Zařízení pro biologické čištění odpadních vod obsahujících uhlíkaté a dusíkaté látky

Číslo patentu: 228208

Dátum: 15.03.1986

Autori: Mackrle Svatopluk, Dračka Oldřich, Mackrle Vladimír

Je ešte 9 strán.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Zařízení pro biologické čištění odpadních vod, obsahujících uhlíkaté a dusíkaté látky. Denitrifikační prostor je spojen s přívodem surové vody, vytvořeným v nádrži se svislým válcovým pláštěm. V nádrži je vytvořen také separační prostor pro fluidní filtraci, který je napojen na denitrifikační prostor prostřednictvím odvodu aktivního kalu. S denitrifikačním prostorem nádrže je spojen aktivační prostor, vytvořený v další nádrži s válcovým pláštěm, opatřeným aeračními elementy.

Text

Pozerať všetko

vynález se týká zařízení pro biologické čištění odpadních vod, obaahujících uhlíkaté a duaíkaté látky, prostřednictvím aerobní aktivace a nitrifikace a anaerobní denitrifikace jednotným aktivovaným kalem.Zařízení je vhodné zvlált pro komplexní čištění aplaäkových vod při jejich vypouětění do stojatých vod, nebo pro zpracování odpadních vod s vysokým obsahom čpavku a organického vázanáho dusíka, jako je např. kejda hospodářsłďch zvířat.Procesy odstraňovaní duaíkatých látek v odpadních vodách současně e odstraňováním uhlíkatých látek jsou v technologii čištění vody známé a využívaná. Nejvíce používanou technologií pro dosažení tohoto cíle je metoda jednotného aktivovaného kalu střídavě vyataveného aerobnímva anaerobním podmínkam.U těchto komplexních způsobů čištění vody probíhají v aerobním aktivačním procesu enzymatické oxidační procesy organických látek a oxidace amoniaku na dusičnany a v anaerobw ní části procesu pak redukce duaičnanů za prítomnosti organických uhlíkatých látek, jako donátorů vodíku na plynný duaík. Jsou známé i podmínky účinného průběhu nitrifikačních a denitrifikačních procesů, z nichž nejdůležitéjší je teplota v rozmezí 13 až 35 °C, vhodné pH a zejména dostatočné ataří kalu, zajiětující potřebnou kcncentraci nitrifikačních a,denitrifikaćních mikroorganismů v aktivovaném kalu.Při čiltění odpadních vod se současným odstraňováním dusíkatých látek se doposud nejčastěji používají klasická zařízení. u kterých vlastní procesy aerobní ektivace i anaerobní denitrifikace probíhají v samostatných oddelených nédržích, separace aktivovaného kalu je provaděna sedimcntací v samostatné aedimantační nádrži, ze ktoré je oddelený aktivovaný kal přečerpávén zpět do prvního stupně v procesu čištění vody.Existují různé kombinace zapojení čiatících nádrží, případně i s přidávéním eekundar~ ních živín. Jako najvhodnejší kombinace se prcsadilo zapojení dvou čiatících nádrží za. sebou, z nichž první obsahuje denitrifikaci a druhé aktivaci. přičemž surová voda přichází do denitrifikaco, z aktivace se voda rccirkuluje do denitrifikace a rovněž aktivovaný kal,separovaný aediaentací, se prečerpévé do denitrifikace. Uvedená kombinace se proaadila vzhledem ke své jednoduchosti a vzhledem k tomu, že nevyžaduje přidávání sekundárníoh živin.Byla též navržena zařízení, ktoré pro uvedené čištění používají separaci aktivovanáho kalu fluidní filtrací se samočinným vracením aktivovaného kalu do procesu. Tato zařízení rovněž používají anaerobní denitrifikace s přívodem surové vody a aerobní aktivaci a recirkulací čiitěné vody z aktivace do denitrifikaca. Vzhledem k tomu, že při tomto procesu je voda, ze které je aeparovén aktivovaný kal, odvádärna do separace z aerobní aktivaca, je eeparace umístěna nad aerobní aktivací a aeparovaný aktivovaný kal je vracen do aerobní aktivaca a do denitrifikace se dostáva uvedenou recirkulací.Uvedená nm zařízení mají vlak různé nevýhody. U vsech téchto zařízení vyžaduje denitrifikační prostor míchéní pro udržení aktivovanáho kalu v suspenzi. Známa zarízení mají poměrně nízw specifický výkon a značnou závislost na klimatických pomeroch. V důsledku poměrně nízká efektívnosti separace aedimentací je v těchto zaříseních dosahovana nepříli vysoké koncentrace aktivovanáho kalu. Protože procesy nitrifikaca/denitrifikace značné