close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

PL168996B1

код для вставкиСкачать
RZECZPOSPOLITA
POLSKA
(12) OPIS PATENTOWY (19)PL
(2 1) Numer zgłoszenia:
296563
(11) 168996
(13) B1
(51) Int.Cl.6:
C02F 3/30
Urząd Patentowy
Rzeczypospolitej Polskiej
(54)
(22 ) Data zgłoszenia:
12.11.1992
Sposób usuwania fosforu i azotu ze ścieków
(73)
(43)
Bezdek Janusz, Lubin, PL
Janicki Wacław, Wrocław, PL
Mańczak Michał, Wrocław, PL
Maślanka Władysław, Lubin, PL
Rudy Stanisław, Lubin, PL
Sieradzki Lech, Wrocław, PL
Zgłoszenie ogłoszono:
16.05.1994 BUP 10/94
(72)
(45)
O udzieleniu patentu ogłoszono:
31.05.1996 WUP 05/96
PL 168996 B1
5( 7 )
Uprawniony z patentu:
Twórcy wynalazku:
Janusz Bezdek, Lubin, PL
Wacław Janicki, Wrocław, PL
Michał Mańczak, Wrocław, PL
Władysław Maślanka, Lubin, PL
Stanisław Rudy, Lubin, PL
Lech Sieradzki, Wrocław, PL
Sposób usuwania fosforu i azotu ze ścieków, polegający na biologicznej nitryfikacji i denitryfikacji oraz
biologiczno-chemicznej defosfatacji, znam ienny tym, że w pierwszym stopniu biologicznego oczyszczania,
ścieki surowe kieruje się do komory anaerobowej, w której ścieki wraz z osadem czynnym przetrzymuje się w
czasie od pół godziny do dwóch godzin, stosując wolne, okresowe mieszanie poprzez sterowanie czasookresami
pracy mieszadeł mechanicznych stanowiących wyposażenie komory anaerobowej, z której ścieki doprowadza
się do komory osadu czynnego średnioobciążonego, w której są poddawane oczyszczaniu przy obciążeniu osadu
w granicach od 0,2 do 0,6 kg BZT5/kg s.m.d., a z komory osadu czynnego średnioobciążonego ścieki i osady
doprowadza się do osadnika pośredniego, natomiast w drugim stopniu biologicznego oczyszczania sklarowane
ścieki z osadnika pośredniego w których stosunek BZT 5 do całkowitego azotu wynosi od 0,6 - 2,0, doprowadza
się na nitryfikacyjne złoże spłukiwane o jednostkowej powierzchni czynnej w granicach 800-1400 m2/kg
NNH4.d, z którego ścieki, w których stosunek węgla do azotu całkowitego powinien wynosić powyżej 2,0
doprowadza się na denitryfikacyjne złoże zanurzone, a następnie poprzez komorę końcowego natleniania
ścieków i osadnik końcowy do odbiornika, przy czym osad powrotny z osadnika pośredniego wraz z osadem z
osadnika końcowego doprowadza się do komory uwalniania fosforu i zagęszczania osadu, do której doprowadza
się ciecz przemywającą z komory anaerobowej, po czym ciecz nadosadową z komory kieruje się do reaktora
chemicznego, w którym poddaje się działaniu wapna przy pH 9-9,5, a następnie z tego reaktora ciecz
nadosadową w części kieruje się do komory średnioobciążonego osadu czynnego i w części do przewodu
doprowadzającego ścieki do nitryfikacyjnego złoża spłukiwanego.
