УСТРОЙСТВО ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

УСТРОЙСТВО ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД


RU (11) 2213068 (13) C2

(51) 7 C02F3/04, C02F3/04, C02F101:00, C02F103:02 

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

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

(21) Заявка: 2001132444/12 
(22) Дата подачи заявки: 2001.11.29 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2001.11.29 
(45) Опубликовано: 2003.09.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2157346 С1, 10.10.2000. SU 1368268 А, 23.01.1988. SU 1355616 А1, 30.11.1987. SU 1787139 А3, 07.01.1993. 
(71) Заявитель(и): Курский государственный технический университет 
(72) Автор(ы): Викторов Г.В.; Кобелев Н.С. 
(73) Патентообладатель(и): Курский государственный технический университет 
Адрес для переписки: 305040, г.Курск, ул. 50 лет Октября, 94, КурскГТУ, ОИС 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД 

Изобретение относится к биологической очистке сточных вод и может быть использовано для очистки городских, промышленных и сельскохозяйственных сточных вод. Устройство содержит цилиндрический корпус биофильтра, заполненный гранулированной загрузкой, узел пневматической аэрации, смесительную камеру, фазоразделительную секцию, направляющую трубу, штыри, узел пневматической аэрации содержит внешнее и внутреннее кольца, на внешнем кольце расположены расширяющиеся насадки с малым факелом потока воздуха, а на внутреннем кольце предусмотрены расширяющиеся насадки с большим факелом потока воздуха, причем насадки имеют внутренние криволинейные винтообразные канавки, а штыри выполнены в виде изогнутой лопасти, имеет в смесительной камере на узле пневматической аэрации пульсатор из биметаллических пластин дважды изогнутой формы количеством не менее четырех, свободно насаженных на горизонтальную ось, а на внутренней поверхности направляющей трубы установлены циклоидальные направляющие. Технический результат: повышение эффективности биологической очистки сточных вод. 4 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к биологической очистке сточных вод и может быть использовано для очистки городских, промышленных и сельскохозяйственных сточных вод.

Известно устройство для биологической очистки сточных вод (см. а.с. SU 1368268 МКИ С 02 F 3/08, Бюл. 3, 1988), содержащее цилиндрический корпус биофильтра, заполненный гранулированной загрузкой с плотностью меньше единицы, узел пневматической аэрации, трубы подвода и отвода воды, устройство снабжено двумя перегородками, из которых одна размещена горизонтально в нижней части корпуса и образует с его днищем смесительную камеру, другая выполнена в виде обратного конуса с центральным патрубком, расположенным в верхней части корпуса и образует фазоразделительную секцию, при этом отверстия в перегородке смещены к стенкам корпуса, устройство также снабжено направляющей трубой, установленной на вертикальной оси корпуса с возможностью вращения ее вокруг оси, с запорным стаканом, прикрепленным к ее верхней части, а также штырями, взрыхляющими загрузку, а в нижней части трубы выполнены окна, имеющие расположенные над ними козырьки, верхняя кромка патрубка и верхняя перегородка установлены на одном уровне с верхней кромкой направляющей трубы, а штыри над нижней перегородкой выполнены в виде щетки.

Недостатком данного устройства для биологической очистки сточных вод является недостаточная равномерность распределения в загрузке воздуха и неэффективность созревания биопленки во всем объеме загрузки и низкая биологическая очистка сточных вод.

