Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО АДСОРБЦИОННО-БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Изобретение относится к биологической очистке сточных вод и может быть использовано на очистных сооружениях промышленных предприятий.

Прототипом является устройство адсорбционно-биологической очистки, основанное на использовании активного угля в качестве сорбента и содержащее технологически связанные между собой бункер порошкообразного активного угля (ПАУ), емкость для приготовления суспензии ПАУ в воде, аэротенк, вторичный отстойник, илоразделитель, регенератор активного ила (Сироткин А.С., Понкратова С.А., Шулаев М.В. Современные технологические концепции аэробной очистки сточных вод. - Казань: Казан. гос. технол. ун-т., 2002, с. 19, рис. 1.1).

Основным недостатком известного устройства является то, что отработанный активный уголь требует регенерации его сорбционной емкости, которая заключается в длительной высокотемпературной (750-850°C) обработке углей в среде водяного пара и азота, что является энергозатратным процессом.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является устранение указанного недостатка прототипа.

Техническим результатом является снижение энергозатрат, связанных с регенерацией активного угля.

Технический результат достигается тем, что устройство адсорбционно-биологической очистки сточных вод промышленных предприятий, содержащее технологически связанные между собой линию подачи сточных вод, аэротенк-смеситель, вторичный отстойник, бункер избыточного активного ила с линией отвода осадка в шламонакопитель, камеру разбавления очищенных сточных вод с линией сброса очищенных сточных вод, при этом бункер избыточного активного ила соединен с аэротенком-смесителем, который в свою очередь соединен с линией подачи сжатого воздуха, причем вторичный отстойник соединен с камерой разбавления очищенных сточных вод, согласно настоящему изобретению снабжено узлом осушки и помола карбонатного шлама, состоящим из последовательно соединенных линии подачи карбонатного шлама, приемного стационарного бункера, ленточной сушилки, соединенной с линией подачи горячего воздуха, дезинтегратора, бункера запаса, автоматического дозатора-разбрасывателя, который соединен с аэротенком-смесителем, при этом автоматический дозатор-разбрасыватель выполнен с возможностью веерообразного поверхностного внесения карбонатного шлама в аэротенк-смеситель, причем аэротенк-смеситель выполнен с возможностью осуществления адсорбционно-биологической очистки сточных вод при помощи карбонатного шлама, вторичный отстойник выполнен с возможностью совместного отстаивания активного ила и карбонатного шлама, а бункер избыточного активного ила выполнен с возможностью приема и хранения карбонатного шлама.

Таким образом, технический результат достигается заменой активного угля на более энергоэффективный материал - карбонатный шлам, который направляется на дополнительную подготовку, включающую в себя осушку и помол, при сохранении эффективности адсорбционно-биологической очистки сточных вод промышленных предприятий по показателю ХПК, БПК₅.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлено предлагаемое устройство адсорбционно-биологической очистки сточных вод промышленных предприятий.

На чертеже цифрами обозначены:

1 - аэротенк-смеситель,

2 - вторичный отстойник,

3 - бункер избыточного активного ила,

4 - камера разбавления очищенных сточных вод,

5 - приемный стационарный бункер,

6 - ленточная сушилка,

7 - дезинтегратор,

8 - бункер запаса,

9 - автоматический дозатор-разбрасыватель,

10 - линия подачи сжатого воздуха,

11 - линия подачи горячего воздуха,

12 - линия подачи сточных вод,

13 - линия отвода осадка в шламонакопитель,

14 - линия сброса очищенных сточных вод,

15 - линия подачи карбонатного шлама.

Устройство адсорбционно-биологической очистки сточных вод промышленных предприятий содержит технологически связанные между собой линию 12 подачи сточных вод, аэротенк-смеситель 1, вторичный отстойник 2, бункер 3 избыточного активного ила с линией 13 отвода осадка в шламонакопитель, камеру 4 разбавления очищенных сточных вод с линией 14 сброса очищенных сточных вод.

Бункер 3 избыточного активного ила соединен с аэротенком-смесителем 1. Аэротенк-смеситель 1 соединен с линией 10 подачи сжатого воздуха. Вторичный отстойник 2 соединен с камерой 4 разбавления очищенных сточных вод.

Отличием предлагаемого устройства адсорбционно-биологической очистки сточных вод промышленных предприятий является то, что оно снабжено узлом осушки и помола карбонатного шлама. Узел осушки и помола карбонатного шлама состоит из последовательно соединенных линии 15 подачи карбонатного шлама, приемного стационарного бункера 5, ленточной сушилки 6, соединенной с линией 11 подачи горячего воздуха, дезинтегратора 7, бункера 8 запаса, автоматического дозатора-разбрасывателя 9. Автоматический дозатор-разбрасыватель 9 соединен с аэротенком-смесителем 1.

