2.4. Технология Бштл1 для очистки сточных вод

В основу технологии Бютя1 была заложена концепция, предполагающая очистку сточных вод и утилизацию продуктов очистки до состояния продуктов потребления: технической воды и минерального удобрения. Хорошо очищенные сточные воды частично решают проблему водоснабжения, так как их можно использовать в технических целях; плохо очищенные сточные воды требуют реше­ния вопроса водоотведения и, в конечном итоге, загрязняют окружающую среду. Удаленный из системы стабилизированный и обезвоженный избыточный активный ил является хорошим минеральным удобрением. Это особенно важно для малых объектов. Учитывая особую специфику очистки малых количеств сточных вод в условиях высокой неравномерности гидравлических и органических нагрузок, изменения состава и свойств поступающих сточных вод, инженерные решения при разработке установки Бютя1 были направлены, прежде всего, на обеспечение высокого качества очищенной воды, устойчивой работы при незначительных капиталовложениях и энергозатратах. В установке Бютл1 реализован ряд новых, защищенных патентами технических решений, позволивших комплексно решить традиционные проблемы малых очистных установок [112].

Установка Б1отя1 (рис. 2.17) представляет собой три последовательно соединенных между собой реактора последовательно-периодического действия.

 

Обрабатываемые сточные воды последовательно перетекают от первого до третьего реактора, в каждом из них проходит определенный цикл биологической очистки, сточные воды подвергаются в каждом реакторе многократно повто­ряющимся процессам аэрации и перемешивания. Бютя1 представляет собой как бы три последовательно соединенных реактора биологической очистки сточных вод, причем последний реактор периодически переходит в режим отстаивания с по­следующей откачкой очищенных сточных вод в третичный отстойник или само­промывающийся фильтр доочистки.

Установка Бютл1 включает в себя несколько зон обработки сточных вод: ГРУ­бой очистки (задержание грубых нечистот и биологическая предочистка) - реактор первой ступени I; биологической очистки - реактор второй ступени II; био­логической доочистки - реактор третьей ступени III и третичного отстаивания IV.

Сточные воды поступают в специальную камеру, где происходит задержание грубых нечистот. Вода после этого стекает в зону I, куда также подаются эрлифтом часть возвратного активного ила из зоны III, осадок из зоны IV эрлифтом и самотеком пена, отдуваемая при откачке очищенных сточных вод эрлифтом. В зоне I сточные воды частично биологически очищаются, подвергаясь многократным циклически повторяющимся аэрации и перемешиванию при дефиците кислорода воздуха, благодаря чему здесь также происходит процесс денитрификации при наличии нитритов и нитратов, поступивших с возвратным активным илом, и легкоокисляемой органики, поступившей со свежими сточными водами. Смесь, прошедшая обработку в зоне I, перетекает самотеком в зону II, куда эрлифтом подается другая часть возвратного активного ила, что позволяет оградить эту часть ила от негативного воздействия поступающих в установку токсических веществ. В зоне II при перекачке иловой смеси в зону III эрлифтом также отдувается пена.

В зоне II аналогично с зоной I иловая смесь подвергается многократной циклически повторяющейся аэрации и перемешиванию. Поскольку в зоне I удаляется более 50% органики, - в зоне II начинается процесс нитрификации. В зону II, как и в зону I, с возвратным активным поступают нитриты и нитраты, поэтому здесь параллельно проходят два процесса: нитрификация и денитрификация. По мере окисления органики процесс нитрификации начинает доминировать. Частично очищенная смесь из зоны II перекачивается эрлифтом в зону III, при этом происходит отдувка газов, образовавшихся в процессе очистки в зонах I и II, а также частичное насыщение иловой смеси кислородом воздуха. Ввиду низкого содержания органических веществ в зоне III, здесь в основномпроходит окисление трудноокисляемой органики и нитрификация. Процесс очистки ведется так, чтобы окисление аммонийного азота происходило преимущественно до нитритов (редокс потенциал - до 100), что позволяет провести более быстро и эффективно денитрификацию. В зоне III аналогично процессам в зонах I и II иловая смесь подвергается многократно повторяющимся аэрации и перемешиванию, кроме этого, здесь происходит отстаивание с последующей откачкой очищенных сточных вод эрлифтом в третичный отстойник IV. Эрлифт отдувает также и пену в зону III. Одновременно с откачкой эрлифтом очищенных сточных вод в третичный отстойник, эрлифт откачивает иловый осадок в зону I. Окончательно очищенные сточные воды самотеком отводятся с установки.

В установке осуществляются пять фаз при обработке сточных вод: пере­мешивание с дефицитом кислорода воздуха, аэрация иловой смеси, отстаивание, откачка очищенных сточных вод и откачка избыточного активного ила.

Фаза перемешивания осуществляется во всех трех реакторах путем периоди­ческого кратковременного (чтобы содержание кислорода в иловой смеси не пре­вышало 0,5 мл/л) включения аэраторов. В период кратковременного включения аэраторов происходит рециркуляция иловой смеси между всеми тремя реакторами. Период включения и период покоя устанавливается при наладке автоматики.

Фаза аэрации происходит во всех трех реакторах с одновременной ре­циркуляцией иловой смеси между ними. В предыдущих циклах управляемый эрлифт понизил уровень в реакторе I и II, создав этим первый и второй аккумулирующие объемы. В эти объемы собираются вновь поступающие на установку сточные воды в период прохождения в установке фаз перемешивания, аэрации, откачки очищенных сточных вод и избыточного активного ила. В свою очередь управляемый эрлифт в фазе откачки очищенных сточных вод понижает уровень воды в третьем реакторе, образуя этим третий аккумулирующий объем. Все три указанные аккумулирующие объемы собирают вновь поступающие сточные воды при прохождении установкой фаз перемешивания и аэрации. Благодаря этим аккумулирующим объемам смесь не попадает в третичный отстойник до тех пор, пока не пройдет отстаивание в третьем реакторе, после чего очищенные сточные воды перекачиваются эрлифтом (в фазе откачки очищенных сточных вод) в третичный отстойник.

Фаза отстаивания: все элементы выключены. Третий реактор переходит в режим работы вторичного отстойника, а вновь поступающие воды собираются в аккумулирующих объемах первого и второго реакторов.

Фаза откачки очищенных сточных вод, при которой происходит откачивание очищенных сточных вод эрлифтом из третьего реактора в третичный отстойник IV, при этом идет аэрация в первом и втором реакторах.

Фаза откачки избыточного активного ила совмещена с началом фазы откачки очищенных сточных вод, но короче по продолжительности. Откачивание избыточ­ного активного ила происходит в фильтровальные мешки, при этом иловая вода стекает во второй реактор или в иловую емкость, в этом случае иловая вода перетекает в приемную камеру.

Таким образом, при разработке технологии Вю1а1 учтены достоинства двух способов обработки сточных вод: континуального и дисконтинуального. Установка, состоящая из трех последовательно соединенных между собой реакто­ров и отстойника, работает в условиях активной аэрации, перетекания и рециркуля­ции многокомпонентного субстрата и активного ила. Производительность установки - от 1 до 20 м /сутки. Назначение: для очистки хозяйственно-бытовых сточных вод, а также сточных вод автозаправочных станций.

Установлено, что малогабаритные установки на основании технологии Вю1а1 позволяют обеспечить надежную и эффективную работу в условиях комплексной биологической очистки малых объемов сточных вод [111, 112].