CS266001B1

CS266001B1 - Method of activation process in biological wastewater treatment

Info

Publication number: CS266001B1
Application number: CS861769A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Ing Korejs
Original assignee: Korejs Jaroslav
Priority date: 1986-03-14
Filing date: 1986-03-14
Publication date: 1989-11-14
Also published as: CS176986A1

Abstract

Vzhledem k rostoucí eutrofizaci povrchových vod je stále častěji vyžadována při biologickém čištění odpadních vod denitrifikace. Podle vynálezu se ekonomicky zvýhodňuje u malých aktivačních čistíren proces denitrifikace tak, že se střídavě zavádí v dolní části aktivační nádrže promíchávání aktivační směsi s koncentrací rozpuštěného kyslíku větší než 0,5 mg/1 a promíchávání aktivační směsi s koncentrací rozpuštěného kyslíku menší než 0,5 mg/1 až nula a přitom je v horní části aktivační nádrže zavedeno prakticky trvale promíchávání aktivační směsi s koncentrací rozDue to the increasing eutrophication of surface waters, denitrification is increasingly required in biological wastewater treatment. According to the invention, the denitrification process is economically advantageous in small activation treatment plants by alternately introducing in the lower part of the activation tank mixing of the activation mixture with a dissolved oxygen concentration greater than 0.5 mg/1 and mixing of the activation mixture with a dissolved oxygen concentration less than 0.5 mg/1 to zero, while in the upper part of the activation tank practically permanent mixing of the activation mixture with a dissolved oxygen concentration

Description

Vynález se týká způsobu aktivačního procesu při biologickém čištění odpadních vod především v malých hlubších nádržích za probíhající nitrifikace a denitrifikace.The invention relates to a process for the activation process in the biological treatment of waste water, in particular in small, deeper tanks with ongoing nitrification and denitrification.

Dosud se proces nitrifikace a denitrifikace provádí tak, že odpadní vody a kaly jsou vedeny do jednotlivých oddělených zón vedle sebe, ve kterých se podle svého účelu trvale promíchává aktivační směs, jednak při udržování koncentrace rozpuštěného kyslíku nad 0,5 mg/1 (tzv. zóna oxická) a jednak při udržování koncentrace rozpuštěného kyslíku pod 0,5 mg/1 až nula (tzv. zóna anoxická až anaerobní). Přitom je třeba do aktivačního prostoru sudržovanou koncentrací kyslíku pod 0,5 mg/1 až nula vracet pomocí čerpadla aktivovaný kal. Tímto způsobem se snižují nežádoucí vyšší koncentrace dusíku v odtoku, popř. i fosforu. Uvedený známý způsob se v CSSR používá v čistírně Hydrovit výrobce Vítkovických železáren a strojíren Klementa Gottwalda v Ostravě s kapacitou napojených obyvatel 500; pro menší čistírny se tento způsob nepoužívá, poněvadž není výrobně ekonomické konstrukční oddělování malých aktivačních nádrží spojené pak ještě s různými aeračními, popř. i míchacími prostředky. U velmi malých čistíren s výhodným propojením aktivačního a dosazovacího prostoru štěrbinou u dna nelze pak tohoto známého způsobu vůbec použít.Until now, the process of nitrification and denitrification is carried out in such a way that the waste water and sludge are led to individual separate zones next to each other, in which the activating mixture is permanently stirred according to its purpose. oxic zone) and on the one hand while keeping the dissolved oxygen concentration below 0.5 mg / l to zero (so-called anoxic to anaerobic zone). At the same time, the activated sludge must be returned to the activation space by means of a pump with an oxygen concentration of less than 0.5 mg / l to zero. In this way, undesirably higher nitrogen concentrations in the effluent or and phosphorus. This known method is used in CSSR in the Hydrovit treatment plant manufactured by Vítkovice Ironworks and Klement Gottwald Engineering Works in Ostrava with a capacity of 500 connected inhabitants; for smaller treatment plants, this method is not used, because the production-economical structural separation of small activation tanks is not connected with various aeration, resp. and mixing means. In the case of very small treatment plants with an advantageous connection of the activation and settling space by a slit at the bottom, this known method cannot be used at all.

