CZ126097A3 - Způsob čištění odpadních vod zejména prováděný kontinuálně a zařízení k provádění tohoto způsobu - Google Patents

Description

Oblast techniky

Předložený vynález se týká způsobu čištění odpadních vod, zejména kontinuálně prováděného a rovněž zařízení pro provádění tohoto způsobu, zejména zařízení pracujícího kontinuálně.

Dosavadní stav techniky

Dosud známé způsoby čištění odpadních vod spočívají ve využití aktivního kalu, přičemž směs tohoto aktivního kalu se zpracovávanou odpadní vodou tvoří suspensi, která je provzdušňována. Po opuštění provzdušňovací nádrže je uvedená směs vedena do druhé sedimentní nádrže, ve které sedimentace pokračuje srážením kalu. Sražený kal je využit v čisticím procesu ještě jednou, přičemž usazená kapalina je odvedena jako čistá odpadní voda do nádrže.

Aktivovaný kal vrácený zpět do čisticího procesu udržuje jeho schopnost čistit nová množství přivedené odpadní vody, která je přiváděna kontinuálně nebo po dávkách.

Čisticí procesy tohoto typu, prováděné zejména v provzdušňovacich komorách, vytvořených jako hluboké nádrže, tj . hlubší než 5 m, jsou spojeny v praxi s podstatnými nevýhodami. Je to způsobeno skutečnosti, že aktivní kal je charakterizován svojí relativně nízkou sedimentační schopností a/nebo nevýhodnými vlastnostmi vloček kalu vystupujícími k povrchu kapaliny, což způsobuje vážné potíže a v případě použití velmi hlubokých nádrží, nebo v případě provádění způsobu v nádržích, které jsou nad sebou, činí nemožným provedení sedimentace v druhé sedimentační nádrži.,Je známé, za účelem odstranění tohoto děje, používat u čisticích procesů odpadních vod další operaci, spočívající v míchání provzdušněné odpadní vody za účelem vytváření vloček před odvedením odpadni vody do sedimentační nádrže, což však pracovní postup činí zbytečně zdlouhavým a často probíhajícím nesprávným způsobem.

Podstata vynálezu

Předložený vynález je založen na zjištění skutečnosti, že vločky aktivního kalu v průběhu známého způsobu zpracování odpadů mají nežádoucí vlastnosti, z čehož vyplývá omezená účinnost a výkonnost uvedeného způsobu.

Na základě tohoto zjištění byly, při zpracování odpadních vod použity operace a technické prostředky podle předloženého vynálezu, v důsledku čehož byly dosaženy nové vlastnosti vloček regenerovaného kalu, působícího jako aktivní kal v recirkulačním postupu, přičemž uvedené vlastnosti umožňují zvýšit účinnost a výkon čisticího procesu odpadních vod.

Způsob čištění odpadních vod, prováděný zejména kontinuálně, spočívající v míšení odpadní vody s aktivním kalem a v provzdušňováni této výsledné směsi v nádrži, dále v odvedení této provzdušněné směsi do druhé, sedimentační nádrže a rovněž dále spočívající v opětném použití regenerovaného kalu - soustředěného ve druhé sedimentační nádrži - při prováděni provzdušňováni odpadní vody, se vyznačuje tím, že provzdušněná směs odpadní vody a aktivního kalu se před vypuštěním do druhé sedimentační nádrže odplynjftí, přičemž směs se před odplyněním uvede do stavu turbulentního proudění.

Uvedené odplynění se s výhodou provádí odsáváním plynu.

Uvedené odplynění je možné s výhodou provádět vytvořením podtlaku, jehož hodnota je 90 až 97¾ vakua. Vysoká hodnota podtlaku podstatně zvyšuje účinnost a výkonnost čistícího procesu.

