Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ГРАДИРНЯ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПОДЗЕМНЫХ ВОД С УСТОЙЧИВЫМИ ФОРМАМИ ЖЕЛЕЗА
ГРАДИРНЯ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПОДЗЕМНЫХ ВОД С УСТОЙЧИВЫМИ ФОРМАМИ ЖЕЛЕЗА

ГРАДИРНЯ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПОДЗЕМНЫХ ВОД С УСТОЙЧИВЫМИ ФОРМАМИ ЖЕЛЕЗА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к области водоснабжения, в частности к очистке подземных вод, содержащих устойчивые формы железа - железоорганические комплексные соединения и агрессивные газы, и может применяться в системах подготовки воды для питьевых целей. Градирня для обработки подземных вод с устойчивыми формами железа содержит контактный резервуар с установленными над ним ограждающими конструкциями. В пределах ограждающих конструкций размещена насадка, выполненная из сетчатого материала с развитой поверхностью, закрепленного в виде полотнищ на рамных конструкциях, установленных под углом 80 - 85o. Сетчатый материал обеспечивает закрепление микроорганизмов, в ходе своего метаболизма способствующих биохимической деструкции железоорганических соединений и растворенных газов. Также градирня содержит вентилятор, систему подвода и диспергирования исходной и систему отбора обработанной воды. Технический результат: снижение эксплуатационных затрат, обеспечение очистки сложно обрабатываемых подземных вод, исключение попадания органических соединений в разводящую водопроводную сеть и, следовательно, исключение биокоррозии и образования высокотоксичных хлорорганических соединений при обеззараживании воды хлором. 1 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: 2164331
Класс(ы) патента: F28C1/00, C02F1/64
Номер заявки: 99120944/12
Дата подачи заявки: 01.10.1999
Дата публикации: 20.03.2001
Заявитель(и): Государственное предприятие "Дальневосточный научно- исследовательский институт гидротехники и мелиорации"
Автор(ы): Головин В.Л.; Марченко А.Ю.
Патентообладатель(и): Государственное предприятие "Дальневосточный научно- исследовательский институт гидротехники и мелиорации"
Описание изобретения: Изобретение относится к области водоснабжения, в частности к очистке подземных вод, содержащих устойчивые формы железа - железоорганические комплексные соединения и агрессивные газы, и может применяться в системах подготовки воды для питьевых целей.
Известна контактная градирня, представляющая собой корпус с боковыми стенками, выполненными в виде жалюзи для обеспечения естественного газообмена, установленный над контактным резервуаром, с расположенными в корпусе друг над другом ящиками с дырчатыми днищами и заполненными слоями насадки в виде сыпучего материала, в частности кусков кокса, шлака, гравия, пемзы и др., оборудованный системой подачи и диспергирования исходной воды и системой отвода обработанной воды из контактного резервуара на фильтры (Абрамов Н. Н. Водоснабжение: Учебник для вузов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1982, стр. 329-330, рис. V.81).
Недостатком известного технического решения является низкая эффективность его использования, обусловленная сложностью регенерации насадки при накоплении в ее толще осадка гидроокиси железа и других продуктов в процессе эксплуатации градирни, а также при наличии в обрабатываемой воде устойчивых форм железа - комплексных органических соединений при аэрировании не обеспечивается их деструкция и такие соединения остаются в воде в растворенной форме даже после фильтрования, что определяет в целом снижение эффекта очистки воды, развитие микроорганизмов в системах подачи и распределения воды, а, следовательно, вторичное загрязнение уже обработанной воды, биокоррозию этой системы и образование высокотоксичных хлорорганических соединений при дезинфекции воды хлором.
