PL163613B1

PL163613B1 - Method of biological wastewater treatment and biological wastewater treatment plant

Info

Publication number: PL163613B1
Application number: PL91288878A
Authority: PL
Inventors: Zbigniew Jazwinski; Janusz Szotek
Original assignee: Przed Promocji Inwestycji Cons
Priority date: 1991-01-28
Filing date: 1991-01-28
Publication date: 1994-04-29
Also published as: PL288878A1

Abstract

I. Sposób biologicznego oczyszczania ścieków, w którym ścieki wprowadza się grawitacyjnie poprzez pierwszy otwór wlotowy dd kkmory denitryfikkcji, dd której pporzez dnrgi otwór wlotowó za ppmorą pierwszego pędnika śmigłowego wprowadza się ścieki oraz osad czynny z komory nitryfikacji, a następnie ścieki się doczyszcza biologicznie za pomocą strumienia powietrza oraz za pomocą osadnika i złoza biologicznego, znamienny tym, ze ścieki z komory denitryfikacji za pośrednictwem drugiego pędnika śmigłowego poprzez otwór wylotowy wprowadza się do komory nitryfikacji i w obszarze przydennym umieszcza się dyszę injektorową, za pomocą której napowietrza się oraz miesza i nadaje prędkość powyżej 0,5 m/sek, tworząc przepływ przydenny ścieku z osadem czynnym, ... 2 Biologiczna oczyszczalnia ścieków zawierająca komorę denitryfikacyjną, komorę nitryfikacyjną, osadnik wtórny ze ziozem biologicznym i strumienicę powietrza, znamienna tym, ze strumienicę powietrza stanowi dysza iniektorową (4') umieszczona w warstwie dennej komory nitryfikacji (4), przy czym wylot dyszy usytuowany jest pod kątem większym od 0° i mniejszym od 90° w stosunku do poziomu, natomiast komora eenitryf^kacji (1) posiada pierwszy otwór wlotowy (1') ścieków oraz otwór wylotowy (2') ścieków z pierwszym pędnikiem śmigłowym (2) i drugi otwór wlotowy (3')ścieków i osadu czynnego z drugim pędnikiem śmigłowym (3), przy czym otwór wylotowy (2') i drugi otwór wlotowy (3') usytuowane są we wspólnej ściance komory ernitryfίkacji (1) i komory nitryfikacji (4)I. Method of biological sewage treatment in which sewage is introduced by gravity through the first inlet opening to the denitrification chamber, into which sewage and activated sludge from the nitrification chamber are introduced through the second inlet opening behind the first propeller, and then the sewage is biologically treated by means of an air stream and by means of a settling tank and a biological filter, characterized in that sewage from the denitrification chamber is introduced through the outlet opening to the nitrification chamber via the second propeller, and an injector nozzle is placed in the bottom area, by means of which aeration and mixing are carried out and the velocity is set above 0.5 m/sec, creating a bottom flow of sewage with activated sludge, ... 2. Biological sewage treatment plant comprising a denitrification chamber, a nitrification chamber, a secondary settling tank with a biological filter and an air jet, characterized in that the air jet is an injector nozzle (4') placed in the bottom layer of the nitrification chamber (4), wherein the nozzle outlet is located at an angle greater than 0° and less than 90° in relation to the horizontal, while the nitrification chamber (1) has a first inlet opening (1') for sewage and an outlet opening (2') for sewage with a first propeller (2) and a second inlet opening (3') for sewage and activated sludge with a second propeller (3), wherein the outlet opening (2') and the second inlet opening (3') are located in a common wall of the nitrification chamber (1) and the nitrification chamber (4)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób biologicznego oczyszczania ścieków i biologiczna oczyszczalnia ścieków.The subject of the invention is a biological wastewater treatment method and a biological wastewater treatment plant.

