RU2605708C1 - Bioreactor for cleaning of aquatic medium - Google Patents

Bioreactor for cleaning of aquatic medium Download PDF

Info

Publication number
RU2605708C1
RU2605708C1 RU2015128619/05A RU2015128619A RU2605708C1 RU 2605708 C1 RU2605708 C1 RU 2605708C1 RU 2015128619/05 A RU2015128619/05 A RU 2015128619/05A RU 2015128619 A RU2015128619 A RU 2015128619A RU 2605708 C1 RU2605708 C1 RU 2605708C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
zone
bioreactor
purification
grained
aqueous medium
Prior art date
Application number
RU2015128619/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Борисович Говоров
Жанна Михайловна Говорова
Екатерина Ульяновна Журба
Вадим Олегович Говоров
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью Научно-технический центр "Фонсвит"
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 Общество с ограниченной ответственностью Научно-технический центр "Фонсвит" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью Научно-технический центр "Фонсвит"
Priority to RU2015128619/05A priority Critical patent/RU2605708C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2605708C1 publication Critical patent/RU2605708C1/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/06—Aerobic processes using submerged filters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D24/00—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof
    • B01D24/02—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof with the filter bed stationary during the filtration
    • B01D24/10—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof with the filter bed stationary during the filtration the filtering material being held in a closed container
    • B01D24/12—Downward filtration, the filtering material being supported by pervious surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D36/00—Filter circuits or combinations of filters with other separating devices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/48—Treatment of water, waste water, or sewage with magnetic or electric fields
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/04—Aerobic processes using trickle filters
    • C02F3/043—Devices for distributing water over trickle filters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/10—Packings; Fillings; Grids
    • C02F3/104—Granular carriers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/12—Activated sludge processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • 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

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)

Abstract

FIELD: ecology.
SUBSTANCE: invention relates to environmental protection and can be used for cleaning of natural and after purification of storm and sewage waters. Bioreactor for cleaning aquatic medium consists of body 1, equipped with windows for air leak 2 with aerating ducts 3, dome-shaped reflector 4 with device for air outlet 5, with pipelines of giving of the initial water medium for cleaning 6, offset for the purified water medium 7, collapsible distribution system 8, connected with a pipeline of offset of washing water 9. Inside the case 1 are located aeration zone 10, filtration zone 11 and settling zone 19 with modules of thin-layer settling 20. Aeration zone 10 consists of distributing chamber 12 with radially connected with it at least four tubes 13, equipped with jet-forming nozzles 14. Filtration zone 11 is equipped with layers of big-grained 17 and small-grained 18 floating loading. Case1 in upper part of the filtration zone 11 is equipped with at least two solenoids 21. Settling zone 19 is located around the lower part of the filtration zone 11. Ratio of diameters of the filtration zone 11 and settling zone 19 makes at least 1:3.
EFFECT: invention allows to increase the degree of cleaning aquatic medium, reduce the volume of washing water and reduce operating costs.
4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к охране окружающей среды, а именно к области очистки водных сред от различных загрязнений, и может быть использовано для очистки природных и доочистки ливневых и сточных вод.The invention relates to the protection of the environment, and in particular to the field of purification of aqueous media from various contaminants, and can be used for the purification of natural and tertiary treatment of storm and sewage.

Известна установка для очистки жидкости, включающая аэрационное устройство, контактный фильтр с незатопленным фильтрующим слоем, осветлительный фильтр с плавающей зернистой загрузкой, распределительной и сборной системами, сифон промывной воды и бак-гидрозатвор (Авторское свидетельство СССР №1725969, B01D 36/00, 1992 г.).A known installation for cleaning liquid, including an aeration device, a contact filter with an unfilled filter layer, a clarification filter with a floating granular charge, distribution and prefabricated systems, a wash water siphon and a water trap (USSR Author's Certificate No. 1725969, B01D 36/00, 1992 .).

Установка, предназначенная для очистки сточных вод, имеет ограниченные функциональные возможности, поскольку не обеспечивает достаточное качество очистки природных вод, так как отсутствие барьера, предотвращающего проскок оторвавшихся хлопьев биомассы, вызывает вторичное загрязнение очищаемой воды.A plant intended for wastewater treatment has limited functionality since it does not provide a sufficient quality of natural water treatment, since the absence of a barrier preventing the breakthrough of torn off biomass flakes causes secondary pollution of the treated water.

