BG63624B1

BG63624B1 - Биофилтър

Info

Publication number: BG63624B1
Application number: BG97813A
Authority: BG
Inventors: Александър КУТЛИН
Original assignee: Александър КУТЛИН
Priority date: 1993-05-28
Filing date: 1993-05-28
Publication date: 2002-07-31
Also published as: BG97813A

Abstract

Биофилтърът намира приложение за биологично пречистване на отпадъчни води в последователно разположени участъци при аеробни и анаеробни условия. С него се повишава ефективността на пречистването от трудноразградими органични замърсявания, като аеробната и анаеробната обработка на водите в едно съоръжение си взаимодействат. Биофилтърът включва участъци (10 и 11) с филтърни пълнежи (2) и поддържащислоеве (3), разположени върху решетъчни дъна (12) над поддънни пространства (13). Единият участък (11) е покрит с капак (14), който е под водното нивов биофилтъра и на който са разположени устройстваза улавянето на газ (16), състоящи се от прорези (17), гърловини (18) и газоотделителни устройства (20). Участъкът (11) е снабден с бъркалка (21), разположена в поддънното пространство (13). Другиятучастък (10) е със свободно водно ниво и е свързан с аерационни устройства (22).

Description

(54) БИОФИЛТЪР

Област на техниката

Изобретението се отнася до биофилтър, който ще намери приложение при предварително третиране на отпадъчни води, съдържащи трудноразградими замърсявания, за изкуствено подхранване на подземни води и при пречистване на отпадъчни води с такова съдържание на замърсяванията.

Предшестващо състояние на техниката

Съгласно ВС 51791 А е известна степенна биореакторна система, представляваща батерия биофилтри с оформени анаеробни и аеробни степени, които се редуват последователно. Замърсените води постъпват гравитачно и правоточно, като биореакторната система е свързана с първичен и вторичен утаител и с устройства за рециркулираща смес и утайка, както и за отвеждане на пречистените води.

Известен е и биофилтър /Папазов, И., Гиргинов Т., “Комбинирани съоръжения за пречистване на отпадъчни води”, изд. Техника, София, 1984 г./, състоящ се от корпус с кръгла в план форма, свързан с филтърен пълнеж, разположен в насипно състояние, последователно върху поддържащ филтърен слой и междинна (решетъчна) основа, с водоразпределително устройство над филтърния пълнеж и вентилационни отвори и отвори за изтичане на пречистените води, разположени околовръст в долната част на стените на корпуса. Корпусът на известния биофилтър е свързан чрез устройства с първичен и вторичен утаител, с устройства за отвеждане на излишните утайки от вторичния в първичния утаител, с устройства за рециркулация на пречистените или пречистените и утаени повторно отпадъчни води с помпи и устройства за довеждането на сурови и отвеждането на пречистени отпадъчни води.

Недостатък на известния биофилтър е високият праг на трудноразградимите остатъчни органични замърсявания, при който значителни по концентрация замърсявания преминават през съоръжението и снижават технико-икономическата му ефективност.

Задачата на изобретението е да се създаде биофилтър, при който се снижава прагът на трудноразградимите замърсявания на водите.

Задачата се решава чрез биофилтър, състоящ се от корпус с кръгла в план форма, свързан с филтърен пълнеж, разположен в насипно състояние върху поддържащ филтърен слой, като корпусът е свързан чрез устройства с първичен и вторичен утаител и устройства за довеждането на сурови и отвеждането на пречистени отпадъчни води. Съгласно изобретението в корпуса на биофилтъра са разположени вградени един в друг двойки участъци, свързани последователно по ред и в обратен ред. Филтърните пълнежи с поддържащи филтърни слоеве на участъците са разположени върху решетъчни дъна с поддънни пространства. Единият от участъците е с намалено сечение по височина и е покрит отгоре с капак, с изпъкнала призматична форма, разположен под хидростатичното ниво в биофилтъра. Върху капака са изпълнени въздухосмукатели и инсталации за газ. Инсталациите се състоят от закрити прорези, заустени в гърловини с втори капак и монтирани на капака газоотделителни устройства. Участъкът е свързан с бъркалки, разположени в поддънните пространства. Другият участък е с увеличено сечение по височина, със свободно водно ниво, и е свързан с аерационни устройства, разположен в поддънното пространство. Участъците са свързани един с друг в двойките участъци по ред чрез втичане под напор, а в обратен ред чрез изтичане под напор на замърсените води през проточни отвори. Те са свързани още с монтажни отвори и устройство за постоянно водно ниво, разположено след корпуса.

