RU2021214C1 - Загрузка для биофильтров - Google Patents
Загрузка для биофильтров Download PDFInfo
- Publication number
- RU2021214C1 RU2021214C1 SU925058939A SU5058939A RU2021214C1 RU 2021214 C1 RU2021214 C1 RU 2021214C1 SU 925058939 A SU925058939 A SU 925058939A SU 5058939 A SU5058939 A SU 5058939A RU 2021214 C1 RU2021214 C1 RU 2021214C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flat
- porous member
- cover
- flat porous
- frame
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
Abstract
Использование: биологическая очистка сточных вод с обеспечением высокоразвитой поверхности для обрастания биопленкой. Сущность изобретения: в загрузке для биофильтров, содержащей плоский пористый элемент, установленный в жесткой рамке, плоский элемент выполнен из материала редоксид с высокоразвитой разветвленной открытой пористой структурой в форме многоугольных пластин или дисков. Отношение площади поверхности пор в элементе к общей площади поверхности плоского элемента равно Sпов.п: Sпов.п.э.= (2-3)×103 , отношение толщины плоского элемента к его большему характерному размеру принято равным δ: a=0,05-0,15 , где Sпов.п - площадь поверхности пор в плоском элементе; Sпов.п.э - общая площадь поверхности плоского элемента; δ - толщина плоского элемента; а - больший характерный размер плоского элемента. Рамка выполнена из соединенных между собой корпуса и крышки с окнами на всех их гранях, а плоский элемент установлен в рамке с возможностью поджатия его к опорным площадкам корпуса. Корпус и крышка рамки снабжены по периметру фланцами, установленными в верхней и нижней частях корпуса и крышки соответственно, упругой прокладкой, размещенной между фланцами корпуса и крышки. Многоугольные пластины выполнены в виде прямоугольника, квадрата, треугольника, трапеции, ромба, шести- или восьмиугольника, а диски выполнены в виде круга, половины круга, сектора или сегмента круга. Диски выполнены также в виде эллипса, параболы, гиперболы, лемнискаты, шарового слоя или кольца. 4 з.п. ф-лы, 19 ил.
Description
Изобретение относится к биологической очистке сточных вод и позволяет получить плоскую загрузку для биофильтров, обладающую высокоразвитой поверхностью для обрастания биопленкой.
Известна загрузка для биофильтров, содержащая плоские пористые элементы, установленные в жестких рамках.
Недостатком указанной загрузки является то, что из-за отсутствия в плоских пористых элементах оптимальной пористой структуры не обеспечивается высокая эффективность процесса биологической очистки и снижается производительность, а также указанная загрузка не может быть использована в различных по назначению и конфигурации очистных установках, т.е. ограничены функциональные возможности данной загрузки.
В основу изобретения поставлена задача повышения производительности и качества очистки сточных вод, а также улучшения условий эксплуатации и расширения функциональных возможностей его использования в различных очистных установках и сооружениях.
Сущность изобретения состоит в том, что в загрузке для биофильтров, содержащей плоский пористый элемент, установленный в жесткой рамке, плоский пористый элемент выполнен из материала редоксид с высокоразвитой разветвленной открытой пористой структурой в форме многоугольных пластин или дисков с отношением площади поверхности пор в элементе к общей площади поверхности плоского элемента, равном Sпов.п:Sпов.пэ = (2-3)х103, при этом отношение толщины плоского элемента к его большему характерному размеру принято равным
δ : а = 0,05-0,15, где Sпов.п - площадь поверхности пор в плоском элементе;
Sпов.пэ - общая площадь поверхности плоского элемента;
δ - толщина плоского элемента;
а - больший характерный размер плоского элемента, а рамка выполнена из соединенных между собой корпуса и крышки с окнами на всех их гранях, а плоский пористый элемент установлен в рамке с возможностью поджатия его к опорным площадкам корпуса и крышки.
δ : а = 0,05-0,15, где Sпов.п - площадь поверхности пор в плоском элементе;
Sпов.пэ - общая площадь поверхности плоского элемента;
δ - толщина плоского элемента;
а - больший характерный размер плоского элемента, а рамка выполнена из соединенных между собой корпуса и крышки с окнами на всех их гранях, а плоский пористый элемент установлен в рамке с возможностью поджатия его к опорным площадкам корпуса и крышки.