Известна установка для обезжелезивания воды, содержащая трубопроводы подачи исходной и промывной воды, отвода очищенной и промывной воды, устройство для аэрации, осветлительный фильтр с зернистой загрузкой и нижним распределительным устройством, контактный фильтр закрытого типа с частично затопленной плавающей загрузкой и узлом газоотвода, состоящим из трубы, установленной с возможностью изменения глубины ее погружения, и регулирующего клапана (Патент РФ №2165897, C02F 1/64, 2001 г.).A known installation for iron removal of water, containing pipelines for supplying source and washing water, drainage of purified and washing water, an aeration device, a clarification filter with a granular charge and a lower distribution device, a closed-type contact filter with a partially flooded floating charge and a flue gas outlet consisting of a pipe installed with the possibility of changing the depth of its immersion, and the control valve (RF Patent No. 2165897, C02F 1/64, 2001).

Недостатками этой установки являются:The disadvantages of this installation are:

- низкая эффективность промывки осветлительного фильтра в связи с попаданием в толщу загрузки загрязнений после контактного фильтра, что соответственно влечет больший расход воды на промывку фильтрующих загрузок;- low washing efficiency of the clarification filter due to contaminants entering the thickness of the load after the contact filter, which accordingly entails a greater water consumption for washing filter loads;

- невысокая производительность установки и высокие затраты электроэнергии из-за перепада давления при применении устройств для аэрации (эжектор).- low installation productivity and high energy costs due to pressure drop when using aeration devices (ejector).

Известна установка для очистки воды, состоящая из биореактора, заполненного волокнистой насадкой, под которой размещено устройство для подачи воздуха, расположенного в верхней части биореактора разбрызгивателя, осадконакопителя с направляющими козырьками, фильтра с плавающей загрузкой, сифона, бака-гидрозатвора, трубопроводов подачи исходной и промывной воды и трубопроводов отвода очищенной и промывной воды. Данная установка предназначена для очистки воды путем упрощенной аэрации; биоокисления при прохождении через блок обработки естественным биоценозом и последующего фильтрования через слой плавающей инертной загрузки (Патент РФ №2144005, C02F 3/00; B01D 36/00, 2000 г.).A known installation for water purification, consisting of a bioreactor filled with a fiber nozzle, under which there is a device for supplying air located in the upper part of the sprinkler bioreactor, sedimentation tank with guiding visors, a filter with a floating charge, a siphon, a water trap tank, pipelines for supplying the source and washing water and piping drainage of purified and wash water. This installation is intended for water purification by simplified aeration; biooxidation when passing through a processing unit with a natural biocenosis and subsequent filtering through a layer of floating inert loading (RF Patent No. 2144005, C02F 3/00; B01D 36/00, 2000).

