Способ предварительной очистки сточных вод и способ очистки бытовых сточных вод с использованием способа предварительной очистки

СПОСОБ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД И СПОСОБ ОЧИСТКИ БЫТОВЫХ СТОЧНЫХ ВОД С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СПОСОБА ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОЧИСТКИ Предложен способ предварительной очистки, который включает следующие шаги: (1) вводят подаваемые сточные воды в первый конец первого аэротенка и смешивают с первой концентрированной иловой смесью с целью получения первой иловой смеси; (2) аэрируют первую иловую смесь в аэрационной секции первого аэротенка для получения второй иловой смеси на втором конце первого аэротенка; (3) вводят вторую иловую смесь в первый отстойный бассейн и подвергают очистке путем отстаивания для получения отстоянной жидкости и первой концентрированной иловой смеси; (4) спускают отстоянную жидкость и возвращают, по меньшей мере, часть первой концентрированной иловой смеси к первому концу первого аэротенка. Вместе с тем, предложен способ очистки бытовых сточных вод с использованием способа предварительной очистки сточных вод. Способ предварительной очистки может стабильно использоваться в течение продолжительного времени без слива ила. 024803 По заявке на настоящее изобретение испрашиваются приоритеты на основании следующих патентных заявок: (1) заявки на патент Китая 200910249722.X, поданной 1 декабря 2009 г.; и (2) заявки на патент Китая 2010100007375, поданной 15 января 2010 г. Содержание этих патентных заявок включено в настоящий документ посредством ссылки. Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к способу предварительной очистки сточных вод и способу очистки бытовых сточных вод с использованием способа предварительной очистки, в частности к способу предварительной очистки сточных вод с подачей ила и его применением для очистки бытовых сточных вод. Предшествующий уровень техники Многие городские станции очистки бытовых сточных вод в Китае используются в качестве мест размещения сточных вод от источников непрямых выбросов в целях приема различных видов сточных вод, в частности промышленных сточных вод со все более сложными компонентами. Государственный доклад о состоянии окружающей среды провинции Чжэцзян 2007 г. продемонстрировал, что только 58,8% из 50 городских станций очистки бытовых сточных вод в провинции, находящихся в режиме нормальной эксплуатации, отвечают нормам качества отводимых сточных вод, при этом основными факторами загрязнения, превышающего нормы, являются аммиачный азот и общий фосфор. Промышленные сточные воды без предварительной очистки обычно содержат азот и фосфор в концентрациях, превышающих пропускную способность станций бытовых сточных вод, что препятствует нормальной работе устройств очистки сточных вод, вследствие чего станции очистки бытовых сточных вод становятся существенным источником азота и фосфора в водоемах. Таким образом, сточные воды из различных источников обычно следует подвергать предварительной очистке в соответствии с требованиями станций очистки бытовых сточных вод, в особенности с требованиями станций биологической очистки к поступающим на очистку сточным водам. В настоящее время часто применяемым способом предварительной очистки сточных вод служит способ разбавления, при котором, когда уровни загрязнения превышают допустимые пределы для биологической очистки, с помощью простого разбавления может достигаться уменьшение уровней загрязнения ниже этих пределов, чтобы обеспечить нормальную работу системы биологической очистки. Самым простым и экономичным является способ разбавления сточных вод, т.е. смешивание различных сточных и/или бытовых сточных вод с тем, чтобы они разбавляли друг друга в целях снижения уровней загрязнения ниже допустимых пределов. В некоторых случаях для разбавления можно также использовать сточные воды, частично очищенные в ходе обработки, или чистую воду. Однако уровни загрязнения сточных и/или бытовых сточных вод обычно настолько высоки, что уменьшить их ниже допустимых пределов оказывается очень трудно, даже при использовании смешивания. Кроме того, использование сточных вод, частично очищенных в процессе очистки, или чистой воды для разбавления обусловливает значительное повышение расходов на очистку. Кроме того, на практике при эксплуатации станций очистки бытовых сточных вод обычно приходится сталкиваться со следующими проблемами: (1) недостаточное количество подаваемых бытовых сточных вод, главным образом, вследствие технических усовершенствований и неисправностей в системе бытовой канализации, которые могут влиять на работу устройства очистки бытовых сточных вод; (2) нестабильное качество подаваемых бытовых сточных вод, главным образом, вследствие спуска промышленных сточных вод в систему бытовой канализации и изменения жизненных привычек, вызванных праздниками и сезонными колебаниями, которые могут стать причиной ударной нагрузки, влияющей на результаты очистки бытовых сточных вод; (3) недостаток источников углерода как общая проблема станций очистки бытовых сточных вод, которую, в основном, объясняют современными жизненными привычками, способными привести к дисбалансу питательных веществ в организме и вызвать эффекты удаления азота и фосфора. При возникновении этих проблем традиционные способы, связанные с использованием активного ила, обычно имеют следующие недостатки: (1) низкая концентрация биомассы в аэротенке (аэрационном бассейне); (2) слабая способность выдерживать ударную нагрузку при изменении качества и количества подаваемых сточных вод; (3) слишком легкое вспухание ила; (4) высокий выход ила; (5) высокая стоимость строительства и эксплуатации, большая производственная площадь и т.д. Таким образом, по-прежнему существует потребность в новых способах предварительной очистки сточных вод, позволяющих сделать предварительно очищенные сточные воды более пригодными для биологической очистки. Сущность изобретения В одном из аспектов настоящего изобретения предлагается способ предварительной очистки сточных вод, включающий следующие шаги:(1) вводят подаваемые сточные воды в первый конец первого аэротенка для смешения с первой концентрированной иловой смесью с целью получения первой иловой смеси;(2) аэрируют первую иловую смесь в аэрационной секции первого аэротенка для получения второй иловой смеси на втором конце первого аэротенка;(3) вводят вторую иловую смесь в первый отстойный бассейн и подвергают очистке путем отстаи-1 024803 вания для получения отстоянной жидкости и первой концентрированной иловой смеси;(4) спускают отстоянную жидкость и возвращают, по меньшей мере, часть первой концентрированной иловой смеси к первому концу первого аэротенка, чтобы получить возраст активного ила больше чем 50 дней, предпочтительно больше чем 100 дней, более предпочтительно - больше чем 300 дней, более предпочтительно - больше чем 1000 дней, более предпочтительно - больше чем 2000 дней, и более предпочтительно - больше чем 5000 дней. Обычно с увеличением возраста ила количество осадочного ила, спускаемого из всей системы,уменьшается, тем самым способствуя улучшению состояния окружающей среды и снижению эксплуатационных расходов. Согласно некоторым вариантам осуществления способа предварительной очистки сточных вод настоящего изобретения, перед вводом подаваемых сточных вод в первый конец первого аэротенка, подаваемые сточные воды подвергаются очистке с отстаиванием песка таким образом, что количество осажденного песка на тонну сточных вод составляет меньше чем 0,1 л, предпочтительно меньше чем 0,05 л,более предпочтительно меньше чем 0,03 л. Согласно некоторым вариантам осуществления способа предварительной очистки сточных вод настоящего изобретения, первая иловая смесь имеет концентрацию ила от 2000 до 30000 мг/л, предпочтительно от 2500 до 20000 мг/л, более предпочтительно от 3000 до 10000 мг/л, более предпочтительно от 3000 до 7000 мг/л. В некоторых случаях первая иловая смесь имеет соотношение между взвешенными летучими веществами в смеси сточных вод с активным илом (ВЛВССВ) и взвешенными веществами в смеси сточных вод с активным илом (ВВССВ) меньше чем 0,8, предпочтительно меньше чем 0,7 и более предпочтительно меньше чем 0,5. Согласно некоторым вариантам осуществления способа предварительной очистки сточных вод настоящего изобретения, аэрационная очистка в первом аэротенке выполняется за 0,1-4,0 ч, предпочтительно за 0,5-2 ч, более предпочтительно за 0,5-1,5 ч. Согласно некоторым вариантам осуществления способа предварительной очистки сточных вод настоящего изобретения, очистка отстаиванием (седиментационная) в первом отстойном бассейне выполняется за 0,8-6 ч, предпочтительно за 1-4 ч, более предпочтительно за 1-3 ч. Согласно некоторым вариантам осуществления способа предварительной очистки сточных вод настоящего изобретения, соотношение между временем, затрачиваемым на аэрационную очистку в первом аэротенке, и временем, затрачиваемым на очистку отстаиванием в первом отстойном бассейне, составляет от 1:0,5 до 1:6, предпочтительно от 1:1 до 1:3, более предпочтительно от 1:1,5 до 1:2, наиболее предпочтительно 1:2. Согласно некоторым вариантам осуществления способа предварительной очистки сточных вод настоящего изобретения, химическое потребление кислорода (ХПК) отстоянной жидкости составляет 30-500 мг/л, предпочтительно 50-250 мг/л, более предпочтительно 80-150 мг/л. Согласно некоторым вариантам осуществления способа предварительной очистки сточных вод настоящего изобретения, органические питательные вещества и/или подаваемый ил могут также вводиться вместе с подаваемыми сточными водами в первый конец первого аэротенка и смешиваться с первой концентрированной иловой смесью с целью получения первой иловой смеси. Органические питательные вещества могут представлять собой хозяйственно-бытовые сточные воды, содержащие биохимически разлагаемые органические вещества, промышленные сточные воды, полученные из сельскохозяйственной продукции в качестве сырья, или любые подходящие источники углерода, такие как метанол, углеводосодержащие продукты, мелассы и т.д., при этом ил может представлять собой любой ил, содержащий активный ил, вырабатываемый в процессе биологической очистки бытовых сточных вод. Согласно некоторым вариантам осуществления способа предварительной очистки сточных вод настоящего изобретения, аэрационная очистка на этапе (2) выполняется способом прерывистой аэрации или непрерывной аэрации. Регулируя скорость и время аэрации, можно эффективно управлять ХПК отстоянной жидкости в нужном диапазоне, например обеспечивая соответствие нормам качества бытовых сточных вод, которые могут сбрасываться в городскую канализацию. Согласно некоторым вариантам осуществления способа предварительной очистки сточных вод настоящего изобретения, на этапе (2) вторая иловая смесь содержит концентрацию растворенного кислорода, составляющую 0,1-4 мг/л, предпочтительно 1,5-3 мг/л, более предпочтительно 2-3 мг/л. Согласно некоторым вариантам осуществления способа предварительной очистки сточных вод настоящего изобретения, первая иловая смесь, вторая иловая смесь и первая концентрированная иловая смесь содержат факультативные микроорганизмы в качестве доминирующих форм флоры. Согласно некоторым вариантам осуществления способа предварительной очистки сточных вод настоящего изобретения, первый аэротенк и первый отстойный бассейн работают в пробковом режиме потока. В другом аспекте настоящего изобретения предлагается также способ очистки бытовых сточных вод, в котором отстоянная жидкость способа предварительной очистки сточных вод используется в качестве подаваемых бытовых сточных вод. Согласно некоторым вариантам осуществления способа очистки бытовых сточных вод настоящего-2 024803 изобретения, отстоянная жидкость в качестве подаваемых бытовых сточных вод по очереди проходит зону биологического регулирования, вторую аэрационную зону и вторую зону отстаивания для получения первых частично очищенных сточных вод и второй концентрированной иловой смеси, при этом первая часть второй концентрированной иловой смеси возвращается в зону биологического регулирования. Согласно некоторым вариантам осуществления способа очистки бытовых сточных вод настоящего изобретения работа второй зоны отстаивания осуществляется методом SBR (Sequencing Batch Reactor,последовательно-циклического реактора). В некоторых случаях соотношение между взвешенными летучими веществами в смеси сточных вод с активным илом (ВЛВССВ) и взвешенными веществами в смеси сточных вод с активным илом (ВВССВ) в SBR-бассейне составляет меньше чем 0,8, предпочтительно меньше чем 0,7, более предпочтительно меньше чем 0,5. Согласно некоторым вариантам осуществления способа очистки бытовых сточных вод настоящего изобретения, время пребывания жидкости в зоне биологического регулирования составляет 0,2-2 ч,предпочтительно 0,5-1,5 ч, более предпочтительно 0,5-1 ч. Согласно некоторым вариантам осуществления способа очистки бытовых сточных вод настоящего изобретения, время аэрационной очистки во второй аэрационной зоне составляет 0,5-4 ч, предпочтительно 0,5-2 ч, более предпочтительно 1-2 ч. Согласно некоторым вариантам осуществления способа очистки бытовых сточных вод настоящего изобретения, время очистки отстаиванием составляет 0,8-6 ч, предпочтительно 1-4 ч, более предпочтительно 1,5-3 ч. Согласно некоторым вариантам осуществления способа очистки бытовых сточных вод настоящего изобретения, зона биологического регулирования содержит анаэробную секцию и аноксическую секцию,причем отстоянная жидкость и первая часть второй концентрированной иловой смеси смешиваются и проходят через анаэробную секцию для получения третьей иловой смеси, третья иловая смесь и первая часть пятой иловой смеси смешиваются и проходят через аноксическую секцию для получения четвертой иловой смеси, четвертая иловая смесь поступает во вторую аэрационную зону и подвергается аэрационной очистке для получения пятой иловой смеси, первая часть пятой иловой смеси возвращается в аноксическую секцию, остаточная часть пятой иловой смеси поступает во вторую зону отстаивания и разделяется для получения первых частично очищенных сточных вод и второй концентрированной иловой смеси, при этом первая часть второй концентрированной иловой смеси возвращается в анаэробную секцию. Согласно некоторым вариантам осуществления способа очистки бытовых сточных вод настоящего изобретения, анаэробная секция зоны биологического регулирования характеризуется временем пребывания жидкости, составляющим 0,1-1,5 ч, предпочтительно 0,5-1 ч. Согласно некоторым вариантам осуществления способа очистки бытовых сточных вод настоящего изобретения, соотношение между временем пребывания жидкости анаэробной секции и временем пребывания жидкости аноксической секции зоны биологического регулирования составляет от 1:0,5 до 1:6,предпочтительно от 1:1 до 1:3, более предпочтительно от 1:1,5 до 1:2, наиболее предпочтительно 1:2. Согласно некоторым вариантам осуществления способа очистки бытовых сточных вод настоящего изобретения, концентрация ила в четвертой иловой смеси составляет 2000-6000 мг/л, предпочтительно 2500-5000 мг/л, более предпочтительно 3000-4000 мг/л. Согласно некоторым вариантам осуществления способа очистки бытовых сточных вод настоящего изобретения, расход первой части пятой иловой смеси составляет от 10 до 150%, предпочтительно от 50% до 100% по отношению к расходу подаваемых бытовых сточных вод. Согласно некоторым вариантам осуществления способа очистки бытовых сточных вод настоящего изобретения, расход первой части второй концентрированной иловой смеси составляет от 10 до 150%,предпочтительно от 50 до 100% по отношению к расходу подаваемых бытовых сточных вод. Согласно некоторым вариантам осуществления способа очистки бытовых сточных вод настоящего изобретения, по меньшей мере, часть остаточной части второй концентрированной иловой смеси возвращается к первому концу первого аэротенка способа предварительной очистки сточных вод. В некоторых случаях вся вторая концентрированная иловая смесь, за исключением первой части второй концентрированной иловой смеси, в качестве второй части второй концентрированной иловой смеси возвращается к первому концу первого аэротенка способа предварительной очистки сточных вод. Согласно некоторым вариантам осуществления способа очистки бытовых сточных вод настоящего изобретения, отстоянная жидкость может также использоваться в качестве подаваемых бытовых сточных вод и подвергаться биологической очистке в соответствии с процессом Вурмана, процессом А/О (anaerobic/oxic, анаэробный/аэробный), процессом Барденфо, процессом Форедо, процессом А 2/О (anaerobic/anoxic/oxic, анаэробный/аноксический/аэробный), обратным процессом А 2/О, процессом UCT (University of Cape Town, процесс, разработанный Кейптаунским университетом), процессом MUCT (Modified University of Cape Town Process, модифицированный процесс, разработанный Кейптаунским университетом), процессом VIP (Virginia Initiative Plant, Вирджинская инициативная станция), процессомTNCU (Taiwan National Central University, процесс, разработанный Тайваньским национальным цен-3 024803 тральным университетом), процессом Дефано, процессом BCFS (Biological-chemical phosphorus and nitrogen removal, биолого-химическое удаление фосфора и азота), процессом MSBR (modified sequencingbatch reactor, последовательно-циклический реактор), процессом АВ (acid-base, кислотно-основной),процессом в окислительной траншее, биомембранным процессом, процессом с плавающей загрузкой или их комбинацией для получения первых частично очищенных сточных вод и дополнительного осадочного ила. В некоторых случаях практически весь дополнительный осадочный ил возвращается к первому концу первого аэротенка способа предварительной очистки сточных вод. Согласно некоторым вариантам осуществления способа очистки бытовых сточных вод настоящего изобретения, первые частично очищенные сточные воды вводятся в флокуляционно-осветлительный бассейн и подвергаются флокуляционно-осветлительной очистке для получения вторых частично очищенных сточных вод и флокулирующего ила. При флокуляционно-осветлительной очистке обычно используются такие флокулирующие вещества, как соли металлов и полимеры. К первым относятся глинозем, трихлорид железа и сульфат железа; вторые включают в себя полимер хлорида алюминия и полиакриламид и т.д. Качество вторых частично очищенных сточных вод дополнительно улучшается за счет флокуляционно-осветлительной очистки. Согласно некоторым вариантам осуществления способа очистки бытовых сточных вод настоящего изобретения, по меньшей мере, часть, но предпочтительно весь флокулирующий ил возвращается к первому концу первого аэротенка способа предварительной очистки сточных вод. Авторы настоящего изобретения с удивлением обнаружили, что применение способа предварительной очистки сточных вод обеспечивает продолжительную устойчивую работу без сброса ила и скоплений ила, при этом предварительно очищенные сточные воды (т.е. отстоянная жидкость) пригодны для биологической очистки бытовых сточных вод. Способ предварительной очистки сточных вод настоящего изобретения можно просто объединить с различными подходящими процессами биологической очистки бытовых сточных вод для формирования нового способа биологической очистки бытовых сточных вод. В частности, избыточный ил, образующийся при использовании способа биологической очистки бытовых сточных вод, можно очищать и сбраживать с помощью способа предварительной очистки сточных вод настоящего изобретения. Кроме того, частично очищенные сточные воды (т.е. отстоянная жидкость), получаемая способом предварительной очистки сточных вод настоящего изобретения, обычно являются нейтральными (т.е. обладают величиной рН в диапазоне между 6 и 9, в частности между 6,5 и 7,5) и имеют значение ХПК, равное 30-200 мг/л, при этом они могут подвергаться дополнительной биологической очистке бытовых сточных вод без регулирования величины рН и концентрации источников углерода для получения осветленных частично очищенных сточных вод в соответствии с нормами сброса. В частности, биологическая очистка бытовых сточных вод настоящего изобретения позволяет достигать хорошего эффекта удаления фосфора в условиях, когда спуска ила практически не происходит. По сравнению с традиционными способами биологической очистки бытовых сточных вод новая биологическая очистка бытовых сточных вод позволяет значительно снизить или даже полностью исключить спуск ила, и, тем не менее, сохранять хорошие эффекты очистки бытовых сточных вод и качество частично очищенных сточных вод, обеспечивая при этом меньшую площадь, занятую устройствами, меньшую стоимость монтажных работ и эксплуатационные расходы наряду с большей способностью противостоять ударной нагрузке и высокой эксплуатационной стабильностью. Способ предварительной очистки сточных вод или способ обработки с уменьшением количества ила настоящего изобретения также является особенно подходящим для усовершенствования различных существующих устройств биологической очистки бытовых сточных вод в целях значительного сокращения или даже полного исключения спуска ила. В настоящем изобретении термин "сточные воды" или "бытовые сточные воды" относится к любым бытовым сточным водам, содержащим органические загрязнители, которые могут обрабатываться способом биологической очистки бытовых сточных вод; такие бытовые сточные воды включают любые подходящие промышленные сточные воды, хозяйственно-бытовые сточные воды и любые их комбинации, в особенности городские хозяйственно-бытовые сточные воды. Бытовые сточные воды могут представлять собой бытовые сточные воды, получаемые на месте образования, бытовые сточные воды, собираемые в системе бытовой канализации, бытовые сточные воды, хранящиеся в бассейне сбора сточных вод в течение какого-то периода времени, или бытовые сточные воды, получаемые путем биологической,химической и/или физической обработки, такой как ферментация, корректировка кислотной/основной среды, корректировка состава, корректировка концентрации, отстаивание, фильтрация, центрифугирование и т.д. Согласно нормам проектирования открытого дренажа (GB50014-2006), раздел 6.3, параграф 6.4.5, "количество осаждаемого песка в бытовых сточных водах можно выразить как 0,03 л на кубический метр бытовых сточных вод". В настоящем изобретении количество осаждаемого песка на кубический метр бытовых сточных вод обычно не превышает 0,1 л, предпочтительно не превышает 0,05 л и более предпочтительно не превышает 0,03 л.-4 024803 В настоящем изобретении термин "биологическая очистка бытовых сточных вод" относится к процессу,в ходе которого органические загрязнители преобразуются в стойкие и безвредные вещества при помощи метаболизма микроорганизмов. В соответствии с потребностью микроорганизмов в кислороде такие процессы могут подразделяться на аэробную биологическую очистку, анаэробную биологическую очистку и т.д. В соответствии с состоянием микроорганизмов в воде, способы аэробной биологической очистки могут подразделяться на процесс очистки активным илом и процесс биомембранной очистки. Процесс очистки активным илом является наиболее популярным процессом биологической очистки бытовых сточных вод, в ходе которого воздух подают в сточные воды, содержащие большое количество органических веществ, при этом, спустя определенное время, в воде образуются биологические хлопья (активный ил). Множество микроорганизмов населяют активный ил, используя органические вещества в качестве пищи для получения энергии, роста и размножения и очищая при этом бытовые сточные воды. Основной поток процесса очистки активным илом показан на фиг. 1. Процесс биомембранной очистки включает прохождение сточных вод через плотный барьер, на котором образуется биомембрана в виде ила таким образом, что множество микроорганизмов, распространившихся по биомембране, играют ту же роль, что активный ил при очистке бытовых сточных вод. Устройство, подходящее для реализации процесса биомембранной очистки, включает биофильтр, вращающийся биодиск, биоконтактный реактор для оксидирования и биореактор с флюидизированным слоем. Анаэробная биологическая очистка представляет собой процесс очистки путем разложения органических загрязнителей в анаэробных условиях с помощью факультативных анаэробов и облигатных анаэробов. Устройство, подходящее для реализации процесса анаэробной биологической очистки, включает метантенк, анаэробный фильтр, анаэробную иловую площадку, анаэробный вращающийся диск, анаэробный реактор с перегородками. Поскольку бытовые сточные воды содержат различные загрязнители, для достижения нужной степени очистки обычно объединяют несколько процессов. Типовые процессы биологической очистки бытовых сточных вод включают, в качестве примеров, процесс очистки активным илом, процесс OSA(Oxic-Settling-Anaerobic, аэробный-осадочный-аэробный), процессы анаэробной биологической очистки(такие как анаэрбный биофильтр, анаэробный вращающийся диск, анаэробный контактный процесс, расположенная выше по потоку анаэробная иловая площадка, процесс секционированной анаэробной ферментации и т.д.), процесс Вурмана, процесс А/О, процесс Барденфо, процесс Форедо, процесс А 2/О, обратный процесс А 2/О, процесс UCT, процесс MUCT, процесс VIP, процесс OWASA, процесс JHB, процесс TNCU, процесс Дефано, процесс BCFS, SBR (процесс очистки активированным илом с помощью последовательно-циклического реактора), процесс MSBR, процесс АВ, процесс биомембранной очистки,такой как биофильтр, вращающийся биодиск, процесс биоконтактного оксидирования, флюидизированный биослой, аорируемый биофильтр, и любая их комбинация. В настоящем изобретении термин "ил" относится к любому илу, который содержит активный ил,образуемый в процессе биологической очистки бытовых сточных вод. Активный ил представляет собой хлопья, образованные с участием организмов в бытовых сточных водах, который содержит, главным образом, воду и различные микроорганизмы, такие как аэробные, анаэробные и факультативные бактерии,а также грибки, водоросли, простейшие животные организмы и т.д. При акклиматизации и изменении окружающих условий различные микроорганизменные флоры также изменяются в количественном и пропорциональном отношении и даже в отношении мутации генов, чтобы создать среду, позволяющую выжить. В соответствии с источниками бытовых сточных вод, примерами бытовых сточных вод являются: ил из вторичного отстойного бассейна процесса очистки активным илом (называемый также избыточным или осадочным илом, или осадочным активным илом, и содержащий, главным образом, микроорганизмы и воду), ил из процесса вторичного отстаивания процесса биомембранной очистки (называемый также гуминовым илом, и содержащий, главным образом, временную биомембрану), ил из первичного отстойного бассейна станции очистки бытовых сточных вод (называемый также первичным илом,осадившимся в остойнике, и содержащий, главным образом, твердые органические частицы и микроорганизмы), ил из процесса анаэробной очистки сточных вод (называемый также перегнившим или созревшим илом), ил из бассейна химического осаждения (называемый также осадком при химической обработке сточных вод) и т.д. В соответствии с этапами образования ила, примерами ила являются: сырой ил или неперебродивший ил (т.е. неочищенный ил), концентрированный ил, сброженный ил, обезвоженный ил, сухой ил и т.д. Ил в настоящем изобретении может быть любым из перечисленных видов ила или их комбинацией, в частности осадочным илом, имеющим водосодержание по меньшей мере 90%, предпочтительно по меньшей мере 95%, более предпочтительно по меньшей мере 97%, и предпочтительно сырым илом. В настоящем изобретении термин "иловая смесь" относится к смеси, образованной из упомянутого ила и воды и называемой "смесью ила и воды" или "иловой смесью ила и воды". Подходящая иловая смесь обладает хорошими седиментационными свойствами и, в частности, не проявляет таких свойств,как вспухание или всплывание ила в ходе процедур аэрации и отстаивания. В большинстве случаев, иловая смесь предпочтительно имеет индекс объема ила (ИОИ, например ИОИ 30, который относится к объему, занимаемому 1 г частицы активного ила после того, как 1000 мл иловой смеси пробудет в мерном-5 024803 цилиндре объемом 1000 мл в течение 30 мин, при этом единицей измерения индекса служит мл/г) меньший, чем минимальный ИОИ, при котором происходит вспухание ила в ходе аэрации, например ИОИ 30 может быть меньше чем 200, 150, 100 или 50 мл/г. В настоящем изобретении термин "концентрированная иловая смесь" относится к иловой смеси,имеющей повышенную концентрацию ила и получаемую путем разделения упомянутой иловой смеси для удаления, по меньшей мере, части воды. В некоторых случаях "концентрированную иловую смесь" называют также илом, например "первая концентрированная иловая смесь" может также называться"первым илом". Этап "разделения" может осуществляться путем отстаивания, фильтрации, центрифугирования и т.д. В случае отстаивания ил в иловой смеси осаждается вниз, образуя отстоянную жидкость в верхней части иловой смеси и концентрированную иловую смесь с повышенной концентрацией ила в нижней части иловой смеси. В некоторых случаях нижняя часть, используемая в концентрированной иловой смеси, составляет от 5 до 85% (например: от 5 до 10%, от 10 до 15%, от 15 до 20%, от 20 до 25%,от 25 до 30%, от 30 до 35%, от 35 до 40%, от 40 до 45%, от 45 до 50%, от 50 до 55%, от 55 до 60%, от 65 до 70%, от 70 до 75%, от 75 до 80%, от 80 до 85%) общего количества иловой смеси. В настоящем изобретении термин "содержание ила", "количество ила" или "концентрация ила" обычно относится к содержанию взвешенных твердых частиц в иле, бытовых сточных водах, иловой смеси или концентрированной иловой смеси. В большинстве случаев твердые частицы или взвешенные твердые частицы, главным образом, содержат микроорганизмы или органические твердые вещества(включая биологически разлагаемые и биологически неразлагаемые органические вещества). В некоторых случаях содержание ила можно также выразить как общее количество ВВССВ (взвешенных веществ в смеси сточных вод с активным илом), которую называют также "концентрацией иловой смеси", относящейся к общему весу частиц активного ила (мг/л) в единичном объеме иловой смеси в аэротенке. В настоящем изобретении термин "возраст ила" относится к среднему времени пребывания активного ила, обычно выражаемого как ВПИ. Для расчета ВПИ применяется следующая формула: (рабочий объем аэротенкаконцентрация иловой смеси в аэротенке)/(объем спускаемого ила за единицу времениконцентрация спускаемого ила). В большинстве случае, этот способ служит для отбора видов микроорганизмов в системе активного ила путем управления возрастом ила. Если тот или иной вид микроорганизмов имеет цикл чередования поколений, превышающий возраст ила системы активного ила, микроорганизм будет удаляться вместе со спускаемым осадочным илом прежде, чем микроорганизм создаст новое поколение микроорганизма, и, таким образом, микроорганизм никогда не сможет размножаться в системе. Напротив, если вид микроорганизма имеет цикл чередования поколений короче, чем возраст ила системы активного ила, микроорганизм будет производить новое поколение прежде, чем микроорганизм удаляется вместе со спускаемым осадочным илом, и, таким образом, микроорганизм может выживать в системе активного ила, размножаться и использоваться для очистки бытовых сточных вод. ВПИ непосредственно определяет возраст микроорганизмов в системе активного ила. В большинстве случаев,молодой активный ил эффективен в отношении разложения и метаболизма органических загрязнителей,но обладает плохими агломерационными и седиментационными свойствами, тогда как старый активный ил малоэффективен в отношении разложения и метаболизма органических загрязнителей, но обладает хорошими агломерационными свойствами. В настоящем изобретении термин "очистка (процесс) с подачей кислорода" относится к процессу,допускающему контакт кислорода с иловой смесью, в частности к процессу, позволяющему кислородсодержащему газу (такому как воздух) контактировать с иловой смесью. В настоящем изобретении "очистка с подачей кислорода" может быть реализована любыми способами, которые позволяют кислородсодержащему газу контактировать с иловой смесью. Например, она может быть реализована путем подачи кислородсодержащего газа в текущую или нетекущую иловую смесь, в частности путем аэрации иловой смеси с помощью кислородсодержащего газа. Обычно аэробная очистка представляет собой типичную"очистку с подачей кислорода". В большинстве случаев аэробная очистка может выполняться в любых подходящих условиях любым подходящим способом, например в таких условиях, как нормальное давление, положительное давление, комнатная температура, низкая или высокая температура таким способом,как аэрация воздушным потоком, механическая аэрация, струйная аэрация в подходящем устройстве,таком как аэротенк, аэрационный канал, флюидизированный биослой, подвижный слой или мембрана и т.д. Предпочтительно для аэрации используется аэротенк. Любые подходящие кислородсодержащие газы могут использоваться для аэрации, при этом для аэрации предпочтительно используется воздух. В процессе очистки с подачей кислорода концентрация растворенного кислорода в иловой смеси может постепенно повышаться до нужного уровня. Время очистки с подачей кислорода обычно определяется по времени удержания иловой смеси в устройстве очистки с подачей кислорода или по времени, в течение которого иловая смесь находится в контакте с кислородом, и объемом кислородсодержащего газа, подаваемого в иловую смесь. Обычно при очистке с подачей кислорода рост аэробных и факультативных микроорганизмов усиливается, тогда как рост анаэробных микроорганизмов подавляется. В настоящем изобретении термин "бескислородная (аноксическая) очистка/процесс" относится к процессу, позволяющему иловой смеси, по существу, не вступать в контакт с кислородсодержащим газом. Бескислородная очистка может быть реализована способом, который, по существу, не допускает-6 024803 контакта между кислородсодержащим газом и иловой смесью. Например, бескислородная очистка может быть реализована путем прекращения аэрации и выполнения дополнительного этапа дегазации. В настоящем изобретении иловая смесь подвергается бескислородной очистке до тех пор, пока, по существу,не останется растворенного кислорода, например когда уровень растворенного кислорода станет ниже чем 0,1 мг/л, независимо от присутствия нитратного азота. Другими словами, бескислородная очистка может выполняться в бескислородных (аноксических) условиях (в присутствии нитратного азота и в отсутствие растворенного кислорода), о чем упоминается в известном уровне техники. В некоторых случаях, по мере выпуска кислородсодержащего газа и потребления растворенного кислорода, концентрация растворенного кислорода постепенно понижается до нужного значения, например приблизительно 0 мг/л. Конкретно, бескислородная очистка может быть реализована путем прекращения аэрации и предоставления иловой смеси возможности медленно втекать в отстойный бассейн. Подходящий отстойный бассейн может представлять собой горизонтальный отстойник, вертикальный отстойник и радиальный отстойник. Время бескислородной очистки определяется временем удержания иловой смеси в устройстве бескислородной очистки. В большинстве случае при очистке с подачей кислорода рост анаэробных и факультативных микроорганизмов усиливается, тогда как рост аэробных микроорганизмов подавляется. Авторы настоящего изобретения с удивлением обнаружили, что при продолжительной работе, хотя практически вся первая концентрированная иловая смесь возвращается к первому концу первого аэротенка, количество ила в первой иловой смеси по-прежнему поддерживается на относительно стабильном уровне и не увеличивается неограниченно. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления предварительная очистка сточных вод согласно способу настоящего изобретения может стабильно выполняться в течение продолжительного времени без спуска ила в условиях непрерывной загрузки подаваемых сточных вод таким образом, что спуск ила исключается. Таким образом, способ предварительной очистки сточных вод настоящего изобретения представляет собой способ очистки с уменьшением количества ила. Помимо этого, авторы настоящего изобретения с удивлением обнаружили также, что даже если сточные воды содержат высокие уровни углерода, азота и фосфора, а первую концентрированную иловую смесь не спускают совсем, содержание углерода, азота и фосфора в отстоянной жидкости можно все же поддерживать на относительно низком уровне, то есть способ предварительной очистки сточных вод настоящего изобретения оказывает значительное воздействие на удаление углерода, азота и фосфора. Не ограничивая себя какими-либо теориями, авторы настоящего изобретения считают, что к числу некоторых причин, по которым предварительная очистка сточных вод по способу настоящего изобретения может осуществляться в течение длительного времени без спуска ила, относятся следующие. Во-первых, поскольку сточные воды содержат питательные вещества, и концентрация питательных веществ в отстоянной жидкости уменьшается, а концентрация ила в иловой смеси при стабильной работе не возрастает постоянно, но стабильно поддерживается на высоком уровне, можно считать, что микроорганизменные формы флоры в иловой смеси находятся в состоянии равновесия сбраживания и роста, т.е. вновь возросшее количество ила (включая количество ила в подаваемых сточных водах и количество ила, увеличенное за счет роста организмов в иловой смеси) и уменьшившееся количество ила, вызванное гибелью и сбраживанием микроорганизмов, достигли динамического равновесного состояния, поэтому чистого возрастания количества ила не происходит. В способе предварительной очистки сточных вод настоящего изобретения концентрация растворимых в воде органических веществ в спускаемой отстоянной жидкости достигает относительно высокого уровня, тем самым успешно ограничивая распространение нитчатых бактерий, уменьшая потребление кислорода (например, скорость аэрации) и возможность вспухания ила при очистке с подачей кислорода,такой как аэрация. Кроме того, относительно высокий уровень растворимых органических веществ обеспечивает также достаточное питание для микроорганизмов, улучшает условия среды, способствующие метаболизму, размножению и запрограммированной гибели клеток микроорганизмов, поэтому микроорганизмы в иле размножаются в больших количествах и сбраживаются в больших количествах в одно и то же время. Кроме того, в способе предварительной очистки сточных вод настоящего изобретения ил поочередно и многократно подвергается очистке с подачей кислорода и бескислородной очистке, что способствует размножению зооглеи и улучшает коэффициент осаждения и осветляющее воздействие ила. Таким образом, способ предварительной очистки сточных вод позволяет достигать относительно высокой концентрации ила без вспухания ила. Далее, поскольку большая часть или даже вся первая концентрированная иловая смесь возвращается к этапу (1), ил имеет относительно большой возраст (например, несколько месяцев, лет или даже больше). Таким образом, микроорганизмы, которые имеют относительно низкую скорость размножения и могут сбраживать эти обычно биологически неразлагаемые вещества, способны расти и увеличивать разлагающую способность ила. Между тем, как биологически разлагаемые, так и биологические неразлагаемые вещества (включая мертвые микроорганизмы) в иловой смеси последовательно проходят очистку с подачей кислорода и бескислородную очистку в условиях высокой концентрации ила и благодаря этому быстро сбраживаются так, что соединения, содержащие углерод, азот и фосфор, преобразуются в растворимые органические вещества, которые могут сливаться вместе с отстоянной жидкостью или попа-7 024803 дать в летучие вещества, которые выделяются из системы. В целом, в способе предварительной очистки сточных вод настоящего изобретения ил в иловой смеси обладает хорошими седиментационными свойствами и низким потреблением кислорода (например, скоростью аэрации) и может разлагать различные органические вещества (включая мертвые микроорганизмы) с образованием растворимых в воде веществ или газообразных веществ таким образом, чтобы иловая смесь могла иметь относительно высокую концентрацию ила, позволяя различным формам флоры микроорганизмов находиться в состоянии равновесия сбраживания и роста без вспухания ила,при этом предварительная очистка сточных вод по способу настоящего изобретения может стабильно осуществляться продолжительное время и снизить или даже полностью исключить спуск ила. В некоторых вариантах осуществления расход первой концентрированной иловой смеси может составлять от 10 до 1000%, например от 10 до 20%, от 20 до 30%, от 30 до 40%, от 40 до 60%, от 60 до 80%,от 80 до 100%, от 100 до 150%, от 150 до 200%, от 200 до 400%, от 400 до 600%, от 600 до 800%, от 800 до 1000% расхода подаваемых бытовых сточных вод, или, при наличии подачи других питательных веществ и/или ила, их общего расхода. Это соотношение также называют коэффициентом опрокидывания потока первой концентрированной иловой смеси. Подходящий коэффициент опрокидывания потока эффективно обеспечивает требуемое значение времени очистки с подачей кислорода и времени бескислородной очистки. В некоторых случаях подходящий коэффициент опрокидывания потока может быть относительно небольшим, например от 10 до 20%, от 20 до 30%, от 30 до 40% и от 40 до 60% в целях эффективного уменьшения потребления энергии. В некоторых других случаях подходящий коэффициент опрокидывания потока может быть относительно большим, например от 60 до 80%, от 80 до 100%, от 100 до 150%, от 150 до 200%, от 200 до 400%, от 400 до 600%, от 600 до 800%, от 800 до 1000% в целях сокращения времени очистки с подачей кислорода и/или времени бескислородной очистки. Предпочтительный коэффициент опрокидывания потока может составлять от 50 до 150%. В некоторых вариантах осуществления предварительной очистки сточных вод настоящего изобретения время очистки с подачей кислорода этапа (2) меньше, чем время, в течение которого аэробные микроорганизмы становятся доминирующими формами флоры (например, меньше, чем цикл чередования поколений аэробного микроорганизма, составляющий менее 5 ч), а время бескислородной очистки этапа (3) меньше, чем время, в течение которого анаэробные микроорганизмы становятся доминирующими формами флоры (например, меньше, чем цикл чередования поколений аэробного микроорганизма,составляющий менее 40 ч), так что доминирующими формами флоры становятся факультативные микроорганизмы. Не ограничиваясь какой-либо теорией, поскольку факультативные микроорганизмы имеют цикл чередования поколений приблизительно от 0,2 до 0,5 ч при комнатной температуре, у ила с факультативными микроорганизмами в качестве доминирующих форм флоры рост и запрограммированная гибель клеток большого количества микроорганизмов будут происходить при чередующихся очистке с подачей кислорода (аэробные условия) и бескислородной очистке (бескислородные и/или анаэробные условия), вызывая тем самым сбраживание и разложение (посредством метаболизма и гидролиза) различных органических веществ (включая мертвые микроорганизмы) с формированием растворимых веществ, сливающихся вместе с отстоянной жидкостью или образующих газообразные вещества, которые улетучиваются, особенно в условиях высокой концентрации ила. В некоторых вариантах осуществления время очистки с подачей кислорода этапа (2) может быть меньше 5 ч, так что аэробные микроорганизмы не становятся доминирующими формами флоры, а также может быть больше 0,1 ч, так что размножение анаэробных микроорганизмов подавляется, в то время как факультативные микроорганизмы могут в достаточной степени размножаться и становится доминирующими формами флоры. В некоторых случаях очистка с подачей кислорода может занимать от 0,1 до 4 ч, предпочтительно от 0,5 до 2 ч, более предпочтительно от 0,5 до 1,5 ч, например от 0,1 до 0,2 ч, от 0,2 до 0,3 ч, от 0,3 до 0,4 ч, от 0,4 до 0,5 ч, от 0,5 до 0,6 ч, от 0,6 до 0,8 ч, от 0,8 до 1 ч, от 1 до 1,2 ч, от 1,2 до 1,5 ч, от 15 до 1,8 ч, от 1,8 до 2 ч, от 2 до 2,2 ч, от 2,2 до 2,5 ч, от 2,5 до 3 ч или от 3,5 до 4 ч. В некоторых вариантах осуществления время очистки с подачей кислорода этапа (2) выполняется способом прерывистой аэрации или непрерывной аэрации. В некоторых вариантах осуществления время бескислородной очистки этапа (3) меньше чем, например, 6 ч, так что анаэробные микроорганизмы не становятся доминирующими формами флоры, а размер устройств может быть успешно уменьшен, тогда как время бескислородной очистки этапа (3) может быть больше чем, например, 0,1 ч, при этом факультативные микроорганизмы могут размножаться в достаточной степени, а аэробные микроорганизмы подавляются, позволяя факультативным микроорганизмам становиться доминирующими формами флоры. Время бескислородной очистки может составлять от 0,8 до 6 ч, предпочтительно от 1 до 4 ч, более предпочтительно от 1 до 3 ч, например от 0,8 до 1 ч, от 1 до 1,2 ч, от 1,2 до 1,4 ч, от 1,4 до 1,6 ч, от 1,6 до 1,8 ч, от 1,8 до 2 ч, от 2 до 2,5 ч, от 2,5 до 3 ч,от 3 до 3,5 ч, от 3,5 до 4 ч, от 4 до 4,5 ч, от 4,5 до 5 ч, от 5 до 5,5 ч или от 5,5 до 6 ч. В некоторых вариантах осуществления бескислородная очистка этапа (3) выполняется методом отстаивания. При выполнении бескислородной очистки методом отстаивания время бескислородной очистки может быть предпочтительно больше чем 0,5 ч, в частности больше чем 1 ч, так что отстаивание может быть в достаточной степени завершено, при этом время бескислородной очистки может быть также меньше чем 4 ч, что по-8 024803 зволяет уменьшить размер устройств. В некоторых вариантах осуществления соотношение между временем очистки с подачей кислорода и временем бескислородной очистки может составлять от 1:0.5 до 1:6, предпочтительно от 1:1 до 1:3,более предпочтительно от 1:1,5 до 1:2, наиболее предпочтительно 1:2, например от 1:0,5 до 1:0,6, от 1:0,6 до 1:0,7, от 1:0,7 до 1:0,8, от 1:0,8 до 1:0,9, от 1:0,9 до 1:1, от 1:1 до 1:1,1, от 1:1,1 до 1:1,2, от 1:1,2 до 1:1,3, от 1:1,3 до 1:1,4, от 1:1,4 до 1:1,5, от 1:1,5 до 1:1,6, от 1:1,6 до 1:1,7, от 1:1,7 до 1:1,8, от 1:1,8 до 1:1,9, от 1:1,9 до 1:2, от 1:2 до 1:2,1, от 1:2,1 до 1:2,2, от 1:2,3 до 1:2,4, от 1:2,4 до 1:2,5, от 1:2,5 до 1:2,6,от 1:2,6 до 1:2,8, от 1:2,8 до 1:3, от 1:3 до 1:3,2, от 1:3,2 до 1:3,4, от 1:3,4 до 1:3,6, от 1:3,6 до 1:3.8, от 1:3,8 до 1:4, от 1:4 до 1:4,5, от 1:4,5 до 1:5, от 1:5 до 1:5,5 или от 1:5,5 до 1:6, так что факультативные микроорганизмы становятся доминирующими формами флоры. В некоторых вариантах осуществления, для обеспечения достаточной очистки ила с подачей кислорода, при которой факультативные микроорганизмы становятся доминирующими формами флоры, и при этом создаются благоприятные условия для сбраживания и гидролиза, содержание растворенного кислорода третьей иловой смеси этапа (2) может составлять от 0,1 до 4 мг/л, предпочтительно от 1,5 до 3 мг/л,более предпочтительно от 2 до 3 мг/л, например от 0,1 до 0,3 мг/л, от 0,3 до 0,5 мг/л, от 0,5 до 0,7 мг/л, от 0,7 до 0,9 мг/л, от 0,9 до 1,1 мг/л, от 1,1 до 1,3 мг/л, от 1,3 до 1,5 мг/л, от 1,5 до 1,7 мг/л, от 1,7 до 1,9 мг/л,от 1,9 до 2,1 мг/л, от 2,1 до 2,3 мг/л, от 2,3 до 2,5 мг/л, от 2,5 до 2,7 мг/л, от 2,7 до 2,9 мг/л, от 2,9 до 3,1 мг/л, 3,1 до 3,3 мг/л, 3,3 до 3,5 мг/л, 3,5 до 3,7 мг/л или от 3,7 до 3,9 мг/л. В некоторых вариантах осуществления подаваемые сточные воды подвергаются очистке с подачей кислорода до этапа (1). Не ограничивая себя какой-либо теорией, авторы считают, что это способствует тому, что факультативные организмы становятся доминирующими формами флоры. В некоторых вариантах осуществления время очистки с подачей кислорода для подаваемых сточных вод может составлять от 0,1 до 0,5 ч, от 0,5 до 1 ч, от 1 до 1,5 ч, от 1,5 до 2 ч или от 2 до 2,5 ч, при этом содержание растворенного кислорода в таких очищенных сточных водах может составлять от 0,1 до 0,5 мг/л, от 0,5 до 1 мг/л,от 1 до 1,5 мг/л, от 1,5 до 2 мг/л, от 2 до 2,5 мг/л, от 2,5 до 3 мг/л, от 3 до 3,5 мг/л или от 3,5 до 4 мг/л. В некоторых вариантах осуществления такая очистка с подачей кислорода выполняется прерывистым или непрерывным способом, например с помощью прерывистой или непрерывной аэрации. В некоторых вариантах осуществления для обеспечения достаточной бескислородной очистки ила, при которой факультативные микроорганизмы становятся доминирующими формами флоры, и при этом создаются благоприятные условия для сбраживания и гидролиза, вторая иловая смесь может подвергаться обескислороживанию между этапами (2) и (3). Например, обескислороживание может выполняться с помощью дегазационного бассейна, в котором кислородсодержащие пузырьки всплывают наверх из иловой смеси, чтобы содержание растворенного кислорода в иловой смеси не увеличивалось до такой степени, чтобы способствовать последующей бескислородной очистке. Согласно способу предварительной очистки сточных вод настоящего изобретения обескислороживание выполняется за время от 0,1 до 0,2 ч, от 0,2 до 0,3 ч, от 0,3 до 0,5 ч, от 0,5 до 0,8 ч или от 0,8 до 1 ч, при этом вторая иловая смесь после такой очистки имеет содержание кислорода меньше чем 0,1 мг/л, меньше чем 0,05 мг/л или приблизительно 0 мг/л. В некоторых вариантах осуществления соотношение между временем очистки с подачей кислорода: временем обескислороживания: временем бескислородной очистки может составлять 1:(от 0,1 до 0,5):(0,5 до 4), предпочтительно 1:(от 0,1 до 0,3):(от 1 до 3), более предпочтительно 1:(от 0,1 до 0,2):(от 1,5 до 2,5), например 1:0,1:1 или 1:0,15:2. В некоторых вариантах осуществления вторая иловая смесь на этапе (2) имеет индекс объема ила(ИОИ, обычно выражаемый в виде, ИОИ 30, который относится к объему, занимаемому 1 г частицы активного ила после того, как 1000 мл иловой смеси пробудет в мерном цилиндре объемом 1000 мл в течение 30 мин, при этом единицей измерения индекса служит мл/г) меньший, чем минимальный ИОИ, при котором происходит вспухание ила при аэрации, например ИОИ 30 может быть меньше чем 300 мл/г,200 мл/г, 150 мл/г, 100 мл/г или 50 мл/г. В некоторых вариантах осуществления концентрация ила второй иловой смеси на этапе (1) представляет собой концентрацию, которая позволяет микроорганизмам находиться в состоянии равновесия сбраживания и роста. Согласно некоторым вариантам осуществления вторая иловая смесь этапа (1) имеет концентрацию ила, по меньшей мере, приблизительно от 2000 до 2500 мг/л, от 2500 до 3000 мг/л, от 3000 до 3500 мг/л, от 3500 до 4000 мг/л, от 4000 до 4500 мг/л, от 4500 до 5000 мг/л, от 5000 до 5500 мг/л,от 5500 до 6000 мг/л, от 6000 до 6500 мг/л, от 6500 до 7000 мг/л, от 7000 до 7500 мг/л, от 7500 до 8000 мг/л, от 8000 до 8500 мг/л, от 8500 до 9000 мг/л, от 9000 до 9500 мг/л, от 9500 до 10000 мг/л, от 10000 до 12000 мг/л, от 12000 до 14000 мг/л, от 14000 до 16000 мг/л, от 16000 до 18000 мг/л, от 18000 до 20000 мг/л или, по меньшей мере, приблизительно 20000 мг/л, предпочтительно от 2000 до 10000 мг/л,более предпочтительно от 2500 до 6000 мг/л. Способ предварительной очистки сточных вод согласно настоящему изобретению может особенно эффективно использоваться для предварительной очистки сточных вод на месте образования сточных вод, чтобы предварительно очищенные сточные воды подходили для обычных станций очистки бытовых сточных вод. Кроме того, способ предварительной очистки сточных вод пригоден также для усовершенствования различных существующих устройств очистки бытовых сточных вод, применяемых в различ-9 024803 ных способах использования активного ила, в которых отслоенная жидкость, полученная после предварительной очистки сточных вод, вводится в существующие устройства очистки бытовых сточных вод для дальнейшей очистки. В то же время, осадочный ил существующих устройств очистки бытовых сточных вод может смешиваться с подаваемыми сточными водами, а затем очищаться в соответствии со способом предварительной очистки сточных вод настоящего изобретения. Таким образом, способ предварительной очистки сточных вод настоящего изобретения может использоваться для сбраживания практически всего осадочного ила существующих устройств очистки бытовых сточных вод таким образом, чтобы усовершенствованные устройства очистки бытовых сточных вод практически не спускали ил. Перечень чертежей На фиг. 1 представлено схематическое изображение конструкции устройства предварительной очистки сточных вод согласно способу предварительной очистки сточных вод по изобретению. На фиг. 2 представлено схематическое изображение конструкции устройства очистки бытовых сточных вод согласно способу очистки бытовых сточных вод по изобретению. Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения Чтобы дополнительно проиллюстрировать настоящее изобретение, некоторые предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения описаны ниже в сочетании с чертежами. Следует понимать, что эти описания предназначены просто для того, чтобы дополнительно проиллюстрировать признаки и преимущества настоящего изобретения, но не для того, чтобы ограничить объем правовой охраны формулы настоящего изобретения. На фиг. 1 представлено схематическое изображение конструкции устройства предварительной очистки сточных вод согласно способу предварительной очистки сточных вод настоящего изобретения, в котором сточные воды в качестве сточных вод, поступающих на очистку, вводятся в центральный аэротенк А 1 и смешиваются с возвратным илом (т.е. первой концентрированной иловой смесью) из отстойных бассейнов (S1 и S2) для получения первой иловой смеси, затем первая иловая смесь поочередно подвергается аэрации в центральных аэротенках А 1, А 2, A3 и А 4 для получения второй иловой смеси,после чего вторая иловая смесь поступает в отстойные бассейны S1 и S2 и разделяется для получения возвратного ила и частично очищенных сточных вод (т.е. отстоянной жидкости). Стрелка пунктирной линии на фиг. 1 показывает направление потока ила, а стрелка сплошной линии - направление потока иловой смеси. Устройство предварительной очистки сточных вод, показанное на фиг. 1, особенно подходит для предварительной очистки сточных вод на месте образования (органических) сточных вод таким образом, что количество загрязнителей в сточных водах может быть экономично и эффективно снижено в соответствии с нормами качества бытовых сточных вод, сбрасываемых в городскую канализацию, тем самым способствуя очистке с помощью станций очистки бытовых сточных вод. На фиг. 1 устройства предварительной очистки сточных вод показаны в виде концентрических окружностей, которые также могут использоваться для усовершенствования существующих устройств очистки бытовых сточных вод или для создания новых устройств очистки бытовых сточных вод. На фиг. 2 представлено схематическое изображение конструкции устройств очистки бытовых сточных вод согласно способу очистки бытовых сточных вод настоящего изобретения, в котором сточные воды в качестве сточных вод, поступающих на очистку, вводятся в центральный аэротенк А для аэрационной очистки, затем разделяются в отстойном бассейне секции А для получения первой отстоянной жидкости и возвратного ила 1, возвратный ил 1 возвращается в аэротенк секции А, чтобы посредством этого была выполнена предварительная очистка сточных вод согласно настоящему изобретению; первая отстоянная жидкость (т.е. частично очищенные сточные воды секции А) покидает отстойный бассейн секции А и проходит поочередно анаэробную секцию, аноксическую секцию 1 и аноксическую секцию 2, которые образуют зону биологического регулирования, затем поступает в аэротенки 1 и 2 для выполнения аэрационной очистки, при этом часть иловой смеси из аэротенков 1 и 2 возвращается в аноксическую секцию 1, осадочная иловая смесь из аэротенков 1 и 2 по отдельности поступает в SBR-бассейны 1 и 2 и разделяется для получения второй отстоянной жидкости (т.е. вторых частично очищенных сточных вод) и осадочного ила SBR, часть осадочного ила SBR в качестве возвратного ила 2 возвращается в анаэробную секцию зоны биологического регулирования, вторая отстоянная жидкость поступает во флокуляционно-осветлительный бассейн для химического удаления фосфора в целях получения очищенных сточных вод (т.е. третьих частично очищенных сточных вод) и осадочного ила флокуляционного осветления, причем осадочный ил флокуляционного осветления и другая часть осадочного ила SBR используются в качестве возвратного ила и возвращаются в аэротенк секции А. В представленных примерах т обозначает тонну; СИ обозначает сухой ил; м 3 обозначает кубический метр; д обозначает день; и ХПК обозначает химическую потребность в кислороде. Пример. Как следует из фиг. 2, на котором показаны устройства очистки бытовых сточных вод, была построена станция очистки бытовых сточных вод производительностью 20000 м 3/день, успешно проработавшая в течение 1845 дней при следующих эксплуатационных условиях: средний объем очищенной воды составлял приблизительно 9000 м 3/д, диапазон колебаний ХПК поступающих на очистку сточных вод был равен 647,7195,9 мг/л, диапазон колебаний аммиачного азота поступающих на очистку сточных вод- 25,456,07 мг/л, диапазон колебаний общего азота - 44,1211,43 мг/л, диапазон колебаний общего фосфора - 1,850,85 мг/л, диапазон колебаний взвешенных твердых веществ (ВТВ) поступающих на очистку сточных вод - 291,8129,8 мг/л, диапазон колебаний взвешенных летучих твердых веществ (ВЛТВ) поступающих на очистку сточных вод - 159,076,1 мг/л, количество флоккулирующего вещества, добавляемого во флокуляционно-осветлительный бассейн, составляло приблизительно 30 мг сульфата железа на литр, при этом устройство в целом практически не спускало ил в течение периода эксплуатации. Во время работы взвешенные летучие вещества в смеси сточных вод с активным илом (ВЛВССВ) и взвешенные вещества в смеси сточных вод с активным илом (ВВССВ) аэрационного бассейна секции А составляли по отдельности 2844681 мг/л и 66231593 мг/л; ВЛВССВ и ВВССВ SBR-бассейна составляли по отдельности 2148334 мг/л и 5372891 мг/л. Как показывают результаты, диапазон колебаний ХПК первой отстоянной жидкости составлял 10219,9 мг/л; ХПК второй отстоянной жидкости - 43,614,0 мг/л; ХПК очищенных сточных вод 29,39,3 мг/л; аммиачный азот второй отстоянной жидкости - 0,670,52 мг/л; аммиачный азот очищенных сточных вод - 0,260,29 мг/л; общий азот второй отстоянной жидкости - 11,842,32 мг/л; общий азот очищенных сточных вод - 116,11,68 мг/л; общий фосфор второй отстоянной жидкости - 0,140,10 мг/л; общий фосфор очищенных сточных вод 0,040,03 мг/л; взвешенные твердые вещества второй отстоянной жидкости - 16,74,5 мг/л; взвешенные твердые вещества очищенных сточных вод - 2,11,0 мг/л; взвешенные летучие твердые вещества второй отстоянной жидкости - 10,14,7 мг/л; взвешенные летучие твердые вещества очищенных сточных вод - 1,50,8 мг/л; при этом во всей системе не наблюдалось видимого осадка. Видно, что применение способа предварительной очистки сточных вод настоящего изобретения для создания новой системы очистки бытовых сточных вод или усовершенствования традиционных устройств очистки бытовых сточных вод обеспечивает улучшение седиментационных свойств ила и препятствует вспуханию ила, что позволяет системе работать при высокой концентрации ила и уменьшает содержание загрязнителей в сточных водах в соответствии с требованиями биологической очистки бытовых сточных вод. В то же время, сбраживание осадочного ила также выполняется таким образом, что количество осадочного ила, образуемого всей системой очистки бытовых сточных вод можно снизить и даже обеспечить полное отсутствие спуска ила. Выше подробно описан способ предварительной очистки сточных вод с уменьшением количества ила согласно настоящему изобретению. Количество этапов данного способа, указанное в описании и формуле изобретения, не представляет последовательность этапов, если эта последовательность не указана или не может быть однозначно определена. Примеры, демонстрирующие принцип и варианты осуществления настоящего изобретения, предназначены для лучшего понимания способа настоящего изобретения. Следует отметить, что любые усовершенствования и модификации, не отступающие от принципа настоящего изобретения, также могут быть реализованы и входят в объем притязаний формулы настоящего изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ предварительной очистки сточных вод, включающий следующие шаги:(1) вводят подаваемые сточные воды и подаваемый ил в первый конец первого аэротенка для смешения с первой концентрированной иловой смесью с целью получения первой иловой смеси, причем подаваемый ил содержит активный ил, вырабатываемый в процессе биологической очистки бытовых сточных вод;(2) подвергают первую иловую смесь аэрационной очистке в аэрационной секции первого аэротенка для получения второй иловой смеси на втором конце первого аэротенка, причем аэрационная очистка выполняется за 0,2-4,0 ч, а вторая иловая смесь содержит концентрацию растворенного кислорода, составляющую 0,1-4,0 мг/л;(3) вводят вторую иловую смесь в первый отстойный бассейн и подвергают очистке путем отстаивания для получения отстоянной жидкости и первой концентрированной иловой смеси, причем очистка отстаиванием выполняется за 0,8-6,0 ч, чтобы достичь уровня растворенного кислорода ниже чем 0,1 мг/л и обеспечить анаэробные условия в первом отстойном бассейне, при этом соотношение между временем, затрачиваемым на аэрационную очистку, и временем, затрачиваемым на очистку отстаиванием, составляет от 1:0,5 до 1:6;(4) спускают отстоянную жидкость и возвращают, по меньшей мере, часть первой концентрированной иловой смеси к первому концу первого аэротенка, чтобы получить возраст ила больше чем 50 или 100 дней, или больше чем 300 дней, или больше чем 1000 дней, или больше чем 2000 дней, или больше чем 5000 дней, а оставшуюся часть первой концентрированной иловой смеси спускают, причем возраст ила вычисляют по формуле возраст ила (в днях) = (рабочий объем аэротенкаконцентрация иловой смеси в аэротенке)/(объем спускаемого ила в деньконцентрация спускаемого ила).- 11024803 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что первая иловая смесь имеет концентрацию ила от 2000 до 30000 мг/л, или от 2500 до 20000 мг/л, или от 3000 до 10000 мг/л, или от 3000 до 7000 мг/л. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что время аэрационной очистки в первом аэротенке составляет 0,5-2 ч или 0,5-1,5 ч, а время очистки отстаиванием в первом отстойном бассейне составляет 1-4 ч или 1-3 ч. 4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что соотношение между временем, затрачиваемым на аэрационную очистку в первом аэротенке, и временем, затрачиваемым на очистку отстаиванием в первом отстойном бассейне, составляет от 1:1 до 1:3, или от 1:1,5 до 1:2, или 1:2. 5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что химическое потребление кислорода (ХПК) отстоянной жидкости составляет 30-500 мг/л, или 50-250 мг/л, или 80-150 мг/л. 6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что органические питательные вещества вводят вместе с подаваемыми сточными водами в первый конец первого аэротенка и смешивают с первой концентрированной иловой смесью для получения первой иловой смеси, при этом органические питательные вещества представляют собой хозяйственно-бытовые сточные воды, содержащие биохимически разлагаемые органические вещества, промышленные сточные воды, полученные из сельскохозяйственной продукции в качестве сырья, или любые подходящие источники углерода, такие как метанол, углеводосодержащие продукты, мелассы. 7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что аэрационную очистку на этапе (2) выполняют методом прерывистой аэрации или непрерывной аэрации. 8. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что на этапе (2) вторая иловая смесь содержит концентрацию растворенного кислорода, составляющую 1,5-3,0 мг/л или 2-3 мг/л. 9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что первая иловая смесь, вторая иловая смесь и первая концентрированная иловая смесь содержат факультативные микроорганизмы в качестве доминирующих форм флоры. 10. Способ по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что первый аэротенк и первый отстойный бассейн работают в пробковом режиме потока. 11. Способ очистки бытовых сточных вод, в котором обеспечивают поочередное прохождение отстоянной жидкости, полученной в соответствии со способом предварительной очистки сточных вод по любому из пп.1-10 и используемой в качестве подаваемых бытовых сточных вод, через зону биологического регулирования, вторую аэрационную зону и вторую зону отстаивания для получения первых частично очищенных сточных вод и второй концентрированной иловой смеси, при этом возвращают первую часть второй концентрированной иловой смеси в зону биологического регулирования, причем зона биологического регулирования содержит анаэробную секцию и аноксическую секцию. 12. Способ по п.11, отличающийся тем, что зона биологического регулирования содержит анаэробную секцию и аноксическую секцию, причем обеспечивают смешивание и прохождение отстоянной жидкости и первой части второй концентрированной иловой смеси через анаэробную секцию для получения третьей иловой смеси, обеспечивают смешивание и прохождение третьей иловой смеси и первой части пятой иловой смеси через аноксическую секцию для получения четвертой иловой смеси, обеспечивают поступление четвертой иловой смеси во вторую аэрационную зону и ее аэрационную очистку для получения пятой иловой смеси, возвращают первую часть пятой иловой смеси в аноксическую секцию,обеспечивают поступление остаточной части пятой иловой смеси во вторую зону отстаивания и ее разделение для получения первых частично очищенных сточных вод и второй концентрированной иловой смеси, при этом возвращают первую часть второй концентрированной иловой смеси в анаэробную секцию. 13. Способ по п.11, отличающийся тем, что отстоянную жидкость используют в качестве подаваемых бытовых сточных вод и подвергают биологической очистке в соответствии с процессом Вурмана; анаэробным/аэробным процессом (А/О); процессом Барденфо; процессом Форедо; анаэробным/аноксическим/аэробным процессом (А 2/О); обратным анаэробным/аноксическим/аэробным процессом (reversed A2/O); процессом, разработанным Кейптаунским университетом (UCT); модифицированным процессом, разработанным Кейптаунским университетом (MUCT); процессом Вирджинской инициативной станции (VIP); процессом Управления контроля качества воды и системы канализации(OWASA); Йоханнесбургским процессом (JHB); процессом, разработанным Тайваньским национальным центральным университетом (TNCU); процессом Дефано; процессом биолого-химического удаления фосфора и азота (BCFS); процессом с модифицированным последовательно-циклическим реактором(АВ); процессом в окислительной траншее; биомембранным процессом; процессом с плавающей загрузкой или их комбинацией для получения первых частично очищенных сточных вод. 14. Способ по любому из пп.11-13, отличающийся тем, что первые частично очищенные сточные воды вводят в флокуляционно-осветлительный бассейн и подвергают флокуляционно-осветлительной очистке для получения вторых частично очищенных сточных вод и флокулирующего ила, а, по меньшей мере, часть или весь флокулирующий ил возвращают к первому концу первого аэротенка способа предварительной очистки сточных вод.