Известна вентиляторная градирня для частичного удаления свободной двуокиси углерода при обезжелезивании воды, включающая корпус с боковыми ограждающими конструкциями, установленный над уравнительным контактным резервуаром, имеющий кровлю с отверстиями для отвода воздуха и агрессивных газов, деревянную хордовую насадку, над которой расположена система распределения и диспергирования исходной воды, а под ней - вентилятор, обеспечивающий подвод атмосферного воздуха и поддон с патрубком для слива обработанной воды в уравнительный резервуар, из которого предусмотрен отвод воды для дальнейшей обработки на фильтрах (Справочник проектировщика. Водоснабжение населенных мест и промышленных предприятий. Под ред. И.А. Назарова. - 3-е изд. перераб. и доп. - М: Стройиздат, 1977, стр. 192, рис. 24.1).
Недостатком известного технического решения является низкая эффективность его использования, обусловленная тем, что при наличии в обрабатываемой воде устойчивых форм железа - комплексных органических соединений при аэрировании не обеспечивается их деструкция и такие соединения остаются в воде в растворенной форме даже после фильтрования, что определяет в целом снижение эффекта очистки воды, развитие микроорганизмов в системах подачи и распределения воды, а следовательно, вторичное загрязнение уже обработанной воды, биокоррозию этой системы и образование высокотоксичных хлорорганических соединений при дезинфекции воды хлором.
Известна распылительная головка (а.с. СССР N 902839, МКИ5 B 05 B 1/00, Б.И. N 5, 1982 г., с. 31), включающая конусное сопло с насадкой на его конце с увеличивающимся по ходу движения жидкости диаметром, выполненной ступенчатой в виде ряда цилиндров, причем цилиндр каждой ступени закреплен на сопле, а между стенками цилиндров каждых двух соседних ступеней образованы кольцевые камеры. Устройство обеспечивает образование вакуума в кольцевых камерах за счет высокой инерции струи обрабатываемой жидкости, что обусловливает десорбцию, растворенных в воде, газов, в частности свободного диоксида углерода при обработке железосодержащих подземных вод.
Недостатком известного технического решения является низкая эффективность его использования, обусловленная необходимостью поддерживать высокое давление на входе в конусное сопло и, следовательно, существенно увеличивать энергозатраты при том, что степень насыщения обрабатываемой воды воздухом может оказаться недостаточной. Кроме того, при наличии в обрабатываемой воде устойчивых форм железа - комплексных органических соединений при аэрировании не обеспечивается их деструкция и такие соединения остаются в воде в растворенной форме даже после фильтрования, что определяет в целом снижение эффекта очистки воды, развитие микроорганизмов в системах подачи и распределения воды, а следовательно, вторичное загрязнение уже обработанной воды, биокоррозию этой системы и образование высокотоксичных хлорорганических соединений при дезинфекции воды хлором.
Известно устройство для автоматической искусственной аэрации текущей воды (патент ФРГ N PS 2544430, МКИ5 C 02 F 7/00, 1982, N 16), состоящее из расположенной параллельно направлению движения потока трубы Вентури, в горловину которой введен воздушный инжектор, а последовательно и коаксиально к ней расположена по меньшей мере еще одна труба Вентури с большим, чем у первой поперечным сечением, в горловину которой вставлен свободный конец диффузора первой трубы. Стенки труб Вентури в продольном сечении имеют форму крыльев, установленных по отношению к потоку с углами атаки α и γ .
Недостатком известного технического решения является низкая эффективность его использования, обусловленная необходимостью поддерживать высокое давление на входе в трубу Вентури для обеспечения достаточно высокой турбулентной активности потока обрабатываемой жидкости и, следовательно, существенно увеличивать энергозатраты при том, что степень удаления свободной углекислоты может оказаться недостаточной, поскольку этот процесс обусловлен в основном разностью парциального давления указанного ингредиента в растворе и в воздухе, подаваемом в устройство, а образующаяся кольцевая вакуумная зона в сечении ниже горловины трубы Вентури - неустойчива. Кроме того, при наличии в обрабатываемой воде устойчивых форм железа - комплексных органических соединений при аэрировании в таком устройстве не обеспечивается их деструкция и эти соединения остаются в воде в растворенной форме даже после фильтрования, что определяет в целом снижение эффекта очистки воды, развитие микроорганизмов в системах подачи и распределения воды, а следовательно, вторичное загрязнение уже обработанной воды, биокоррозию этой системы и образование высокотоксичных хлорорганических соединений при дезинфекции воды хлором.