Недостатками установки являются: недостаточная степень очистки воды, большой объем промывных вод после фильтра и биореактора, а также то, что расположение трубопроводов требует устройства сифона большего диаметра, рассчитанного на пропуск суммарного расхода промывной воды от биореактора и фильтра.The disadvantages of the installation are: insufficient degree of water purification, a large amount of wash water after the filter and the bioreactor, as well as the fact that the location of the pipelines requires a larger diameter siphon, designed to pass the total flow of wash water from the bioreactor and filter.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату к предложенному техническому решению является биореактор-фильтр, состоящий из биореактора, включающего корпус с закрепленной внутри него волокнистой насадкой, разбрызгивающее устройство, устройство для подвода воздуха и трубопровод подачи исходной воды, фильтра, включающего корпус, заполненный плавающей загрузкой, выполненной в виде крупногранульной частично затопленной загрузки и мелкогранульной затопленной загрузки, и перекрытый верхним удерживающим устройством, трубопровода отвода очищенной воды, нижней сборно-распределительной системы и трубопровода отвода промывной воды, содержит сообщенную с трубопроводом подачи исходной воды верхнюю распределительную систему, выполненную в виде распределительной камеры и радиально присоединенных к ней труб, снабженных струеформирующими насадками, направленными выпускными отверстиями вверх, и размещенную в корпусе биореактора под волокнистой насадкой, устройство для подвода воздуха, выполненное в виде окон для подсоса воздуха, оборудованных конусными воздуховодами, размещено в верхней части биореактора над струеформирующими насадками, фильтр с плавающей загрузкой расположен внутри корпуса биореактора между верхней распределительной системой и нижней сборно-распределительной системой, при этом корпус фильтра выполнен в виде двух плавно сопряженных цилиндроконических частей различного диаметра, а корпус биореактора оборудован сверху конусным отражателем, в вершине которого выполнено устройство для выпуска воздуха, и по внутреннему периметру, выше волокнистой насадки, направляющим элементом, предназначенным для равномерного подвода к ней воды после разбрызгивания (Патент РФ №2356854, C02F 3/00; B01D 24/00, 2009 г.).The closest in technical essence and the achieved technical result to the proposed technical solution is a bioreactor filter, consisting of a bioreactor, comprising a housing with a fiber nozzle fixed inside it, a spray device, an air supply device and a source water supply pipe, a filter including a housing filled floating loading, made in the form of coarse-grained partially flooded loading and fine-grained flooded loading, and overlain by the upper holding The device, the purified water drainage pipe, the lower collection and distribution system and the washing water drainage pipe, contains an upper distribution system connected to the source water supply pipe, made in the form of a distribution chamber and pipes radially attached to it, equipped with jet forming nozzles directed upwardly with outlet openings , and placed in the bioreactor housing under the fiber nozzle, an air supply device made in the form of windows for air intake, equipment conical air ducts, located in the upper part of the bioreactor above the jet forming nozzles, a floating-loading filter is located inside the bioreactor housing between the upper distribution system and the lower collection and distribution system, while the filter housing is made in the form of two smoothly conjugated cylindrical parts of different diameters, and the bioreactor housing equipped with a conical reflector on top, at the top of which a device for air discharge is made, and along the inner perimeter, above the fibrous subcontroller, the guide element for the uniform supply of water thereto after spraying (RF Patent №2356854, C02F 3/00; B01D 24/00, 2009).

Недостатками биореактора-фильтра являются: невысокая степень очистки воды, повышенный объем промывных вод, за счет плохой отмывки волокнистой насадки, и высокие эксплуатационные затраты вследствие необходимости частой замены волокнистой насадки.The disadvantages of the bioreactor filter are: a low degree of water purification, an increased volume of wash water due to poor washing of the fiber nozzle, and high operating costs due to the need for frequent replacement of the fiber nozzle.

Задачей предложенного технического решения является создание компактного и простого в обслуживании и эксплуатации устройства для очистки водных сред.The objective of the proposed technical solution is to create a compact and easy to maintain and operate device for the purification of aqueous media.