Znany sposób biologicznego oczyszczania ścieków polega na tym, ze wprowadza się do wydzielonej komory denitryfikacji, do której równocześnie przypompowywane są z komory nitryfikacji, ścieki i osad czynny z osadnika wtórnika po wprowadzeniu ich do komory nitryfikacji. Z komory denitryfikacji ścieki wprowadza się następnie do komory nitiyfikacji, w której napowietrza się aeratorami powierzchniowymi lub strumienicami powietrza płytko zanurzonymi. Z komoryThe known method of biological wastewater treatment consists in introducing into a separate denitrification chamber, into which sewage and active sludge from the secondary settling tank are simultaneously pumped from the nitrification chamber after entering them into the nitrification chamber. From the denitrification chamber, the wastewater is then introduced into the nitrification chamber, where it is aerated with surface aerators or shallow submerged air jets. From the chamber

163 613 nitryfikacji ścieki wprowadza się do osadnika wtórnego, w którym następuje wydzielenie osadu i przepompowywanie go do komory nitryfikacji, a następnie do komory denitryfikacji.Ruch cyrkulacyjny ścieków w zbiornikach wymusza się poprzez pędniki śmigłowe.163 613 of nitrification, sewage is fed to the secondary sedimentation tank, where the sludge is separated and pumped to the nitrification chamber, and then to the denitrification chamber. The circulation of sewage in the tanks is forced by propellers.

Sposób takiego oczyszczania ścieków nie spełnia warunków czystości w wyniku wynoszenia z osadnika wtórnego razem ze ściekami zdyspergowanej zawiesiny, co powoduje konieczność stosowania dodatkowego stopnia oczyszczania w stawach stabilizacyjnych o długim czasie zatrzymania i dużych pojemnościach jak również dużych powierzchniach. Ponadto konieczność przepompowywania osadu czynnego ze ściekami wymaga stosowania pomp o dużej wydajności, co wiąże się ze znacznym zużyciem energii jak również z uwagi na zmienne stężenie osadu w przepompowywanych ściekach trudno jest utrzymać w komorach napowietrzania właściwe stężenie bakteryjne.The method of such wastewater treatment does not meet the purity conditions as a result of discharging the dispersed suspension from the secondary settling tank together with the sewage, which makes it necessary to use an additional treatment stage in stabilization ponds with long retention time and large capacities as well as large surfaces. Moreover, the necessity to pump activated sludge with sewage requires the use of pumps with high efficiency, which is associated with significant energy consumption, and due to the variable concentration of the sludge in the pumped sewage, it is difficult to maintain the proper bacterial concentration in the aeration chambers.

Znana biologiczna oczyszczalnia ścieków zawiera komorę denitryfikacji połączoną przewodami z komorą nitryfikacji, która jest połączona przewodami z osadnikiem wtórnym oraz wydzielonego złoża biologicznego i wydzielonego osadnika pod złożem biologicznym. Oczyszczalnia zaopatrzona jest również w pompę o dużej wydajności do przepompowywania osadu czynnego ze ściekami, jak również dyszę powietrza zanurzoną przy powierzchni cieczy lub zamontowaną na zewnątrz oczyszczalni ścieków. Wadą takiej oczyszczalni jest stosunkowo duża powierzchnia i związane z tym znaczne zużycie energii oraz konieczność stosowania urządzeń zgarniających powstający w procesie oczyszczania nadmiar osadu czynnego w osadnikach.The known biological wastewater treatment plant contains a denitrification chamber connected by pipes with the nitrification chamber, which is connected with a secondary sedimentation tank by pipes, as well as a separate biological bed and a separate sedimentation tank under the biological bed. The treatment plant is also equipped with a high-performance pump for pumping activated sludge with sewage, as well as an air nozzle immersed at the surface of the liquid or mounted outside the sewage treatment plant. The disadvantage of such a treatment plant is the relatively large area and the associated significant energy consumption as well as the need to use scraping devices, the excess of active sludge in the sedimentation tanks arising during the treatment process.