závisí na staří kalu, musí být pro dosažení dostatočné velikosti tohoto parametru použitý velké specifické objemy zarízení, což znamená nízký apecificw výkon. Velké objemy zařízení se negativně projevují jednak ve vysoké cene zařízení, jednak ve značne velké výmene tepla s okolím, col vzhledem k taplotní zdvislosti procesů nitrifikacg/denitrifikaíce je silne nepříznivé, zejména v zimním období.U zařízení se separací aktivovaného kalu fluidní filtrací je sice koncentrace aktivovanáho kalu v zařízení doati vysoke, ale koncentrace v denitrifikaci nižší než v aerobní aktivaci, protože aktivovaný kal, jak bylo již uvedena. se dostává do denitrifikace recir 3 v 228208lmlací z aerobní aktivace. Další nevýhodou těchto zařízení jsou problémy s likvidací pěny,která vzniká na hladině aerobní aktivace obzvláště při čištění koncentrovanýsh odpadníoh vod. v důsledku toho, že volná hladina aerobní aktivaco je podstatne senden separscí,umístěnou nad touto ektivací.vynález si klade za oíl vytvořit zařízení, jež odstraňují nedostatky znáuúch řešení a jež umožňují podstatnou intenzifikaoi procesu čištění, dále pak účinné rozrušování pěny tvořící se v aerobním aktivačním prostoru, spolehlivou funkci i při nízkých teplotách a zařízení, jež jsou i výrobné a provozně jednoduché, s možností snadného přiapdsobení i rozdílným nebo kolísavým podmínkám.Podstata vynálezu spočívá v tom, že nad denitrifiksčním prostorem nspojeruhn na prívod surová vody e vytvořeným v nádrži přednostně se svislým válcovým pláštěm je v téže nádrži vytvořen separační prostor pro fluidní filtraci, napojený na odtok a oddělený od denitrifíkačního prostoru šilunou dělicí stenou s výhodou kuželovitou, kterýžto separsční prostor je propojen s denitrifikačním prostorem prostřednictvím kalověho odvodu, přičemž s denitrifikačním prostorem nádrže je propojen aktivační prostor, vytvoření v další nádrži přednostně s válcovým pláštšm a opatřený provzdušňovscími elementy a výstupem napojením na přívod do separačniho prostoru.Podle jiného provedení podle vynálezu nádrž, v níž je vytvořen denitrifiksční prostor,nad nímž je separační prostor a nádrž, v níž je vytvořen aktivační prostor, jsou uspořádány tak, že nádrž, v níž je vytvořen denitririksční prostor, nad nimž je separační prostor, je umístěna v nádrži, v níž je vytvořen aktivsční prostor.U dalšího provedení podle vynálszu je kalový odvod vytvořen trubkou, navazující na spodní okraj šikmé dšlicí stěny směrem dolů.Dalším význakem je, že kalový odvod je vyveden až do spodní části denitrifikačního prostoru, nebo že je zakončen tangenciálním vyústěním, jež je uspořádáno v rozdělovací prostoru mezi rozšířením a protilehlou částí kőnického dna, a dále že v separačním prostoru je uspořádán přívod aktivsční směsi, vytvořený jako svislé trubice, s výhodou kosxiální s osou nádrže.Jinym význakem je, že v přívodu aktivační směsi je uspořádán přívod surové vody, jehož vyústšní sahá do kelového odvodu. iVýhodné řešení je to, podle něhož přivod aktivační směsi je tvořen prostorem lezi spodní vnější částí šikmě dčlicí stěny a protilehle uspořádanou oddělovací stěnou, v jejíž horní části jsou vytvořeny otvory, tvořící odvod aktivační směsi, přičemž na spodní okraj oddělovací stěny navazuje kalový odvod.Pro dobrou funkci je výhodné řešení, kde propojení denitrifiksčního prostoru s aktivsčním prostorem je vytvořena odvodem aktivační směsi, čerpadlem a výtlskem, jehož hubice je vyvedens do aktivačního prostoru, s výhodou nad volnou hladinu aktivační směsi.Je rovněž výhodné řešení, kde propojení denitrifikačního prostoru s aktivsčním prostorem je tvořeno průchody, vytvořenými v horní části svislého válcového plášte, popř. i spodními průchody, vytvořenými ve spodní části svislého válcového pldště, popř. kde propojení denitrifikačního prostoru s aktivsčním prostorem je tvořeno odvodem, zavedeným pod kónické dno s otvory, přičemž odvod směsi je v ektivačním prostoru zskončeném msmutkovýmPodle vynálezu je dále aktivační prostor s denitrifikačním prostoren propojen regulačním obtokem bud přímo, nebo prostřednictvím