Технический результат от использования предложенного технического решения заключается в повышении степени очистки водных сред, сокращении объема промывных вод и снижении эксплуатационных затрат.The technical result from the use of the proposed technical solution is to increase the degree of purification of aqueous media, reduce the volume of wash water and reduce operating costs.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что биореактор для очистки водных сред, состоящий из корпуса, снабженного окнами для подсоса воздуха с воздуховодами и в верхней части отражателем с устройством для выпуска воздуха, с трубопроводами подачи исходной водной среды на очистку, отвода очищенной водной среды, сборно-распределительной системой, расположенной в нижней части корпуса и соединенной с трубопроводом отвода промывной воды, внутри корпуса расположены зона аэрации и зона фильтрации, зона аэрации снабжена системой распределения водной среды, соединенной с трубопроводом подачи исходной водной среды на очистку и состоящей из распределительной камеры с радиально соединенными с ней, по меньшей мере, четырьмя трубами, снабженными струеформирующими насадками, направленными выпускными отверстиями в сторону отражателя, зона фильтрации расположена под зоной аэрации, снабжена верхним и нижним удерживающими устройствами и слоями крупногранульной и мелкогранульной плавающей загрузки, согласно изобретению снабжен зоной отстаивания с модулями тонкослойного отстаивания, расположенной вокруг нижней части зоны фильтрации, корпус в верхней части зоны фильтрации снабжен, по меньшей мере, двумя соленоидами с автономным включением каждого в сеть питания, отражатель выполнен куполообразным, струеформирующие насадки сообщены с воздуховодами, трубопровод отвода очищенной водной среды расположен в верхней части зоны отстаивания, а соотношение диаметров зоны фильтрации и зоны отстаивания составляет, по меньшей мере, 1:3.The problem is solved, and the technical result is achieved due to the fact that the bioreactor for cleaning aqueous media, consisting of a housing equipped with windows for suctioning air with air ducts and in the upper part with a reflector with a device for releasing air, with pipelines for supplying the initial aqueous medium for cleaning, drainage of the purified aqueous medium, a collection and distribution system located in the lower part of the housing and connected to the wash water discharge pipe, inside the housing there is an aeration zone and a filtration zone, zone a of eration is equipped with a distribution system of the aquatic environment connected to the pipeline for supplying the initial aqueous medium for purification and consisting of a distribution chamber with at least four pipes radially connected to it, equipped with jet forming nozzles, directed outlet openings in the direction of the reflector, the filtration zone is located under the zone aeration, equipped with upper and lower holding devices and layers of coarse and fine grained floating loading, according to the invention is equipped with a settling zone with modules of thin-layer sedimentation located around the lower part of the filtration zone, the housing in the upper part of the filtration zone is equipped with at least two solenoids with an autonomous inclusion of each in the power supply network, the reflector is dome-shaped, the jet forming nozzles are in communication with the air ducts, and the pipeline for the removal of purified aqueous medium located in the upper part of the zone of sedimentation, and the ratio of the diameters of the filtration zone and the zone of sedimentation is at least 1: 3.

Предпочтительно, что в качестве крупногранульной и мелкогранульной плавающей загрузки используют полистирольную загрузку.It is preferable that polystyrene loading is used as coarse-grained and fine-grained floating loading.

В частном случае в качестве верхнего удерживающего устройства используют решетку, а в качестве нижнего - сетку, а в качестве трубопровода отвода очищенной водной среды используют кольцевой перфорированный трубопровод.In the particular case, a grating is used as the upper holding device, and a mesh is used as the lower one, and an annular perforated pipe is used as a drain pipe for the purified aqueous medium.

Изобретение поясняется чертежами. Для большей наглядности соотношение размеров различных элементов устройства изменено.The invention is illustrated by drawings. For greater clarity, the aspect ratio of the various elements of the device is changed.

На Фиг. 1 изображен общий вид биореактора для очистки водных сред. На Фиг. 2, 3 - разрез по линии Α-A и Б-Б на Фиг. 1 соответственно.In FIG. 1 shows a General view of the bioreactor for the purification of aqueous media. In FIG. 2, 3 is a section along the line Α-A and BB in FIG. 1 respectively.