В един вариант двойките участъци по ред са свързани чрез устройства директно с вторичния утаител и с устройствата за рециркулация на сместа с помпата.

В друг вариант двойките участъци в обратен ред са свързани чрез устройствата директно с вторичния и първичния утаител.

В друг вариант участъците са разположени в правоъгълна форма в план.

В друг вариант участъците са изпълнени с филтърен пълнеж с минерален състав.

В друг вариант участъците са изпълнени с пластмасов филтърен пълнеж.

В друг вариант участъците са изпълнени с пластмасов филтърен пълнеж в насипно състояние.

В друг вариант участъците са изпълнени с пластмасов филтърен пълнеж в насипно състояние със сферична форма.

В друг вариант участъците са свързани с устройства за разсредоточено подаване на суровите отпадъчни води.

В друг вариант участъците със стеснено сечение са свързани с устройствата за разсредоточено подаване на суровите отпадъчни води.

В друг вариант участъците са свързани с устройствата за рециркулация на пречистени води.

В друг вариант участъците са свързани с устройствата разсредоточено.

В друг вариант участъците със стеснено сечение са свързани с устройствата разсредоточено.

В друг вариант синхронизирано с участъците със стеснено сечение е изпълнен вторичният утаител.

В друг вариант участъците са свързани с устройства за отвеждане на излишните утайки в първичния утаител.

В друг вариант синхронизирано с участъците със стеснено сечение са изградени първичните утаители.

В друг вариант участъците са свързани с устройства за рециркулация на повторно утаени пречистени води.

В друг вариант участъците са изградени със самостоятелни рециркулационни устройства, междинни утаители и устройства за свързване.

Предимствата на изобретението са, че дава възможност да се използва пълното взаимодействие на биоразграждащите способности на анаеробните и аеробните активни утайки, при което се снижава прагът на трудноразградимите замърсявания на водите и се повишава технико-икономическата ефективност на съоръжението.

Едно примерно изпълнение на изобретението се пояснява по-подробно на приложените фигури, от които:

фигура 1 представлява надлъжен разрез 1-1 през участъците;

фигура 2 - план по фиг. 1;

фигура 3 - разрез 1-1 при една двойка участъци по ред и синхронизирани с участъците със стеснено сечение вторични утаители;

фигура 4 - разрез 1-1 при една двойка участъци в обратен ред и синхронизирани с участъците със стеснено сечение първични утаители;

фигура 5 - план на участъците с правоъгълна форма в план;

фигура 6 - разрез 1-1 от фиг. 5;

фигура 7 - разрез 1-1 при свързване с устройства за разсредоточено подаване на суровите отпадъчни води;

фигура 8 - разрез 1-1 при свързване на участъците със стеснено сечение с устройствата за разсредоточено подаване на суровите отпадъчни води;

фигура 9 - разрез 1-1 при свързване с устройствата за рециркулация на пречистени води;

фигура 10 - разрез 1-1 при свързване с устройствата разсредоточено;

фигура 11- разрез 1-1 при свързване на участъците със стеснено сечение с устройствата разсредоточено и свързване с устройствата за отвеждане на излишните утайки в първичния утаител;

фигура 12 - разрез 1-1 при свързване с устройства за рациркулация на повторно утаени, пречистени води;

фигура 13 - разрез 1-1 при свързване с устройствата разсредоточено;

фигура 14 - разрез 1-1 при свързване на участъците със стеснено сечение с устройствата разсредоточено;

фигура 15 - разрез 1-1 при самостоятелни рециркулационни устройства.