Кроме того, корпус и крышка рамки снабжены по периметру фланцами, установленными в верхней и нижней частях корпуса и крышки соответственно, и упругой прокладкой, размещенной между фланцами корпуса и крышки.
При этом многоугольные пластины выполнены в виде прямоугольника, квадрата, треугольника, трапеции, ромба, шести- или восьмиугольника.
Причем диски выполнены в виде круга, полвины круга, сектора или сегмента круга.
Кроме того, диски выполнены в виде эллипса, параболы, гиперболы, лемнискаты, шарового слоя или кольца.
Представленная выше совокупность существенных признаков направлена на достижение технического результата и находится в причинно-следственной связи с ним, так как:
во-первых, материал редоксид, полученный обжигом глинистого сырья по специальной технологии с образованием разветвленной открытой пористой структуры, при наличии отношения площади поверхности пор в элементе к площади поверхности плоского элемента различных форм, равного Sпов.п:Sпов.пэ = (2-3)х103, и состоящий из оксидов кремния, железа, алюминия, щелочных металлов и потерь при прокаливании, при использовании в биофильтрах очистных сооружений обеспечивает благоприятное развитие и жизнедеятельность микроорганизмов с образованием устойчивой биопленки на шероховатых поверхностях и в порах пластин или дисков. При этом микроорганизмы развиваются как в поверхностных порах плоского элемента, так и в глубинных порах. В процессе жизнедеятельности поверхностные микроорганизмы биопленки рядом стоящих пластин или дисков окисляют находящиеся в очищаемой сточной воде органические вещества и аммонийный азот, а глубинные микроорганизмы восстанавливают образующиеся при этом нитраты и нитриты до молекулярного азота. В процессе эксплуатации биофильтров отмершая биопленка потоком сточной воды смывается с поверхности пластин или дисков и выносится в специальную камеру, стоящую в очистных сооружениях после биофильтра, где выпадает в осадок, который периодически сбрасывается в специальную зону. Промывка фильтрующей загрузки не требуется, так как взвешенные вещества и отмершая биопленка потоками воды выносятся из зоны фильтрации. Выбранные соотношения толщины пластин или дисков к большему их характерному размеру обеспечивают требуемую прочность;
во-вторых, скомпонованная из различных форм пористых плоских элементов в жестких конструкциях и установленная в корпусе загрузка для биофильтра легко монтируется и, в случае необходимости, демонтируется в различных типах очистных установок и сооружений, что улучшает условия эксплуатации и расширяет функциональные возможности;
в-третьих, как показали экспериментальные исследования, регенерацию (восстановление) нужно проводить как минимум только через 10 лет. Способ регенерации чрезвычайно прост (обжиг в термопечах).
во-первых, материал редоксид, полученный обжигом глинистого сырья по специальной технологии с образованием разветвленной открытой пористой структуры, при наличии отношения площади поверхности пор в элементе к площади поверхности плоского элемента различных форм, равного Sпов.п:Sпов.пэ = (2-3)х103, и состоящий из оксидов кремния, железа, алюминия, щелочных металлов и потерь при прокаливании, при использовании в биофильтрах очистных сооружений обеспечивает благоприятное развитие и жизнедеятельность микроорганизмов с образованием устойчивой биопленки на шероховатых поверхностях и в порах пластин или дисков. При этом микроорганизмы развиваются как в поверхностных порах плоского элемента, так и в глубинных порах. В процессе жизнедеятельности поверхностные микроорганизмы биопленки рядом стоящих пластин или дисков окисляют находящиеся в очищаемой сточной воде органические вещества и аммонийный азот, а глубинные микроорганизмы восстанавливают образующиеся при этом нитраты и нитриты до молекулярного азота. В процессе эксплуатации биофильтров отмершая биопленка потоком сточной воды смывается с поверхности пластин или дисков и выносится в специальную камеру, стоящую в очистных сооружениях после биофильтра, где выпадает в осадок, который периодически сбрасывается в специальную зону. Промывка фильтрующей загрузки не требуется, так как взвешенные вещества и отмершая биопленка потоками воды выносятся из зоны фильтрации. Выбранные соотношения толщины пластин или дисков к большему их характерному размеру обеспечивают требуемую прочность;
во-вторых, скомпонованная из различных форм пористых плоских элементов в жестких конструкциях и установленная в корпусе загрузка для биофильтра легко монтируется и, в случае необходимости, демонтируется в различных типах очистных установок и сооружений, что улучшает условия эксплуатации и расширяет функциональные возможности;
в-третьих, как показали экспериментальные исследования, регенерацию (восстановление) нужно проводить как минимум только через 10 лет. Способ регенерации чрезвычайно прост (обжиг в термопечах).