Биореактор для очистки водных сред (Фиг. 1) состоит из корпуса 1, снабженного окнами для подсоса воздуха 2 с воздуховодами 3, куполообразным отражателем 4, расположенным в верхней части корпуса 1, с устройством для выпуска воздуха 5, с трубопроводом подачи исходной водной среды на очистку 6, трубопроводом отвода очищенной водной среды 7, сборно-распределительной системой 8, расположенной в нижней части корпуса 1 и соединенной с трубопроводом отвода промывной воды 9. Внутри корпуса 1 расположены зона аэрации 10, зона фильтрации 11 и зона отстаивания 19 с модулями тонкослойного отстаивания 20, расположенная вокруг нижней части зоны фильтрации 11. В зоне аэрации 10 расположена система распределения водной среды, состоящая из распределительной камеры 12 с радиально соединенными с ней четырьмя трубами 13 (Фиг. 2), снабженными струеформирующими насадками 14, сообщающимися с воздуховодами 3 и направленными выпускными отверстиями в сторону куполообразного отражателя 4. Распределительная камера 12 соединена с трубопроводом подачи исходной водной среды на очистку 6. Зона фильтрации 11 расположена под зоной аэрации 10 и снабжена верхним 15 и нижним 16 удерживающими устройствами и слоями крупногранульной 17 и мелкогранульной 18 плавающей загрузки. Корпус 1 в верхней части зоны фильтрации 11 снабжен тремя соленоидами 21 (Фиг. 3) с автономным включением каждого в сеть питания (на чертежах не показана). Трубопровод отвода очищенной водной среды 7 расположен в верхней части зоны отстаивания 19. Конструкция корпуса 1 состоит из трех цилиндрических частей, при этом соотношение диаметров зоны фильтрования и зоны отстаивания составляет, по меньшей мере, 1:3.The bioreactor for cleaning aqueous media (Fig. 1) consists of a housing 1 equipped with windows for air intake 2 with air ducts 3, a dome-shaped reflector 4 located in the upper part of the housing 1, with a device for discharging air 5, with a feed pipe for supplying the initial aqueous medium to purification 6, by the discharge pipe of the purified aqueous medium 7, by a collection and distribution system 8 located in the lower part of the housing 1 and connected to the wash water discharge pipe 9. Inside the housing 1, there are an aeration zone 10, a filtration zone 11, and a settling zone 1 9 with thin-layer sedimentation modules 20 located around the lower part of the filtration zone 11. In the aeration zone 10 there is an aqueous medium distribution system consisting of a distribution chamber 12 with four pipes 13 radially connected to it (FIG. 2), equipped with jet forming nozzles 14 in communication with air ducts 3 and directed outlet openings in the direction of the dome-shaped reflector 4. The distribution chamber 12 is connected to the pipeline for supplying the initial aqueous medium for cleaning 6. The filtration zone 11 is located under aeration zone 10 and is equipped with upper 15 and lower 16 holding devices and layers of coarse grained 17 and coarse grained 18 floating load. The housing 1 in the upper part of the filtration zone 11 is equipped with three solenoids 21 (Fig. 3) with an autonomous inclusion of each in the power network (not shown in the drawings). The drain pipe of the purified aqueous medium 7 is located in the upper part of the settling zone 19. The design of the housing 1 consists of three cylindrical parts, while the ratio of the diameters of the filtering zone and the settling zone is at least 1: 3.

Снабжение биореактора для очистки водных сред зоной отстаивания 19 с модулями тонкослойного отстаивания 20, а также снабжение корпуса 1 биореактора, по меньшей мере, двумя соленоидами 21 с автономным включением каждого в сеть питания обеспечивает повышение степени очистки водной среды от соединений железа, марганца и взвешенных веществ.Providing a bioreactor for purifying aqueous media with a settling zone 19 with thin-layer sedimentation modules 20, as well as supplying a bioreactor body 1 with at least two solenoids 21 with an autonomous inclusion of each in the power supply, increases the degree of purification of the aqueous medium from iron, manganese and suspended solids .

Выполнение отражателя 4 куполообразным позволяет более равномерно распределять водную среду по площади биореактора в зоне аэрации 10 и не препятствовать выходу воздуха через устройство 5.The execution of the domed reflector 4 allows you to more evenly distribute the aquatic environment over the area of the bioreactor in the aeration zone 10 and not to prevent the exit of air through the device 5.

Расположение трубопровода отвода очищенной водной среды 7 в верхней части зоны отстаивания 19 позволяет поддерживать плавающую загрузку во взвешенном состоянии.The location of the discharge pipe of the purified aqueous medium 7 in the upper part of the zone of sedimentation 19 allows you to maintain a floating load in suspension.

Выполнение корпуса 1 с соотношением диаметров в зонах фильтрования и отстаивания составляет, по меньшей мере, 1:3, что обеспечивает снижение скорости потока и способствует эффективному осаждению взвеси.The execution of the housing 1 with a ratio of diameters in the filtering and settling zones is at least 1: 3, which ensures a decrease in the flow rate and contributes to the effective sedimentation of the suspension.

Биореактор для очистки водных сред работает следующим образом.Bioreactor for the purification of aqueous media works as follows.

