Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
КОЛОННЫЙ БИОТЕНК ДЛЯ БИОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
КОЛОННЫЙ БИОТЕНК ДЛЯ БИОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

КОЛОННЫЙ БИОТЕНК ДЛЯ БИОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: при очистке хозяйственно-бытовых и близких к ним по составу сточных вод, в очистных установках малой производительности. Сущность изобретения: колонный биотенк состоит из емкостей, установленных одна над другой. Каждая емкость выполнена в виде кассеты, состоящей из съемной верхней части с щетинками, прикрепленными в вертикальной плоскости под углами от 30 до 60° к поверхности потока на растоянии от 5 до 20 мм друг от друга, и нижней части-емкости, разделенной перегородками на сообщающиеся каналы. В конце последнего канала установлен сливной патрубок, который служит аэратором сточной жидкости. Диаметр сливного патрубка характеризуется числами Рейнольдса от 3000 до 6000, длина патрубка составляет 5 8 его диаметров. 3 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2051131
Класс(ы) патента: C02F3/04
Номер заявки: 5036337/26
Дата подачи заявки: 28.02.1992
Дата публикации: 27.12.1995
Заявитель(и): Ростовский научно-исследовательский институт Академии коммунального хозяйства им.К.Д.Памфилова
Автор(ы): Колесников В.П.; Селезнев В.В.; Гордеев-Гавриков В.К.; Иванова Е.А.; Вильсон Е.В.
Патентообладатель(и): Ростовский научно-исследовательский институт Академии коммунального хозяйства им.К.Д.Памфилова
Описание изобретения: Изобретение относится к биохимической очистке хозяйственно-бытовых и близких к ним по составу сточных вод и может быть использовано в очистных установках малой производительности.
Наиболее близким к изобретению является устройство для биохимической очистки сточных вод, в котором применен колонный биотенк, состоящий из расположенных одна над другой емкостями с плавающей загрузкой и сливными переточными патрубками.
К недостаткам данного устройства относится зарастание пространств между элементами загрузки, что ведет к уменьшению поверхности контакта сточной жидкости с биомассой, возникновение застойных зон в емкостях, образование пленки из грибов и актиномицет, кроме того, наличие плавающей загрузки препятствует поверхностной диффузии кислорода воздуха. Растворение кислорода в жидкости при протекании воды из верхних емкостей в нижние является недостаточным для развития аэробной микрофлоры в емкостях.
Задача изобретения интенсификация процесса очистки малых объемов сточных вод.
Это достигается тем, что колонный биотенк для биохимической очистки сточных вод содержит емкости, установленные одна над другой с загрузкой, и сливные патрубки, при этом каждая емкость выполнена в виде кассеты, состоящей из двух частей: съемной верхней части, к которой прикреплена загрузка, выполненная в виде щетинок, устанавливаемых в вертикальной плоскости под углами от 30 до 60о к поверхности потока на расстоянии от 5 до 20 мм друг от друга, и нижней части емкости, разделенной перегородками на сообщающиеся каналы, со сливным патрубком диаметром, характеризирующимся числами Рейнольдса от 3000 до 6000, и длиной 5-8 его диаметров.
Использование в качестве загрузки кассет щетинок позволяет увеличить количество активной биомассы в емкостях кассет.
Разделение каждой кассеты перегородками на каналы позволяет оптимизировать гидродинамический режим движения жидкости в емкостях кассет и исключить застойные зоны.
Использование сливного патрубка с вышеуказанными параметрами в качестве аэратора, для насыщения сточной жидкости кислородом воздуха, в сочетании с поверхностной молекулярной диффузией кислорода воздуха, обеспечит преобладающее развитие в кассетах аэробной микрофлоры.
На фиг. 1 изображен колонный биотенк с кассетами; на фиг. 2 нижняя часть кассеты, вид сверху; на фиг. 3 верхняя часть кассеты, вид снизу.
Колонный биотенк 1 включает кассеты 2, каждая из которых состоит из нижней части 3 с каналами 4, образованными перегородками 5, сливным патрубком 6 в конце последнего канала, и съемной верхней части 7 с щетинками 8.
