PL164490B1 - Wielofunkcyjny reaktor biologiczny do oczyszczania ścieków - Google Patents

Abstract

Wielofunkcyjny reaktorbiologiczny do oczyszczania ścieków przy zastosowaniu wielostrefowego procesu osadu czynnego, w którym to procesie zachodzi równocześnie mineralizacja związków węgla, amonifikacja, utlenianie i redukcja związków azotu oraz biologiczna defosfatacja, znamienny tym, że zawiera zbiornik pierścieniowy. wewnątrz któregojest położony zbiornik okrągły o wspólnej osi (x) ze zbiornikiem pierścieniowym, wokół której jest wbudowana kolumna centralna (3), z których to zbiornikówzbiornikokrągły ograniczonyścianką pierścieniową(1b) i dnem(4a) stanowi osadnikwtórny (1), a zbiornik pierścieniowy ograniczony ściankami pierścieniowymi (4b) i (2b) oraz dnem (2a) stanowi komorę osadu czynnego (2) z wydzielonymi trzema strefami, z których pierwsza stanowi strefę beztlenową (S1), druga strefę niedotlenioną (Sa) 1 trzecia strefę tlenową (S3). natomiast na kolumnie centralnej (3)jest osadzonaobrotowo belka (4), do której jest podwieszona pompa (7) z rurociągiem tłocznym (7a) i zgarniacz osadu (8), przy czym w osadniku wtórnym (1) są zamontowane koryta (42) i (43), a w komorze osadu czynnego (2) koryto (47) łączące poprzez pompę (22) oraz wypusty (47a) i (17b) strefę tlenową (S3) ze strefą niedotlenioną (Sa).

Description

Przedmiotem wynalazku jest wielofunkcyjny reaktor biologiczny przeznaczony do oczyszczania ścieków przy zastosowaniu wielostrefowego procesu osadu czynnego, w którym to procesie zachodzi równocześnie mineralizacja związków węgla, amonifikacja, utlenianie i redukcja związków azotu oraz biologiczna defosfatacja.

Znana jest biologiczna oczyszczalnia ścieków zawierająca cztery zbiorniki, system przewodów technologicznych oraz przepompownie. Kolejne zbiorniki pełnią funkcje reaktora beztlenowego, reaktora niedotlenionego, reaktora tlenowego i osadnika wtórnego. W trakcie prowadzonego procesu oczyszczania, ścieki przepływają systemem przewodów technologicznych kolejno przez reaktory i osadnik, a ponadto prowadzona jest ciągła recyrkulacja wydzielonego osadu czynnego z osadnika wtórnego do reaktora beztlenowego oraz mieszaniny biomasy osadu czynnego i ścieków z reaktora tlenowego do reaktora niedotlenionego. Recyrkulacja jest wymuszona za pomocą przepompowni, stanowiących odrębne obiekty. Oczyszczanie ścieków jest prowadzone przy stosowaniu jednostopniowego procesu osadu czynnego, w którym zachodzi usuwanie związków węgla oraz usuwanie azotu i fosforu. Proces defosfatacji biologicznej jest oparty na zwiększonej zdolności mikroorganizmów do kumulowania fosforu w warunkach beztlenowo- tlenowych, a dla stworzenia tych warunków w układ oczyszczalni jest wbudowany reaktor beztlenowy. Usuwanie azotu na drodze biologicznej jest realizowane w wyniku przemian związków azotu w procesach amonifkacji, nitryfikacji i denitryfikacji zachodzących w reaktorach niedotlenionym i tlenowym.

Przedstawione rozwiązanie spełnia wymagania w zakresie biologicznego oczyszczania ścieków, natomiast stwarza trudności w realizacji i eksploatacji rozbudowanego układu technologicznego. Konieczna jest budowa odrębnych zbiorników o różnych kształtach i wymiarach z jednoczesnym wykonaniem systemu przewodów technologicznych i dwóch odrębnych przepompowni.