Все перечисленные особенности предлагаемой загрузки для биофильтров по сравнению с известными повышают производительность очистных сооружений, качество очистки, а также упрощают эксплуатацию очистных сооружений, расширяют функциональные возможности и повышают сроки его действия без регенерации загрузки.
Таким образом, заявленное техническое решение соответствует условиям патентоспособности изобретения.
На фиг. 1 изображен общий вид загрузки для биофильтров; на фиг. 2 - сечение по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 изображен плоский пористый элемент загрузки, выполненный в форме прямоугольника; на фиг. 4 - то же, в форме квадрата; на фиг. 5 - то же, в форме треугольника; на фиг. 6 - то же, в форме трапеции; на фиг. 7 изображен плоский пористый элемент загрузки, выполненный в форме ромба; на фиг. 8 - то же, в форме шестиугольника; на фиг. 9 - то же, в форме восьмиугольника; на фиг. 10 - то же, в форме круга; на фиг. 11 - то же в форме половины круга; на фиг. 12 - то же, в форме сектора круга; на фиг. 13 - то же, в форме сегмента круга; на фиг. 14 - то же, в форме эллипса; на фиг. 15 - то же, в форме параболы; на фиг. 16 - то же, в форме гиперболы; на фиг. 17 - то же, в форме лемнискаты; на фиг. 18 - то же, в форме шарового слоя; на фиг. 19 - то же, в форме кольца.
Загрузка для биофильтров состоит из рамки 1, выполненной из корпуса 2 с опорной площадкой 3, окнами 4 по его граням и фланцем 5, упругой прокладки 6, а также крышки 7 с окнами 8 по ее граням, фланцем 9 и опорной площадкой 10, плоского пористого элемента 11, обладающего высокоразвитой разветвленной пористой структурой и установленного с зазором 12 внутри корпуса 2. Открытые поры 13 (см. фиг. 2) расположены на внешней поверхности плоского элемента 11, а глубинные поры 14 - в его центре. Крышка 7 при помощи крепежа (винт-гайки), на фигурах не показан, через фланец 9 и упругую прокладку 6 соединена с фланцем 5 корпуса 2 с обеспечением поджатия плоского пористого элемента 11 к опорным площадкам 3 и 10 корпуса 2 и крышки 7.
Пористые элементы 11 загрузки для биофильтров изготавливают в формах в специальных термопечах, в которых вспучивают глинистое сырье по специальной технологии. На последнем этапе технологического процесса осуществляют распиливание полученного материала на плоские элементы требуемой конфигурации и размеров. Сборку загрузки для биофильтров осуществляют следующим образом. Плоские пористые элементы 11, изготовленные из материала редоксид, устанавливают в корпус 2, который закрывают крышкой 7 с образованием жесткой рамки 1 с обеспечением равномерного поджатия плоских элементов 11 через упругую прокладку 6 к опорным площадкам 3 и 10 корпуса 2 и крышки 7. При необходимости увеличения размеров загрузки для биофильтров в рамке 1 могут быть установлены два, три и более плоских пористых элемента 11. Выбор формы плоского пористого элемента 11 в загрузке для биофильтров зависит от ряда факторов, основными из которых являются: назначение и производительность очистных установок и сооружений, качество очистки сточных вод; схема компоновочных решений очистных установок и сооружений и условия их эксплуатации; регенерация пористых плоских элементов и способы их изготовления, а также их прочность.
С учетом вышеуказанных факторов наиболее приемлемыми формами плоских пористых элементов являются: многоугольные пластины (см. фиг. 3-9) в виде прямоугольника 15, квадрата 16, треугольника 17, трапеции 18, ромба 19, шестиугольника 20, восьмиугольника 21 и диски (см. фиг. 10-19) в виде круга 22, половины круга 23, сектора круга 24, сегмента круга 25, эллипса 26, параболы 27, гиперболы 28, лемнискаты 29, шарового слоя 30 и кольца 31.
