RU2108978C1 - Method and device for preventing biofouling of equipment of water systems - Google Patents

Method and device for preventing biofouling of equipment of water systems Download PDF

Info

Publication number
RU2108978C1
RU2108978C1 RU96105801A RU96105801A RU2108978C1 RU 2108978 C1 RU2108978 C1 RU 2108978C1 RU 96105801 A RU96105801 A RU 96105801A RU 96105801 A RU96105801 A RU 96105801A RU 2108978 C1 RU2108978 C1 RU 2108978C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
biofouling
nozzle
microorganisms
equipment
Prior art date
Application number
RU96105801A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96105801A (en
Inventor
Петр Ильич Гвоздяк
Людмила Петровна Грошева
Валентина Ульяновна Никоненко
Тамара Михайловна Гринчишина
Тамара Петровна Чеховская
Татьяна Викторовна Базюкина
Надежда Петровна Гвоздяк
Анатолий Яковлевич Саможенов
Original Assignee
Акционерное общество открытого типа "Акрон"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество открытого типа "Акрон" filed Critical Акционерное общество открытого типа "Акрон"
Priority to RU96105801A priority Critical patent/RU2108978C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2108978C1 publication Critical patent/RU2108978C1/en
Publication of RU96105801A publication Critical patent/RU96105801A/en

Links

Images

Landscapes

  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)

Abstract

FIELD: biofouling protection. SUBSTANCE: invention relates to heat exchangers, pipes, and other equipment with surfaces contacting with water in chemical, petrochemical, pharmaceutical, food, textile, power, and other industries. Invention consists in providing adhesion of biofouling microorganisms to a fibrous attachment. On the same attachment, predatory aquatic life is later placed to eat biofouling microorganisms and each other so providing trophic circuit. Device also contains units for water intake and take off, air intake and withdrawal of liquid. EFFECT: facilitated biofouling protection. 1 dwg, 2 tbl

Description

Изобретение относится к способам предупреждения биообрастания водных систем и может быть использовано для борьбы с биологическим обрастанием теплообменников, труб и других поверхностей, которые омываются водой в химической, нефтехимической, фармацевтической, пищевой, текстильной и других отраслей промышленности и энергетики. The invention relates to methods for preventing biofouling of water systems and can be used to combat biological fouling of heat exchangers, pipes and other surfaces that are washed with water in chemical, petrochemical, pharmaceutical, food, textile and other industries and energy.

В связи с широким применением в технологиях, в частности при теплообмене, замкнутых водооборотных систем резко увеличивается угроза биологического обрастания теплообменников, труб и другого оборудования, по которому течет вода. Due to the widespread use in technology, in particular during heat transfer, of closed water circulating systems, the threat of biological fouling of heat exchangers, pipes and other equipment through which water flows sharply increases.

Во всем мире широко используются химические способы борьбы с биологическим обрастанием теплообменников и другого технологического оборудования. Эти способы основаны на использовании разнообразных химических веществ, которые угнетают жизнедеятельность микроорганизмов-обрастателей, либо убивают их путем окисления (хлором, бромом, перекисью водорода), разрыва клеточной стенки или мембраны (поверхностно-активными веществами), токсического действия на микробные клетки (синтетическими биоцидами) и т.д. Chemical methods of controlling biological fouling of heat exchangers and other technological equipment are widely used all over the world. These methods are based on the use of various chemicals that inhibit the vital activity of fouling microorganisms, or kill them by oxidation (chlorine, bromine, hydrogen peroxide), rupture of the cell wall or membrane (surface-active substances), toxic effects on microbial cells (synthetic biocides ) etc.

Недостатками этих способов является то, что они требуют постоянного внесения в воду окислителей, солюбилизирующих или отравляющих веществ, которые не только экологически небезопасны, но и создают определенную угрозу здоровью людей, которые обслуживают водооборотные системы предприятий. The disadvantages of these methods is that they require the constant introduction of oxidizing agents, solubilizing or poisonous substances into the water, which are not only environmentally unsafe, but also pose a certain threat to the health of the people who service the water circulation systems of enterprises.