Исходную водную среду, например природную воду, содержащую газы (углекислый, сероводород и др.), азот аммонийный, а также ионы железа и марганца, по трубопроводу подачи исходной водной среды 6 через распределительную камеру 12 и радиально присоединенные к ней трубы 13, снабженные струеформирующими насадками 14, подают снизу вверх в зону аэрации 10 корпуса 1 биореактора. Внутри струеформирующих насадок 14 создается разрежение, которое по воздуховодам 3 увлекает воздух, находящийся снаружи биореактора, и тем самым создает водовоздушную смесь, вытекающую из насадка 14. Струи воды ударяются о куполообразный отражатель 4 и разбрызгиваются. При этом происходит выделение из водной среды углекислоты и частично сероводорода, которые вместе с избыточным воздухом выводятся в атмосферу через устройство для выпуска воздуха 5. Далее разбрызганная водная среда нисходящим потоком поступает в незатопленный слой крупногранульной загрузки 17, в которой происходят процессы массообмена и образование каталитической пленки на неоднородной поверхности гранул, а затем в затопленный слой крупногранульной загрузки 17 и в слой затопленной мелкогранульной фильтрующей загрузки 18, где доочищается от взвешенных веществ, железа и других примесей. При включении соленоидов 21 внутри слоев крупно- и мелкогранульной загрузок создается магнитное поле, которое в свою очередь интенсифицирует процесс очистки на зернах загрузки. В зависимости от состава и качества исходной водной среды соленоиды 21 независимо друг от друга могут быть включены в сеть питания в различных вариантах. Попадая из зоны фильтрования 11 в зону отстаивания 19 в нижней части корпуса 1 биореактора, скорость движения воды, благодаря конструкции нижней части корпуса 1, выполненного из двух цилиндрических частей с соотношением диаметров зоны фильтрования и зоны отстаивания, по меньшей мере, 1:3, снижается, что позволяет достичь дополнительного эффекта очистки водной среды. Более высокий эффект очистки водной среды достигается на тонкослойных модулях 20. Для создания условий сухой фильтрации в верхнем слое крупногранульной загрузки 17 отведение очищенной воды осуществляется по кольцевому перфорированному трубопроводу 7, расположенному в верхней части зоны отстаивания 19. По мере загрязнения слоев плавающей загрузки 17 и 18 производят ее промывку исходной водной средой сверху вниз с большей интенсивностью, чем при фильтровании. Промывная вода равномерно собирается сборно-распределительной системой 8 и отводится по трубопроводу 9. После окончания промывки процесс очистки воды повторяют.The source of the aqueous medium, for example, natural water containing gases (carbon dioxide, hydrogen sulfide, etc.), ammonium nitrogen, as well as iron and manganese ions, through the supply pipe of the original aqueous medium 6 through the distribution chamber 12 and pipes 13 radially attached to it, provided with stream forming nozzles 14, served from the bottom up to the aeration zone 10 of the housing 1 of the bioreactor. Inside the jet-forming nozzles 14, a vacuum is created, which draws air through the air ducts 3 outside the bioreactor, and thereby creates a water-air mixture flowing out of the nozzle 14. The water jets hit the dome-shaped reflector 4 and are sprayed. In this case, carbon dioxide and partially hydrogen sulfide are released from the aqueous medium, which, together with excess air, are discharged into the atmosphere through the air exhaust device 5. Next, the sprayed aqueous medium enters a non-flooded layer of coarse-grained charge 17, in which mass transfer processes and the formation of a catalytic film on the inhomogeneous surface of the granules, and then into the flooded layer of coarse-grained loading 17 and into the layer of flooded fine-grained filtering load 18, where it cleans from suspended solids, iron and other impurities. When the solenoids 21 are turned on, a magnetic field is created inside the layers of coarse and fine-grained feeds, which in turn intensifies the cleaning process on the loading grains. Depending on the composition and quality of the initial aqueous medium, the solenoids 21 can be independently included in the power supply network in various ways. Getting from the filtering zone 11 to the settling zone 19 in the lower part of the bioreactor housing 1, the speed of water movement, due to the design of the lower part of the housing 1 made of two cylindrical parts with a ratio of the diameters of the filtering zone and the settling zone, is at least 1: 3, that allows you to achieve an additional effect of cleaning the aquatic environment. A higher cleaning effect of the aqueous medium is achieved on thin-layer modules 20. To create dry filtration conditions in the upper layer of coarse-grained loading 17, the purified water is discharged through an annular perforated pipe 7 located in the upper part of the settling zone 19. As the layers of the floating loading 17 and 18 become contaminated wash it with the original aqueous medium from top to bottom with greater intensity than when filtering. The wash water is evenly collected by the collection and distribution system 8 and is discharged through the pipe 9. After the wash is completed, the water purification process is repeated.