Биофилтърът се състои от корпус 1 с кръгла в план форма, свързан с филтърен пълнеж 2, разположен в насипно състояние върху поддържащ филтърен слой 3. Корпусът 1 е свързан чрез устройства 4 и 5 с първичен 6 и вторичен утаител 7 и устройства 8 и 9 за довеждане на суровите и отвеждане на пречистените води.

В корпуса 1 на биофилтъра са разположени вградени един в друг двойки участъци и 11, свързани последователно по ред 10, и в обратен ред 11, 10. Филтърните пълнежи 2, с поддържащи филтърни слоеве 3, на участъците 10 и 11 са разположени върху решетъчни дъна 12 с поддънни пространства 13. Единият от участъците 11 е с намалено сечение по височина и е покрит отгоре с капак 14, с изпъкнала пирамидална форма, разположен под хидростатичното водно ниво в биофилтъра. Върху капака 14 са монтирани въздухосмукатели 15 и инсталация за газ 16. Инсталацията 16 се състои от закрити прорези 17, заустени в гърловини 18, с втори капак 19 и монтирани на капака 19 газоотделителни устройства. Другият участък 10 е с увеличено сечение по височина, със свободно водно ниво и е свързан с аерационни устройства 22, разположени в поддънните пространства 13. Участъците 10 и 11 са свързани един с друг в двойките участъци по ред 10, 11 чрез втичане 23 под напор, а в обратен ред 11, 10 чрез изтичане 24 под напор през проточни отвори 25. Те са свързани още с монтажни отвори 26 и устройство за постоянно водно ниво 27, разположено след корпуса 1.

В един вариант двойките участъци 10 и 11 по ред 10, И са свързани чрез устройства 4 и 5 директно с вторичния 7 и първичния утаител 6.

В друг вариант двойките участъци 10 и 11 в обратен ред 11, 10 са свързани чрез устройство 4 и 5 директно с вторичния 7 и първичния утаител 6.

В друг вариант участъците 10 и 11 на биофилтъра са изградени в правоъгълна в план форма.

В друг вариант участъците 10 и 11 са изградени с филтърен пълнеж 2 с минерален състав.

В друг вариант участъците 10 и 11 са изградени с филтърен пластмасов пълнеж 2.

В друг вариант участъците 10 и 11 са изградени с филтърен пластмасов пълнеж, в насипно състояние.

В друг вариант участъците 10 и 11 са изградени с филтърен пластмасов пълнеж, в насипно състояние, със сферична форма.

В друг вариант участъците 10 и 11 са свързани с устройства 4 за разсредоточено подаване на суровите отпадъчни води.

В друг вариант участъците 10 са свързани с устройствата 4 разсредоточено.

В друг вариант участъците 10 и 11 са свързани с устройства 28 за рециркулация на пречистени води, с помпа 29.

В друг вариант участъците 10 и 11 са свързани с устройствата 28 и 29 разсредоточено.

В друг вариант участъците 11 са свързани с устройствата 28 и 29 разсредоточено.

В друг вариант синхронизирано с участъците 11 е изграден вторичният утаител 7.

В друг вариант участъците 10 и 11 са свързани с устройства 30 с помпа 31 за отвеждане на излишните утайки в първичния утаител 6.

В друг вариант синхронизирано с участъците 11 са изградени първичните утаители 6.

В друг вариант участъците 10 и 11 са свързани с устройства 28 с помпа 29 за рециркулация на утаени повторно пречистени води.

В друг вариант участъците 10 и 11 са изградени със самостоятелни устройства за рециркулация 28 и 29, с междинни утаители 32 и 33 и устройства за свързване 34, 35, 36 и 37.

Принципът на действие на биофилтъра се състои в следното. Чрез устройствата 8 суровите отпадъчни води се подават в първичните утаители 6, където се отстраняват замърсяванията в плаващо състояние, включително в зависимост от характеристиките на органичните замърсявания, с излишните активни утайки от вторичния утаител 7. Чрез устройствата 4 утаените води се подават в участъците 10 и 11, в зависимост от спецификата на органичните замърсявания, последователно или разсредоточено, по ред на участъците 10, 11 или в обратен ред 11, 10, или заедно по двата начина. В участъците 10, 11 замърсените отпадъчни води се въвеждат в контакт с активните утайки (биомаси) , фиксирани върху повърхността на филтърните пълнежи 2. В зависимост от харак4 тера на замърсяванията, предназначението на пречистените отпадъчни води и съгласно технико-икономически обосновки участъците 10 и 11 са свързани с устройствата 28 и 29 за рециркулация последователно или съсредоточено на пречистени или утаени повторно, пречистени отпадъчни води. В зависимост от спецификата на органичните замърсявания, участъците 10 и 11 на биофилтъра могат да бъдат изпълнени със самостоятелни устройства за рециркулация 28 и 29. с междинни утаители 32 и 33 и устройства за свързване 34, 35, 36 и 27. Чрез устройствата 5 пречистените отпадъчни води се подават във вторичния утаител 7 за отстраняване на излишните активни утайки, откъдето чрез устройствата 9 се насочват за допълнително третиране или към водоприемника. Участъците 10 и 11 са съответни на съотношенията на времепрестоите на замърсените води при пълното изчерпване на биоразграждащите способности на анаеробните и аеробните активни утайки, за дадения вид органични замърсявания. Чрез тези съотношения се снижава прагът на трудноразградимите органични замърсявания на водите за всеки вид замърсявания. Това е установено теоретично /3/ и е потвърдено експериментално /2/. Участъците 11 и синхронизираните с тях утаители 6, 7 и 32 са херметизирани и се използват за улавянето на газ чрез инсталациите 16. Капаците 14 се изграждат под хидростатичното ниво в биофилтъра с изтичането 24 и втичането 23 под напор, като се избягва постъпването на въздух от атмосферата. Чрез устройствата 21 и 22 се създават оптимални условия за култивиране на микроорганизмите в анаеробните и аеробните активни утайки (биомаси) в участъците 10 и 11. Чрез устройствата 21, 22 се създават хидродинамични условия за поддържане на излишните активни утайки в плаващо състояние в участъците 10 и 11 и извеждането им във вторичния утаител 7. Чрез въздухосмукателите 15 се предпазват инсталациите 16 от аварии при възникване на вакуум под дъното на капаците 14. Чрез устройствата 27 се осигурява хидростатичната система на действие на биофилтъра.