Известен безреагентный способ предупреждения биообрастания технологического оборудования, который основан на использовании в водооборотных системах волокнистой насадки, изготовленной в виде ерша, к поверхности которой происходит адгезия клеток микроорганизмов-обрастателей, в результате чего уменьшается скорость и масса обрастания в аппаратах [1]. Этот способ, который служит аналогом предлагаемого авторами изобретения, безусловно имеет преимущество перед химическими методами, так как не требует внесения в воду каких-либо веществ, которые растворяются в ней, и таким образом исключает загрязнение воды этими веществами. There is a non-reagent method for preventing biofouling of technological equipment, which is based on the use of a fiber nozzle made in the form of a ruff in water circulating systems, to the surface of which adhesion of the cells of fouling microorganisms occurs, resulting in a decrease in the speed and mass of fouling in the apparatus [1]. This method, which serves as an analogue of the inventive invention, certainly has an advantage over chemical methods, since it does not require the introduction of any substances into the water that dissolve in it, and thus eliminates water pollution by these substances.

Недостатками аналога является то, что используемая в нем волокнистая насадка изготовлена в виде ершей, которые имеют в воде объемную структуру, и в результате адгезии микроорганизмов к ворсинкам быстро преобразуются в слизистые цилиндры, в середине которых образуются анаэробные зоны, где происходит загнивание и разложением микробных клеток. В результате идущих анаэробных процессов в воду выделяются дурнопахнущие и коррозионно-агрессивные вещества, такие как меркаптаны, сероводород и другие, которые ухудшают качество воды, затрудняют эксплуатацию водооборотных систем, способствуют коррозии оборудования. Кроме того, технологические особенности ершиков позволяют размещать их в аппарате для борьбы с биообрастанием только вертикально, что приводит к опусканию и слипанию их ворсинок, которые в своей массе становятся недоступными для поселения на них микроорганизмов-обрастателей; усложняется также процесс регенерации ершиков - срыв биомассы, которая прилипла к ним. The disadvantages of the analogue are that the fiber nozzle used in it is made in the form of ruffs that have a volumetric structure in water, and as a result of the adhesion of microorganisms to the villi, they are quickly transformed into mucous cylinders, in the middle of which anaerobic zones form, where rotting and decomposition of microbial cells takes place . As a result of ongoing anaerobic processes, foul-smelling and corrosive substances, such as mercaptans, hydrogen sulfide, and others, which degrade water quality, impede the operation of water circulation systems, and contribute to corrosion of equipment, are released into the water. In addition, the technological features of the brushes allow you to place them in the apparatus for combating biofouling only vertically, which leads to the lowering and clumping of their villi, which in their mass become inaccessible for settling fouling microorganisms on them; the process of brush regeneration is also becoming more complicated - the breakdown of biomass that has stuck to them.

Наиболее близким по совокупности признаков к предлагаемому изобретению является "Способ предупреждения биообрастаний в системах оборотного водоснабжения" [2], который является прототипом. Этот способ предусматривает пропускание воды через волокнистую насадку, выполненную в виде ершиков, изготовленных из смеси гидрофильных (стеклянных или базальтовых) и гидрофобных (капроновых или полиэтиленовых) волокон в определенном соотношении. Closest to the totality of features to the proposed invention is the "Method of preventing biofouling in water recycling systems" [2], which is a prototype. This method involves passing water through a fiber nozzle made in the form of brushes made from a mixture of hydrophilic (glass or basalt) and hydrophobic (nylon or polyethylene) fibers in a certain ratio.

Недостатками прототипа является, во-первых, то, что в объемной насадке происходит загнивание биомассы, и удаление последней при регенерации затруднено. Кроме того, гидрофильные и гидрофобные волокна предназначены для притяжения к своей поверхности и налипания (адгезии) на ней разнообразных бактерий, которые формируют обрастание технологического оборудования, что очень важно и полезно, но недостаточно, так как приводит к быстрому заиливанию насадки, требует частой регенерации ее, что затрудняет и усложняет эксплуатацию. The disadvantages of the prototype is, firstly, the fact that in the volumetric nozzle rotting of the biomass occurs, and the removal of the latter during regeneration is difficult. In addition, hydrophilic and hydrophobic fibers are designed to attract various bacteria to their surface and adhere (adhesion) to it, which form fouling of technological equipment, which is very important and useful, but not enough, since it leads to quick siltation of the nozzle and requires frequent regeneration of it , which complicates and complicates the operation.