Sposób według wynalazku polega na tym, że ścieki z komory denitryfikacyji za pośrednictwem drugiego pędnika śmigłowego poprzez otwór wylotowy wprowadza się do komory nitryfikacji i w obszarze przydennym umieszcza się dyszę injektorową, za pomocą której napowietrza się oraz miesza i nadaje prędkość powyżej 0,5 m/sek, tworząc przepływ przydenny ścieku z osadem czynnym. Ścieki następnie wprowadza się do osadnika wtórnego umieszczonego powyżej dyszy injektorowej, poprzez otwory szczelinowe o przepływie laminarnym poprzez, które wydzieliny zawiesiny ze ścieku odprowadza się grawitacyjnie do komory nitryfikacji, zaś część jako osad nadmierny odprowadza się z pojemników rurociągami na zewnątrz oczyszczalni, natomiast ścieki przepuszcza się przez zatopione złoże biologiczne w górnej części osadnika, w którym to złożu doczyszcza się i zatrzymuje zdyspergowaną zawiesinę, a następnie poprzez koryta zbiorcze odprowadza się na zewnątrz oczyszczalni.The method according to the invention consists in the fact that the sewage from the denitrification chamber is fed through the outlet opening to the nitrification chamber through the outlet opening, and in the bottom area, an injector nozzle is placed, by means of which the air is aerated and mixed, and the speed is set above 0.5 m / sec. creating a bottom flow of the effluent with activated sludge. Wastewater is then fed to the secondary settling tank located above the injector nozzle, through slotted holes with laminar flow through which the slurry secretions from the sewage are discharged by gravity into the nitrification chamber, while some of the excess sludge is discharged from the containers through pipelines outside the treatment plant, through the submerged biological bed in the upper part of the settling tank, in which the bed is polished and the dispersed suspension is retained, and then discharged outside the treatment plant through the collecting channels.

Oczyszczalnia według wynalazku wyróżnia się tym, że strumienicę powietrza stanowi dysza injektorową umieszczona w warstwie dennej komory nitryfikacji, przy czym wylot dyszy usytuowany jest pod kątem większym 0° i mniejszym od 90° w stosunku do poziomu. Komora denitryfikacji posiada pierwszy otwór wlotowy ścieków oraz otwór wylotowy ścieków z pierwszym pędnikiem śmigłowym i drugi otwór wlotowy ścieków i osadu czynnego z drugim pędnikiem śmigłowym, przy czym otwór wylotowy i drugi otwór wlotowy usytuowane są we wspólnej ściance komory denitryfikacji i komory nitryfikacji wyposażonej w umieszczony wewnątrz ponad dyszą injektorową osadnik wtórny w dnie którego znajdują się otwory szczelinowe utworzone z płyt osadzonych równolegle i nachylonych pod kątem większym albo równym 45° oraz pojemniki połączone z rurociągiem. W górnej części umieszczone jest złoże biologiczne, nad którym usytuowane są koryta zbiorcze oczyszczonych ścieków.The wastewater treatment plant according to the invention is distinguished by the fact that the air jet is an injector nozzle placed in the bottom layer of the nitrification chamber, the nozzle outlet being situated at an angle greater than 0 ° and less than 90 ° with respect to the horizontal. The denitrification chamber has a first sewage inlet and a sewage outlet with a first propeller and a second sewage and activated sludge inlet with a second propeller, the outlet and the second inlet are located in a common wall of the denitrification chamber and the nitrification chamber equipped with an inside above the injector nozzle secondary sedimentation tank in the bottom of which there are slotted openings made of plates placed in parallel and inclined at an angle greater than or equal to 45 ° and containers connected to the pipeline. In the upper part, there is a biological deposit, over which collecting troughs of treated sewage are located.

Korzystne jest jeśli pomiędzy osadnikiem, a ścianką komory nitryfikacji ma umieszczoną kierownicę ścieków oraz jeśli komora denitryfikacji posiada usytuowaną wewnątrz, równolegle do tylnej ścianki przegrodę, pomiędzy którą a ścianką komory umieszczony jest trzeci pędnik śmigłowy, nadająca ściekom ruch cyrkulacyjny w, płaszczyznach poziomych.It is advantageous if there is a wastewater guide between the settling tank and the wall of the nitrification chamber, and if the denitrification chamber has a partition located inside, parallel to the rear wall, between which a third propeller is placed between which and the wall of the chamber, which gives the wastewater a circulation movement in horizontal planes.

Sposób pozwala uzyskać wysoki stopień oczyszczania ścieków. Zastosowanie dyszy injektorowej w warstwie przydennej osadnika pozwoliło uzyskać duży poziomy wektor prędkości strugi opadającej mieszaniny cieczy z powietrzem, a tym samym wydłużenie czasu kontaktu powietrza ze ściekami i zwiększenie współczynnika wykorzystania tlenu.The method allows to obtain a high degree of wastewater treatment. The use of an injector nozzle in the bottom layer of the settling tank allowed to obtain a large horizontal velocity vector of the falling liquid-air mixture, thus extending the contact time of air with the sewage and increasing the oxygen utilization ratio.