Sposób usuwania fosforu i azotu ze ścieków
Zastrzeżenie
patentowe
Sposób usuw ania fosforu i azotu ze ścieków, polegający na biologicznej nitryfikacji i
denitryfikacji oraz biologiczno-chem icznej defosfatacji, zn am ien n y ty m , że w pierw szym
stopniu biologicznego oczyszczania, ścieki surowe kieruje się do kom ory anaerobow ej, w której
ścieki wraz z osadem czynnym przetrzym uje się w czasie od pół godziny do dw óch godzin,
stosując wolne, okresow e m ieszanie poprzez sterow anie czasookresam i pracy m ieszadeł m echanicznych stanow iących w yposażenie komory anaerobowej, z której ścieki doprow adza się do
komory osadu czynnego średnioobciążonego, w której są poddaw ane oczyszczaniu przy obciążeniu osadu w granicach od 0,2 do 0,6 kg B ZT5/kg s.m.d., a z kom ory osadu czynnego
średnioobciążonego ścieki i osady doprow adza się do osadnika pośredniego, natom iast w drugim
stopniu biologicznego oczyszczania sklarow ane ścieki z osadnika pośredniego w których
stosunek B ZT 5 do całkow itego azotu wynosi od 0,6 - 2,0, doprow adza się na nitryfikacyjne złoże
spłukiwane o jednostkow ej pow ierzchni czynnej w granicach 800-1400 m 2/kg NNH4.d, z którego
ścieki, w których stosunek w ęgla do azotu całkowitego pow inien w ynosić pow yżej 2 , 0 doprowadza się na denitryfikacyjne złoże zanurzone, a następnie poprzez kom orę końcow ego natleniania ścieków i osadnik końcow y do odbiornika, przy czym osad pow rotny z osadnika
pośredniego w raz z osadem z osadnika końcow ego doprow adza się do kom ory uw alniania
fosforu i zagęszczania osadu, do której doprow adza się ciecz przem yw ającą z kom ory anaerobowej, po czym ciecz nadosadow ą z komory kieruje się do reaktora chem icznego, w którym
poddaje się działaniu w apna przy pH 9-9,5, a następnie z tego reaktora ciecz nadosadow ą w
części kieruje się do kom ory średnioobciążonego osadu czynnego i w części do przew odu
doprow adzającego ścieki do nitryfikacyjnego złoża spłukiwanego.
*
*
*
Przedm iotem w ynalazku je st sposób usuw ania fosforu i azotu ze ścieków polegający na
biologicznej nitryfikacji i denitryfikacji oraz biologiczno-chem icznej defosfatacji.
Znane są sposoby biologiczno-chem icznego usuw ania azotu i fosforu ze ścieków według
metod PhoStrip, A 2 / O , Bardenpho, UCT, VIP - opisanych w w ydaw nictw ie W A STEW A TER
ENGINEERING Treatm ent, Disposal, and Ruse - M etcalf and Eddy, w ydanie III z 1991 r., strona
726-729. Biologiczno-chem iczne usuwanie fosforu m etodą PhoStrip polega na tym , że do
typowego układu złożonego z komory napow ietrzania osadu czynnego i osadnika wtórnego,
niezależnie od konw encjonalnej recyrkulacji osadu w prowadzono rów nolegle obieg recyrkulacyjny, na którym w ystępuje anaerobowa kom ora uw alniania fosforu oraz reaktor do chem icznego strącania z cieczy nadosadow ej uw olnionego fosforu, a następnie usuw anie go z obiegu w
postaci nierozpuszczalnego osadu. W procesie A2/O ścieki przepływ ają kolejno przez komorę
beztlenową, anoksyczną, tlenow ą i osadnik wtórny. Ścieki są recyrkulow ane z kom ory tlenowej
do anoksycznej a osad z osadnika wtórnego do komory beztlenowej. W procesie w edług UCT
ścieki płyną kolejno przez kom orę beztlenową, anoksyczną pierw szą, anoksyczną drugą i
napowietrzania oraz osadnik. W ystępują dwie recyrkulacje ścieków, z kom ory anoksycznej
pierwszej do kom ory beztlenow ej i z komory tlenowej do anoksycznej II, natom iast osad jest
recyrkulowany z osadnika do komory anoksycznej pierw szej. W procesie w edług m etody VIP
ścieki płyną kolejno przez kom orę beztlenową, anoksyczną, tlenow ą i osadnik. Ścieki są
recyrkulowane z kom ory anoksycznej do dopływu i z odpływu komory tlenow ej do komory
anoksycznej jako druga recyrkulacja, natom iast osad je st recyrkulowany do kom ory anoksycznej. W połączonych system ach jednoczesnego biologicznego usuw ania fosforu i azotu ja k to jest
w procesach Bardenpho, U CT, VIP w ystępują dwie w ykluczające się naw zajem opcje: optym alny dla usuwania fosforu wiek osadu nie przekraczający pięciu dni oraz w iek osadu wynoszący
168 996
3
ponad kilkanaście dni niezbędny dla uzyskania efektu nitryfikacji jak o wstępnej fazy do
eliminacji azotu na drodze nitryfikacji - denitryfikacji.
Prowadzenie procesu w w arunkach optym alnych dla elim inacji azotu prowadzi do istotnego zm niejszenia efektów biologicznej defosfatacji. Z tych w zględów w układach tych występuje instalacja do chem icznego intensyfikow ania procesu defosfatacji poprzez wprowadzenie
sym ultanicznego strącania fosforu w układzie kom ora natleniania - osadnik końcowy. Ponadto
występuje m ożliwość przedostaw ania się azotanów do komory anaerobowej wraz z recyrkulowanym osadem, co w efekcie prow adzi do obniżenia stopnia usuw ania fosforu.
