Спосіб керування процесом біологічного очищення стічних вод

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб керування процесом біологічного очищення стічних вод в аеротенках і вторинних відстійниках, що включає вимірювання та регулювання тиску повітря в збірному трубопроводі, вимірювання витрати мулової суміші з кожного аеротенка та зміну витрат стічної води, повітря та зворотного мулу на основі аналізів очищеної води, який відрізняється тим, що додатково визначають розміри коридору аеротенка та на основі одержаної інформації оперативно регулюють співвідношення "стічна рідина - активний мул" за рахунок зміни варіанта подачі стічних вод в аеротенк та внаслідок цього зміни витрати стічної води, що подається в аеротенк.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що в активному мулі додатково вимірюють концентрацію остаточних забруднень.

3. Спосіб за пп. 1, 2, який відрізняється тим, що додатково визначають концентрацію активного мулу за сухою речовиною, що подається в перший коридор аеротенка.

Текст

Реферат: Спосіб керування процесом біологічного очищення стічних вод в аеротенках і вторинних відстійниках включає вимірювання та регулювання тиску повітря в збірному трубопроводі, вимірювання витрати мулової суміші з кожного аеротенка та зміну витрат стічної води, повітря та зворотного мулу на основі аналізів очищеної води. Визначають розміри коридору аеротенка. На основі одержаної інформації оперативно регулюють співвідношення «стічна рідина активний мул» за рахунок зміни варіанта подачі стічних вод в аеротенк та внаслідок цього зміни витрати стічної води, що подається в аеротенк. UA 75550 U (54) СПОСІБ КЕРУВАННЯ ПРОЦЕСОМ БІОЛОГІЧНОГО ОЧИЩЕННЯ СТІЧНИХ ВОД UA 75550 U UA 75550 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до сфери очищення стічних вод з метою запобігання забруднення поверхневих і підземних вод та може бути використана для підвищення ефективності біологічної очистки міських стічних вод від органічних забруднень. Аналіз світової практики свідчить про те, що проблема забезпечення необхідного ступеня очищення стічних вод є актуальною. Існують різні способи підвищення ефективності біологічного очищення стічних вод в аеротенках [1-5]. Основними напрямами розвитку керованих процесів біологічної очистки стічних вод, які отримали поширення в даний час, є: - керування якістю стічної рідини, що надходить на очистку - усереднення витрати стічних вод, усереднення концентрації забруднень, розбавлення очищеною водою [6, 13, 14]; - керування системою подачі стічної рідини - розосереджений впуск стічної води в аеротенк, розосереджений впуск активного мулу в аеротенк, циклічні (контактні) аеротенки [7, 11, 12]; - керування технологічним процесом очищення - керування гідродинамічної структурою потоку в аеротенках, керування кисневим режимом в аеротенках, керування концентрацією активного мулу в аеротенках [8-10]. Найбільш близьким рішенням є спосіб керування процесом біологічного очищення стічних вод в аеротенках і вторинних відстійниках і система для його реалізації [7], який включає вимірювання та регулювання тиску повітря в збірному трубопроводі, вимірювання витрати мулової суміші з кожного аеротенка та зміну витрат стічної води, повітря та зворотного мулу на основі аналізів очищеної води. Додатково вимірюють витрати зворотного мулу в кожний аеротенк, рівень мулу у верхньому муловому каналі, концентрацію розчиненого кисню на виході кожного аеротенка, густину зворотного мулу та рівень мулу в кожному вторинному відстійнику і на основі одержаної інформації оперативно регулюють співвідношення "стічна вода - зворотний мул - повітря" шляхом відповідної зміни витрати повітря і активного мулу в кожний аеротенк і здійснюють корекцію одержаного співвідношення при зміні концентрації та складу забруднень стічної води. Недоліком цього способу є незабезпечення необхідних технологічних показників, так як він не передбачає вимірювання концентрації активного мулу за сухою речовиною та не враховує розміри коридорів аеротенка. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення способу керування процесом біологічного очищення стічних вод в аеротенках шляхом застосування аналітичного апарату обробки вихідних даних та параметрів очистки; обґрунтованого вибору варіанта подачі стічних вод в аеротенк при керуванні процесом біологічного очищення стічних вод. Поставлена задача вирішується тим, що на основі оцінки якості очищення (вихідних параметрів очищеної води) та з використанням комп'ютерної моделі процесу біологічної очистки стічних вод вибирається варіант подачі стічних вод через вікна, які розташовані на розподільчому лотку аеротенка. Таким чином запропонований спосіб дає змогу: - використовувати отримані дані лабораторних аналізів для прийняття рішення про керування процесом біологічного очищення стічних вод; - використовувати як контролюючі параметри показники якості стічних вод, що надходять на очистку (концентрацію забруднень по зважених речовинах і органічним забрудненням), витрату стічних вод, що надходять на очистку; показники якості активного мулу; - контролювати стан очистки стічних вод на різних етапах очистки в аеротенках та на виході з аеротенка; - підвищити ефективність біологічної очистки стічних вод від органічних забруднень. На фіг. 1 представлена схема чотирикоридорного аеротенка, де 1 - трубопровід подачі стічних вод в секцію аеротенка; 2 - розподільча камера, 3 - місце вимірювання концентрації забруднень в стічних водах, що подаються на очистку, таїхньої витрати; 4 - розподільчий лоток стічної води, 5 - трубопровід подачі активного мулу, 6 - місце вимірювання концентрації активного мулу за сухою речовиною, 7 - перше вікно, через яке може подаватися стічна вода, 8 - друге вікно, через яке може подаватися стічна вода, 9 - трете вікно, через яке може подаватися стічна вода, 10 - четверте вікно, через яке може подаватися стічна вода. На фіг. 2 представлено алгоритм вибору варіанта подачі стічних вод, який розбитий на п'ять блоків. Блок перший: 11 - визначення характеристик; 12 - стічної води; 13 - концентрація забруднень в стічних водах, що надходять на очистку, 14 - витрата стічних вод, що надходять на очистку; 15 - активного мулу, 16 - концентрація активного мулу за сухою речовиною; 17 витрата мулу, який подається в регенератор аеротенка. Блок другий: 18 - математична модель процесу біологічної очистки стічних вод; 19 - подача стічних вод через одне вікно, 20 - подача стічних вод через два вікна, 21 - подача стічних вод через три вікна, 22 - подача стічних вод 1 UA 75550 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 через чотири вікна. Блок третій: 23 - отримання характеристик; 24 - стічної води; 25 концентрація забруднень в стічних водах на виході з аеротенка, 26 - час аерації 27 - активного мулу, 28 - концентрація активного мулу за сухою речовиною. Блок четвертий: 29 - порівняння результатів з нормативними величинами. Блок п'ятий: 30-вибір варіанта подачі стічних вод. Спосіб здійснюють таким чином. В першому блоці відбувається визначення характеристик (11) стічної води (12), які вимірюються в точці 3, та включають концентрацію забруднень в стічних водах, що надходять на очистку (13) та витрату стічних вод, що надходять на очистку (14); та характеристик активного мулу (15), які вимірюються в точці 6, та включають визначення концентрації активного мулу за сухою речовиною (16) та витрату активного мулу, який подається