Reaktor biologiczny według wynalazku zawiera zbiornik pierścieniowy, wewnątrz którego jest położony zbiornik okrągły, symetrycznie względem wspólnej osi obu zbiorników. Zbiornik okrągły ograniczony ścianką pierścieniową wewnętrzną i dnem stanowi osadnik wtórny, natomiast zbiornik pierścieniowy ograniczony ścianką pierścieniową wewnętrzną i ścianką pierścieniową zewnętrzną oraz dnem stanowi komorę osadu czynnego z wydzielonymi trzema strefami, z których pierwsza stanowi strefę beztlenową, druga strefę niedotlenioną i

164 490 trzecia strefę tlenową. Wokół wspólnej osi obu zbiorników jest wbudowana kolumna centralna, na której jest osadzona obrotowo belka, a do tej belki jest podwieszona pompa z rurociągiem tłocznym i zgarniacz osadu. W osadniku wtórnym są zamontowane dwa koryta, a w komorze osadu czynnego jest zamontowane koryto łączące poprzez pompę i wypusty strefę tlenową ze strefą niedotlenioną. Rozwiązanie według wynalazku, realizujące szereg procesów biologicznego oczyszczania ścieków w jednym obiekcie umożliwia osiągnięcie znacznych efektów technicznych i ekonomicznych, do których należy zaliczyć zmniejszenie nakładów inwestycyjnych i skrócenie cyklu budowy, natomiast uproszczenie instalacji rurowych i przewodowych oraz wyeliminowanie długich połączeń pomiędzy zbiornikami decydująco wpływa na znaczne zmniejszenie ilości energii zużywanej na pokonanie oporów przepływu. Zespolenie zbiorników w jeden obiekt ogranicza do minimum powierzchnię terenu pod budowę reaktora i terenu dla strefy ochronnej.

Przedmiot wynalazku jest pokazany na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia reaktor w widoku z góry, a fig. 2 - reaktor w przekroju pionowym wzdłuż linii A-A zaznaczonej na rysunku fig. 1.

Reaktor zawiera zbiornik pierścieniowy, wewnątrz któregojest położony zbiornik okrągły, symetrycznie względem wspólnej osi x obu zbiorników. Zbiornik okrągły ograniczony ścianką pierścieniową 1b i dnem 1a stanowi osadnik wtórny 1, natomiast zbiornik pierścieniowy ograniczony ściankami pierścieniowymi 1b i 2b oraz dnem 2a stanowi komorę osadu czynnego 2. Wokół wspólnej osi x osadnika wtórnego 1 i komory osadu czynnego 2 jest wbudowana kolumna centralna 3, na której jest osadzona obrotowo belka 4 podparta zespołem jezdnym 5 na górnej poziomej powierzchni ścianki pierścieniowej 1b. W dnie 1a osadnika wtórnego 1 przylegle do kolumny centralnej 3 jest ukształtowany lej osadowy 6. Do belki 4jest podwieszona pompa 7 z rurociągiem tłocznym 7a oraz zgarniacz osadu 8. W osadniku wtórnym 1 na wspornikach 9 jest zamontowane koryto 10 zawierające wypust 11 połączony z rurociągiem odpływowym 12, natomiast do ścianki pierścieniowej 1b jest zamontowane koryto 13. W komorze osadu czynnego 2 jest ustawiona przegroda 14, do której jest zamontowane koryto dopływowe 15 połączone z korytem 13 oraz z rurociągiem dopływowym 16.