Известен вакуумно-эжекционный аппарат (Г.И.Николадзе. Улучшение качества подземных вод. - М.: Стройиздат, 1987. - 240 с., стр. 93, рис. 2.15), включающий конический сходящийся насадок с закрепленным на нем соплом Вентури, коаксиально расположенным внутри вакуумной камеры, на торце которой закреплены цилиндрические эжекционные камеры с диаметром, увеличивающимся по ходу движения обрабатываемой воды и оснащенные окнами для подсоса воздуха и удаления диоксида углерода, а на торцевой части последней эжекционной камеры закреплена отражательная пластина. Устройство за счет высокой турбуленизации потока позволяет выделять из воды часть содержащихся в ней газообразных примесей (свободного диоксида углерода, сероводорода и др.) в вакуумной камере и насыщать обрабатываемую воду воздухом, образуя водовоздушную эмульсию, в которой обеспечивается окисление основной части минеральных форм железа и образование коллоида гидроокиси железа.
Недостатком известного технического решения является низкая эффективность его использования, обусловленная необходимостью поддерживать высокое давление на входе в конический насадок для обеспечения достаточно высокой турбулентной активности потока обрабатываемой жидкости и, следовательно, существенно увеличивать энергозатраты, а при наличии в обрабатываемой воде устойчивых форм железа - комплексных органических соединений при аэрировании в таком устройстве обеспечивается деструкция лишь небольшой части этих соединений, значительное же их количество остается в воде в растворенной форме даже после фильтрования, что определяет в целом снижение эффекта очистки воды, развитие микроорганизмов в системах подачи и распределения воды, а следовательно, вторичное загрязнение уже обработанной воды, биокоррозию этой системы и образование высокотоксичных хлорорганических соединений при дезинфекции воды хлором.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению по технической сущности и достигаемому техническому результату является контактная градирня, содержащая прямоугольный в плане корпус, над которым установлена разветвленная система перфорированных труб, обеспечивающих разбрызгивание исходной воды, горизонтально установленные внутри корпуса сетки из нержавеющей стали с ячейками 5х5 мм для дробления струек воды на более мелкие, воздуховод, подводящий атмосферный воздух под нижнюю сетку, и систему отвода обработанной воды из нижней части корпуса (Нещеткин Н.М., Голудин А.С. Опыт работы аэратора без коксовой загрузки при обезжелезивании воды. Водоснабжение и санитарная техника. N 10, 1966, с. 33-34).
Недостатком известного технического решения является низкая эффективность его использования, обусловленная тем, что при наличии в обрабатываемой воде устойчивых форм железа - комплексных органических соединений при аэрировании не обеспечивается их деструкция и такие соединения остаются в воде в растворенной форме после аэрирования и фильтрования, что определяет в целом снижение эффекта очистки воды, развитие микроорганизмов в системах подачи и распределения воды, а следовательно, вторичное загрязнение уже обработанной воды, биокоррозию этой системы и образование высокотоксичных хлорорганических соединений при дезинфекции воды хлором.
Задача изобретения - обеспечить дегазацию подземных вод, деструкцию и минерализацию комплексных органических соединений железа, содержащихся в обрабатываемой воде, за счет метаболизма микроорганизмов, закрепленных на насадке градирни при упрощенной ее регенерации. Это позволит существенно снизить эксплуатационные затраты, обеспечить очистку сложно обрабатываемых подземных вод, исключить попадание органических соединений в разводящую водопроводную сеть и, следовательно, исключить биокоррозию и образование высокотоксичных хлорорганических соединений при обеззараживании воды хлором.
Указанная задача решается следующим образом.