Наиболее оптимальной конструкцией плоских пористых элементов 11 в виде многоугольных пластин или дисков является конструкция, в которой отношение толщины (δ) плоского пористого элемента 11 к максимальному характерному размеру (а) равно δ/а = 0,1 при отношении площади поверхности пор в элементе 11 к площади поверхности самого элемента 11 различных форм равном Sпов.п:Sпов.пэ = 2,5 х 103.
Загрузка для биофильтров работает следующим образом. В зависимости от компоновочных решений очистных установок или сооружений загрузка для биофильтров, состоящая из плоских пористых элементов 11 в виде пластин или дисков из материала редоксид, может устанавливаться как в продольном, так и в поперечном направлениях по ходу движения сточной воды с образованием каскадов из пластин или дисков.
Экспериментально установлено, что пусконаладочный период, при котором осуществляется формование биопленки в пористых плоских элементах 11 из материала редоксид с диаметром пор 13-20 мм, в течение первых 25-30 сут работы биофильтра. На поверхностях плоских элементов 11 и в их порах 13 интенсивно развиваются бактерии, осуществляющие окисление органических веществ и аммонийного азота.
Толщина биопленки, как показали эксперименты, достигает до 2 мм. На нижнем конце плоского элемента 11, находящемся ближе к дну корпуса очистной установки (на фигурах не показана), и в глубинных порах 14, как показали эксперименты, толщина биопленки уменьшается до 0,5 мм и она состоит в основном из денитрифицирующих бактерий, осуществляющих восстановление нитратов и нитритов в газообразный азот.
Сравнительный микробиологический анализ показал, что при соотношении площадей поверхности пор в одном плоском элементе 11 к площади поверхности самого элемента Sпов.п: Sпов.пэ = (2-3) х 103 развивается в 1,4-1,6 раза больше различных видов аэробных микроорганизмов, чем в существующих загрузках для биофильтров (керамзитовой, пластмассной и др.). Сточная вода, содержащая начальные загрязнения перед очистной установкой: БПКполн До 250 мг О2/л
Взвешенные вещества (ВВ) До 230 мг/л Азот аммонийный До 20 мг/л Жиры До 50 мг/л пройдя каскады пористых элементов 11, изготовленных из редоксида, в очистной установке может быть очищена по БПКполн - до 2-3 мг О2/л; ВВ - 2-3 мг/л, жиры до 0,1-0,2 мг/л, при различных гидравлических нагрузках. Заиливание загрузочного материала редоксид в форме плоских элементов 11 отработанной биопленкой и взвешенными веществами не наблюдается.
Взвешенные вещества (ВВ) До 230 мг/л Азот аммонийный До 20 мг/л Жиры До 50 мг/л пройдя каскады пористых элементов 11, изготовленных из редоксида, в очистной установке может быть очищена по БПКполн - до 2-3 мг О2/л; ВВ - 2-3 мг/л, жиры до 0,1-0,2 мг/л, при различных гидравлических нагрузках. Заиливание загрузочного материала редоксид в форме плоских элементов 11 отработанной биопленкой и взвешенными веществами не наблюдается.
Предлагаемая загрузка для биофильтров может быть использована в очистных установках или сооружениях как при малой их производительности (1-12 м3/сут), так и при большой производительности (начиная от 25 м3/сут и выше).
Использование предлагаемой загрузки для биофильтров позволит сконструировать компактные очистные установки, удобные в эксплуатации и не требующие регенерации загрузки при длительном сроке очистки сточных вод.
Эффективность очистки сточных вод на данной загрузке биофильтров возрастает:
по задержанию взвешенных веществ - на 10-20%;
по удалению органических веществ - на 11-17%;
по удалению азотистых веществ - на 40-45%.
по задержанию взвешенных веществ - на 10-20%;
по удалению органических веществ - на 11-17%;
по удалению азотистых веществ - на 40-45%.
Claims (5)
1. ЗАГРУЗКА ДЛЯ БИОФИЛЬТРОВ, содержащая плоский пористый элемент, установленный в жесткой рамке, отличающаяся тем, что плоский элемент выполнен из материала "редоксид" с высокоразвитой разветвленной открытой пористой структурой в форме многоугольных пластин или дисков с отношением площади поверхности Sпов.п пор в плоском элементе к общей площади поверхности плоского элемента Sпов.п.э (2 - 3) · 103, при этом отношение толщины δ плоского элемента к его большему характерному размеру a равно 0,05 - 0,15, рамка выполнена из соединенных между собой корпуса и крышки с окнами на всех их гранях, а плоский пористый элемент установлен в рамке с возможностью поджатия его к опорным площадкам корпуса и крышки.