regulačního přepadu, popř. i částí odvodu akti vační směsi a kalového odvodu.Příklady provedení podle vynálezu jsou schemeticky znázorněny na pripojených vyobrszeních, kde obr. 1 představuje svislý osový řez zařízením uspořádaným ve dvou samostatných nádrlích, umístěnýeh vedle sebe, obr. 2 svisly řez zařízením, rovněž se dvłms vedle sebe uapořádanými nádrlsmi jináho provedení, obr. 3 svislý osový řez monoblokovým provodením, v němž jsou obě nádrže uspořádány souose, obr. 4 a 5 pak jiná monobloková provedení, rovněž ve svislám osovém řezu.U provedení podle obr. I je enaerobní denitrifikační prostor § v nádrži se svislýll válcovym pláětěm 1 umístän vedle nádrže tvořené válcovým pláätám l|l, v danám případě rovněž svislým víkem 54 a dnom I 9 Q, obsahující aerobní ektiveční prostor 2 s volnou hladinou 11 §. V nádrži se svislým válcovym pláětěm | je v její horní části äikmou dělicí stčnou 3,v daném případě kuželovitou, vytvořen separační prostor 1 pro fluidní filtrsci, opetřený ve své spodní části kelovým odvodem 13 pro odvod separovaného kelu, pod nímiąje umístěns clona AQ, překrývející kolmąý prdmět vyústění kelového odvodu u.Anserobní dentrifiksční prostor § je dole vymesen kőniolq směrem dolů se zuiujícímdnem so, opatřeným u spodku výpustí mi e odvodem | 13 v sktivsční smlsi nepojeným ne čerpadlo 22, sloužící jako zdroj cirkulsce v uzevřenčm cirkulsčním okruhu sktivsční smčsi mezi anaerobním denitrifiksčním prostorem 5 e serobním ektivečním prostoru ž.Výtlak 23 čerpadla 2 Q je zeústčn hubicí 31 s výhodou do protipinováho prostoru 25 vytvoreného váloovým pláětěm J 11 nad volnou hladinou Ľ v eerobním sktivsčním prostoru až. Aktiveční prostor 5, má ve dn |Q 9 výpust LQZ e je opetřen pneumaticldm provsduiňovecín systémem sestávejícím z neznázornłného známeho dmychadle, rosvádłčo § 51 vzduchu s provzduiňovscích elementd 25.U volné hladiny 11 § eerobního aktivsčního prostoru i je umístinrogulsční new přepad 53. ze kterého je odděleně vyveden odvod ui ektivovaná směsi do přívodu Q, e tím 1 do separačního prostoru 3, dále regulační obtok L 1, ktorý je zadstěn tangenciálně pod Biknou dělicí stěnu 2 do denitrifikačního prostoru á a dále pak odvod 5 § prebytočného ektivovanáho kalu, vyvedený mimo zařízení.Přívod § do seperečního prostoru 3 je ukončen nad jeho spodní částí, přičemž spodní hrana 1 | prívodu § e dělicí stene 2 vytváří vstup do seperečního prostoru 3. Ned vstupom La je odplyňovecí kužel 2 propojen s přívodem § odvzdulčovscími otvory 12. V úrovni hlediny ,IQ sepsrečního prostoru J je umístěn sběrný žlsb 32, opstřoný odtokes 31 vyčiitčná vody. Vrcholová část denitrifiksčního prostoru á je opstřsns odplyňovscími trubksli u.Popssná zařízení pracuje následovně surová vode je vedens přívodem 11 surová vody přes regulační přeped 11 do denitrifiksčního prostoru á regulsčním obtokon LH.Aktiveční smie cirkuluje v podstetl v uzevřeněm eirkulečním okruhu, do něho je seřazen anserobní denitriíiksční prostor § s eerobní ektiveční prostor ž. Pritom dochází k oxideci čpevku obsmžsnáho v odpední vodä e redukci dusitsnů o dusičnenů ne plynný dusík ensymatickou činností mikroorganismů sktivovsnáho kslu, s tín k odstrenlní dusíkstých látek ze znečiětěná vody.odvod 112 ektivečni snčsi z esrobního ektivsčního prostoru i jo nspojon na známý roguleční přeped 14 do něj istí výstup 11.2, s je připojen na sopersční prostor 1 přes přívod §, přičemž aktivovaný kel, seehycenj vo fluidní filtreci v sepuačním prostoru j, je automaticky gravitsčně vrscen do denitrifikeěního prostoru § kslovým odvodom n, a tím do řečeněho uzevřenáho cirĺtulečního okruhu.Jelikož účinnost denitrifiksce je v tomto propojení závislá na intonsiti cirkulsce v uzevřeném cirkulačním okruhu, je intenzita cirkulsoo vydane na desetindsobek průtok-u surové vody. Toto zvýšená množství cirkulmce je vedono mimo přívod § do separočního pro 5 228208storu 3, s použitím regulačního obtoku LM z důvodů odstranění ruěivých vlivů, ktoré by měla zvýšená intenzita proudění v přívodu § na fluidní filtraci v separačním prostoru 3.Pro přítok do separace je optimální