В известной градирне для обработки подземных вод, содержащей контактный резервуар с установленными над ним ограждающими конструкциями, в пределах которых размещена насадка, обеспечивающая физико-химическую дегазацию и насыщению кислородом обрабатываемой воды, вентилятор, систему подвода и диспергирования исходной и систему отвода обработанной воды, причем насадка выполнена из сетчатого материала с развитой поверхностью, обеспечивающей закрепление микроорганизмов, в ходе своего метаболизма способствующих биохимической деструкции железоорганических соединений и растворенных газов, сетчатый материал в виде полотнищ закреплен на рамных конструкциях, установленных под углом 80-85o.
Отличительными от прототипа признаками заявляемого технического решения являются:
- насадка выполнена из сетчатого материала с развитой поверхностью, обеспечивающей закрепление микроорганизмов, в ходе своего метаболизма способствующих биохимической деструкции железоорганических соединений и растворенных газов;
- сетчатый материал в виде полотнищ закреплен на рамных конструкциях;
- рамные конструкции с сетчатым полотнищем установлены под углом 80-85o.
Насадка выполнена из сетчатого материала с развитой поверхностью, обеспечивающей закрепление микроорганизмов, в ходе своего метаболизма способствующих биохимической деструкции железоорганических соединений и растворенных газов, при этом технология обработки подземных вод, содержащих устойчивые формы железа, значительно упрощается по сравнению с традиционными, поскольку не требует применения реагентов, способствующих минерализации органических соединений, причем эффект процесса деструкции таких соединений при обработке воды в биологически активной среде существенно возрастает как за счет более высокой скорости биологического окисления, так и за счет улучшения условий контакта воды с биологической средой и воздухом при пленочном стекании воды в насадке градирни. В свою очередь, более полная минерализация железоорганических соединений позволяет повысить эффект очистки воды при ее фильтровании, поскольку минерализованные соединения железа достаточно легко переходят из раствора и задерживаются на фильтре. Более полная очистка воды от растворенных устойчивых форм железа и предотвращение попадания их в разводящую сеть позволяет исключить биокоррозию и, следовательно, исключить вторичное загрязнение очищенной воды продуктами коррозии, кроме того, исключается образование высокотоксичных хлорорганических соединений при обеззараживании воды хлором.
Сетчатый материал в виде полотнищ закреплен на рамных конструкциях, что упрощает монтаж насадки, а также обеспечивает достаточно полный и продолжительный контакт всего объема обрабатываемой воды с биологически активной средой - колониями микроорганизмов, закрепленных на материале насадки, и воздухом при пленочном режиме стекания воды. Сетчатая развитая поверхность не только обеспечивает физико-химическую дегазацию и насыщение кислородом обрабатываемой воды, но и обеспечивает закрепление микроорганизмов, которые в ходе своего метаболизма способствуют биохимической деструкции железоорганических соединений и сероводорода, при этом технология обработки подземных вод, содержащих устойчивые формы железа, значительно упрощается по сравнению с традиционными, поскольку не требует применения реагентов, способствующих минерализации органических соединений, причем эффект процесса деструкции таких соединений при обработке воды в биологически активной среде существенно возрастает как за счет более высокой скорости биологического окисления, так и за счет улучшения условий контакта воды с биологической средой и воздухом при пленочном стекании воды в насадке градирни. В свою очередь, более полная минерализация железоорганических соединений позволяет повысить эффект очистки воды при ее фильтровании, поскольку минерализованные соединения железа достаточно легко переходят из раствора и задерживаются на фильтре. Выделяющаяся в ходе метаболизма микроорганизмов перекись водорода как весьма активный агент способствует не только минерализации железоорганических соединений, но и деструкции соединений серы, в частности сероводорода, обеспечивая удаление из воды агрессивных газов, препятствующих процессу выделения из воды растворенных форм железа. Более полная очистка воды от растворенных устойчивых форм железа и предотвращение попадания их в разводящую сеть позволяет исключить биокоррозию и, следовательно, исключить вторичное загрязнение очищенной воды продуктами коррозии, кроме того, исключается образование высокотоксичных хлорорганических соединений при обеззараживании воды хлором.