Przykład stosowania sposobu jest objaśniony w oparciu o rysunek pizedstawiający przykładowe wykonanie oczyszczalni, na którym fig. 1, przedstawia oczyszczalnię w widoku z góry, zaś fig. 2 - przekrój podłużny oczyszczalni w widoku z boku, z przekrojem osadnika wtórnego, a fig. 3 -przekrój podłużny oczyszczalni z dyszą injektorową.An example of the method application is explained on the basis of the figure showing an exemplary embodiment of the treatment plant, in which Fig. 1 shows the treatment plant in top view, and Fig. 2 shows a side view of the treatment plant in longitudinal section, with a cross-section of the secondary settling tank, and Fig. 3 - longitudinal section of a sewage treatment plant with an injector nozzle.

163 613163 613

Sposób według wynalazku polega na tym, że ścieki zanieczyszczone wprowadza się poprzez wylot 1' do komory denitryfikacji 1 o kształcie prostopadłościanu z zaokrąglonymi narożami, w której ścieki te miesza się ze ściekami z osadem czynnym podawanymi przez wlot 3' z komory nitryfikacji 4 o kształcie prostopadłościanu z zaokrąglonymi narożami, przy czym strudze ścieków nadaje się za pomocą pędnika śmigłowego 3 prędkość minimalną 0,5 m/sek, następnie z komory denitryfikacji 1 za pośrednictwem pędnika śmigłowego 2 poprzez otwór wylotowy 2' wprowadza się do komory nitryfikacji 4. Ponieważ strumień mieszaniny cieczy z powietrzem prowadzą ruch opadający, a po zbliżeniu się do dna komory 4 ruch poziomy to w obszarze przydennym umieszcza się dyszę injektorową 4' za pomocą której napowietrza się oraz miesza i nadaje prędkość powyżej 0,5 m/sek, tworząc przepływ przydenny ścieku z osadem czynnym, w wyniku czego wydłuża się czas kontaktu ścieków z powietrzem, co zwiększa efektywność natleniania. Ścieki wprowadza się następnie do osadnika wtórnego 4 umieszczonego wewnątrz komory 4 powyżej dyszy injektorowej 4'. Osadnik 4 posiada kształt prostopadłościanu i zawieszony jest tak, że pod nim przepływają ścieki, przy czym powierzchnia przekroju pionowego przestrzeni przypływowej pod osadnikiem 4 jest równa powierzchni przekroju pionowego komory nitryfikacji 4 w części niezabudowanej osadnikiem 4. Ścieki w osadniku 4 przepuszcza się poprzez otwory szczelinowe 5 o przepływie laminarnym, utworzone w dnie z płyt usytuowanych pod kątem 45° w stosunku do poziomu.The method according to the invention consists in that the polluted sewage is introduced through the outlet 1 'into the denitrification chamber 1 in the shape of a cuboid with rounded corners, in which this sewage is mixed with the sewage with active sludge supplied through the inlet 3' from the nitrification chamber 4 in the shape of a cuboid. with rounded corners, whereby the sewage stream is supplied with the use of a propeller 3 minimum speed 0.5 m / sec, then from the denitrification chamber 1 through the propeller 2 through the outlet 2 'it is fed into the nitrification chamber 4. with the air, they move downwards, and after approaching the bottom of the chamber 4 horizontal movement, the 4 'injector nozzle is placed in the bottom area, by means of which aeration, mixing and speeding above 0.5 m / sec is created, creating a bottom flow of sewage with sludge active, as a result of which the contact time of sewage with air is extended, which increases the efficiency of oxygenation. The waste water is then fed to the secondary settling tank 4 located inside the chamber 4 above the injector nozzle 4 '. The settling tank 4 has the shape of a cuboid and is suspended in such a way that sewage flows under it, the area of the vertical cross-section of the flow space under the settling tank 4 is equal to the vertical cross-sectional area of the nitrification chamber 4 in the part not built up with the settling tank 4. Sewage in the settling tank 4 is passed through the slotted openings 5 with laminar flow, formed at the bottom of plates situated at an angle of 45 ° to the horizontal.