Использование биореактора для очистки водных сред позволяет совместить в одном устройстве несколько физико-химических и биологических процессов, отказаться от применения промывных насосов и насосов подкачки, эжекторов, компрессоров и воздуходувок и тем самым снизить эксплуатационные затраты, уменьшить занимаемую устройством площадь, повысить степень очистки водной среды, уменьшить объем промывных вод, существенно снизить нагрузку на следующие ступени очистки.The use of a bioreactor for the purification of aqueous media makes it possible to combine several physicochemical and biological processes in one device, to abandon the use of washing pumps and booster pumps, ejectors, compressors and blowers and thereby reduce operating costs, reduce the area occupied by the device, and increase the degree of purification of the aqueous medium , reduce the volume of wash water, significantly reduce the load on the next stages of treatment.

Claims (4)

1. Биореактор для очистки водных сред, состоящий из корпуса, снабженного окнами для подсоса воздуха с воздуховодами и в верхней части отражателем с устройством для выпуска воздуха, с трубопроводами подачи исходной водной среды на очистку, отвода очищенной водной среды, сборно-распределительной системой, расположенной в нижней части корпуса и соединенной с трубопроводом отвода промывной воды, внутри корпуса расположены зона аэрации и зона фильтрации, зона аэрации снабжена системой распределения водной среды, соединенной с трубопроводом подачи исходной водной среды на очистку и состоящей из распределительной камеры с радиально соединенными с ней, по меньшей мере, четырьмя трубами, снабженными струеформирующими насадками, направленными выпускными отверстиями в сторону отражателя, зона фильтрации расположена под зоной аэрации, снабжена верхним и нижним удерживающими устройствами и слоями крупногранульной и мелкогранульной плавающей загрузки, отличающийся тем, что снабжен зоной отстаивания с модулями тонкослойного отстаивания, расположенной вокруг нижней части зоны фильтрации, корпус в верхней части зоны фильтрации снабжен, по меньшей мере, двумя соленоидами с автономным включением каждого в сеть питания, отражатель выполнен куполообразным, струеформирующие насадки сообщены с воздуховодами, трубопровод отвода очищенной водной среды расположен в верхней части зоны отстаивания, а соотношение диаметров зоны фильтрации и зоны отстаивания составляет, по меньшей мере, 1:3.1. Bioreactor for the purification of aqueous media, consisting of a housing equipped with windows for suctioning air with air ducts and in the upper part a reflector with an air exhaust device, with pipelines for supplying the initial aqueous medium for purification, for discharging the purified aqueous medium, a collection and distribution system located in the lower part of the casing and connected to the wash water discharge pipe, inside the casing there is an aeration zone and a filtration zone, the aeration zone is equipped with a water distribution system connected to the pipeline supply of the initial aqueous medium for cleaning and consisting of a distribution chamber with at least four pipes radially connected to it, equipped with jet forming nozzles, directed outlet openings in the direction of the reflector, the filtration zone is located under the aeration zone, equipped with upper and lower holding devices and layers coarse-grained and fine-grained floating loading, characterized in that it is equipped with a sedimentation zone with thin-layer sedimentation modules located around the lower part of the zone iltration, the housing in the upper part of the filtration zone is equipped with at least two solenoids with an autonomous inclusion of each in the power supply network, the reflector is dome-shaped, the jet forming nozzles are in communication with the air ducts, the drainage pipe of the purified aqueous medium is located in the upper part of the settling zone, and the ratio of the zone diameters filtration and settling zone is at least 1: 3. 2. Биореактор для очистки водных сред по п. 1, отличающийся тем, что в качестве крупногранульной и мелкогранульной плавающей загрузки используют полистирольную загрузку.2. Bioreactor for the purification of aqueous media according to claim 1, characterized in that polystyrene loading is used as a coarse-grained and fine-grained floating load. 3. Биореактор для очистки водных сред по п. 1, отличающийся тем, что в качестве верхнего удерживающего устройства используют решетку, а в качестве нижнего - сетку.3. Bioreactor for the purification of aqueous media according to claim 1, characterized in that a grid is used as the upper holding device, and a grid is used as the bottom. 4. Биореактор для очистки водных сред по п. 1, отличающийся тем, что в качестве трубопровода отвода очищенной водной среды используют кольцевой перфорированный трубопровод. 4. Bioreactor for the purification of aqueous media according to claim 1, characterized in that an annular perforated pipeline is used as a discharge pipe of the purified aqueous medium.
RU2015128619/05A 2015-07-15 2015-07-15 Bioreactor for cleaning of aquatic medium RU2605708C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015128619/05A RU2605708C1 (en) 2015-07-15 2015-07-15 Bioreactor for cleaning of aquatic medium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015128619/05A RU2605708C1 (en) 2015-07-15 2015-07-15 Bioreactor for cleaning of aquatic medium