Автоматический дозатор-разбрасыватель 9 выполнен с возможностью веерообразного поверхностного внесения карбонатного шлама в аэротенк-смеситель 1. Аэротенк-смеситель 1 выполнен с возможностью осуществления адсорбционно-биологической очистки сточных вод при помощи карбонатного шлама. Вторичный отстойник 2 выполнен с возможностью совместного отстаивания активного ила и карбонатного шлама. Бункер 3 избыточного активного ила выполнен с возможностью приема и хранения карбонатного шлама.

Устройство адсорбционно-биологической очистки сточных вод промышленных предприятий работает следующим образом.

Исходные сточные воды после механической очистки поступают по линии 12 подачи сточных вод в аэротенк-смеситель 1, где происходит их адсорбционно-биологическая очистка с использованием карбонатного шлама и микроорганизмов активного ила. Сжатый воздух подается в аэротенк-смеситель 1 по линии подачи 10 и распределяется по всему его объему, перемешивает сточные воды с активным илом и насыщает их кислородом, необходимым для жизнедеятельности микроорганизмов.

Карбонатный шлам направляется по линии 15 подачи карбонатного шлама в приемный стационарный бункер 5. Приемный стационарный бункер 5 карбонатного шлама соединен с шнековым питателем (на чертеже условно не показан). Объем бункера 5 обеспечивает хранение и запас шлама на 30 суток. Шнековый питатель дозирует карбонатный шлам для подачи на ленточную сушилку 6.

Ленточная сушилка 6 представляет собой многоуровневую перфорированную транспортерную ленту, по которой высушиваемый продукт пересыпается с верхнего уровня на последующий уровень. Ленточная сушилка 6 выполнена в виде бесконечного конвейера, имеющего туннельную теплоизолированную конструкцию, двигающегося со скоростью порядка 0,3-0,5 м/мин. При помощи шнекового питателя обеспечивается равномерное распределение карбонатного шлама на транспортерной ленте.

В качестве сушильного агента выступает горячий воздух. Горячий воздух проходит по линии 11 через слой засыпанного карбонатного шлама. Сушка происходит при температуре порядка 120°C.

Далее шнековым питателем высушенный шлам подается на дезинтегратор 7 (типа ДМ-3). Дезинтегратор 7 представляет собой стержневую дробилку для измельчения сыпучих и зернистых материалов, в которой происходит размол шлама до размеров не более 0,1 мм (применим для измельчения известняка).

Высушенный размолотый карбонатный шлам подается в бункер 8 запаса, рассчитанный на сменный объем выработки.

Подготовленный карбонатный шлам подается на автоматический дозатор-разбрасыватель 9 периодического действия (типа N-049). Дозатор-разбрасыватель 9, представляющий собой двухдисковый центробежный аппарат, предназначен для поверхностного внесения карбонатного шлама в аэротенк-смеситель 1.

Карбонатный шлам из бункера 8 запаса через дозатор-разбрасыватель 9 при помощи подающего устройства поступает на центробежный диск, который распределяет его веерообразным потоком по поверхности воды по всей ширине аэротенка-смесителя 1.

В аэротенке-смесителе 1 происходит адсорбционно-биологическая очистка сточных вод. Смесь сточных вод с активным илом и карбонатным шламом из аэротенка-смесителя 1 поступает во вторичный отстойник 2 для отделения активного ила и карбонатного шлама от очищенных сточных вод.

Осевший во вторичном отстойнике 2 активный ил совместно с карбонатным шламом удаляется илонасосами в бункер 3 избыточного активного ила и карбонатного шлама, из которого возвратный активный ил совместно с карбонатным шламом центробежным насосом подается в аэротенк-смеситель 1.

Карбонатный шлам в аэротенке-смесителе 1 сорбирует на своей поверхности микроорганизмы активного ила, образуя биопленку и, тем самым, очищает сточные воды за счет совместного применения процесса адсорбции и биологического окисления. После бункера 3 осадок по линии 13 направляется в шламонакопитель. Сточные воды, осветленные во вторичном отстойнике 2, поступают в камеру 4 разбавления сточных вод и далее через рассеивающий выпуск по линии 14 сброса очищенных сточных вод поступают в водоем.

Таким образом, использование предлагаемого изобретения по сравнению с прототипом позволит снизить энергозатраты, связанные с регенерацией активного угля путем замены его на более энергоэффективный материал - карбонатный шлам, который направляется на дополнительную подготовку в узел осушки и помола, при сохранении эффективности адсорбционно-биологической очистки сточных вод промышленных предприятий по показателю ХПК, БПК₅.