Před odplyněním se provzdušňovaná směs uvede do stavu turbulentního a usměrněného proudění s výhodou tím, že se do ní zavede přídavné množství vzduchu. Vyvolání turbulentního proudění zavedením přídavného množství vzduchu je technicky velice j ednoduché.

Zařízení zpracovávající odpadní vodu předmětným způsobem, zejména kontinuálně, obsahující jakoukoliv nádrž pro provzdušňováni směsi odpadní vody a aktivního kalu, zejména vytvořenou jako více prostorovou, s prostory uspořádanými nad sebou, propojenou jednocestným a recirkulačním spojem s druhou sedimentační nádrží, * · se podle předloženého vynálezu vyznačuje tím, že je opatřeno podtlakovým odplyňovacím prostředkem, který tvoří spojení provzdušňovací nádrže nebo její oddělené komory s druhou sedimentační nádrží nebo její oddělenou komorou.

Podtlakový odplyňovací prostředek je tvořen trubkou ve tvaru písmene U, obráceného svými rameny dolů, přičemž jedno z jeho ramen vytváří přívodní sběrací trubku, zatímco druhé rameno vytváří výtokovou sběrací trubku. Segment, který spojuje horní konce obou trubek vymezuje mezilehlou komoru, jejíž součástí je od ní oddělená komora sací, propojená se sacím čerpadlem. Použití sacího čerpadla jako zdroje podtlaku je konstrukčně velice jednoduché a provozně spolehlivé.

Spodní konce přívodní sběrací trubky a výtokové sběrací trubky jsou ponořeny, resp. spojeny s nádrží pro provzdušňování směsi aktivního kalu a s druhou sedimentační nádrží nebo s oddělenou komorou nádrže pro provzdušňování a s oddělenou komorou druhé sedimentační nádrže.

Je výhodné, je-li přívodní sběrací trubka opatřena otvorem umístěným nad hladinou odpadní vody, která je provzdušňována, přičemž tato odpadní voda zaplňuje nádrž určenou pro zpracování odpadní vody, nebo je otvor umístěn nad komorou, která je součástí nádrže, od které je oddělena.

Je rovněž výhodné, je-li sací a výtlačné čerpadlo zařazeno u přívodní sběrací trubky nebo případně u výtokové sběrací trubky.

Způsob a zařízení podle vynálezu příznivě ovlivňují vlastnosti vloček kalu, čímž se podstatně zvyšuje účinnost čistícího procesu.

Bylo zjištěno, že aktivní kal, shromážděný ve druhé nádrži, vakuově odplyněný a poté dále vystavený ještě jednou provzdušňování jako zpětně vrácený kal, se vyznačuje tím, že má zvýšenou schopnost absorbovat nečistoty obsažené v odpadní vodě, která je čištěna, čímž v podstatě urychluje její zpracování a rovněž bylo zjištěno, že váže nečistoty na bázi fosforu.

Rovněž bylo zjištěno, že uvedený kal má vyšší odolnost proti náhlému přetížení v důsledku zvýšeného obsahu nečistot v odpadní vodě.

; ' , I ⁹ ♦ · *

- .' ' * · +

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude podrobně popsán v souvislosti s provedením znázorněném na přiloženém výkresu, kde na obrázku 1 je v částečném schematickém pohledu znázorněno zařízení pro zpracování odpadní vody. Obrázek 2 představuje stejné zařízení použité v čističce odpadních vod, vybavené několika nádržemi nad sebou.

Příklad provedení vynálezu

Podtlakové odplyňovací zařízení i je v podstatě tvořeno trubkou ve tvaru U, obráceného svými rameny dolů, přičemž jedno jeho rameno je tvořeno přívodní sběrací trubkou 2 a druhé je tvořeno výtokovou sběrací trubkou 3.. Sekce propojující horní konce ramen vymezuje mezilehlou komoru 4 spolu s od ní oddělenou sací komorou 5.. Spodní konce přívodní sběrací trubky 2. a výtokové přívodní trubky 3. jsou ponořeny resp. spojeny s provzdušňovací nádrží se směsí aktivního kalu a s druhou sedimentační nádrží, nebo jsou spojeny s oddělenou komorou 7 nádrže a s oddělenou komorou 8. druhé sedimentační nádrže 10, jak je zobrazeno na obr. 1.