Podstata způsobu aktivačního procesu při biologickém čištění odpadních vod záleží v tom, že nejméně v objemu dolní čtvrtiny výšky vody v aktivační nádrži se střídavě zavádí promíchávání aktivační směsi s koncentrací rozpuštěného kyslíku větší než 0,5 mg/1 a promíchávání aktivační směsi s koncentrací rozpuštěného kyslíku menší než 0,5 mg/1 až nula nejméně jedenkrát týdně, přičemž nejkratší interval promíchávání aktivační směsi s koncentrací rozpuštěného kyslíku menší než 0,5 mg/1 až nula je jedna hodina a současně se v objemu horní čtvrtiny výšky vody v aktivační nádrži zavádí promíchávání aktivační směsi s koncentrací rozpuštěného kyslíku větší než 0,5 mg/1 po dobu alespoň lOx delší než v objemu dolní čtvrtiny výšky vody v aktivační nádrži až trvale.The essence of the method of activation process in biological wastewater treatment is that at least in the volume of the lower quarter of the water in the activation tank, mixing of the activation mixture with dissolved oxygen concentration greater than 0.5 mg / l and stirring of the activation mixture with dissolved oxygen concentration is alternately introduced. less than 0.5 mg / l to zero at least once a week, the shortest interval for mixing the activating mixture with a dissolved oxygen concentration of less than 0.5 mg / l to zero being one hour and at the same time introducing water in the activating tank stirring the activating mixture with a dissolved oxygen concentration greater than 0.5 mg / l for at least 10 times longer than in the volume of the lower quarter of the height of the water in the activating tank until permanently.