Claims

Патентни претенции

1. Биофилтър, състоящ се от корпус с кръгла в план форма, с филтърен пълнеж, разположен в насипно състояние върху поддържащ филтърен слой, като корпусът е свързан чрез устройства с първичен и вторичен утаител и с устройства за довеждане на суровите води и отвеждане на пречистените води, характеризиращ се с това, че в корпуса (1) са разположени вградени един в друг двойки участъци (10 и 11), свързани последователно по ред (10, 11) и в обратен ред (II, 10), като филтърните пълнежи (2) с поддържащи слоеве (3) на участъците (10 и 11) са разположени върху решетъчни дъна (12) с поддънни пространства (13), а единият от участъците (11) е с намалено сечение по височина и е покрит отгоре с капак (14) с изпъкнала пирамидална форма, разположен под хидростатичното водно ниво в биофилтъра, като върху капака (14) са предвидени въздухосмукатели (15) и инсталации за газ (16), които се състоят от закрити прорези (17), заустени в гърловини (18), с втори капак (19) и разположени на капака (19) газоотделителни устройства (20), като участъкът (11) е свързан с бъркалка (21), разположена в поддънното пространство (13), а другият участък (10) е с увеличено сечение по височина, със свободно водно ниво и е свързан с аерационни устройства (22), разположени в поддънните пространства (13), като участъците (10 и 11) са свързани един с друг в двойките участъци по ред (10, 11) чрез втичане под напор (23) и в обратен ред (11, 10) чрез изтичане (24) под напор чрез проточни отвори (25), при което участъците (10 и 11) са свързани още с монтажни отвори (26) и устройство за постоянно водно ниво (27), разположени след корпуса (1).
2. Биофилтър съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че двойките участъци (10 и 11) по ред (10, 11) са свързани чрез устройства (4 и 5) директно с първичния (6) и вторичния (7) утаител.
3. Биофилтър съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че двойките участъци (10 и 11) в обратен ред (11, 10) са свързани чрез устройствата (4 и 5) директно с първичния (6) и вторичния (7) утаител.
4. Биофилтър съгласно претенции от 1 до 3, характеризиращ се с това, че участъците (10 и 11) са изградени в правоъгълна форма в план. 5
5. Биофилтър съгласно претенции от 1 до 4, характеризиращ се с това, че участъците (10 и 11) са изградени с филтърен пълнеж (2) с минерален състав.
6. Биофилтър съгласно претенции от 1 10 до 4, характеризиращ се с това, че участъците (10 и 11) са изградени с филтърен пластмасов пълнеж (2).
7. Биофилтър съгласно претенция 6, характеризиращ се с това, че филтърният пъл- 15 неж (2) е в насипно състояние.
8. Биофилтър съгласно претенция 7, характеризиращ се с това, че филтърният пълнеж (2) е със сферична форма.
9. Биофилтър съгласно претенции от 1 20 до 8, характеризиращ се с това, че участъците (10 и 11) са свързани с устройствата (4) за разсредоточено подаване на утаените сурови води.
10. Биофилтър съгласно претенции от 25 1 до 8, характеризиращ се с това, че участъците (
11) са свързани с устройствата (4) за разсредоточено подаване на утаените сурови отпадъчни води.

И. Биофилтър съгласно претенции от 30 1 до 10, характеризиращ се с това, че участъците (10 и 11) са свързани с устройства за рециркулация (28) на пречистени отпадъчни води, с помпа (29).
12. Биофилтър съгласно претенция 11, 35 характеризиращ се с това, че участъците (10 и 11) са свързани с устройствата (28 и 29) разсредоточено.
13. Биофилтър съгласно претенция 11, характеризиращ се с това, че участъците (11) са свързани с устройствата (28 и 29) разсредоточено.
14. Биофилтър съгласно претенции от 1 до 13, характеризиращ се с това, че синхронизирано с участъците (11) е изпълнен вторичният утаител (7).
15. Биофилтър съгласно претенции от 1 до 14, характеризиращ се с това, че участъците (10 и 11) са свързани с устройство (30) с помпа (31) за отвеждане на излишните утайки в първичния утаител (6).
16. Биофилтър съгласно претенции от 1 до 13 и 15, характеризиращ се с това, че синхронизирано с участъците (11) са изпълнени първичните утаители (6).
17. Биофилтър съгласно претенции от 1 до 10 и от 14 до 16, характеризиращ се с това, че участъците (10 и 11) са свързани с устройства за рециркулация (28) на пречистени и повторно утаени отпадъчни води с помпа (29).
18. Биофилтър съгласно претенция 17, характеризиращ се с това, че участъците (10 и 11) са свързани с устройствата (28 и 29) разсредоточено.
19. Биофилтър съгласно претенция 17, характеризиращ се с това, че участъците (11) са свързани с устройствата (28 и 29) разсредоточено.
20. Биофилтър съгласно претенции от 1 до 19, характеризиращ се с това, че участъците (10 и 11) са изпълнени със самостоятелни устройства за рециркулация на води (28) с помпа (29), с междинни утаители (32 и 33) и свързващи устройства (34, 35, 36 и 37).