в регенератор аеротенків(17). В другому блоці отримані значення вводяться в математичну модель процесу біологічної очистки стічних вод (18), яка реалізована в вигляді блока комп'ютерних програм, що надають можливість розглянути варіанти подачі стічних вод (19) через одне вікно (7, або 8, або 9, або 10); варіанти подачі стічних вод (20) через два вікна (7, 8, або 7, 9, або 7, 10, або 8, 9, або 8, 10, або 9, 10), варіанти подачі стічних вод (21) через три вікна (7, 8 та 9, або 7, 9 та 10, або 7, 8 та 10, або 8, 9 та 10); варіанти подачі стічних вод (22) через чотири вікна (7, 8, 9 та 10). В третьому блоці фіксують значення отриманих характеристик (23) стічної води (24), які включають концентрацію забруднень в стічних водах на виході з аеротенка (25) та час аерації (26); та характеристику активного мулу (27), яка включає концентрацію активного мулу за сухою речовиною (28). В четвертому блоці (29) виконують порівняння значень, отриманих в третьому блоці, з нормативними величинами. В п'ятому блоці (30) вибирається варіант подачі стічних вод, який дозволить підвищити ефективність біологічної очистки стічних вод від органічних забруднень. Остаточне рішення щодо вибору технологічного режиму роботи аеротенка залишається за технологом підприємства або проектувальником. При цьому він матиме вичерпну інформацію про характер протікання процесів в аеротенку на різних етапах очистки в різних коридорах, про час перебування суміші активного мулу і стічних вод в аеротенках, а також про процес біологічного очищення в цілому, при різних варіантах його протікання. Практична цінність запропонованого способу полягає в тому, що за його допомогою вибирається режим очищення стічних вод, при якому на виході з аеротенка отримують значення концентрації забруднень не вище гранично допустимих значень, доза активного мулу відповідає нормативній. Джерела інформації: l.Eikelboom D. Н. Process Control of Activated Sludge Plans by Microscopic Investigation / D. H. Eikelboom. - TWA Publishing, 2000.-155 p. 2. Яковлев С.В. Водоотведение и очистка сточных вод. / С.В. Яковлев, Ю.В. Воронов. - М.: АСВ, 2002.-704 с. 3. Брагинский Л. Н. Моделирование аэрационных сооружений для очистки сточных вод / Л.Н. Брагинский, М.А. Евилевич, В.И. Бегачев. - Л.: Химия, 1980.-144 с. 4. Конончук P.M. Моделирование системы очистки аэротенк - вторичный отстойник регенератор / P.M. Конончук // Известия вузов. Проблемы энергетики.-1999. - № 1-2. - С. 102105. 5. Олійник О.Я. Особливості моделювання очистки стічних вод у системі аеротенк відстійник - регенератор / О.Я. Олійник, С.М. Зябліков // Проблеми водопостачання, водовідведення та гідравліки.-2005. - № 4. - С. 46-53. 6. Пат. 62697 Україна, МПК (2011/01) C02F 3/00 Спосіб керування процесом подачі господарсько-побутових стоків на установки глибокого біологічного очищення стічних вод / Картавцев М.М., Рогожа Г.А.; власникпатенту ХДАУ. - № u201101639; заявл. 14.02.2011; опубл. 12.09.2011, бюл. № 17. 7. Пат. 55615 А Україна, МПК (2006) G05D 11/00 Спосіб керування процесом біологічного очищення стічних вод в аеротенках і вторинних відстійниках і система для його реалізації / Горбенко В.М., Гліке А.П., Грищенко А.З., Трухан С.П., Іванько А.Г., Крючкова В.А., Єрмолаєва Г.В.; власник патенту Державне науково-виробниче підприємство "Науково-інженерний центр автоматизації" наукова корпорація "Київський інститут автоматики". - № 2001129137; заявл. 27.12.2001; опубл. 15.04.2003, бюл. № 4. 6 8. Пат. № 2033973 С1, Россия, МПК C02F 3/02, G05D 27/00 Способ управления процессом очистки сточных вод / Закиров Д.Г., Петрушевский В.Е., Хусаенов P.M., Пушников Ю.И.; патентообладатель Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт охраны 2 UA 75550 U 5 10 15 20 25 окружающей среды в угольной промышленности. - № 5031549/26; заявл. 