Ponieważ ciecz wznosi się ku górze, a zawiesina opada ku dołowi to wydzielinę zawiesiny ze ścieku odprowadza się grawitacyjnie do komory nitryfikacji 4, zaś część jako osad nadmierny odprowadza się z pojemników 6 rurociągami 7 na zewnątrz oczyszczalni, po czym ścieki przepuszcza się przez zatopione złoże biologiczne 8 porośnięte glonami, umieszczone w górnej części osadnika 4, w którym to złożu 8 doczyszcza się i zatrzymuje zdyspergowaną zawiesinę, a następnie poprzez koryta zbiorcze 9 odprowadza się na zewnątrz oczyszczalni. Zaburzenia hydrauliczne w strumieniu cieczy wchodzącym pod osadnik 4 łagodzone są kierownicą 10. Wewnątrz komory denitryfikacji 1 umieszcza się przegrodę 11 równolegle do tylnej ścianki tej komory, która wraz z pędnikiem śmigłowym 12 nadaje ściekom ruch cyrkulacyjny w płaszczyznach poziomych.As the liquid rises upwards and the suspension falls downwards, the slurry discharge from the sewage is discharged by gravity into the nitrification chamber 4, while some of the excess sludge is discharged from containers 6 through pipelines 7 outside the treatment plant, and then the sewage is passed through the submerged biological bed 8 overgrown with algae, placed in the upper part of the settling tank 4, in which the bed 8 is polished and the dispersed suspension is retained, and then through collecting channels 9 it is discharged outside the treatment plant. Hydraulic disturbances in the liquid stream flowing under the settling tank 4 are mitigated by the steering wheel 10. Inside the denitrification chamber 1 a baffle 11 is placed parallel to the rear wall of this chamber, which, together with the propeller 12, makes the sewage circulate in horizontal planes.

Biologiczna oczyszczalnia ścieków pokazana na fig. 1 i fig. 2 rysunku zawiera komorę denitryfikacji 1 w kształcie prostopadłościany z zaokrąglonymi narożami, która posiada otwór wlotowy 1' ścieków oraz otwór wylotowy 2' ścieków z pędnikiem śmigłowym 2 i otwór wlotowy 3' ścieków i osadu czynnego z pędnikiem śmigłowym 3, przy czym otwór wylotowy 2' i otwór wlotowy 3' usytuowane są we wspólnej ściance komory denitryfikacji 1 i komory nitryfikacji 4 o kształcie prostopadłościanu z zaokrąglonymi narożami, wyposażonej w wewnątrz umieszczony osadnik wtórny 4. Osadnik wtórny 4 o kształcie prostopadłościanu umieszczony jest ponad dyszą injektorową 4' zatopioną w warstwie przydennej komory nitryfikacji 4. W dnie osadnika 4 znajdują się otwory szczelinowe 5 utworzone z płyt osadzonych równolegle i nachylonych pod kątem 45° oraz pojemniki 6 z których nadmierny osad okresowo odprowadzany jest rurociągiem 7 na zewnątrz osadnika 4. Ścieki wznoszą się ku górze i przepływają przez zanurzone w górnej części złoże biologiczne 8 porośnięte glonami, nad którym usytuowane są koryta zbiorcze 9 oczyszczonych ścieków. Pomiędzy osadnikiem 4 a ścianką komory nitryfikacji 4 umieszczona jest kierownica 10 ścieków łagodząca zaburzenia hydrauliczne w strumieniu cieczy. Komora denitryfikacji 1 posiada usytuowaną wewnątrz przegrodę 11, pomiędzy którą a ścianką komory 1 umieszczony jest pędnik śmigłowy 12 nadająca ściekom ruch cyrkulacyjny w płaszczyznach poziomych.The biological wastewater treatment plant shown in Fig. 1 and Fig. 2 of the drawings includes a denitrification chamber 1 in the shape of a cuboid with rounded corners, which has a sewage inlet 1 'and a sewage outlet 2' with a propeller propeller 2 and an inlet 3 'for sewage and activated sludge. with a propeller 3, the outlet opening 2 'and the inlet opening 3' are situated in the common wall of the denitrification chamber 1 and the nitrification chamber 4 in the shape of a cuboid with rounded corners, equipped with a secondary settling tank inside, 4. Secondary settling tank 4 in the shape of a cuboid it is above the injector nozzle 4 'embedded in the bottom layer of the nitrification chamber 4. In the bottom of the settling tank 4 there are slotted openings 5 made of plates set in parallel and inclined at an angle of 45 ° and containers 6 from which excess sludge is periodically discharged through a pipeline 7 outside the settling tank 4 Wastewater rises upwards and flows through the submerged part Some biological bed 8 covered with algae, above which collecting channels 9 of treated sewage are located. Between the settling tank 4 and the wall of the nitrification chamber 4 there is a wastewater guide 10, mitigating hydraulic disturbances in the liquid stream. The denitrification chamber 1 has a partition 11 situated inside, between which a propeller 12 is placed between which and the wall of the chamber 1, which makes the sewage circulate in horizontal planes.