Při promíchávání aktivační směsi s koncentrací rozpuštěného kyslíku větší než 0,5 mg/1 (dále jen promíchávání s aerací) se usaditelné látky nebo jejich převážná část udržují ve vodě ve vznosu a při promíchávání aktivační směsi s koncentrací rozpuštěného kyslíku menší než 0,5 mg/1 až nula (dále jen promíchávání) se může vytvářet i hustší fáze usaditelných látek u dna; promíchávání podle vynálezu může být způsobováno i jen samotným indukovaným prouděním z horní části nádrže. Při promíchávání s aerací se vytváří tzv. oxická zóna, ve které může v důsledku proměnného zatěžování odpadními vodami klesnout místy koncentrace rozpuštěného kyslíku v aktivační směsi i pod 0,5 mg/1. Při procesu s promícháváním se vytváří tzv. anoxická až anaerobní zóna s optimální koncentrací rozpuštěného kyslíku 0,3 mg/1 až nula. Denitrifikační proces je tu podporován usazujícími se organickými látkami surových odpadních vod a aktivovaného kalu, které do dolní části aktivační nádrže proniknou z části horní. Při čištění odpadních vod s velmi vysokým stářím kalu a vysokou nitrifikací může postačit popsané střídání promíchávání s aerací a promíchávání v dolní části aktivační nádrže i jen jedenkrát týdně, ale běžněji bude výhodnější zavádět uvedené střídání častěji, až denně. Při kratším intervalu promíchávání podle vynálezu než cca 2 hodiny nedochází již prakticky k význěmější dentirifikaci, případně ještě tehdy, je-li přitom interval zaváděného promíchávání s aerací velmi krátký, např. 15 minut. Záleží zde ovšem také na koncentraci aktivační směsi i její teplotě. Ke střídavému zavádění promíchávání s aerací může posloužit i pouhé čerpadlo nebo vrtule v dolní části aktivační nádrže způsobující ale dostatečnou výměnu aktivační směsi mezi dolní a horní částí aktivační nádrže. Horní a dolní část aktivační nádrže se pro využívání vynálezu nemusí konstrukčně oddělovat, ale v některých případech zejména u mělčích aktivačních nádrží může být částečné oddělení výhodné. Při způsobu podle vynálezu mohou být odpadní vody a kaly přiváděny nebo odváděny jak v horní tak v dolní části aktivační nádrže; optimální volba jednotlivých parametrů při využívání vynálezu tu závisí na komplexu daných podmínek. Vynález lze nejvýhodněji využívat v malých aktivačních nádržích do cca 200 m³ a zejména hlubších než cca 2,5 m.When mixing the activating mixture with a dissolved oxygen concentration greater than 0.5 mg / l (hereinafter referred to as aeration mixing), the settling substances or most of them are kept suspended in water and when mixing the activating mixture with a dissolved oxygen concentration less than 0.5 mg / 1 to zero (hereinafter only mixing) denser phases of settleable substances can be formed at the bottom; the agitation according to the invention can also be caused by the induced flow from the upper part of the tank alone. When mixing with aeration, a so-called oxic zone is created, in which, due to the variable load of wastewater, the concentration of dissolved oxygen in the activating mixture can fall below 0.5 mg / l. During the mixing process, a so-called anoxic to anaerobic zone is formed with an optimal dissolved oxygen concentration of 0.3 mg / l to zero. The denitrification process is supported here by settling organic substances of raw wastewater and activated sludge, which penetrate into the lower part of the activation tank from the upper part. When treating wastewater with a very high sludge age and high nitrification, the described alternation of mixing with aeration and mixing in the lower part of the activation tank may suffice even once a week, but more usually it will be more advantageous to introduce said alternation more often, up to daily. If the mixing interval according to the invention is shorter than about 2 hours, there is practically no significant dentirification, or even if the mixing interval with aeration is very short, e.g. 15 minutes. However, it also depends on the concentration of the activating mixture and its temperature. A mere pump or propeller in the lower part of the activation tank, but causing a sufficient exchange of the activation mixture between the lower and upper part of the activation tank, can also be used to alternately introduce mixing with aeration. The upper and lower parts of the activation tank do not have to be structurally separated for the use of the invention, but in some cases, especially in the case of shallower activation tanks, partial separation may be advantageous. In the process according to the invention, waste water and sludge can be fed or discharged in both the upper and lower part of the activation tank; the optimal choice of individual parameters in the use of the invention here depends on the complex of given conditions. The invention can be most advantageously used in small activation tanks up to about 200 m ³ and in particular deeper than about 2.5 m 3.

V následujícím je popsáno příkladné využití vynálezu v malé kruhové aktivační nádrži s obvodovou dosazovací nádrží propojenou u dna štěrbinou na vracení kalu do nádrže aktivační.The following describes an exemplary use of the invention in a small circular activation tank with a circumferential settling tank connected at the bottom by a slit for returning sludge to the activation tank.