Рамные конструкции с сетчатым полотнищем установлены под углом 80-85o, что обеспечивает режим пленочного стекания обрабатываемой воды по сеткам с образовавшимся на них биообрастанием, при этом происходит и самопроизвольный сброс избытков биомассы и продуктов жизнедеятельности микроорганизмов в поддон градирни. При меньшем или большем угле наклона рамных конструкций режим стекания обрабатываемой воды становится частично капельным или струйным, что приводит к уменьшению времени контакта воды с биологически активной средой и к снижению эффекта деструкции железоорганических соединений.
Таким образом, обеспечивается причинно-следственная связь совокупности отличительных признаков заявляемого изобретения и достигаемого технического результата - обеспечение достаточной степени предварительной обработки природных вод, содержащих агрессивные газы и устойчивые формы железа за счет деструкции этих комплексных органических соединений непосредственно при аэрировании воды в градирне и предотвращение попадания растворенной органики - комплексных железоорганических соединений в разводящую сеть после фильтрования и, следовательно, предотвращение развития микроорганизмов в разводящей сети, биокоррозии и образования токсичных хлорорганических соединений.
Пример промышленной применимости изобретения.
На чертеже изображена градирня для обработки подземных вод с устойчивыми формами железа (поперечный разрез).
Градирня для обработки подземных вод с устойчивыми формами железа содержит контактный резервуар 1 с установленными над ним жалюзийными ограждающими конструкциями 2, в пределах которых размещена насадка 3, выполненная из материала с развитой поверхностью в виде рамных конструкций с сетчатым полотнищем, установленных под углом 80-85o, поддон 4 для сбора и периодического удаления осадка из нижней его части по трубопроводу 5 и отвода обрабатываемой воды в контактный резервуар 1 по трубопроводу 6, оборудованный сборным лотком 7 и трубопроводом 8 отвода обработанной воды, систему подвода и диспергирования исходной воды, включающую трубопровод 9 и патрубки 10 с закрепленной в их нижней части пластиной-отражателем 11, а в верхней части градирни установлены вентиляционные люки 12 для отвода агрессивных газов (CO2, H2S).
Градирня для обработки подземных вод с устойчивыми формами железа работает следующим образом.
Обрабатываемая вода, содержащая устойчивые формы железа - железоорганические комплексные соединения и агрессивные газы, например из артезианских скважин подается по трубопроводу 9 в патрубки 10, на выходе из которых закреплены пластины-отражатели 11, обеспечивающие дробление струи и разбрызгивание воды над насадкой 3 градирни. В качестве диспергирующего устройства при наличии в обрабатываемой воде относительно высокой концентрации агрессивных газов могут использоваться эффективные дегазаторы, например вакуумные камеры вакуумно-эжекционных аппаратов (Г.И.Николадзе. Улучшение качества подземных вод. - М.: Стройиздат, 1987. - 240 с., стр. 93, рис. 2.15), включающие конический сходящийся насадок и сопло Вентури - цилиндрический насадок, концентрически размещенные в вакуумной камере, которые обеспечивают за счет высокой инерции струи, образование кольцевой вакуумной зоны и активное выделение растворенных агрессивных газов таких как свободный диоксид углерода (CO2) и сероводород (H2S), удаляющиеся за пределы градирни через вентиляционные люки 12 и через жалюзийные ограждающие конструкции. После частичного удаления агрессивных газов вода разбрызгивается за счет соударения струи с пластиной-отражателем 11 над сетчатой насадкой 3, выполненной из материала с развитой поверхностью, например, в виде рамных конструкций с сетчатым полотнищем, установленных под углом 80-85o. Сетчатое полотнище, закрепляемое в рамных конструкциях, может выполняться из нитяных мелкоячеистых сеток или объемных полиэтиленовых мелкоячеистых решеток (по патенту РФ 2044993). Насадка 3 градирни, выполненная из такого материала, который обеспечивает закрепление микроорганизмов - железобактерий, содержащихся в обрабатываемой воде, которые в ходе своего метаболизма способствуют деструкции и минерализации железоорганических соединений. Причем при наклоне рамных конструкций насадки 3 с закрепленной на них сеткой под углом в пределах 80-85o к горизонтали обеспечивается пленочное cтекание обрабатываемой воды, при этом происходит активное взаимодействие воды, содержащей железоорганические соединения, с биологически активной средой - колониями микроорганизмов, закрепленных на сетчатой поверхности насадки 3, и воздушной средой, парциальное давление агрессивных газов в которой ниже чем в растворе - в обрабатываемой воде. Зажелезненные природные воды, в которых соединения железа содержатся в органических формах, представляют собой специфическую среду обитания микроорганизмов. Специфика ее заключается в том, что в процессе их жизнедеятельности происходит деструкция органических соединений не только путем непосредственного разрушения их железобактериями, но и за счет выделяющейся перекиси водорода, концентрация которой может достигать 10-20 мг/л. Выделение перекиси водорода, например у Leptothrix, приводит к ингибированию роста бактерий, особенно при увеличении концентрации органических веществ, вплоть до лизиса клеток.