Известно устройство для биологической очистки сточных вод (см. патент РФ 2157346 МПК 7 С 02 F 3/08, Бюл. 28, 2000), содержащее цилиндрический корпус биофильтра, заполненный гранулированной загрузкой с плотностью меньше единицы, узел пневматической аэрации, трубы подвода и отвода воды, и снабженное двумя перегородками, из которых одна размещена горизонтально в нижней части корпуса и образует с его днищем смесительную камеру, а другая выполнена в виде обратного конуса с центральным патрубком, расположенным в верхней части корпуса, и образует фазоразделительную секцию, при этом отверстия в перегородке смещены к стенкам корпуса, устройство также снабжено направляющей трубой, установленной на вертикальной оси корпуса с возможностью вращения вокруг оси, с запорным стаканом, прикрепленным к ее верхней части, а также штырями, взрыхляющими загрузку, в нижней части трубы выполнены окна, имеющие расположенные над ними козырьками, верхняя кромка патрубка и верхняя перегородка установлены на одном уровне с верхней кромкой направляющей трубы, а штыри над нижней перегородкой выполнены в виде щетки, узел пневматической аэрации содержит внешнее и внутреннее кольца, соединенные с трубой узла пневматической аэрации распределительной линией, на внешнем кольце расположены расширяющиеся насадки с малым факелом потока воздуха, а на внутреннем кольце предусмотрены расширяющиеся насадки с большим факелом потока воздуха, причем насадки имеют внутренние криволинейные винтообразные канавки, а штыри выполнены в виде изогнутой лопасти.

Недостатком данного устройства для биологической очистки сточных вод является недостаточно высокая эффективность очистки сточных вод из-за неполного смешения сжатого воздуха с обрабатываемой водой и осадком.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение эффективности биологической очистки сточных вод путем установки в смесительной камере на узле пневматической аэрации пульсатора из биметаллических пластин дважды изогнутой формы количеством не менее четырех, свободно насаженных на горизонтальную ось, а на внутренней поверхности направляющей трубы циклоидальных направляющих.

Технический результат достигается тем, что устройство для биологической очистки сточных вод, содержащее цилиндрический корпус биофильтра, заполненный гранулированной загрузкой с плотностью меньше единицы, узел пневматической аэрации, трубы подвода и отвода воды, и снабженное двумя перегородками, из которых одна размещена горизонтально в нижней части корпуса и образует с его днищем смесительную камеру, а другая выполнена в виде обратного конуса с центральным патрубком, расположенным в верхней части корпуса, и образует фазоразделительную секцию, при этом отверстия в перегородке смещены к стенкам корпуса, устройство также снабжено направляющей трубой, установленной на вертикальной оси корпуса с возможностью вращения вокруг оси, с запорным стаканом, прикрепленным к ее верхней части, а также штырями, взрыхляющими загрузку, в нижней части трубы выполнены окна, имеющие расположенные над ними козырьками, верхняя кромка патрубка и верхняя перегородка установлены на одном уровне с верхней кромкой направляющей трубы, а штыри над нижней перегородкой выполнены в виде щетки, узел пневматической аэрации содержит внешнее и внутреннее кольца, соединенные с трубой узла пневматической аэрации распределительной линией, на внешнем кольце расположены расширяющиеся насадки с малым факелом потока воздуха, а на внутреннем кольце предусмотрены расширяющиеся насадки с большим факелом потока воздуха, причем насадки имеют внутренние криволинейные винтообразные канавки, а штыри выполнены в виде изогнутой лопасти, имеет в смесительной камере на узле пневматической аэрации пульсатор из биметаллических пластин дважды изогнутой формы количеством не менее четырех, свободно насаженных на горизонтальную ось, а на внутренней поверхности направляющей трубы установлены циклоидальные направляющие.

На фиг. 1 приведена схема устройства для биологической очистки сточных вод; на фиг.2 - размещение насадок на кольцах; на фиг.3 - развертка внутренней поверхности расширяющихся насадок с криволинейными винтообразными канавками; на фиг.4 - схема пульсатора из биметаллических пластин дважды изогнутой формы.