Zgodnie z wynalazkiem w pierw szym stopniu biologicznego oczyszczania, ścieki surowe
kieruje się do komory anaerobowej, w której ścieki wraz z osadem czynnym powrotnym
przetrzym uje się w czasie od pół godziny do dwóch godzin stosując w olne, okresow e mieszanie
poprzez sterowanie czasokresam i pracy m ieszadeł m echanicznych, stanow iących wyposażenie
komory anaerobowej. Z komory anaerobowej ścieki doprow adza się do kom ory osadu czynnego
średnioobciążonego, w której ścieki poddaje się napow ietrzaniu przy obciążeniu osadu w
granicach od 0,2 do 0,6 kg B ZT5/kg s.m .d., a następnie z tej komory ścieki i osady doprowadza
się do osadnika pośredniego. W drugim stopniu biologicznego oczyszczania sklarow ane ścieki
z osadnika pośredniego doprow adza się na nitryfikacyjne złoże spłukiw ane o jednostkowej
powierzchni czynnej w granicach 800 - 1400 m 2/kg NNH4.d.
W ściekach doprowadzanych na złoże stosunek BZT5 do całkow itego azotu powinien
wynosić od 0,6 do 2. Z nitryfikacyjnego złoża spłukiwanego, ścieki w których stosunek węgla
do azotu całkowitego powinien wynosić powyżej dwa, kieruje się na denitryfikacyjne złoże
zanurzone i dalej poprzez kom orę końcow ego natleniania ścieków i osadnik końcowy do
odbiornika. Osad z osadnika pośredniego w części jako pow rotny je st recyrkulowany do
przewodu ścieków surowych, a w części jako osad nadm ierny z osadnika pośredniego wraz z
osadem z osadnika końcow ego jest kierow any do komory uw alniania fosforu i zagęszczania
osadu z jednoczesnym doprow adzeniem do tej kom ory cieczy przem ywającej z komory anaerobowej. Ciecz nadosadow ą z komory uw alniania fosforu i zagęszczania osadu kieruje się do
reaktora chem icznego w którym poddaje się działaniu wapna przy pH 9-9,5. Z reaktora
chem icznego ciecz nadosadow ą w części kieruje się do kom ory średnioobciążonego osadu
czynnego a w części na nitryfikacyjne złoże spłukiw ane dla optym alizacji procesów oczyszczania ścieków.
Proces technologiczny według w ynalazku zaw iera rozw iązania prow adzące do eliminacji
fosforu i azotu poprzez ich ew akuację w raz z osadem nadm iernym. Ilość fosforu wbudowanego
w biomasę wynosi od 4 do 8 %, s.m, a azotu od 7 do 9% s.m. Przy osadzie czynnym średnioobciążonym ilość fosforu i azotu w yew akuow ana w raz z osadem nadm iernym wynosi około 90%
ilości fosforu ogólnego a azotu 40-50% . Pozostały po pierw szym stopniu azot je st usuwany na
stopniu drugim przy stosowaniu procesów nitryfikacyjno-denitryfikacyjnych w obiektach o
kubaturze zmniejszonej odpowiednio do usuniętej ilości azotu i w ęgla organicznego na stopniu
pierwszym. Jest to rozw iązania korzystne w zakresie nakładów inw estycyjnych i kosztów
eksploatacji oraz optym alne w zakresie procesów biodegradacji organicznych związków węgla
i biologicznego usuwania fosforu i azotu w w arunkach klim atycznych w ystępujących w środkowej i północnej Europie.
Przedm iot wynalazku je st dodatkow o objaśniony za pom ocą rysunku, na którym przedstawiono schem at układu biologiczno-chem icznego usuw ania fosforu i azotu ze ścieków.