266001*266001 *

Aktivační směs v aktivační nádrži byla trvale provzdušována ode dna, takže se dobře promíchávala a všude byl dostatek rozpuštěného kyslíku v rozmezí 0,6 až 2,5 mg/1. Přiváděné odpadní vody o průměrné teplotě 17° C byly čištěny s průměrným čistícím efektem 92% redukce BSK5 (biochemické spotřeby kyslíku pětidenní) a odtok vyčištěné odpadní vody obsahoval v průměru 45 mg/1 dusičnanů. Koncentrace aktivační směsi činila 5,3 mg/1 sušiny. Potom byl zaveden způsob podle vynálezu tak, že aktivační nádrž hluboká 3,5 m byla střídavě provzdušována jenom v hloubce 1,4 m pod hladinou po dobu 3 hodin a pak u dna nádrže po dobu 20 minut? tedy v dolní části aktivační nádrže bylo zaváděno podle vynálezu promíchávání s aerací střídavě vždy 20 minut a promíchávání po dobu 3 hodiny. Horní část aktivační nádrže (nejméně 1,4 m pod hladinou) byla trvale promíchávána s aerací s koncentrací rozpuštěného kyslíku v rozmezí 0,8 až 2,5 mg/1 a při promíchávání v dolní části aktivační nádrže (jen indukované proudění) se udržovala koncentrace rozpuštěného kyslíku 0,2 mg/1 až nula, v přechodné části uprostřed vysoké cca 0,4 m pak cca 0,5 mg/1. Při promíchávání s aerací po dobu 20 minut ode dna aktivační nádrže se pak udržovala v celé aktivační nádrži koncentrace rozpuštěného kyslíku 0,6 až 2,2 mg/1. Čistící efekt 92% redukce BSK5 byl plně zachován a v odtoku se snížila koncentrace dusičnanů na 14 mg/1. Přitom se dosáhlo cca 15% úspory elektrické energie. V této konstrukci aktivační čistírny s propojovací štěrbinou u dna mezi aktivační a dosazovací nádrží nelze dosud známý způsob denitrifikace vůbec použít. ·The activating mixture in the activating tank was permanently aerated from the bottom, so that it was mixed well and there was enough dissolved oxygen everywhere in the range of 0.6 to 2.5 mg / l. The feed effluents with an average temperature of 17 ° C were treated with an average cleaning effect of 92% BOD5 reduction (five-day biochemical oxygen demand) and the effluent effluent contained an average of 45 mg / l nitrates. The concentration of the activating mixture was 5.3 mg / l dry matter. Then, the method according to the invention was introduced in such a way that the activation tank 3.5 m deep was alternately aerated only at a depth of 1.4 m below the surface for 3 hours and then at the bottom of the tank for 20 minutes. thus, according to the invention, agitation with aeration was introduced alternately in each case for 20 minutes and agitation for 3 hours in the lower part of the activation tank. The upper part of the activation tank (at least 1.4 m below the surface) was continuously mixed with aeration with a dissolved oxygen concentration in the range of 0.8 to 2.5 mg / l and the concentration in the lower part of the activation tank (induced flow only) was maintained during mixing. dissolved oxygen 0.2 mg / l to zero, in the transitional part in the middle high about 0.4 m then about 0.5 mg / l. When mixing with aeration for 20 minutes from the bottom of the activation tank, the dissolved oxygen concentration in the entire activation tank was then maintained at 0.6 to 2.2 mg / l. The cleaning effect of the 92% BOD5 reduction was fully maintained and the nitrate concentration in the effluent was reduced to 14 mg / l. At the same time, approx. 15% electricity savings were achieved. In this construction of an activating treatment plant with a connecting slit at the bottom between the activating and settling tanks, the hitherto known method of denitrification cannot be used at all. ·

Optimální vzaby jednotlivých technologických parametrů pro danou konstrukci aktivační čistírny je třeba zjistit ve zkušebním provozu. V některých případech, ovlivněných zejména složením odpadních vod, lze využitím vynálezu dosáhnout i vyššího čistícího účinku, případně i odstraňování fosforu.The optimal relationships of individual technological parameters for a given construction of an activation treatment plant must be determined in a test run. In some cases, influenced in particular by the composition of the waste water, a higher cleaning effect or even phosphorus removal can be achieved by using the invention.

Claims

Method of activation process in biological wastewater treatment, characterized in that stirring of the activation mixture with a dissolved oxygen concentration greater than 0.5 mg / l and stirring of the activation mixture with a dissolved oxygen concentration of less than 0.5 mg / l are alternately introduced. than 0.5 mg / l to zero at least once a week, the shortest mixing interval of the activating mixture with a dissolved oxygen concentration of less than 0.5 mg / l to zero being one hour, and at the same time stirring the activating mixture with a dissolved oxygen concentration greater than 0.5 mg / l for at least 10 times longer than in the volume of the lower quarter of the height of the water in the activating tank until permanently.