Устройство для биологической очистки сточных вод содержит цилиндрический корпус 1, который разделен прикрепленными к нему нижней 2 горизонтальной и верхней 3 (в виде обратного конуса) перфорированными перегородками на разъемные смесительную камеру 4, камеру 5 с гранулированной загрузкой и фазоразделительную секцию 6. В центре устройства имеется вертикальная направляющая труба 7, соединенная в верхней части с валом 8 вращения, через которую осуществляется отвод биопленки из фазоразделительной секции 6 в нижнюю часть направляющей трубы 7, для сообщения со смесительной камерой 4 предусмотрено окно 9 с направляющими козырьками 10 над ними. На верхнем конце направляющей трубы 7 свободно патрубком 11 насажена верхняя перфорированная перегородка 3, отверстия 12 которой смещены к стенке корпуса 1. Цилиндрический корпус 1 биофильтра заполнен загрузкой 13 в виде гранулированного синтетического материала. На направляющей трубе 7 имеются штыри 14, которые взрыхляют гранулированную загрузку 13. Штыри 15 выполнены в виде щетки и служат также для чистки нижней горизонтальной перфорированной перегородки 2. Верхняя часть направляющей трубы 7 коаксиально расположена в трубе 16, которая крепится к направляющей трубе 7 ниже патрубка 11. Верхняя кромка патрубка 11 верхней перфорированной перегородки 3 расположена вровень с верхней частью направляющей трубы 7. Устройство снабжено трубой 17 для подачи исходной воды, трубой 18 для отвода очищенной воды, трубой 19 с узлом 20 пневматической аэрации, расположенными на уровне низа смесительной камеры 4 для подачи воздуха. К верхней части направляющей трубы 7 посажен запорный стакан 21. Узел 20 пневматической аэрации содержит внешнее 22 и внутреннее 23 кольца, соединенные с трубой 19 с помощью распределительной линии 24. На внешнем кольце 22 расположены расширяющиеся насадки 25 с малым факелом потока воздуха, а на внутреннем крыльце 23 с большим факелом потока воздуха предусмотрены расширяющиеся насадки 26. Расширяющиеся насадки 25 и 26 имеют внутренние криволинейные винтообразные канавки 27. В верхней части направляющей трубы 7 предусмотрен клапан 28. В смесительной камере 4 на узле 20 пневматической аэрации предусмотрен пульсатор 29 из биметаллических пластин 30, 31, 32 и 33 дважды изогнутой формы количеством не менее четырех, свободно насаженных на горизонтальную ось 34. На внутренней поверхности направляющей трубы 7 установлены циклоидальные направляющие 35 в виде спирали по ее высоте.

Устройство для биологической очистки сточных вод работает следующим образом.

Сточная вода поступает по трубе 17 в смесительную камеру 4 и через перфорированную перегородку 2 поднимается в аэрационную камеру 5 с гранулированной загрузкой 13. Прошедшая гранулированную загрузку 13 вода и смытые с ее поверхности частицы биопленки, через конусную перфорированную перегородку 3 попадает в фазоразделительную секцию 6, где осуществляется разделение биопленки и очищенной воды. Отстоенная жидкость по трубе 18 отводится на дальнейшую обработку, а осадок по наклонным стенкам конической перфорированной перегородки 3 сползает в направляющую трубу 7 и через окна 9 поступает в смесительную камеру 4, перемешиваясь с воздухом, поступающим от узла 20 пневматической аэрации с очищаемой сточной водой. Сжатый воздух по узлу 20 пневматической аэрации попадает в пульсатор 29 из биметаллических пластин 30, 31, 32 и 33 дважды изогнутой формы количеством не менее четырех, свободно насаженный на горизонтальную ось 34, которые пульсируют за счет разницы температур между теплого сжатого компрессором воздуха и холодной поступающей на обработку воды, во внешнее 22 и внутреннее 23 кольца, соединенные распределительной линией 24, и выходит через расширяющиеся насадки 25 с малым факелом потока воздуха и расширяющиеся насадки 26 с большим факелом потока воздуха, в которых он закручивается во внутренних криволинейных винтообразных канавках 27 и смешивается с исходной жидкостью и осадком, образуя глубоко диспергированную эмульсию в смесительной камере 4, которая через перфорированную перегородку 2 попадает в гранулированную загрузку 13 с учетом волнового движения и подъемной своей силы (эффекта эрлифта). При этом гранулированная загрузка 13 активно обогащается воздухом и соответственно усиливается процесс образования биопленки и биологической очистки сточных вод. Расширяющиеся насадки 25 и 26 в плане расположены по периметру таким образом, что позволяет потоку воздуха проходить через перфорированнную перегородку 2 селективно. Высота факела потока воздуха увязана с гидравлическим сопротивлением гранулированной загрузки 13 с учетом наличия в ней пор, величина которых у периферии меньше, чем в центре из-за истирания гранул и наличия центробежных сил. Штыри 14, выполненные в виде изогнутой лопасти, усиливают контакт поднимающейся вверх по загрузке 13 эмульсии в закрученном и пульсирующем виде и происходит воздействие на частицы гранулированной загрузки 13 механических, аэрогидродинамических и вибрационных сил при промывке гранулированной загрузки 13 путем тщательного истирания частиц. В верхней части направляющей трубы 7 предусмотрен клапан 28, который открывается при достижении плотности осадка больше плотности жидкой фазы и закрывается при давлении жидкости в центральной трубе 7 больше давления в цилиндрическом корпусе 1. При прохождении осадка по направляющей трубе 7 он закручивается в циклоидальных направляющих 35, которые расположены спирально на ее внутренней поверхности. При своем спользании вниз по направляющей трубе 7 осадок имеет минимальные энергетические затраты за счет формы спирали и выходит через окна 9 в смесительную камеру 4 в закрученном виде, что интенсифицирует процессы смешения его с жидкостью и воздухом, что в дальнейшем способствует интенсивному образованию биопленки на зернах загрузки 13 и повышается эффективность биологической очистки сточных вод.