Эти недостатки прототипа устраняются в предлагаемом способе с использованием насадки типа "Вия". These disadvantages of the prototype are eliminated in the proposed method using a nozzle type "Wii".

Решение задачи предупреждения биообрастания теплообменников и другого технологического оборудования по изобретению достигается благодаря тому, что, во-первых, устройство для борьбы с биообрастанием оборудовано волокнистой насадкой, изготовленной в виде плоских, а не объемных как ершики, крепких и технологичных образований - насадки типа "Вия". Во-вторых, плоская насадка типа "Вия" размещается (располагается) в устройстве горизонтально, что делает поверхность каждого волоконца доступной для поселения на нем биообрастателей, и облегчает регенерацию насадки. В третьих, - это самое важное - предлагаемый способ предусматривает поселение в устройстве для борьбы с биообрастанием (а именно на насадку "Вия") гидробионтов-хищников различных трофических уровней, которые поедают микроорганизмов-обрастателей и друг друга и таким образом осуществляют постоянную естественную биологическую регенерацию насадки, увеличивая время непрерывного функционирования устройства. The solution to the problem of biofouling fouling heat exchangers and other technological equipment according to the invention is achieved due to the fact that, firstly, the device for combating biofouling is equipped with a fiber nozzle made in the form of flat rather than voluminous brushes, strong and technological formations - nozzle type "Wii " Secondly, a flat nozzle of the type "Viya" is placed (located) horizontally in the device, which makes the surface of each fiber available for settlement of biofouling on it, and facilitates the regeneration of the nozzle. Thirdly, - this is the most important - the proposed method provides for the settlement in the device for combating biofouling (namely, the nozzle "Viya") of hydrobionts-predators of various trophic levels, which eat fouling microorganisms and each other and thus carry out constant natural biological regeneration nozzles, increasing the time of continuous operation of the device.

На чертеже изображено устройство для предупреждения биообрастания. The drawing shows a device for preventing biofouling.

Устройство состоит из емкости с конусным днищем 1 с размещенной в ней насадкой типа "Вия" 2, емкость 1 имеет также узлы для подачи 3 и отвода 4 воды, байпас 5, узел подачи и диспергирования воздуха 6, трубу для опорожнения емкости 7. Насадка типа "Вия" 2 размещена в емкости 1 горизонтальными рядами, которые смещены относительно друг друга для обеспечения надежного контакта воды, которая протекает через устройство, с насадкой. На насадку "Вия" поселяют гидробионтов-хищников первого и второго трофических уровней (простейших, ракообразных, молюсков и др.). The device consists of a tank with a conical bottom 1 with a nozzle of the type “Viya” 2 placed in it, the tank 1 also has units for supplying 3 and for removing 4 water, a bypass 5, an air supply and dispersion unit 6, a pipe for emptying the container 7. A nozzle of the type "Wii" 2 is placed in the tank 1 in horizontal rows that are offset relative to each other to ensure reliable contact of the water that flows through the device with the nozzle. Hydrobionts-predators of the first and second trophic levels (protozoa, crustaceans, mollusks, etc.) are placed on the Viya nozzle.

Устройство работает следующим образом. Вода, которая циркулирует в замкнутом цикле водоснабжения и используется для охлаждения в теплообменниках, в других технологических целях, поступает в емкость 1 с насадкой типа "Вия" 2 через узел подачи воды 3, проходит между волокнами насадки 2 и отводится через узел 4. При контакте с волокнистой насадкой типа "Вия" 2 происходит биообрастание последней, а специально внесенные гидробионты-хищники, которые образуют в устройстве цепи и сети, питаются биомассой микроорганихмов-обрастателей, постоянно регулируя их количество, и поедают друг друга. The device operates as follows. Water that circulates in a closed cycle of water supply and is used for cooling in heat exchangers, for other technological purposes, enters a tank 1 with a nozzle of the type "Viya" 2 through a water supply unit 3, passes between the fibers of the nozzle 2 and is discharged through a node 4. Upon contact Biofouling of the latter occurs with a fiber nozzle of the type “Viya” 2, and specially introduced hydrobionts-predators, which form chains and networks in the device, feed on the biomass of fouling microorganisms, constantly regulating their number, and eat each other .

При особенно интенсивном биообрастании устройство требует периодического регенерирования, которое проводят следующим образом: открывают вентиль на трубе-байпасе 5 (чтобы не останавливать основного производства), закрывают вентили на линии подачи 3 и отвода 4 воды, открывают вентиль на линии подачи воздуха 6 и некоторое время с помощью воздушно-водяной смеси стряхивают биообрастания с насадки "Вия" 2. Затем открывают вентиль на линии опорожнения 7 и выпускают из устройства воду с микроорганизмами-обрастателями и гидробионтами-хищниками в канализацию. Перекрывают вентиль на линии подачи воздуха 6, закрывают вентиль на линии опорожнения 7 и открывают вентили на линиях подачи 3 и отвода 4 воды. После заполнения емкости 1 водой байпас 5 перекрывают. Во время регенерации с насадки "Вия" 2 вымывается на все гидробионты-хищники, и поэтому их не надо повторно вносить в устройство. With particularly intensive biofouling, the device requires periodic regeneration, which is carried out as follows: open the valve on the bypass pipe 5 (so as not to stop the main production), close the valves on the supply line 3 and water outlet 4, open the valve on the air supply line 6 and for some time using an air-water mixture shake the biofouling from the nozzle "Viya" 2. Then open the valve on the discharge line 7 and release water from the device with microorganisms-fouling and hydrobionts-predators in analysis. They close the valve on the air supply line 6, close the valve on the discharge line 7 and open the valves on the supply lines 3 and water outlet 4. After filling the tank 1 with water, the bypass 5 is closed. During regeneration from the nozzle, "Viya" 2 is washed out on all hydrobionts-predators, and therefore they do not need to be re-introduced into the device.

В табл. 1, 2 представлены данные по степени очистки оборотной воды, поступающей на охлаждение теплообменников. In the table. 1, 2 presents data on the degree of purification of circulating water supplied to the cooling of heat exchangers.

Анализ ила, отобранного из чаши градирни, показал, что содержание органической части (п.п.п., 600oC) уменьшилось в 1,3 раза.Analysis of the sludge taken from the tower of the tower showed that the content of the organic part (pp, 600 o C) decreased by 1.3 times.

Количество взвешенных веществ в воде, выпускаемой в канализацию, составило 4,0 мг/дм3.The amount of suspended solids in the water discharged into the sewer was 4.0 mg / dm 3 .

Таким образом, использование предлагаемого способа и устройства позволяет эффективно предотвращать биообрастания технологического оборудования в водооборотных системах. Thus, the use of the proposed method and device can effectively prevent biofouling of technological equipment in water circulation systems.

Источники информации
1. Гвоздяк П.И., Никоновская Г.Н., Удилова О.Ф., Глоба Л.И. Роль волокнистой насадки в предотвращении биообрастаний аппаратов. // Химия и технология воды. 1990, N 5, с. 462-466.
Sources of information
1. Gvozdyak P.I., Nikonovskaya G.N., Udilova O.F., Globa L.I. The role of the fibrous nozzle in the prevention of biofouling apparatus. // Chemistry and technology of water. 1990, N 5, p. 462-466.

2. А. с. СССР N 1535842, кл. C 02 F 1/50. Способ предотвращения биообрастаний в системах оборотного водоснабжения. /П.И.Гвоздяк, Г.Н.Никовская, Л.И.Глоба и др. - Опублик. 15.01.90, Бюл. N 2. 2. A. p. USSR N 1535842, class. C 02 F 1/50. A way to prevent biofouling in water recycling systems. / P.I. Gvozdyak, G.N. Nikovskaya, L.I. Globa et al. - The Public. 1/15/90, Bull. N 2.

Claims (2)

1. Способ предупреждения биообрастания технологического оборудования в водных системах, который включает адгезию микроорганизмов-обрастателей к волокнистой насадке, отличающийся тем, что на волокнистую насадку поселяют гидробионтов-хищников не менее двух трофических уровней, которые питаются микроорганизмами-обрастателями и поедают друг друга, образуя при этом трофические цепи и сети. 1. A method for preventing biofouling of technological equipment in aqueous systems, which includes the adhesion of fouling microorganisms to the fibrous nozzle, characterized in that at least two trophic levels of hydrobiont predators are fed to the fibrous nozzle, which feed on fouling microorganisms and eat each other, forming at this trophic chains and nets. 2. Устройство для предупреждения биообрастания технологического оборудования в водных системах, которое включает емкость с размещенной в ней насадкой, узлы подвода и отвода воды и подачи воздуха, а также выпуска жидкости, причем волокнистая насадка изготовлена в виде плоской насадки типа "Вия" и размещена в устройстве горизонтальными рядами, при этом ряды смещены относительно друг друга. 2. A device for preventing biofouling of technological equipment in water systems, which includes a container with a nozzle located in it, nodes for supplying and discharging water and air, as well as the discharge of liquid, the fibrous nozzle being made in the form of a flat nozzle of the “Viya” type and placed in the device in horizontal rows, while the rows are offset relative to each other.
RU96105801A 1996-03-12 1996-03-12 Method and device for preventing biofouling of equipment of water systems RU2108978C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96105801A RU2108978C1 (en) 1996-03-12 1996-03-12 Method and device for preventing biofouling of equipment of water systems

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96105801A RU2108978C1 (en) 1996-03-12 1996-03-12 Method and device for preventing biofouling of equipment of water systems

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95114298 Addition 1995-08-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2108978C1 true RU2108978C1 (en) 1998-04-20
RU96105801A RU96105801A (en) 1998-06-10

Family

ID=20178519

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96105801A RU2108978C1 (en) 1996-03-12 1996-03-12 Method and device for preventing biofouling of equipment of water systems

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2108978C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20090127210A1 (en) Method and apparatus for water remediation
BR0211551B1 (en) method for inhibiting the production of an enzyme by a collection of microorganisms attached to a surface in an industrial water environment and method for increasing the persistence of hydrogen peroxide.
AU721287B2 (en) Methods and compositions for controlling biofouling using amides
KR101006312B1 (en) Composition for prevention of slime and method for preventing slime
KR20140114586A (en) Sludge and Waste Water Treatment Apparatus of High Density and nitrogen treatment process using the same
US6054054A (en) Chemical for the prevention of attachment of microorganisms to surfaces
RU2108978C1 (en) Method and device for preventing biofouling of equipment of water systems
BRPI9811492B1 (en) method to inhibit bacterial adhesion on a submersible surface and method and composition to control biological contamination in an aqueous system
CN100569665C (en) A kind of artificial wet land water treatment technology
CN210538263U (en) High-efficient filtration clean system of water is bred to sturgeon
CN111762974A (en) COD (chemical oxygen demand) and ammonia nitrogen treatment method and system in culture wastewater
US5160047A (en) Glutaraldehyde for controlling Zebra mussels
US5417820A (en) Method to prevent adherence of marine organisms on surfaces of submerged components
CN209383622U (en) It is a kind of for improving the lake water disinfection processing system of lake water water quality
CN208667425U (en) A kind of strenuous primary treatment system of rain dirt overflow port
Grainge et al. Quick culturing and control of iron bacteria
CN218709825U (en) Treatment device for aquaculture wastewater
CA2233274C (en) Methods and compositions for controlling biofouling using oxime esters
JP4026852B2 (en) Methods and compositions for controlling biological contamination using sulfonamides
JP4038808B2 (en) Purifying agent for septic tank using butyric acid bacteria, septic tank, and purification method thereof
FR2533207A1 (en) PROCESS FOR THE ELIMINATION OR PREVENTION OF CLAMPS IN FUEL AERATORS IN THE TREATMENT OF WATER AND THE TREATMENT OF WASTEWATER IN OPERATING CONDITIONS
RU2770056C1 (en) Method for microbiological treatment of waste water from accumulation ponds of agricultural enterprises
KR200320006Y1 (en) Apparatus for purifying water of farming and fish-farming ponds
CN210457563U (en) Sewage oil removing device
KR100424068B1 (en) Apparatus for wastewater treatment from livestock farm