cca dvojnásobne množství přítoku surové vody do zařízení, což zaručuje optimální funkci sepsrace ve fluidním filtru. Pro rozdělení aktivečuí směsi odtěkající z aerobního aktivačního prostoru 5 výstupem už slouží zmíněný regulační přepad 24 ktorý mimo rozdělení aktívační směsi na přívod Q do separačního prostoru 1 a na regulační obtok LL zajiätuje i prostřednictvím odvodu 56 prebytočného aktivačního kalu jeho odvod mimo zařízení.Tangenciálně zaústěsiý regulační obtok ľ vytváří v anaerobním denitrifikačním prostoru 6 krouživá sestupně proudäní, do kterého je přimísen separovaný aktivovaný kel, vracející se do separačního prostoru 1 kalovým odvodem L 1. Clona já zabraňuje pronikání plynu z denitrifikačního prostoru á do separačního prostoru 3, a současně napomáha rovnoměrnému rozmísení vracenáho aktivovaného kalu do aktivační směsi v tomto prostoru.Aktivační směs je odebírána ze spodní kőnicky se zužující části aktivačního prostoru 5 odvodem 113 sktivační směsi. Recirkulace aktivační směsi je u příkladného zařízení využíváno současně i pro rozruěování pěny vznikající u odpadních vod s větší koncentrací povrchové aktivních látek při provzdulňování pneumaticldm.provzduäňovacím systémem, a to postřikem v protipěnovám prostoru až, vytvořeném nad volnou hladinou 1 | 6. Potřebný tlak pro postřik plny so dosahuje použitím čerpadla § 51, pro vytvoření postřiku je použito vhodné hubice 21.Vyčiätěná voda, zbavend jak uhlíkatých, tak dusíkatých látek, je po separaoi aktivovaněho kelu ve fluidním filtru odebírána v hladině 32 sběrnými žlaby 32 a odtokem 31 je odváděna mimo zařízení. Vyloučeně plyny uvolňovaně z denitrifikačního prostoru á odplyňovacími trubkami 35, plyny vyloučené na spodní straně 11 přívodu § jsou shromažčovány v odplyňovacím kuželi 2 a odváděny odvzduěňovacími otvory lg do prívodu § a dále do volné atmosféry. Vypouětění denitriľikačního prostoru § je provaděno výpustí m a vypouštění aktivačního prostoru i výpuatí LL. Provzduäňování aktivačního prostoru i je pneumatické a použitím známých provzduäňovacích elementů 2 §, napojených rozváděčem § 51 vzduchu na neznázorněný zdroj stlačenáho vzduchu.Popsané zařízení je určeno pro čištění silně znečiätěných odpadních vod s vysokým obsahom uhlíkatých a dusíkatých a povrchové aktívních látek, např. ícejdy hospodářských zvířat.Technické řešení aparátu pro komplexní čištění vody podle vynálezu může být při zachování základních prvků provedeno i jinak. Příklad takové modifikace zařízení podle vynálezu je zobrazen na obr. 2.Zařízení podle obr. 2 sestava ze dvou nádrží prednostné se svislým válcovým pldštěm | a 111. V nádrži s pláětěm | je v její horní části vytvořen separační prostor 3, pro fluidní filtr-oci, napojený na odtok 1 L a oddelený od denitrifikačního prostoru 6 šilnnou dělicí stenou z, s výhodou kuželovitou. Přívod s sktivační směsi do separačního prostoru 3 je tvořen prstenoovým prostor-em mezi spodní vnější částí šikmé dělicí stěny g a protilehle uspořádanou oddělovací stěnou La, v jejíž horní časti jsou vytvořeny otvory L 2, napojené na odvod 11 i aktivační směsi. Na spodní okraj oddělovací stěny Lg navazuje směrem dolů kalový odvod L 3, který zasahuje do spodní části denitrifikačního prostoru 6.S denitrifikačním prostorsm § je propojen aktivační prostor i, vytvorený v další nádrži prednostné s válcovým pláštěm Lu, kteráu tohoto provedení je umístěne vedle nádrže s válcovým pláltěm 1. K tomuto propojení slouží odvod aktivační směsi opatřený čerpadlem ZQ, např. mamutkovitáho typu, umístěným přímo v aktivačním prostoru i. Aktivační prostor 2 je opatřen odvzduěňovacími elementy 25 napojenými na neznazorněny zdroj stlačeného

MPK / Značky

Značky: obsahujících, zařízení, čištění, biologické, odpadních, uhlíkaté, dusíkaté, látky

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/17-228208-zarizeni-pro-biologicke-cisteni-odpadnich-vod-obsahujicich-uhlikate-a-dusikate-latky.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Zařízení pro biologické čištění odpadních vod obsahujících uhlíkaté a dusíkaté látky</a>

Podobne patenty