загрузка для биологической очистки сточных вод

Формула изобретения

ЗАГРУЗКА ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД, содержащая жесткое основание и носитель для иммобилизации микроорганизмов, прикрепленный к жесткому основанию, отличающаяся тем, что основание выполнено в виде параллельно и/или коаксиально расположенных прутков, образующих решетку, носитель выполнен из пенопласта с замкнутыми порами и плотностью менее единицы в виде отрезков шнура диаметром 5 50 мм, прикрепленных одним концом к пруткам решетки на расстоянии между осями рядом расположенных шнуров не менее 1,5 диаметра шнура, причем расстояние между прутками решетки составляет не менее 1,5 диаметра шнура.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к канализации и может быть использовано для создания развитой поверхности для закрепления микроорганизмов при биологической очистке сточных вод в аэробных и/или анаэробных условиях, а также в качестве фильтрующей загрузки для сооружений глубокой доочистки.

Известна загрузка для биологической очистки сточных вод, выполненная в виде шнуров стеклоершей, размещенная и закрепленная в биобарабане, представляющем собой пространственную каркасную конструкцию.

Недостатками этой загрузки являются необходимость ее регенерации и сложность конструктивного исполнения [1]

Наиболее близкой по технической сущности к предложенной является загрузка для биологической очистки сточных вод, обладающая высокоразвитой поверхностью для обрастания биопленкой и изготовленная из пластмассовых, металлических, стеклянных и других трубок, установленных на расстоянии, исключающем продольное соприкосновение. Расстояние фиксируется с помощью пластмассовых, металлических, керамических прутков, образующих решетки [2]

Недостатками использования этой загрузки являются заиливание внутреннего пространства трубчатых элементов, сложность монтажа блоков загрузки и их эксплуатации.

Технический результат, полученный от использования предложенной загрузки для биологической очистки сточных вод, заключается в повышении степени очистки воды от органических веществ и соединений азота, простоте конструкции, возможности использования для очистки и доочистки в аэробных и анаэробных условиях: в аэротенках, биофильтрах, отстойниках и других биореакторах.

На фиг. 1 представлена загрузка для биологической очистки сточных вод, вид сверху; на фиг. 2 разрез А-А на фиг.1.

Загрузка состоит из жесткого основания 1, выполненного из параллельных и/или коаксиально расположенных прутков 2, образующих решетку, расстояние между которыми l₁ составляет не менее 1,5 диаметров шнура, и носителя 3, выполненного в виде пенопластовых шнуров диаметром d 5-50 мм, расположенных на расстоянии l₂ между осями шнуров не менее 1,5 диаметров шнуров и прикрепленных одним концом к пруткам 2 жесткого основания 1.

Носитель 3 выполнен из пенопластов с замкнутыми порами и плотностью < 1 в виде отрезков шнура диаметром 5-50 мм. Этот материал имеет низкое влагопоглощение и способность постоянно находиться в воде в вертикальном положении за счет выталкивающей силы. При прикреплении одного конца такого носителя к жесткому основанию 1 и погружении загрузки в рабочую среду носитель, обладающий плавучестью, принимает вертикальное положение и удерживается в нем за счет выталкивающей силы, исключая необходимость фиксирования положения шнуров в блоке по всей длине, что также значительно упрощает конструкцию. Отсутствие фиксирования положения шнуров по длине также способствует возникновению колебательного движения верхней части шнура под влиянием потока очищаемой воды и аэрации в аэробных процессах, улучшению массообмена в загрузке, обеспечению незаиливаемости загрузки и упрощению ее регенерации, которая происходит за счет сползания в нижнюю часть биореактора отмирающей в результате окислительных процессов биопленки.

Применение шнуров диаметром 5-50 мм является необходимым и достаточным условием для достижения технического эффекта, поскольку шнур диаметром d < 5 мм теряет механическую прочность в местах прикрепления к основанию, а применение шнура диаметром d > 50 мм приводит к сокращению удельной площади поверхности носителя.

При расположении шнуров на расстоянии между осями рядом расположенных шнуров l₂ менее 1,5 диаметров шнура возможно разрастание биопленки с образованием застойных зон в нижней части загрузки.

Длина отрезков шнура, используемых в качестве носителя, зависит от общей высоты биореактора (аэротенка, отстойника, биофильтра и т.д.), в котором используют предложенную загрузку.

П р и м е р. Обрабатывают биологически очищенную сточную воду с БПК 10.5 мг/л, концентрацией взвешенных веществ 12 мг/л, содержанием аммония солевого 22 мг/л.

На 9 металлических стержнях длиной 0,18 м, расположенных на расстоянии 0,03 м, закрепляют нижнюю часть 45 шнуров из пенопласта с замкнутыми порами диаметром 0,02 м и длиной 0,9 м на расстоянии между осями рядом расположенных шнуров 0,03 м. В верхней части шнуры остаются свободными. Эту загрузку помещают в аэробный биореактор с размерами в плане 0,29 х 0,18 м и глубиной 1,1 м, оборудованный фильтросом. Загрузку устанавливают на расстоянии 0,2 м от фильтроса и принудительно затапливают.

Выталкивающая сила, действующая на загрузку, составляет 12,5 кг. Удельная поверхность загрузки составляет 200 м²/м³.

Очистка сточных вод в условиях прототипа воспроизведена авторами со сточными водами аналогичного состава.

Сравнение эффективности очистки с использованием предложенной и известной загрузок приведено в таблице.

Таким образом использование в биореакторах для очистки сточных вод предложенной загрузки для иммобилизации микроорганизмов по сравнению с известной позволяет достичь более высокого качества очищенной воды.

Предложенный носитель может быть использован в любых технологиях биологической очистки и доочистки сточных вод: аэробной, анаэробной, аэробно-анаэробной.