Přívodní sběrací trubka 2 je opatřena otvorem 6., který je umístěn nad hladinou a odpadní vody, která je provzdušňována a která zaplňuje nádrž pro odpadní vodu nebo komoru 7, která je v této nádrži a je od ní oddělena.

Sací komora 5 je propojena se zdrojem podtlaku, např. s vakuovým čerpadlem, které však není na obrázcích znázorněno.

Na obrázku 2 je znázorněno podtlakové odplyňovací zařízení 1 umístěné mezi poslední nej hořejší komoru 9 v systému nádrží nad sebou pro provzdušňování aktivního kalu v odpadní vodě, která je zpracovávána a druhou sedimentační nádrží 10.

Pohyb a turbulentní tok, předtím provzdušněné směsi odpadní vody a aktivního kalu, je vyvolán v popsaném podtlakovém odplyňovacím zařízení 1 přisáváním přídavného množství vzduchu otvorem 6, umístěným nad hladinou kapaliny zaplňující komoru 7 provzdušňovací nádrže. Za účelem dosažení požadovaného toku je použito výkonného čerpadla. Přídavné množství zavedeného vzduchu, způsobující požadované snížení specifické hmotnosti směsi, je poté odsáváno společně s plyny obsaženými ve směsi.

Odpadní voda se znečištěním BSK 3 0 kg O₂ za hodinu přiváděná v množství 100 m³/hod do běžné městské čističky odpadních vod, zahrnující nádrž pro směs odpadní vody s aktivním kalem, byla účinně a efektivně zpracovávána. Instalací odplyňovacího prostředku podle předloženého vynálezu byla podstatně zvýšena schopnost sedimentace aktivního kalu, což umožnilo zvýšit množství kalu v čisticím systému a tím dosáhnout účinného a výkonného čisticího procesu s výkonem o 50% vyšším, aniž by bylo potřeba použít dalších provzdušňovacích nádrží.

Tohoto účinku je dosaženo tím, že po odplynění, předtím provzdušněné směsi sestávající z odpadní vody a aktivního kalu, pod podtlakem vytvořeným odplyňovacím prostředkem podle tohoto vynálezu, se vločky aktivního kalu obklopující mikrobublinky plynu a uzavírající je uvnitř, zbaví tohoto plynu tím, že plyn v důsledku výše zmíněného podtlaku expanduje na daleko větší objem, výsledkem čehož je, že mikrobublinky se odpojí od vloček, přičemž vločkovitá struktura se téměř zcela odbourá. V průběhu dalšího průtoku odplyňovacím zařízením v podmínkách podtlaku snižujícího se po krocích, se jednotlivé vločky, mající mnohem větší specifickou hmotnost po uvedené odplyňovaci operaci a v důsledku toho podstatně zvýšenou schopnost sedimentace, rychle opět spojí dohromady.

Tohoto je dosaženo tím, že zpracování je v podstatě výhodnější pro zvýšení množství vláknitých mikroorganizmů obsažených v kalu, bez narušení sedimentačního výkonu, kterého nelze dosáhnout při použití dosud známých postupů.

Vločky aktivního kalu, rozptýlené v suspenzi, zaplňující druhou nádrž, vytvářejí při jejich odplyňování v důsledku vnitrovločkových dějů plyn, který nevytváří bubliny ve vločkách kalu, ale je rozpuštěn v dříve odplyněné směsi.