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2605708C1 true RU2605708C1 (en) 2016-12-27

Family

ID=57793663

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015128619/05A RU2605708C1 (en) 2015-07-15 2015-07-15 Bioreactor for cleaning of aquatic medium

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2605708C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2060964C1 (en) * 1992-10-15 1996-05-27 Конструкторское бюро "Южное" им.М.К.Янгеля Apparatus for sewage biological purification
RU2356854C1 (en) * 2008-02-11 2009-05-27 Государственное унитарное предприятие города Москвы "Институт МосводоканалНИИпроект" Bio-reactor-filter
RU87423U1 (en) * 2009-06-01 2009-10-10 Закрытое акционерное общество "Средняя Волга" INSTALLATION FOR DEEP BIOCHEMICAL WASTE WATER TREATMENT
EP2767516A1 (en) * 2011-10-12 2014-08-20 Changqing Lin Internally circulating fluidized bed bioreactor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2060964C1 (en) * 1992-10-15 1996-05-27 Конструкторское бюро "Южное" им.М.К.Янгеля Apparatus for sewage biological purification
RU2356854C1 (en) * 2008-02-11 2009-05-27 Государственное унитарное предприятие города Москвы "Институт МосводоканалНИИпроект" Bio-reactor-filter
RU87423U1 (en) * 2009-06-01 2009-10-10 Закрытое акционерное общество "Средняя Волга" INSTALLATION FOR DEEP BIOCHEMICAL WASTE WATER TREATMENT
EP2767516A1 (en) * 2011-10-12 2014-08-20 Changqing Lin Internally circulating fluidized bed bioreactor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101708891B (en) Aerated biological activated carbon filters and method of applying same to purify feed water
KR101815246B1 (en) High efficiency composite wetland system
RU163702U1 (en) WASTE WATER FLOTATOR
KR200388784Y1 (en) upward flow type multi-stage filter apparatus
CN105502833A (en) Underground type micro power purifying tank sewage treatment equipment and treatment method
KR101113989B1 (en) Apparatus of reducing non-point pollution material in rainwater using module form side filtering type
RU174587U1 (en) BIOFILTER FOR PURIFICATION OF WATER IN FISHING SYSTEMS
KR20060106069A (en) Upward flow type multi-stage filter apparatus
CN202569673U (en) Annular flocculation sedimentation tank
RU2605708C1 (en) Bioreactor for cleaning of aquatic medium
RU2356854C1 (en) Bio-reactor-filter
US4265753A (en) Aeration filtration tank and water treatment system
KR101217869B1 (en) apparatus for treating rainwater
CN108793599A (en) A kind of low-concentration organic wastewater processing system
RU2201405C1 (en) Method and device for cleaning waste water
CN203768096U (en) Reverse aeration biological filtration device
CN210030264U (en) Integrated sewage treatment device
KR100511379B1 (en) All in one water disposal plant
RU2809073C1 (en) Local wastewater treatment plant and its biofilter for wastewater treatment for use in local wastewater treatment plant
RU2092450C1 (en) Plant for deferrization of water
CN112661269B (en) Landscape high-load biological filter system and sewage treatment method
RU2370455C1 (en) Device for water deironing
CN107381980B (en) Rural small-basin sewage purification system
RU209470U1 (en) COMBI FILTER FOR WATER TREATMENT
CN211671735U (en) Integrated domestic sewage treatment intelligent drip irrigation system

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200716