2. Загрузка по п.1, отличающаяся тем, что корпус и крышка рамки снабжены по периметру фланцами, установленными в верхней и нижней частях корпуса и крышки соответственно, и упругой прокладкой, размещенной между фланцами корпуса и крышки.
3. Загрузка по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что многоугольные пластины выполнены в виде прямоугольника, квадрата, треугольника, трапеции, ромба, шести- или восьмиугольника.
4. Загрузка по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что диски выполнены в виде круга, половины круга, сектора или сегмента круга.
5. Загрузка по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что диски выполнены в виде эллипса, параболы, гиперболы, лемнискаты, шарового слоя или кольца.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU925058939A RU2021214C1 (ru) | 1992-08-18 | 1992-08-18 | Загрузка для биофильтров |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU925058939A RU2021214C1 (ru) | 1992-08-18 | 1992-08-18 | Загрузка для биофильтров |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2021214C1 true RU2021214C1 (ru) | 1994-10-15 |
Family
ID=21611703
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU925058939A RU2021214C1 (ru) | 1992-08-18 | 1992-08-18 | Загрузка для биофильтров |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2021214C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7105085B2 (en) | 2001-05-25 | 2006-09-12 | Grundfos A/S | Device for biological fluid treatment |
RU203254U1 (ru) * | 2019-11-12 | 2021-03-29 | Михаил Вигенович ВОСКАНЯН | Элемент биозагрузки для биореактора септика системы автономной канализации |
-
1992
- 1992-08-18 RU SU925058939A patent/RU2021214C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Яковлев С.В., Воронов Ю.В. Биологические фильтры. М., Стройиздат, 1982, с.5-17, рис.2. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7105085B2 (en) | 2001-05-25 | 2006-09-12 | Grundfos A/S | Device for biological fluid treatment |
RU203254U1 (ru) * | 2019-11-12 | 2021-03-29 | Михаил Вигенович ВОСКАНЯН | Элемент биозагрузки для биореактора септика системы автономной канализации |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2329592A (en) | A process of and apparatus for treating a fluid | |
RU2021214C1 (ru) | Загрузка для биофильтров | |
CN211035434U (zh) | 一种污水厂用的深床滤池 | |
CN110577337A (zh) | 一种生活污水的处理方法 | |
CN103539255A (zh) | 悬浮陶粒—活性炭双层滤池及应用其处理原水的方法 | |
CN201785291U (zh) | 用于处理微污染水的接触氧化-砂滤组合工艺系统 | |
CN212222723U (zh) | 一种高效mbbr污水处理设备 | |
JP2510124B2 (ja) | 河川水質浄化用プラスチック製接触濾材 | |
RU2096068C1 (ru) | Применение насадки для тепломассообменного аппарата в качестве фильтра для очистки воды | |
RU2021215C1 (ru) | Биологический поглотитель загрязнений сточных вод | |
RU2139255C1 (ru) | Фильтр для очистки воды | |
CN212559636U (zh) | 一种以硫铁矿石作填料的自养反硝化深床滤池 | |
CN107500401A (zh) | 一种用于污水深度处理的生态滤池及其使用方法 | |
CN213250805U (zh) | 一种生物安全实验室猪解剖及病理分析的多功能操作桌 | |
CN209193628U (zh) | 高效内循环曝气生物滤池 | |
CN115304224B (zh) | 一种水质生态修复复合生态滤床 | |
JPH07275876A (ja) | バクテリア培養式ろ過材 | |
RU2149836C1 (ru) | Фитофильтр для очистки сточных вод | |
CN214060074U (zh) | 一种应用于河道水体污染物消解的沸石过滤装置 | |
CN212532468U (zh) | 一种自动石墨烯污水净化装置 | |
CN211770504U (zh) | 一种用于污水处理的过滤阻隔器 | |
SU610541A1 (ru) | Фильтр дл очистки жидкости | |
RU2074127C1 (ru) | Устройство для биологической очистки сточных вод | |
KR100494717B1 (ko) | 수처리 필터 | |
SU1002256A1 (ru) | Испытательный биофильтр с вращающейс загрузкой |