Claims (8)

1. Patentové nároky

   1. Způsob čištěni odpadních vod, zejména prováděný kontinuálně, spočívající v míšení odpadní vody s aktivním kalem a v provzdušňování vzniklé směsi v nádrži, v následném odvádění provzdušněné směsi do druhé sedimentační nádrže při současném provádění odplyňování a v opětném využití zpětně navráceného kalu, shromážděného v druhé sedimentační nádrži, v operaci, při které se provádí provzdušňování odpadní vody, vyznačující se tím, že provzdušněná směs se před jejím odvedením do druhé sedimentační nádrže vakuově odplyňuje za vysokého podtlaku, přičemž uvedená směs se přímo před odplyněním uvede do stavu turbulentního proudění.
2. 2. Způsob čištění odpadních vod podle nároku 1, vyznačující se tím, že hodnota podtlaku je rovna 90 až 97% vakua.
3. 3. Způsob čištění odpadních vod podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že provzdušněná směs se uvede do stavu turbulentního proudění zavedením přídavného vzduchu do této provzdušněné směsi.
4. 4. Zařízení pro provádění způsobu podle některého z nároků 1 až 3, obsahující jakoukoliv nádrž pro provzdušňování směsi odpadní vody a aktivního kalu, zejména však nádrž s více prostory uspořádanými nad sebou, propojenou jednosměrným a vratným spojem s druhou sedimentační nádrží prostřednictvím trubky upravené do tvaru písmene U, obráceného svými rameny dolů, přičemž jedno z jeho ramen vytváří přívodní sběrací trubku, zatímco druhé rameno vytváří výtokovou sběrací trubku, vyznačující se tím, že je opatřeno podtlakovým odplyňovacím prostředkem (1) tvořeným mezilehlou komorou (4) mající uvnitř oddělenou sací komoru (5) pro odsávání plynu, přičemž mezilehlá komora (4) tvoří alespoň část délky spojení horních konců obou sběracích trubek (2, 3) a má příčný průřez větší než tyto uvedené sběrací trubky (2, 3), spojující provzdušňovací nádrž nebo její oddělenou komoru (7) s druhou sedimentační nádrží (10) nebo její oddělenou komorou (8) a dále je opatřeno prostředkem pro vytvoření turbulentního pohybu směsi odpadní vody s aktivním kalem, dodávané do mezilehlé komory (4).

   f r ·- Γ “ - r * ·»»♦·* r r - f f f · ·« ·

   9 r r .- · «··

   9 r · r »(»··*

   9 f r · · ♦ ř-‘ ť» ,. y- * · * * « »
5. 5. Zařízení podle nároku 4, vyznačující se tím, že komora (5) pro odsávání plynu je spojena se sacím čerpadlem.
6. 6. Zařízení podle nároku 4, vyznačující se tím, že spodní konec přívodní sběrací trubky (2) je ponořen do provzdušňovací nádrže K«.bc> spojen s provzdušňovací nádrží pro provzdušňování směsi aktivního kalu a spodní konec výtokové sběrací trubky (3) je spojen s druhou sedimentační nádrží nebo jsou spojeny s oddělenou komorou (7) provzdušňovací nádrže a s oddělenou komorou (8) uvedené druhé, sedimentační nádrže (10).
7. 7. Zařízení podle nároku 4 nebo 6, vyznačující se tím, že prostředek pro vytvoření turbulentního pohybu je tvořen otvorem (6) v přívodní sběrací trubce (2), umístěným nad hladinou (a) odpadní vody, která má být provzdušňována a která zaplňuje nádrž, konstruovanou pro zpracovávanou odpadní vodu, nebo v ní oddělenou komoru (7).
8. 8. Zařízení podle nároku 4 nebo 6, vyznačující se tím, že sací a výtlačné čerpadlo je vřazeno do přívodní sběrací trubky (2).

   7. Zařízení podle nároku 4 nebo 6, vyznačující se tím, že sací a výtlačné čerpadlo je vřazeno do výtokové sběrací trubky (3).

   [H ;\l l’\PATENTS\SLUDGE\N AROK Y2. KCA]