ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ И ВЫСОКОКОНЦЕНТРИРОВАННЫХ СТОЧНЫХ ВОД
(патент №2139257 международная заявка PCT/RU98/00126)

      Комбинированные сооружения (КС) могут использоваться для очистки концентрированных сточных вод мясокомбинатов, маслосырзаводов, сахарных заводов, предприятий консервной промышленности с содержанием органических загрязнений, по БПК 1000-5000 мг/л и взвешенных веществ до 3000 мг/л. Для очистки концентрированных сточных вод рекомендуется следующая схема очистки (рис.), в составе:

  1 - приемная камера; 2 - решетка тонкой механической очистки; 3 - песколовка; 4 - биокоагулятор; КС1 - сооружения I-ой ступени очистки; КС2 - сооружения II-ой ступени очистки; 5 - установка для обезвоживания песка; 6 - установка для обработки осадка.

      Исходные сточные воды направляются на решетки тонкой механической очистки с прозорами 2 мм, где происходит задержание грубодисперсных взвесей.
      После решеток сточные воды проходят очистку от грубых механических примесей (песка и т.п.) на вертикальной песколовке. Задержанный песок удаляется песковым насосом на обезвоживание.
      В биокоагуляторе осуществляется задержание взвешенных веществ и изъятие части растворенных органических соединений за счет сорбции, флотации и коагуляции загрязнений избыточным активным илом, подаваемым из комбинированных сооружений II-ой ступени очистки. Возможна также подача в биокоагулятор избыточного ила из I-ой ступени. Эффект очистки сточных вод в биокоагуляторе достигает по БПК 25 - 30 %, по взвешенным веществам 60 - 70 %. Из биокоагулятора стоки поступают в камеру смешения КС I-ой ступени. Предусматривается также возможность подачи части исходных сточных вод в камеру смешения КС II-ой ступени.
      В камере смешения КС сточные воды смешиваются с циркулирующей иловой смесью, поступающей из аэротенка-отстойника. Из камеры смешения смесь забирается циркуляционным насосом и подается в систему орошения биофильтра, которая состоит из водораспределительных лотков со сливными патрубками и отражательными дисками. Падающие струи жидкости дробятся на дисках и орошают загрузку биофильтра. Прошедшая через биофильтр жидкость направляется сборными поддонами к аэрационным колоннам, в которых происходит засасывание воздуха, вследствие возникновения вихревых воронок. Аэрационными колоннами водовоздушная смесь распределяется по объему аэротенка. Ударное воздействие водовоздушных факелов о днище аэротенка и движение газожидкостных потоков обеспечивает эффективное перемешивание содержимого аэротенка. Из зоны аэрации иловая смесь поступает в зону отстаивания, где она разделяется. Часть ила группируется в хлопья, уплотняется и частично (через щель) возвращается в зону аэрации. Другая часть ила вместе с транзитным расходом поднимается и образует взвешенный фильтр, в котором также происходит сорбция и окисление загрязнений и задержание отдельных мелких частиц ила. Отделяющаяся вода поступает в сборные лотки и отводится на дальнейшую обработку.
      В КС I-ой ступени осветленные сточные воды проходят неполную биологическую очистку (по БПК 60 - 80 %; по взвешенным веществам 70 - 90 %) при высоких нагрузках на активную биомассу. Далее осуществляется полная биологическая очистка на КС II-ой ступени с низкими нагрузками на активный ил. Эффективность очистки в КС II-ой ступени составляет по БПК и взвешенным веществам до 15 мг/л. Обладающий высокой сорбционной способностью избыточный ил направляется в биокоагуляторы для увеличения эффекта осветления исходных сточных вод. Технология очистки предусматривает возможность подачи части сточных вод после песколовки и биокоагулятора непосредственно на КС II-ой ступени и подачи в биокоагуляторы избыточного ила из КС I: для обеспечения гибкой системы управления процессами очистки. Энергетические затраты по данной технологической схеме составляют 0,15 - 0,2 кВт/кгБПК.

      Технологические схемы очистки высококонцентрированных сточных вод дрожжевых, спиртовых заводов, предприятий химической и фармацевтической промышленности с БПК 5000 - 50000 мг/л, взвешенными веществами до 5000 мг/л, дополняются (рис. ) анаэробными реакторами с гранулированной (иммобилизованной) биомассой (UASB, EGSB - реакторы).

  1 - анаэробный реактор; 2 - установка для подготовки и дозирования биогенных добавок; 3 - биогаз; 4 - газгольдер; 5 - блокоагулятор; КС1 - сооружения I-ой ступени очистки; КС2 - сооружения II-ой ступени очистки.

        Исходные сточные воды вначале направляются в анаэробный реактор 1, в котором производится окисление 70 - 80 % органических загрязнений и задержание 80-90 % взвешенных веществ.
        В современных анаэробных реакторах формируется высокая концентрация биомассы - до 30 - 50 г/л, вследствие чего их производительность достигает 15 - 20 кгХПК/м3 сут. Образующийся биогаз содержит 70 % метана (выход составляет 0,3 - 0,4 м3 с кг ХПК) и 30 % углекислого газа. Газ после очистки от следов сероводорода может использоваться в котельных для генерации тепла/пара. Минерализованный ил является ценным органическим удобрением. Затем сточные воды обрабатываются в биокоагуляторе 5, КС1 и КС2. Эффект очистки на этом этапе по БПК и взвешенным веществам составляет 10 - 15 мг/л.
        Представленная технология очистки сточных вод обеспечивает снижение энергетических затрат до 0,1 кВт/кгБПК.
        В России разработку и совершенствование UASB-реакторов проводит Московский Государственный Университет им. Ломоносова д.т.н. С. Калюжный.