25.07.1991; опубл. 30.04.1995. 9. Пат. № 2 440 306 С1, Россия, МПК C02F 3/30, C02F 101/16, C02F 103/04 Способ обеспечения надежности очистки сточных вод от соединений азота и фосфора / Васильев Б.В., Трухин Ю.А., Рублевская О.Н., Ильин Ю.А., Игнатчик B.C., Игнатчик С.Ю.; патентообладатель Государственное Унитарное Предприятие "Водоканал Санкт-Петербурга". - № 2010124223/05; заявл. 11.06.2010; опубл. 20.01.2012, бюл. № 2. 10. Пат. № 2 415 086 С1, Россия, МПК C02F 3/02 Способ повышения эффективности биологической очистки химически загрязненных сточных вод / Кирсанов В.В., Кудряшов В.Н., Гафуров P.P., Хузаянов Р.Х., Смолко А.А., Гицарева Е.А.; патентообладатель Казанское акционерное общество "Органический синтез" (ОАО "Казаньоргсинтез"). - № 2009114004/05; заявл. 13.04.2009; опубл. 20.10.2010, бюл. № 29. 7 11. Пат. 000912 В1, Евразийское патентное ведомство, МПК С02F 3/12, 3/20, 3/30. Способ очистки отходов и устройство для его осуществления /Горонси Мервин Чарльз; заявитель и патентообладатель Бисаско ПТИ, ЛИМИТЕД. -№ 199800076; заявл. 21.06.1996; опубл. 26.06.2000. 12. Pat. 7527735, US, 1С C02F 3/00, US Classification 210/605 System for treating wastewater / Inventors Brase, Крэйг С, Attorney/Law Firm Kinney & Lange, P.A. - № 11/507,124, Filed August 21, 2006 Published May 5, 2009. 13. Pat. № 7517454, US, 1С C02F 3/00, US Classification 210/620 210/483 210/767 Method for treating wastewater containing active sludge / Inventors Hu; Yen-Jung Chen; Hsi-Yu Hwang; WenChun. Attorney/Law Firm Bliss McGlynn, P.C. - № 11/879,874; Filed July 19, 2007; Published April 14, 2009. 14. Pat. № 7585414, US, 1С C02F 3/00, US Classification 210/620 Water treatment by activated sludge / Invertors Kishi; Hiroshi. Attorney/Law Firm Ostrolenk Faber LLp. - № 10/586,889 874; Filed January 20, 2005; Published September 8, 2009. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 40 1. Спосіб керування процесом біологічного очищення стічних вод в аеротенках і вторинних відстійниках, що включає вимірювання та регулювання тиску повітря в збірному трубопроводі, вимірювання витрати мулової суміші з кожного аеротенка та зміну витрат стічної води, повітря та зворотного мулу на основі аналізів очищеної води, який відрізняється тим, що додатково визначають розміри коридору аеротенка та на основі одержаної інформації оперативно регулюють співвідношення "стічна рідина - активний мул" за рахунок зміни варіанта подачі стічних вод в аеротенк та внаслідок цього зміни витрати стічної води, що подається в аеротенк. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що в активному мулі додатково вимірюють концентрацію остаточних забруднень. 3. Спосіб за пп. 1, 2, який відрізняється тим, що додатково визначають концентрацію активного мулу за сухою речовиною, що подається в перший коридор аеротенка. 3 UA 75550 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method for controlling a process of biological treatment of water

Автори англійською

Hornostal Stella Anatoliivna, Petukhova Olena Anatoliivna, Uvarov Yurii Volodymyrovych

Назва патенту російською

Способ управления процессом биологической очистки сточных вод

Автори російською

Горносталь Стелла Анатольевна, Петухова Елена Анатольевна, Уваров Юрий Владимирович

МПК / Мітки

МПК: C02F 3/02, G05D 27/00

Мітки: керування, очищення, спосіб, стічних, процесом, біологічного, вод

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/6-75550-sposib-keruvannya-procesom-biologichnogo-ochishhennya-stichnikh-vod.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб керування процесом біологічного очищення стічних вод</a>

Подібні патенти