Do przegrody 14 oraz do ścianki pierścieniowej 2b jest zamontowane koryto 17 wyposażone w wypusty 17a, 17b i podobnie koryto 15 w wypusty 15a, 15b. W komorze osadu czynnego 2 są wydzielone trzy strefy, z których pierwsza stanowi strefę beztlenową St, druga - strefę niedotlenioną S2 i trzecia - strefę tlenową S3. Strefa beztlenowa S1 jest wyposażona w mieszadła 18 i 18a, natomiast strefa niedotleniona S2 w mieszadła 19 i 19a. W strefie tlenowej S3 są zamontowane napowietrzacze 20 połączone z rurociągiem 21 dopływu powietrza. Pompa 22 jest połączona z korytem 17, a wypust 23 jest połączony z rurociągiem 24 zawierającym wylot 25 w obrębie kolumny centralnej 3. W koryto 13 jest wbudowany wypust 26 połączony z przewodem rurowym 27, w który jest zainstalowany zawór regulacyjny 28. ścieki wstępnie oczyszczone za pomocą urządzeń oczyszczalni mechanicznej dopływają rurociągiem 16 do koryta 15, do którego jednocześnie dopływa z koryta 13 osad czynny recyrkulowany. Mieszanina ścieków i osadu czynnego poprzez wypusty 15a i 15b wypływa z koryta 15 do strefy beztlenowej S1 i w czasie przepływu w tej strefie biomasa osadu czynnego jest utrzymywana w zawieszeniu na skutek działania mieszadeł 18 i 18a. W strefie niedotlenionej S2 mieszanina ścieków i osadu czynnego zostaje dodatkowo wymieszana ze ściekami recyrkulowanymi, które dopływają z koryta 17 poprzez wypusty 17a i 17b. W czasie przepływu mieszaniny ścieków, osadu czynnego i ścieków recyrkulowanych w strefie niedotlenionej S2 biomasa osadu czynnego jest utrzymywana w zawieszeniu na skutek działania mieszadeł 19 i 19a. W czasie przepływu w strefie tlenowej S3 całość mieszaniny powstałej w strefie poprzedniej jest intensywnie napowietrzana za pomocą napowietrzaczy 20, zasilanych powietrzem poprzez rurociąg 21. W końcowej części strefy tlenowej S3 w pobliżu przegrody 14 część mieszaniny przepływa poprzez wypust 23, rurociąg 24 i wylot 25 do kolumny centralnej 3, a część tejże mieszaniny jest przepompowywana pompą 22 do koryta 17. Z kolumny centralnej 3 mieszanina rozpływa się promieniście w osadniku wtórnym 1 i płynie w kierunku koryta 10 i w czasie tego przepływu wydziela się na skutek działania siły ciężkości osad czynny opadający na dno 1a osadnika wtórnego 1. Zgarniacz osadu 8 zamontowany do obracającej się belki 4 zgarnia osad czynny z dna 1a do leja osadowego

164 490

6, z którego jest przepompowywany pompą 7 poprzez rurociąg tłoczny 7a do koryta 13. Z koryta 13 część osadu czynnego jako osad recyrkulowany jest doprowadzany do koryta 15, natomiast część pozostała jako osad nadmierny jest odprowadzana poza reaktor poprzez wypust 26 i przewód rurowy 27. Sklarowane oczyszczone ścieki przelewają się do koryta 10, z którego są odprowadzane poprzez wypust 11 i rurociąg 12 do odbiornika poza reaktorem.

164 490

164 490

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz

Cena 10 000 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Wielofunkcyjny reaktor biologiczny do oczyszczania ścieków przy zastosowaniu wielostrefowego procesu osadu czynnego, w którym to procesie zachodzi równocześnie mineralizacja związków węgla, amonifikacja, utlenianie i redukcja związków azotu oraz biologiczna defosfatacja, znamienny tym, że zawiera zbiornik pierścieniowy, wewnątrz którego jest położony zbiornik okrągły o wspólnej osi (x) ze zbiornikiem pierścieniowym, wokół której jest wbudowana kolumna centralna (3), z których to zbiorników zbiornik okrągły ograniczony ścianką pierścieniową (1b) i dnem (1a) stanowi osadnik wtórny (1), a zbiornik pierścieniowy ograniczony ściankami pierścieniowymi (1b) i (2b) oraz dnem (2a) stanowi komorę osadu czynnego (2) z wydzielonymi trzema strefami, z których pierwsza stanowi strefę beztlenową (S1), druga strefę niedotlenioną (S2) i trzecia strefę tlenową (S3), natomiast na kolumnie centralnej (3) jest osadzona obrotowo belka (4), do której jest podwieszona pompa (7) z rurociągiem tłocznym (7a) i zgarniacz osadu (8), przy czym w osadniku wtórnym (1) są zamontowane koryta (10) i (13), a w komorze osadu czynnego (2) koryto (17) łączące poprzez pompę (22) oraz wypusty (17a) i (17b) strefę tlenową (S3) ze strefą niedotlenioną (S2).