Один-два раза в сутки направляющую трубу 7 с закрепленными на ней штырями 14 приводят во вращение и частицы гранулированной загрузки 13 при взрыхлении оттираются, а освобожденная биопленка через фазоразделительную секцию 6 и направляющую трубу 7 возвращается в смесительную камеру 4, взаимодействуя при этом с циклоидальными направляющими. В результате периодического взрыхления гранулированной загрузки 13 исключается залеживание и образование застойных зон, обеспечивается сохранение большой части количества биопленки на частицах гранулированной загрузки 13.

Предлагаемое устройство для биологической очистки сточных вод обеспечивает равномерное распределение сжатого воздуха в гранулированной загрузке, создание глубоко диспергированной эмульсии, интенсивное окисление органических загрязнений за счет использования эффекта закрутки и пульсации, что повышает эффективность биологической очистки сточных вод и гидравлические характеристики устройства.

Оригинальность предлагаемого технического решения заключается в комплексном использовании эффекта закрутки потоков в устройстве при помощи винтообразных канавок и циклоидальных направляющих и пульсации при помощи биметаллических пластин для создания глубоко диспергированной эмульсии исходной жидкостии, воздуха и осадка, способствующей повышению эффективности биологической очистки сточных вод. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Устройство для биологической очистки сточных вод, содержащее цилиндрический корпус биофильтра, заполненный гранулированной загрузкой с плотностью меньше единицы, узел пневматической аэрации, трубы подвода и отвода воды, и снабженное двумя перегородками, из которых одна размещена горизонтально в нижней части корпуса и образует с его днищем смесительную камеру, а другая выполнена в виде обратного конуса с центральным патрубком, расположенным в верхней части корпуса, и образует фазоразделительную секцию, при этом отверстия в перегородке смещены к стенкам корпуса, устройство также снабжено направляющей трубой, установленной на вертикальной оси корпуса с возможностью вращения вокруг оси, с запорным стаканом, прикрепленным к ее верхней части, а также штырями, взрыхляющими загрузку, в нижней части трубы выполнены окна, имеющие расположенные над ними козырьки, верхняя кромка патрубка и верхняя перегородка установлены на одном уровне с верхней кромкой направляющей трубы, а штыри над нижней перегородкой выполнены в виде щетки, узел пневматической аэрации содержит внешнее и внутреннее кольца, соединенные с трубой узла пневматической аэрации распределительной линией, на внешнем кольце расположены расширяющиеся насадки с малым факелом потока воздуха, а на внутреннем кольце предусмотрены расширяющиеся насадки с большим факелом потока воздуха, причем насадки имеют внутренние криволинейные винтообразные канавки, а штыри выполнены в виде изогнутой лопасти, отличающееся тем, что в смесительной камере на узле пневматической аэрации предусмотрен пульсатор из биметаллических пластин дважды изогнутой формы, количеством не менее четырех, свободно насаженных на горизонтальную ось, а на внутренней поверхности направляющей трубы установлены циклоидальные направляющие.




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