Pokazana na fig. 3 rysunku oczyszczalnia ma dyszę injektorową 4' umieszczoną w warstwie przedennej której wylot 13 usytuowany jest pod kątem 45°C w stosunku do poziomu, a wlot powietrza 13' wyprowadzony jest poza obszar oczyszczalni.The sewage treatment plant shown in Fig. 3 has an injector nozzle 4 'placed in the front layer, the outlet 13 of which is situated at an angle of 45 ° C in relation to the horizontal, and the air inlet 13' is led outside the area of the sewage treatment plant.

163 613163 613

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 złPublishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies. Price: PLN 10,000

Claims

Patent claims

1. Method of biological wastewater treatment, in which the wastewater is introduced by gravity through the first inlet into the denitrification chamber, into which through the second inlet using a first propeller, sewage and active sludge from the nitrification chamber are introduced, and then the sewage is biologically treated with air stream and by means of a settling tank and a biological bed, characterized in that wastewater from the denitrification chamber is fed through the outlet opening to the nitrification chamber through the outlet opening, and an injector nozzle is placed in the bottom area, by means of which aeration, mixing and velocity above 0.5 m / sec, creating a bottom flow of the sewage with active sludge, and then the sewage is introduced to the secondary settling tank located above the injector nozzle through slotted openings with laminar flow, through which the effluents of the sewage suspension are discharged by gravity into the nitrification chamber, while part of the excess sludge is discharged from the containers through pipelines outside the treatment plant, while the sewage is passed through the submerged biological bed in the upper part of the settling tank, where the bed is polished and retained the dispersed suspension, and then discharged through the collecting channels outside the treatment plant.

2. Biological wastewater treatment plant including denitrification chamber, nitrification chamber, secondary sedimentation tank with biological bed and air jet, characterized in that the air jet is an injector nozzle (4 ') placed in the bottom layer of the nitrification chamber (4), with the nozzle outlet located at an angle greater than 0 ° and less than 90 ° to the horizontal, while the denitrification chamber (1) has a first sewage inlet (1 ') and a sewage outlet (2') with a first propeller (2) and a second inlet (3 ') of sewage and activated sludge with a second propeller (3), the outlet opening (2') and the second inlet opening (3 ') located in the common wall of the denitrification chamber (1) and the nitrification chamber (4) equipped with inside, a secondary sedimentation tank (4) located above the injector nozzle (4 '), in the bottom of which there are slot openings (5) made of plates placed parallel and inclined at an angle greater than or equal to 45 °, and There are water reservoirs (6) connected to the pipeline (7), while in the upper part there is a biological deposit (8), above which collecting troughs (9) of treated sewage are located.

3. Treatment plant according to claim A sewage guide (10) is provided between the settling tank (4) and the wall of the nitrification chamber (4).

4. Wastewater treatment plant according to claim 2. The method of claim 2, characterized in that the denitrification chamber (1) has a partition (11) located inside, parallel to the rear wall, between which a third propeller (12) is placed between which and the chamber wall (1), which gives the sewage a circular motion in horizontal planes.

Method of biological wastewater treatment and biological wastewater treatment plant.