В обычных условиях пероксид водорода разлагается путем диспропорционирования, при этом реакция протекает следующим образом:
H2O2 + H2O2 = 2H2O + O2,
где одна молекула пероксида выступает в качестве донора электронов, вторая в качестве акцептора.
Пероксид водорода, возникающий в качестве промежуточного или конечного продукта окисления, выделяется из клеток и накапливается в окружающих их структурах. Для детоксикации перекиси водорода микроорганизмы синтезируют специфический фермент - каталазу, которая значительно интенсифицирует процесс распада перекиси:
2H2O ---> (каталаза) ---> 2H2O + O2.
В то же время ионы закисного железа также способны значительно ускорять процесс распада перекиси водорода. В нейтральной или слабощелочной среде окисление Fe2+ до Fe3+ происходит в результате непосредственного взаимодействия с пероксидом водорода следующим образом:
2Fe2+ + H2O2 ---> 2Fe3+ + H2O + O2.
Этот процесс протекает в капсулах, чехлах, слизистых выделениях, на поверхности клеточной стенки, в которых концентрируются все компоненты реакции: восстановленные соединения железа и перекись водорода, кроме этого, перекись водорода может выделяться из клетки в среду, а окислы железа могут накапливаться как в клеточных экзополимерах, так и в среде в виде аморфного бесструктурного осадка.
Ионы железа каталитически ускоряют разложение пероксида водорода, хотя в присутствии каталазы эта реакция протекает в 109 раз быстрее. Это объясняет весьма активный рост подобных микроорганизмов в водах, богатых соединениями двухвалентного железа, так как в условиях низкой питательной ценности подземных вод затраты на синтез каталазы могут не покрываться за счет энергии, извлекаемой микроорганизмами из органических веществ, растворенных в природной воде. В то же время, присутствие в воде соединений закисного железа, которые окисляются перекисью водорода, позволяет микроорганизмам не синтезировать каталазу, необходимую для детоксикации перекиси водорода. В результате этого микроорганизмы могут существовать за счет того минимального количества питательных веществ, которые находятся в природной воде.
В случае если разрушению подвергается органическая часть молекулы комплксоорганического соединения железа, микроорганизмами накапливается какой-либо металл не избирательно, им также безразлично в закисной или окисной форме находится ион железа. Однако в условиях низкой питательной ценности воды, т. е. когда микробиальная деятельность клетки не может быть в полной мере обеспечена органическими веществами, находящимися в природной воде, очень важным становится присутствие в воде именно соединений закисного железа, так как в этих условиях соединения закисного железа заменяют собой каталазу, что с энергетической точки зрения для микроорганизмов является более целесообразным. Кроме того, выделение пероксида водорода микроорганизмами способствует не только более эффективному разрушению железоорганических соединений, но и при наличии в обрабатываемой воде таких газов как сероводород способствует его активному окислению, образуя различные соединения серы вида SxOy или серы в чистом виде, причем в этом процессе могут участвовать и сульфатредуцирующие бактерии, например тионовые. При наличии в воде свободного диоксида углерода в присутствии перекиси водорода - продукта метаболизма железобактерий и кислорода, поступающего в рабочую зону градирни через жалюзийные ограждающие конструкции 2, обеспечиваются благоприятные условия образования гидрокарбонатных групп, которые в составе различных соединений достаточно просто извлекаются из обрабатываемой воды. При этом частично или полностью, в зависимости от начальной концентрации агрессивных газов, отпадает необходимость использования специфических, в частности щелочных реагентов.
Таким образом, при аэрировании воды, содержащей железоорганические комплексные соединения, в градирне, на насадке 3 которой культивируется биологически активная среда - железобактерии, способные развиваться в аэробной среде, обеспечивается разрушение органических соединений, растворенных в воде, как за счет прямого использования микроорганизмами данных соединений в качестве питательного субстрата, так и за счет деструкции органических соединений в результате контакта с продуктами метаболизма (пероксидом водорода) данных микроорганизмов, при этом достигается деструкция и активное удаление агрессивных газов.
Плотность микроорганизмов на насадке 3 градирни определяется несущей способностью применяемого типа насадки, в частности ее удельной поверхностью. При переменной концентрации органических форм железа в обрабатываемой воде наблюдается эффект саморегуляции плотности микроорганизмов и не получающие "питание" бактерии отмирают и сбрасываются с насадки, накапливаясь в поддоне 4 градирни или реверсируют и вновь активизируются при увеличении содержания органики в воде. Поскольку железобактерии обеспечивают деструкцию органических комплексных соединений, используя органику сложных молекул для обеспечения своей жизнедеятельности, а неорганические соединения железа, как известно, относительно легко выделяются из раствора при контакте с воздухом и окислении, при этом образуются хлопья гидроокиси. Кроме того, при пленочном стекании воды происходит дальнейшее выделение агрессивных газов, удаляющихся за пределы градирни через вентиляционные люки 12 за счет естественного вентилирования при поступлении воздуха через жалюзийные ограждающие конструкции 2 или (при высокой концентрации агрессивных газов) за счет активного вентилирования с помощью вентилятора (условно не показан), располагаемого за пределами градирни и обеспечивающего принудительную подачу воздуха в зону ниже сетчатой насадки 3. При этом нагрузка на удельную поверхность насадки 3 градирни определяется продолжительностью контакта, концентрацией и свойствами устойчивых форм железа, содержащегося в обрабатываемой воде. Например, по результатам экспериментальных исследований при концентрации железа в исходной воде до 15 мг/дм3, в том числе при содержании его в органических формах до 10 мг/дм3, нагрузка на насадку 3, выполненную из сдвоенных нитяных капроновых сеток с размером ячеи 10 мм (по диагонали) и диаметром нити 1,5 мм составила 30-40 м3/ч на 1 м2 площади градирни. Полная деструкция органических соединений железа проходила при высоте насадки 3,0-3,5 м. Обработанная в рабочей зоне градирни - сетчатой насадке вода поступает в поддон 4, в котором происходит ее первичное отстаивание и накопление осадка - продуктов метаболизма микроорганизмов и гидроокиси железа, периодически удаляемого трубопроводом 5 на площадку утилизации осадка. Из поддона 4 обработанная вода по трубопроводу 6 поступает в контактный резервуар 1, из верхней части которого по сборному лотку 7 и трубопроводу 8 подается для дальнейшего кондиционирования на фильтр.
Формула изобретения: Градирня для обработки подземных вод с устойчивыми формами железа, содержащая контактный резервуар с установленными над ним ограждающими конструкциями, в пределах которых размещена насадка, обеспечивающая физико-химическую дегазацию и насыщение кислородом обрабатываемой воды, вентилятор, систему подвода и диспергирования исходной и систему отвода обработанной воды, отличающаяся тем, что насадка выполнена из сетчатого материала с развитой поверхностью, обеспечивающей закрепление микроорганизмов, в ходе своего метаболизма способствующих биохимической деструкции железоорганических соединений и растворенных газов, сетчатый материал в виде полотнищ закреплен на рамных конструкциях, установленных под углом 80 - 85o.