Sposób usuwania fosforu i azotu polega na tym , że ścieki surowe przew odem 1 doprowadza
się do komory anaerobowej 2 , w której ścieki wraz z osadem czynnym pow rotnym przetrzymuje
się w czasie od 0,5 do 2h, stosując wolne, okresow e m ieszanie poprzez sterow anie czasokresami
pracy m ieszadeł m echanicznych 2 a stanow iących w yposażenie kom ory anaerobowej 2 , w której
następuje przechodzenie fosforu organicznego w fosforany łatwo rozpuszczalne i łatwo przyswajalne przez m ikroorganizm y osadu czynnego. W kom orze tej zachodzi zmniejszenie
w skaźnika B ZT 5 rozpuszczanego o 70%. Z komory anaerobowej 2 m ieszaninę ścieków i osadów
kieruje się do kom ory osadu czynnego średnioobciążonego 3, w yposażonej w ruszty
drobnopęcherzykowe 3a. W komorze osadu czynnego średnioobciążonego 3 o obciążeniu od
0,2 do 0,6 kg B ZT5/kg s.m.d., prowadzi się biodegradację organicznych zw iązków węgla do
4
168 996
B ZT 5 po osadniku pośrednim do około 25 g O2/m 3, przy którym następuje w budow yw anie w
komórki osadu czynnego fosforu do wartości 4-8% s.m., oraz azotu 7-9% s.m. Potrzebny do
prow adzenia procesu tlen w prow adza się za pom ocą rusztu drobnopęcherzykow ego 3a.
N astępnie m ieszaninę ścieków i osadu z komory osadu czynnego średnioobciążonego 3
przew odem 4 w prow adza się do osadnika pośredniego 5 w którym następuje separacja biom asy
osadu czynnego od sklarow anych ścieków. Sklarowane ścieki z osadnika pośredniego 5 kieruje
się przew odem 6 na nitryfikacyjne złoże spłukiwane 7, w ypełnione niezorientow anym i elem entami z tw orzyw sztucznych lub wypełnieniem konw encjonalnym , przy czym pow ierzchnia
czynna w ypełnienia pow inna w ynosić 800-1400 m 2/kg NNH4.d. N a złożu tym następuje nitryfikacja azotu am onow ego, przy czym stosunek BZT5 do am oniaku w ściekach dopływ ających do
złoża zaw iera się od 0,6 do 2. Ścieki z nitryfikacyjnego złoża spłukiw anego 7 przew odem 8
doprow adza się do denitryfikacyjnego złoża zanurzonego 9, w którym następuje redukcja
azotanów. Źródłem w ęgla organicznego dla procesów denitryfikacji są ścieki surow e doprow adzane przew odem 2 1 w takiej ilości aby stosunek w ęgla do azotu był w yższy niż 2,0. Z
denitryfikacyjnego złoża zanurzonego 9 m ieszanina ścieków i osadu przew odem 10 je st doprowadzana do kom ory końcow ego natleniania ścieków 1 1 , a następnie przew odem 1 2 do osadnika
końcow ego 13 w którym następuje separacja osadu od sklarow anych ścieków , które przew odem
14 są odprow adzane do odbiornika.
Osad oddzielony w osadniku pośrednim 5 w części jako osad recyrkulow any je st kierowany przew odem 15 do przew odu 1 ścieków surowych, zaś w części ja k o osad nadm ierny z tego
osadnika przew odem 16 w raz z osadem z osadnika końcowego 13 przew odem 2 2 , są doprow adzane do kom ory uw alniania fosforu i zagęszczania osadu 17. Rów nież do kom ory 17 przew odem 23 doprow adzana je st ciecz przem ywająca z komory anaerobowej 2 w ilości około 100%
doprow adzanego osadu. W kom orze uw alniania fosforu i zagęszczania osadu 17 następuje
uw olnienie fosforu do cieczy poosadow ej. Zagęszczony, pozbaw iony fosforu osad je st odprowadzany do dalszej przeróbki przew odem 25, natom iast ciecz poosadow a zaw ierająca fosforany
w ilości około 100 g P /m 3 je st odprow adzana przew odem 18 do reaktora chem icznego 19, w
którym prow adzi się chem iczne strącanie fosforu za pom ocą w apna przy pH 9-9,5 dozowanego
podajnikiem 20. Sklarow aną ciecz w reaktorze chem icznym 19 podaje się przew odem 24 w
części do kom ory napow ietrzania i w części do przewodu 6 doprow adzającego ścieki na
nitryfikacyjne złoże spłukiw ane 7, natomiast osad z reaktora chem icznego 19 przew odem 26
jest kierowany do rolniczego wykorzystania. Sposób według w ynalazku m oże być stosowany
do głębokiego oczyszczania ścieków bytowo - gospodarczych, m iejskich oraz niektórych
przem ysłowych w szędzie tam, gdzie zanieczyszczenia podlegają procesom biodegradacji.
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.
Cena 1,50 zł
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
3
Размер файла
404 Кб
Теги
pl168996b1
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа