БИОСОРБЕР ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

БИОСОРБЕР ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД


RU (11) 2064453 (13) C1

(51) 6 C02F3/08 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 94022737/26 
(22) Дата подачи заявки: 1994.06.23 
(45) Опубликовано: 1996.07.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Швецов В.Н., Морозова К.М. и др. Перспективы применения биосорбционного метода очистки сточных вод. Сборник научных трудов ВНИИ ВОДГЕО "Механическая и биологическая очистка сточных вод и обработка осадков предприятий агропромышленного комплекса".- М.: ВНИИ ВОДГЕО, 1986, с.85- 93. 
(71) Заявитель(и): Бондарев Анатолий Александрович; Соколова Елена Васильевна; Земляк Михаил Михайлович 
(72) Автор(ы): Бондарев Анатолий Александрович; Соколова Елена Васильевна; Земляк Михаил Михайлович 
(73) Патентообладатель(и): Бондарев Анатолий Александрович; Соколова Елена Васильевна; Земляк Михаил Михайлович 

(54) БИОСОРБЕР ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД 

Использование: глубокая биологическая очистка и доочистка городских и близких к ним по составу промышленных сточных вод от органических веществ и биогенных элементов. Сущность изобретения: биосорбер выполнен в виде башенного реактора с цилиндрическим корпусом с расширенной верхней и конической нижней частями. Корпус в нижней части снабжен расположенной снаружи периферийной камерой фильтрации со слоем фильтрующей загрузки, дренажной системой в виде парных полукольцевых трубопроводов с патрубками, распределительным карманом, трубопроводом отвода очищенной воды и коническим водораспределителем, установленным над трубопроводом подачи воды на обработку. Корпус в расширенной части снабжен устройством удаления избыточного активного ила, выполненным в виде воронки, соединенной с трубопроводом удаления избыточного активного ила. Корпус внизу расширенной части снабжен опорными стержнями с фиксаторами, на которых установлена система коаксиально расположенных стержневых барабанов с навитой на них волокнистой насадкой и системой сбора осветленной воды. Сборный кольцевой трубопровод соединен с верхними патрубками вертикальных труб и трубопроводом отвода осветленной воды. Система отвода рециркулируемой воды выполнена в виде воронки, соединенной с трубопроводом рециркулируемого потока. Система насыщения воды кислородом воздуха выполнена в виде последовательно установленных на трубопроводе рециркулируемого потока эжектора и сатуратора. 3 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к комбинированным устройствам для обработки сточных вод и может быть использовано для глубокой биологической очистки и доочистки городских и близких к ним по составу промышленных сточных вод от органических веществ и биогенных элементов.

В технологии доочистки известны способы, позволяющие снизить остаточное содержание органических соединений биологическим путем в аэротенках с продленной аэрацией. Однако реализация процесса в этих сооружениях малоэффективна и требует существенного увеличения объемов аэротенков, что экономически нецелесообразно.

Наиболее универсальной и перспективной технологией доочистки сточных вод в настоящее время является биосорбция комбинированный процесс, объединяющий во времени и пространстве сорбцию и регенерацию сорбента путем биологического окисления адсорбированных загрязнений микроорганизмами, развивающимися на его поверхности.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является биосорбер для очистки сточных вод (В.Н. Швецов, К.М. Морозова и др. Перспективы применения биосорбционного метода для очистки сточных вод. Сборник научных трудов ВНИИ ВОДГЕО "Механическая и биологическая очистка сточных вод и обработка осадков предприятий агропромышленного комплекса", М. изд. ВНИИ ВОДГЕО, 1986, с. 85-93).

Биосорбер представляет собой прямоугольный или круглый в плане резервуар, содержащий два слоя загрузки из гранулированного угля: нижний - псевдоожиженный, верхний плотный фильтрующий, снабженный дренажной системой, встроенной аэрационной камерой и камерой циркуляции, системой лотков для сбора и отведения очищенной воды и затопленных лотков для отвода промывной воды. При контакте предварительно насыщенной кислородом воздуха сточной воды с псевдоожиженным слоем активированного угля происходит адсорбция органических соединений, создаются благоприятные условия для развития микроорганизмов, осуществляющих биоокисление адсорбированных компонентов, и происходит биологическая регенерация адсорбента.

Устройство позволяет получить высокую степень очистки сточных вод, однако занимает сравнительно большие площади, что затрудняет его использование при дефиците свободных площадей.

Недостатками известного биосорбера являются неравномерность распределения воды, подаваемой на обработку, по площади псевдоожиженного слоя из-за маленького соотношения высоты слоя загрузки и его поперечного сечения, в результате чего нарушается стабильность границы раздела между псевдоожиженным слоем загрузки и слоем осветленной воды, что приводит к образованию "мертвых" непроточных или слабопроточных зон загрузки; повышенные энергетические затраты, связанные с поддержанием слоя загрузки в псевдоожиженном состоянии, т.к. в данном случае, особенно при глубокой очистке сточных вод, лимитирующим фактором является не насыщение жидкости кислородом, а расход рециркулируемого потока для поддержания загрузки в псевдоожиженном состоянии; трудности удержания в плотном состоянии слоя фильтрующей загрузки в верхней части биосорбера из-за неравномерного распределения потока в плане; низкая удельная производительность по окислению органических загрязнений, а также низкая эффективность удаления из воды окисленных форм азота.

Технический результат, полученный от использования предложенного биосорбера, заключается в увеличении удельной производительности аппарата, уменьшении объемов сооружений и занимаемой ими площади, повышении качества очищенной воды по органическим и взвешенным веществам и биогенным элементам и расширении диапазона эффективного применения за счет многоцелевого использования аппарата.

Предложенный биосорбер для очистки сточных вод представляет собой комбинированное сооружение, объединяющее в одном объеме зоны сорбции, биологического окисления органических веществ в аэробных условиях и разделения иловой смеси путем отстаивания и фильтрации.

На фиг. 1 изображен вертикальный разрез биосорбера; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 узел I на фиг.2.

Биосорбер для очистки сточных вод выполнен в виде башенного реактора с цилиндрическим корпусом 1 с расширенной верхней 2 и конической нижней 3 частями с псевдоожиженным слоем загрузки 4 в нижней части, снаружи в нижней части корпуса 1 по периферии расположена камера фильтрации 5 с зернистой загрузкой 6, дренажной системой 7, выполненной в виде парных полукольцевых трубопроводов с патрубками, расположенных в верхней и нижней частях камеры фильтрации 5 и трубопроводом отвода очищенной воды 8, камера фильтрации 5 снабжена распределительным карманом 9, корпус в нижней конической части 3 снабжен коническим водораспределителем 10, установленным над трубопроводом подачи воды на обработку 11, корпус в расширяющейся верхней части снабжен устройством удаления избыточного активного ила, выполненным в виде воронки 12, соединенной с трубопроводом удаления избыточного ила 13, корпус внизу расширенной части снабжен опорными стержнями 14 с фиксаторами, на которых установлена система коаксиально расположенных стержневых барабанов 15 с навитой на них волокнистой насадкой для прикрепления микрофлоры, системой сбора осветленной воды, содержащей вертикальные перфорированные трубы 16, установленные на опорных стержнях 14 и расположенные по внутреннему периметру расширенной части корпуса 2, с равномерно распределенными по всей высоте отверстиями 17 и крючками 18 для фиксации большего стержневого барабана, сборный кольцевой трубопровод 19, соединенный с верхними открытыми патрубками вертикальных труб 16 и трубопровод отвода осветленной воды 20, соединенный одним концом со сборным кольцевым трубопроводом 19, а другим с распределительным карманом 9 камеры фильтрации 5, и системой отвода рециркулируемой воды, выполненной в виде воронки 21, соединенной с трубопроводом рециркулируемого потока 22, на котором установлена система насыщения воды кислородом воздуха, выполненная в виде последовательно установленных эжектора 23 и сатуратора 24, трубопровод рециркулируемого потока 22 соединен с трубопроводом подачи воды на обработку 11.

Биосорбер работает следующим образом.

Смесь исходной сточной воды и рециркулируемого потока, насыщенного кислородом воздуха в системе эжектор-сатуратор, подают циркуляционным насосом через трубопровод подачи воды на обработку 11 в нижнюю часть 3 корпуса 1, через щели между коническим водораспределителем 10 и конической частью корпуса 3 вода поступает в зону с псевдоожиженным слоем загрузки 4, где за счет адсорбции растворенных в воде загрязнений поверхностью загрузки (активированным углем) и микроорганизмами активного ила, закрепленными на ней, происходит процесс изъятия органических загрязнений из сточной воды и их частичное разрушение. Псевдоожижение восходящего слоя загрузки осуществляется под воздействием восходящего потока подаваемой воды. В результате проходящих процессов хлопки активного ила укрупняются и создают над псевдоожиженным слоем загрузки достаточно устойчивый псевдоожиженный слой гранулированного активного ила. В этом слое происходит дальнейшее разложение органических веществ. При дальнейшем движении обрабатываемой воды снизу вверх она проходит зону осветления, в которой на опорных стержнях 14 установлены и зафиксированы фиксаторами коаксиально расположенные стержневые барабаны 15 с навитой на них волокнистой насадкой для прикрепления микрофлоры. Барабаны полностью погружены под зеркало воды и являются струенаправляющими для потока очищаемой воды, которая в зоне осветления делится на рециркулируемый поток, который через центрально расположенную в верхней части зоны осветления воронку 21, соединенную с трубопроводом рециркулируемого потока 22, подают после насыщения кислородом воздуха в системе эжектор 23-сатуратор 24 на смешение с исходной сточной водой, и осветленную воду, которую через систему сбора осветленной воды подают в распределительный карман 9 камеры фильтрации 5. Система сбора осветленной воды выполнена из вертикальных перфорированных труб 16, расположенных по внутреннему периметру верхней расширенной части корпуса 2, с равномерно расположенными по высоте отверстиями 17 и крючками 18, на которых подвешивается больший стержневой барабан. Перфорированные трубы 16 соединены верхними открытыми патрубками со сборным кольцевым трубопроводом 19. Осветленная вода через отверстия 17 поступает в перфорированные трубы 16, поднимается по ним и через верхний открытый патрубок переливается в сборный кольцевой трубопровод 19 (при этом уровень воды в сборном кольцевом трубопроводе 19 всегда ниже уровня воды, переливаемой из перфорированных труб 16), откуда по трубопроводу осветленной воды 20 подается в распределительный карман 9 камеры фильтрации 5, после прохождения через зернистую загрузку 6 которой очищенную воду собирают через дренажную систему 7, выполненную в виде парных полукольцевых трубопроводов с патрубками, расположенных в верхней и нижней частях камеры фильтрации, и выводят через трубопровод отвода очищенной воды 8. Удаление избыточного активного ила осуществляют через устройство удаления избыточного активного ила, выполненного в виде воронки 12, соединенной с трубопроводом удаления избыточного ила 13.

Таким образом, использование предложенного биосорбера для очистки сточных вод позволяет увеличить удельную производительность аппарата, уменьшить объемы сооружений и занимаемую ими площадь, повысить качество очищенной воды по органическим и взвешенным веществам и биогенным элементам и расширить диапазон эффективного применения за счет многоцелевого использования аппарата. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Биосорбер для очистки сточных вод, включающий круглый в плане корпус с псевдоожиженным слоем загрузки в нижней части и слоем фильтрующей загрузки, систему насыщения воды кислородом воздуха, дренажную систему, трубопровод подачи воды на обработку, расположенный в нижней части корпуса, трубопровод отвода очищенной воды и трубопровод рециркулируемого потока, соединенный с трубопроводом подачи воды на обработку, отличающийся тем, что биосорбер выполнен в виде башенного реактора с цилиндрическим корпусом с расширенной верхней и конической нижней частями, корпус в нижней части снабжен снаружи периферийной камерой фильтрации, в которой расположен слой фильтрующей загрузки, и коническим водораспределителем, установленным над трубопроводом подачи воды на обработку, корпус в расширяющейся части снабжен устройством удаления избыточного активного ила, выполненным в виде воронки, соединенной с трубопроводом удаления избыточного ила, корпус внизу расширенной части снабжен опорными стержнями с фиксаторами, на которых установлена система коаксиально расположенных стержневых барабанов с навитой на них волокнистой насадкой, системой сбора осветленной воды, содержащей вертикальные трубы, установленные на опорных стержнях, расположенные по внутреннему периметру расширенной части корпуса, с равномерно распределенными по всей высоте отверстиями, крючками для фиксации большого стержневого барабана и верхними патрубками, сборный кольцевой трубопровод, соединенный с верхними патрубками вертикальных труб, и трубопровод отвода осветленной воды, и системой отвода рециркулируемой воды, выполненной в виде воронки, соединенной с трубопроводом рециркулируемого потока, система насыщения воды кислородом воздуха выполнена в виде последовательно установленных на трубопроводе рециркулируемого потоке эжектора и сатуратора, камера фильтрации снабжена распределительным карманом, соединенным с трубопроводом отвода осветленной воды, а дренажная система расположена в камере фильтрации и выполнена в виде парных полукольцевых трубопроводов с патрубками, расположенных в верхней и нижней части.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru