загрузка для биофильтра

Классы МПК:C02F3/04 с использованием оросительных фильтров
Автор(ы):, , ,
Патентообладатель(и):Иващенко Павел Антонович,
Матвеев Юрий Иванович,
Ракоца Виктор Иванович,
Беседин Валерий Гаврилович
Приоритеты:
подача заявки:
1992-03-30
публикация патента:

Использование: биологическая очистка сточных вод с обеспечением высокоразвитой поверхности для обрастания биопленкой. Сущность изобретения: загрузка для биофильтра содержит объемные пористые элементы, образующие очистной слой со сквозными каналами в сквозном или ячеистом контейнере. Контейнер выполнен в виде объемно-каркасного модуля из стоек, объединенных вверху ригелем с продольными и поперечными силовыми элементами, а внизу - днищем с продольными и поперечными силовыми балками с прозорами, и крышки, установленной с возможностью обеспечения поджатия пористых элементов в очистном слое друг к другу и к днищу. Объемные пористые элементы выполнены из материала редоксид в форме многогранников или тел вращения, или из комбинации многогранников и тел вращения при определенном отношении площади поверхности открытых пор в одном кубическом метре очистного слоя к площади его поверхности. Крышка сквозного контейнера снабжена ребрами и упругими прокладками. Упругие прокладки приклеплены к нижним торцам ребер. Днище контейнера снабжено ребрами, которые закреплены к продольным и поперечным силовым балкам с образованием прорезов между ними. Помимо этого ячеистый контейнер снабжен стенками, которые выполнены из набора вертикальных, поперечных и продольных проволок и прутков. Крышка и днище также выполнены из набора продольных и поперечных проволок или прутков. Крышка одной балкой шарнирно закреплена к поперечному силовому элементу ригеля, а с противоположной стороны снабжена замковым механизмом. Объемные пористые блоки выполнены различной формы. 9 з.п. ф-лы, 37 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21, Рисунок 22, Рисунок 23, Рисунок 24, Рисунок 25, Рисунок 26, Рисунок 27, Рисунок 28, Рисунок 29, Рисунок 30, Рисунок 31, Рисунок 32, Рисунок 33, Рисунок 34, Рисунок 35, Рисунок 36, Рисунок 37

Формула изобретения

1. ЗАГРУЗКА ДЛЯ БИОФИЛЬТРА, содержащая объемные пористые элементы, установленные с возможностью образования очистного слоя со сквозными каналами, отличающаяся тем, что она снабжена сквозным или ячеистым контейнером, в котором размещен очистной слой, контейнер выполнен в виде объемно-каркасного модуля из стоек, объединенных вверху ригелем с продольными и поперечными силовыми элементами, а внизу - днищем с продольными и поперечными силовыми балками с прозорами, и крышки, установленной с возможностью обеспечения поджатия пористых элементов в очистном слое друг к другу и к днищу, а объемные пористые элементы выполнены в виде блоков из материала редоксид в форме многогранников или тел вращения или комбинации многогранников и тел вращения при отношении площади поверхности открытых пор в 1 м3 очистного слоя к площади его поверхности (8 - 12) загрузка для биофильтра, патент № 2026828 103, а площади поверхности сквозных каналов в 1 м3 очистного слоя из объемных пористых блоков со сквозными отверстиями или из объемных пористых блоков, уложенных друг на друге и рядом друг с другом с образованием сквозных каналов, к площади поверхности 1 м3 очистного слоя 0,7 - 2,3.

2. Загрузка по п.1, отличающаяся тем, что крышка сквозного контейнера выполнена из продольных и поперечных силовых балок с возможностью вертикального перемещения относительно ригеля и снабжена ребрами и упругими прокладками, ребра прикреплены к продольным и поперечным силовым балкам крышки с образованием прозоров между ними, упругие прокладки установлены и прикреплены к нижним торцам ребер, а днище контейнера снабжено ребрами, которые прикреплены к продольным и поперечным силовым балкам с образованием прозоров между ними с меньшими размерами, чем размеры объемных пористых блоков и контактной площади для установки на нее нижнего ряда очистного слоя.

3. Загрузка по п. 1, отличающаяся тем, что ячеистый контейнер снабжен боковыми стенками, которые выполнены из набора вертикальных, поперечных и продольных проволок или прутков, соединенных между собой, со стойками, с продольными и поперечными силовыми элементами ригеля, а также с продольными и поперечными балками днища с образованием в стенках ячеек с меньшими размерами, чем поперечные размеры объемных пористых блоков, а крышка и днище выполнены из набора продольных и поперечных проволок или прутков, соединенных между собой, с продольными и поперечными силовыми балками крышки и днища соответственно с образованием прозоров с меньшими поперечными и продольными размерами, чем размеры объемных пористых блоков, при этом крышка одной поперечной балкой шарнирно прикреплена к поперечному силовому элементу ригеля, а с противоположной стороны снабжена замковым механизмом.

4. Загрузка по пп.1 - 3, отличающаяся тем, что объемные пористые блоки в форме многогранников выполнены в виде призмы, параллелепипеда, пирамиды, усеченной пирамиды, обелиска, клина или бруса с соотношением его длины l, ширины b и толщины h 1 : 3 - 4 : 2 - 3 соответственно.

5. Загрузка по пп.1 - 3, отличающаяся тем, что объемные пористые блоки в форме многогранников выполнены правильными многогранниками в виде тетраэдра, куба, октаэдра, додекаэдра или икосаэдра.

6. Загрузка по пп.1 - 3, отличающаяся тем, что объемные пористые блоки в форме тел вращения выполнены в виде круглого или эллиптического цилиндра, полуцилиндра, усеченного цилиндра или отрезка цилиндра.

7. Загрузка по пп.1 - 3, отличающаяся тем, что объемные пористые блоки в форме тел вращения выполнены в виде конуса или усеченного конуса.

8. Загрузка по пп.1 - 3, отличающаяся тем, что объемные пористые блоки в форме тел вращения выполнены в виде шара, шарового сектора, сегмента или шарового слоя.

9. Загрузка по пп.1-3, отличающаяся тем, что объемные пористые блоки в форме тел вращения выполнены в виде тора и бочки.

10. Загрузка по пп.1 - 3, отличающаяся тем, что объемные пористые блоки в форме тел вращения выполнены в виде эллипсоида, параболоида или гиперболоида.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к биологической очистке сточных вод и позволяет получить объемную загрузку для биофильтров, обладающую высокоразвитой поверхностью для обрастания биопленкой.

Известна загрузка для биофильтров, содержащая объемные пористые элементы, установленные с возможностью образования очистного слоя со сквозными каналами.

Недостатком указанной загрузки является то, что из-за отсутствия в объемных пористо-пустотелых элементах загрузки оптимальной пористой и пустотной структуры не обеспечивается высокая эффективность процесса биологической очистки и занижается производительность, а также указанная загрузка не может быть использована в различных по назначению и конфигурации очистных установках, т.е. ограничены функциональные возможности данной загрузки.

Цель изобретения - повышение производительности и качества очистки сточных вод, а также улучшение условий эксплуатации и расширение функциональных возможностей его использования в различных очистных установках и сооружениях.

Сущность изобретения состоит в том, что загрузка для биофильтра, содержащая объемные пористые элементы, установленные с возможностью образования очистного слоя со сквозными каналами, снабжена сквозным или ячеистым контейнером, в котором размещен очистной слой, контейнер выполнен в виде объемно-каркасного модуля из стоек, объединенных вверху ригелем с продольными и поперечными силовыми элементами, а внизу - днищем с продольными и поперечными силовыми балками с прозорами, и крышки, установленной с возможностью обеспечения поджатия пористых элементов в очистном слое друг к другу и к днищу, а объемные пористые элементы выполнены в виде блоков из материала редоксид в форме многогранников или тел вращения, или из комбинации многогранников и тел вращения при отношении площади поверхности открытых пор в одном кубическом метре очистного слоя к площади его поверхности, равном Sпов.пор:Sпов.оч.сл. = (8 - 12) х 103, площади поверхности сквозных каналов в одном кубическом метре очистного слоя из объемных пористых блоков со сквозными отверстиями или из объемных пористых блоков, уложенных друг на друге и рядом друг с другом с образованием сквозных каналов, к площади поверхности одного кубического метра очистного слоя, равном

Sпов.с.п. : Sпов.оч.сл. = 0,7 - 2,3, где Sпов.пор - площадь поверхности открытых пор в одном кубическом метре очистного слоя;

Sпов.с.к. - площадь поверхности сквозных каналов в одном кубическом метре очистного слоя из объемных каналов со сквозными отверстиями или объемных пористых блоков, уложенных друг на друге и рядом друг с другом с образованием сквозных каналов;

Sпов.оч.сл. - площадь поверхности одного кубического метра очистного слоя.

Кроме того, крышка сквозного контейнера выполнена из продольных и поперечных силовых балок с возможностью вертикального перемещения относительно ригеля и снабжена ребрами и упругими прокладками, ребра закреплены к продольным и поперечным силовым балкам крышки с образованием прозоров между ними, упругие прокладки установлены и закреплены к нижним торцам ребер, а днище контейнера снабжено ребрами, которые закреплены к продольным и поперечным силовым балкам с образованием прозоров между ними с меньшими размерами, чем размеры объемных пористых блоков, и контактной площади для установки на нее нижнего ряда очистного слоя.

Помимо этого, ячеистый контейнер снабжен боковыми стенками, которые выполнены из набора вертикальных, поперечных и продольных проволок или прутков, соединенных между собой, со стойками, с продольными и поперечными балками днища с образованием в стенках ячеек с меньшими размерами, чем поперечные размеры объемных пористых блоков, а крышка и днище выполнены из набора продольных и поперечных проволок или прутков, соединенных между собой, с продольными и поперечными силовыми балками крышки и днища соответственно с образованием прозоров с меньшими поперечными и продольными размерами, чем размеры объемных пористых блоков, при этом крышка одной поперечной балкой шарнирно закреплена к поперечному силовому элементу ригеля, а с противоположной стороны снабжена замковым механизмом.

Кроме того, объемные пористые блоки в форме многогранников выполнены в виде призмы, параллелепипеда, пирамиды, усеченной пирамиды, обелиска, клина или бруса с соотношением его длины к ширине и к толщине соответственно l : b : h = 1 : (3-4) : (2-3), где l - длина бруса, b - ширина бруса, h - толщина бруса.

Причем объемные пористые блоки в форме многогранников выполнены правильными многогранниками в виде тетраэдра, куба, октаэдра, додекаэдра или икосаэдра. При этом объемные пористые блоки в форме тел вращения выполнены в виде круглого или эллиптического цилиндра, полуцилиндра, усеченного цилиндра или отрезка цилиндра. Кроме того, объемные пористые блоки в форме тел вращения выполнены в виде конуса или усеченного конуса. Причем объемные пористые блоки в форме тел вращения выполнены в виде шара, шарового сектора, сегмента или шарового слоя. При этом объемные пористые блоки в форме тел вращения выполнены в виде тора или бочки. Кроме того, объемные пористые блоки в форме тел вращения выполнены в виде эллипсоида, параболоида или гиперболоида.

Представленная совокупность существенных признаков направлена на достижение технического результата и находится в причинно-следственной связи с ним, так как:

во-первых, материал редоксид (см. ТУ 21-53-92-90. Блоки керамические пористые пустотелые для биологических фильтров - ВНПО стеновых и вяжущих материалов в ВНИИСТРОМ им. П.П.Будникова, 1992 г., 8 стр.), полученный обжигом глинистого сырья по специальной технологии с образованием разветвленной пористой структуры при наличии отношения площади поверхности открытых пор в одном кубическом метре очистного соя к площади его поверхности, равного Sпов.пор:Sпов.оч.сл. = (8 - 12) х 103, и отношения площади поверхности сквозных каналов в одном кубическом метре очистного слоя из объемных пористых блоков, уложенных друг на друге и рядом друг с другом с образованием сквозных каналов, к площади поверхности одного кубического метра очистного слоя, равного Sпов.с.к.:Sпов.оч.сл. = =0,7 - 2,3, при использовании в биофильтрах очистных сооружений обеспечивает благоприятное развитие и жизнедеятельность микроорганизмов с образованием устойчивой биопленки. При этом микроорганизмы развиваются как в поверхностных порах объемного пористого блока, так и в порах его глубинных слоев. В процессе жизнедеятельности поверхностные микроорганизмы биопленки окисляют находящиеся в очищаемой сточной воде органические вещества и аммонийный азот, а глубинные микроорганизмы восстанавливают образующиеся при этом нитраты и нитриты до молекулярного азота, который самоудаляется в атмосферу. В процессе эксплуатации биофильтров отмершая биопленка потоком сточной воды через сквозные каналы очистного слоя выносится в специальную камеру, находящуюся в очистных сооружениях после биофильтра, где она выпадает в осадок и сбрасывается в специальную зону, в связи с этим промывка фильтрующей загрузки не требуется;

- во-вторых, материал редоксид обладает следующими физико-механическими: объемная плотность от 100 до 200 кг/м3, прочность при сжатии от 0,2 до 1,0 МПа; общая пористость (по объему) от 88 до 95%; размер пор от 0,0005 до 30 мм с преобладанием пор размером более 5 мм со сложной развитой внутренней поверхностью;

- водопоглощение до 37% , морозостойкость от 100 и более циклов; уменьшение в весе менее 8% при воздействии растворов солей (превосходит требования СНиП); уменьшение в весе не более 10% при воздействии кислот (превосходит требования СНиП). Приведенные физико-механические свойства редоксида показывают, что из объемных пористых блоков, в изготовленных из этого материала, можно создавать самонесущие конструкции биофильтров высотой от 1,5 до 8,0 м. Скомпонованные биофильтры из объемных пористых блоков различных форм легко вписываются в различные типы очистных установок и сооружений, которые легко монтировать и в случае необходимости демонтировать, то есть значительно улучшаются условия эксплуатации и расширяются функциональные возможности;

- в-третьих, как показали экспериментальные исследования, регенерацию (восстановление) объемных блоков различных форм из редоксида нужно производить как минимум только через десять лет. Способ регенерации чрезвычайно прост - обжиг в термопечах.

Все перечисленные особенности заявленной загрузки для биофильтра по сравнению с известными повышают производительность очистных сооружений, качество очистки, а также упрощают эксплуатацию очистных сооружений и расширяют функциональные возможности, повышают сроки его действия без регенерации загрузки.

Таким образом, заявленное техническое решение соответствует условиям патентоспособности изобретения.

На фиг. 1 изображена загрузка для биофильтра в виде сквозного контейнера с объемными пористо-пустотелыми блоками; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 2; на фиг. 5 изображена загрузка для биофильтра в виде ячеистого контейнера с объемными пористыми блоками, уложенными друг на друге и рядом друг с другом с образованием сквозных каналов; на фиг. 6 - вид по стрелке Г на фиг. 5; на фиг. 7 - сечение Д-Д на фиг. 5; на фиг. 8 - сечение Е-Е на фиг. 5; на фиг. 9 - сечение Ж-Ж на фиг. 6; на фиг. 10 - объемный пористый блок, выполненный в форме призмы; на фиг. 11 - то же, в форме параллелепипеда; на фиг. 12 - то же, в форме пирамиды; на фиг. 13 - то же, в форме усеченной пирамиды; на фиг. 14 - то же, в форме обелиска; на фиг. 15 - то же, в форме клина; на фиг. 16 - то же, в форме бруса; на фиг. 17 - то же, в форме тетраэдра; на фиг. 18 - то же, в форме куба; на фиг. 19 - то же, в форме октаэдра; на фиг. 20 - то же, в форме додекаэдра; на фиг. 21 - то же, в форме икосаэдра; на фиг. 22 - то же, в форме круглого цилиндра; на фиг. 23 - то же, в форме эллиптического цилиндра; на фиг. 24 - то же, в форме полуцилиндра; на фиг. 25 - то же, в форме усеченного цилиндра; на фиг. 26 - то же, в форме отрезка цилиндра; на фиг. 27 - то же, в форме конуса; на фиг. 28 - то же, в форме усеченного конуса; на фиг. 29 - то же, в форме шара; на фиг. 30 - то же, в форме шарового сектора; на фиг. 31 - то же, в форме шарового сегмента; на фиг. 32 - то же, в форме шарового слоя; на фиг. 33 - то же, в форме тора; на фиг. 34 - то же, в форме бочки; на фиг. 35 - то же, в форме гиперболоида; на фиг. 36 - то же, в форме эллипсоида; на фиг. 37 - то же, в форме параболоида.

Загрузка для биофильтра (см. фиг. 1) состоит из объемно-каркасного модуля в виде сквозного контейнера, включающего стойки 1, ригель 2 из продольных 3 и поперечных 4 силовых элементов, крышки 5 из продольных 6 и поперечных 7 силовых балок (см. фиг. 2 и 4), продольных 8 и поперечных 9 ребер, прикрепленных к поперечным 7 и продольным 6 силовым балкам соответственно с образованием прозоров 10, а также упругих прокладок 11, установленных на торцах ребер 8 и 9, крышка 5 установлена с возможностью вертикального перемещения относительно ригеля 2 при помощи винтов 12 и гаек 13. К нижним торцам стоек 1 прикреплено днище 14, включающее продольные 15 и поперечные 16 силовые балки, к которым прикреплены продольные 17 и поперечные 18 ребра с образованием прозоров 19. Внутри контейнера на ребра 17 и 18 днища 14 и друг на друге уложены объемные пористо-пустотелые блоки 20 из редоксида, имеющего поры 21 и сквозные отверстия 22 (см. фиг. 4), для такелажных работ с контейнером предусмотрены рым-скобы 24.

В другом альтернативном варианте загрузка для биофильтра состоит из объемно-каркасного модуля в виде ячеистого контейнера (см. фиг. 5-9), включающего стойки 1, ригель 2 из продольных 3 и поперечных 7 силовых балок, днища 14 из продольных 15 и поперечных 16 силовых балок. Стойки 1 прикреплены к ригелю 2 при помощи гаек 25, которые установлены в пазу (на чертежах не показан) продольных силовых элементов 3 ригеля 2.

Крышка 5 с одной стороны при помощи шарнира 26 прикреплена к продольным силовым элементам 3 ригеля 2, а с противоположной стороны снабжена замковым механизмом 27. Для такелажных работ с контейнером предусмотрены рым-скобы 24, прикрепленные к поперечным силовым элементам 4 ригеля 2. Для образования ячеек 28 в стенках контейнера использованы вертикальная 29, продольная 30 и поперечная 31 проволоки или прутки, соединенные между собой и закрепленные к стойкам 1, продольным 3 и поперечным 4 силовым элементам ригеля 2, а также к продольным 15 и поперечным 16 силовым балкам днища 14. Для образования прозоров 10 в крышке 5 и прозоров 19 в днище 14 использована продольная 32 и поперечная 33 проволоки или прутки для крышки 5, которые соединены между собой к продольным 6 и поперечным 7 силовым балкам крышки 5, и продольная 34 и поперечная 35 проволоки-прутки для днища 14, соединенные между собой с продольными 15 и поперечными 16 силовыми балками днища 14. Внутри контейнера на продольные 34 и поперечные 35 проволоки или прутки днища 14 и друг на друге в шахматном порядке уложены объемные пористые блоки 36 из редоксида, имеющего поры 21, с образованием между ними горизонтальных 37 и вертикальных 38 сквозных каналов в очистном слое.

Сборку загрузки для биофильтра в первом варианте осуществляют следующим образом.

