor | |
| RU123771U1 (en) | HOUSEHOLD WASTE WATER TREATMENT STATION | |
| GB2374297A (en) | Dynamic sedimentation system | |
| KR100473885B1 (en) | spontaneous-floating type decanter and decanting method thereby | |
| CZ36434U1 (en) | Household sewage treatment plant | |
| EA049802B1 (en) | METHOD OF PURIFYING MUNICIPAL WASTEWATER AND EQUIPMENT FOR ITS IMPLEMENTATION | |
| RU2568702C1 (en) | Device for adjustment of flow and treatment of waste water | |
| US20240076220A1 (en) | Method of Wastewater Treatment and Apparatus for its Realization | |
| RU2055816C1 (en) | Septic | |
| JPH10296251A (en) | Method for regulating sludge in sewage treatment tank | |
| CN214270281U (en) | Air supporting deposits integration sewage treatment device | |
| CN219489672U (en) | Oil-containing waste liquid separating device | |
| RU2016849C1 (en) | Settling tank | |
| CN104071963A (en) | Radial-flow air-flotation thickening apparatus for sludge | |
| JP2004188255A (en) | Oxidation ditch | |
| RU2784170C2 (en) | Installation and method for purification of urban wastewater | |
| RU93081U1 (en) | DEVICE FOR SEDIMENTATION AND TRANSMISSION OF WASTE WATER AFTER RINSING FAST FILTERS | |
| SU1353738A1 (en) | Device for purifying surface discharge | |
| JP2000246245A (en) | Waste water treatment apparatus | |
| RU137550U1 (en) | CLEAN WASTE WATER TREATMENT WITH VARIABLE FLOW REACTOR | |
| SU937351A1 (en) | Apparatus for biochemically purifying effluents |