Колонный биотенк работает следующим образом. Сточная вода, поступающая в биотенк 1, попадает в кассету 2 и движется по нижней части кассеты 3 последовательно по каналам 4, образованным перегородками 5, к сливному патрубку 6. По пути движения жидкость контактирует с микрофлорой, иммобилизованной на прикрепленных к верхней части кассеты 7 щетинках 8 и на стенках каналов 4.
Прикрепленная биомасса производит сорбцию и окисление коллоидных и взвешенных органических веществ. Минерализующая биомасса отрывается и оседает на дно канала 4, где подхватывается потоком жидкости и выносится к сливному патрубку 6. Вынос отработанной микрофлоры обусловлен повышенной скоростью движения жидкости в нижней части каналов 4, так как в верхней части потока, где находятся щетинки 8, сопротивление значительно выше.
Испытания показали, что оптимальные углы наклона щетинок от 30 до 60о, а оптимальное расстояние между ними от 5 до 20 мм. Установка щетинок под углами от 30 до 60о в вертикальной плоскости по направлению потока позволяет увеличить активную поверхность каждой щетинки. Для повышения турбулизации потока жидкости возможна установка щетинок под углами от 30 до 60о против направления потока.
Уменьшение угла наклона щетинок менее 30о и расстояния между ними менее 5 мм приводит к зарастанию пространства между щетинками. В то же время увеличение угла наклона щетинок более 60о и расстояния между ними более 20 мм приводит к значительному уменьшению количества активной биомассы, что, в свою очередь, приводит к снижению эффекта очистки.
Обеспечение биохимических процессов кислородом осуществляется за счет поверхностной диффузии кислорода воздуха в жидкость, а также вследствие процесса массопередачи кислорода воздуха в сливных патрубках.
Применение сливных патрубков с заданными параметрами истечения жидкости, по числам Рейнольдса от 3000 до 6000 в колонных биотенках производительностью от 1 до 3 м3/сут и диаметрами от 6 до 13 мм, способствует образованию вихревых воронок с вовлечением и диспергированием воздуха в жидкость. Истечение жидкости через сливной патрубок с числом Рейнольдса менее 3000 не вызывает появления вихревой воронки и интенсивного воздухововлечения. При числе Рейнольдса более 6000 вихревая воронка становится неустойчивой и происходит процесс ее "захлопывания".
Испытания показали, что для создания эффективного процесса массопередачи кислорода воздуха в сливных патрубках и минимальной высоты колонного биотенка длина сливного патрубка должна находиться в пределах 5-8 его диаметров. При длине сливного патрубка менее пяти его диаметров эффективность насыщения жидкости кислородом воздуха снижается. Увеличение длины сливного патрубка более восьми его диаметров приводит к удорожанию установки вследствие увеличения высоты биотенка без значительного повышения эффекта очистки.
Исследования количества растворенного кислорода в жидкости после прохождения воды через кассету с простым изливом и через кассету со сливным патрубком, выполненным по вышеуказанным параметрам, показали, что при начальной концентрации растворенного кислорода 0,3-0,5 мг/дм3количество кислорода в первом случае повышается до 2,0-2,5 мг/дм3, а во втором до 4,0 4,5 мг/дм3.
Кроме того, конструкция колонного биотенка выполнена так, что в случае выхода из строя любой кассеты возможна быстрая ее замена на новую.
Предлагаемое изобретение применено в установках для очистки сточных вод арендных и фермерских хозяйств производительностью 1 12 м3/сут/ разрабатываемых по заказу Минсельхозпрода РСФСР.
Формула изобретения: КОЛОННЫЙ БИОТЕНК ДЛЯ БИОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД, содержащий емкости, установленные одна над другой с загрузкой, и сливные патрубки, отличающийся тем, что каждая емкость выполнена в виде кассеты, состоящей из двух частей, из которых верхняя часть выполнена в виде щетинок, расположенных в вертикальной к плоскости под углами 30 60o к горизонту и на расстоянии 5 20 мм друг от друга, а нижняя часть снабжена перегородками, разделяющими емкость на сообщающиеся каналы, сливные патрубки выполнены с длиной, равной от 5 до 8 их диаметров и режимом течения сточных вод в них, определяемым числами Рейнольдса от 3000 до 6000.