На поддон (на чертежах не показан) устанавливают контейнер со снятой крышкой 5, в который друг на друге и рядом друг с другом по определенной схеме укладывают объемные пористо-пустотелые блоки 20, например в форме параллелепипеда, совмещая отверстия 22 и образуя очистной слой со сквозными каналами 23. При заполнении контейнера пористо-пустотелыми блоками 20 устанавливают крышку 5 на винты 12, ввернутые в продольные 3 и поперечные 4 силовые элементы ригеля 2. На винты 12 навинчивают гайки 13 и перемещают крышку 5 относительно ригеля 2, равномерно поджимая через упругие прокладки 11 пористо-пустотелые блоки 20 друг к другу и к ребрам 17 и 18 днища 14. Прозоры 19 в днище 14 выполнены с меньшими размерами, чем размеры объемных пористо-пустотелых блоков 20, что предотвращает, совместно с равномерным поджатием, выпадание их из контейнера. Во втором альтернативном варианте на поддон (на чертежах не показан) устанавливают контейнер с откинутой вокруг шарнира 26 крышкой 5, в которой друг на друге в шахматном порядке укладывают объемные пористые блоки 36, например в форме бруса, с соотношением длины к ширине и к толщине, равном l : b : h = 1:(3-4) : (2-4), образуя очистной слой с горизонтальными 37 и вертикальными 38 сквозными каналами. При заполнении контейнера объемными пористыми блоками 36 поворачивают крышку 5 вокруг шарнира 24 и проволоками или прутками 32 и 33 крышки 5 поджимают объемные блоки 36 друг к другу и к проволокам или пруткам 34 и 35 днища 14. Крышку 5 при помощи механизма 27 замыкают на ригель 2. Размеры прозоров 10 и 19 крышки 5 и днища 14, а также ячеек 28 в стенка, контейнера выполнены меньшими по сравнению с размерами объемных пористых блоков 36, что предотвращает, совместно с равномерным поджатием, выпадание их из контейнера.

Экспериментальные исследования показали, что допустимыми нагрузками при сжатии параллелепипеда 20 с размерами 400х200х200 мм с диаметрами сквозных отверстий 60 мм, 300х200х200 мм с диаметрами сквозных отверстий 50 мм и 300х150х150 мм с диаметрами сквозных отверстий 40 мм, а также при указанных соотношениях площади поверхности открытых пор 21 в одном кубическом метре очистного слоя к площади его поверхности являются Rсж = 0,5 - 1,0 МПа при объемной плотности загрузка для биофильтра, патент № 2026828 = 190 - 210 кг/м3. Указанные размеры и соотношения обеспечивают эти напряжения, т.е. конструкции из объемных блоков 20 или 36 являются самонесущими.

Элементы контейнера (стойки 1, ригель 2, крышка 5, днище 14 и др.) могут быть выполнены из профильного проката или труб. В качестве материала могут быть использованы нержавеющая сталь, сплавы алюминия, различные пластмассы и другие материалы.

Образованная самонесущая загрузка для биофильтра устанавливается в очистные установки и сооружения. Количество загрузки определяется производительностью, требуемой степенью очистки и назначением очистных установок и сооружений.

Выбор формы объемного пористо-пустотелого блока в загрузке для биофильтра зависит от ряда факторов, основными из которых являются: назначение очистных установок или сооружений, производительность очистных установок или сооружений, качество очистки сточных вод, схемы компоновочных решений очистных установок и сооружений и условия их эксплуатации, регенерация пористо-пустотелых или пористых объемных блоков и способы их изготовления, прочность пористо-пустотелых объемных блоков.

С учетом указанных факторов наиболее приемлемыми формами пористо-пустотелых 20 или пористых 36 блоков являются: многогранники (см. фиг. 10-16) в виде призмы 39, параллелепипеда 40, пирамиды 41, усеченной пирамиды 42, обелиска 43, клина 44, бруса 45; правильные многогранники (см. фиг. 17-21) в виде тетраэдра 46, куба 47, октаэдра 48, додекаэдра 49, икосаэдра 50; тела вращения (см. фиг. 22-37) в виде круглого цилиндра 51, эллиптического цилиндра 54, отрезка цилиндра 55, конуса 56, усеченного конуса 57, шара 58, шарового сектора 59, шарового сегмента 60, шарового слоя 61, тора 62, бочки 63, гиперболоида 64, эллипсоида 65 и параболоида 66.

Загрузка для биофильтра работает следующим образом.

В период пусконаладочных работ перед вводом в эксплуатацию очистных установок или сооружений осуществляют процесс наращивания микроорганизмов на разветвленной поверхности открытых и глубинных пор объемных пористых блоков 20 или 26, из которых собран очистной слой биофильтра в первом или втором вариантном исполнении. В результате наращивания микроорганизмов в течение первых 30-35 суток на объемных пористых блоках 20 или 36 из материала редоксид формируется биопленка. При этом в верхних слоях очистного слоя интенсивно развиваются бактерии, осуществляющие окисление органических веществ и аммонийного азота, а в глубинных порах и в нижних слоях очистного слоя образуется большое количество бактерий-денитрификаторов, осуществляющих восстановление нитратов и нитритов в газообразный азот. Экспериментальные исследования показали, что толщина биопленки в верхних слоях достигает до 2 мм, а в нижних слоях - до 0,5 мм. Промышленные или хозяйственно-бытовые стоки, пройдя первичное отстаивание в очистных установках или сооружениях, поступают в прозоры 10 крышки 5 биофильтра, который может работать в анаэробном или аэробном режимах. Самотеком стоки проходят через очистной слой биофильтра, в верхних слоях которого происходит окисление органических веществ и аммонийного азота, задержание взвешенных веществ, а в нижних слоях и глубинных порах - восстановление нитратов и нитритов в газообразный азот, который удаляется в атмосферу. Сравнительный микробиологический анализ показал, что при отношении площади поверхности открытых пор 21 в одном кубическом метре очистного слоя к его поверхности, равном Sпов.пор:Sпов.оч.сл. = (8-12) х х103, развивается в 1,2 - 1,5 раза больше различных видов аэробных микроорганизмов, чем в существующих загрузках для биофильтров (керамзитовой, гравийной и др.). Городские сточные воды при концентрации загрязнений по взвешенным веществам и величине БПКполн. в интервале от 100 мг/л при норме водоотведения 400-500 л/чел.сут. до 600 мг/л, при норме водоотведения 100 л/чел.сут., пройдя через заявленную загрузку, очищаются до требуемых параметров при гидравлических нагрузках от 3 до 6 м32 сут. Заиливание загрузочного материала редоксид, выполненного в форме объемных блоков (параллелепипедов 20 со сквозными отверстиями 22 или брусьев 36, уложенных друг на друга с образованием сквозных каналов 37 и 38), отработанной биопленкой и взвешенными веществами не наблюдается, так как последние по сквозным каналам 23, 37 и 38 выносятся сточной водой в специальные отстойники, которые обычно располагают непосредственно под биофильтрами (на чертежах не показаны). Для обеспечения выноса отработанной биопленки и взвешенных веществ из биофильтра отношение площади поверхности сквозных каналов 23 или 38 в одном кубическом метре очистного слоя к площади поверхности одного кубического метра очистного слоя принято равным Sпов.с.н.:Sпов.оч.сл. = 0,7 - 2,3.

Использование предложенной загрузки для биофильтра позволит сконструировать компактные очистные установки, удобные в эксплуатации и не требующие регенерации загрузки в течение длительного срока (до 10 лет).

Эффективность очистки сточных вод на очистном слое из заявленной загрузки возрастает по задеpжанию взвешенных веществ на 11-24%, по удалению органических веществ - на 11 - 17%, по удалению азотистых веществ - на 40 - 45%.

Класс C02F3/04 с использованием оросительных фильтров

установка для биологической очистки сточных вод -  патент 2428384 (10.09.2011)
способ биологической очистки воды от трудноокисляемых органических соединений -  патент 2156748 (27.09.2000)
биофильтр -  патент 2155164 (27.08.2000)
установка для двухступенчатой биологической очистки сточных вод -  патент 2155163 (27.08.2000)
фильтр безнапорный для очистки сточных вод от нефтепродуктов и взвешенных частиц -  патент 2118948 (20.09.1998)
загрузка биофильтра -  патент 2116262 (27.07.1998)
устройство для очистки сточных вод -  патент 2108981 (20.04.1998)
плоскостной элемент загрузки для биологической очистки сточных вод -  патент 2095320 (10.11.1997)
элемент загрузки для биофильтров -  патент 2091332 (27.09.1997)
установка для очистки сточных вод и осадка от нефтепродуктов -  патент 2074121 (27.02.1997)
Наверх