RU2680511C1 - Способ повышения эффективности работы фильтра биологической очистки сточных вод - Google Patents
Способ повышения эффективности работы фильтра биологической очистки сточных вод Download PDFInfo
- Publication number
- RU2680511C1 RU2680511C1 RU2018108144A RU2018108144A RU2680511C1 RU 2680511 C1 RU2680511 C1 RU 2680511C1 RU 2018108144 A RU2018108144 A RU 2018108144A RU 2018108144 A RU2018108144 A RU 2018108144A RU 2680511 C1 RU2680511 C1 RU 2680511C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lighting
- aeration
- wastewater treatment
- biological
- aerator
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/74—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with air
-
- 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
-
- 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
- C02F3/14—Activated sludge processes using surface aeration
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
-
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Activated Sludge Processes (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технике очистки сточных вод и может быть использовано при биологической очистке сточных вод в аэротенках с активным илом. Способ повышения эффективности работы фильтра биологической очистки сточных вод включает регулирование интенсивности освещения. Непосредственно в объеме очищаемых сточных вод с носителями биомассы размещают осветительно-аэрационный элемент, оснащенный источником освещения 3 и аэратором. Регулируют количество кислорода, поступающего на аэратор. В качестве источника освещения 3 используют светодиоды, излучающие лучи синего и красного спектра излучения. Интенсивность освещения регулируют посредством количества горящих светодиодов и их яркости. Изобретение позволяет сократить энергозатраты, обеспечить контроль развития групп микроорганизмов и удобство эксплуатации. 1 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к технике очистки сточных вод и может быть использовано при биологической очистке сточных вод в аэротенках и биофильтрах.
Известен способ биологической очистки [Патент RU №2489366, МПК C02F 3/02, C02F 3/20, C02F 103/20, опубл. 10.08.2013 г.]. Данный способ предлагает очистку хозяйственно-бытовых или приравненных к ним по составу сточных вод от одного или нескольких жилых объектов, отдаленных от систем канализации, в том числе для очистки сточных вод коттеджей, поселков, турбаз, придорожных кафе и гостиниц.
Также известен способ биологической очистки сточных вод путем прерывистого подвода жидкости на слой пористых крупнозернистых веществ [Ав. Св-во СССР №11586, кл. 85 с 3/01, 30.09.1929 г.], по которому очищаемую жидкость подводят на биологические желобчатые фильтры волнообразно, прерывая подвод на короткие моменты, в целях создания условий, при которых пористые тела могут быть, по спадении волны, пронизаны воздухом.
Такой способ очистки относится к открытому способу и требует больших площадей, он больше подходит к финишной операции очистки, при таком способе невелика степень очистки сточных вод.
По технической сущности и достигаемому эффекту известные способы являются наиболее близкими к заявляемому, но имеют ряд недостатков - неудобство эксплуатации и обслуживания.
Наиболее близким аналогом, принятым за прототип является способ повышения эффективности работы фильтра биологической очистки вод, описанный в дисковом биофильтре для биохимической очистки воды [Патент RU №2452693, опубл. 10.06.2012, МПК], по которому через резервуар 1 биофильтра постоянно протекает обрабатываемая вода 4, подводимая и отводимая по патрубкам 5 и 6. Весь пакет дисков приводится во вращение приводом с частотой 0,5…3 мин-1. При вращении пакета пластин 3 их поверхность постоянно погружается в обрабатываемую воду и выходит их нее. Энергия для фотосинтеза обеспечивается источниками излучения 7 в диапазонах длин волн 610…760 нм и 450…500 нм. На поверхности дисков культивируется альгобактериальный биоценоз, состоящий из микроорганизмов и водорослей. Необходимые условия их жизнедеятельности обеспечиваются кислородом из воздуха, который выделяется из консорциума водорослей, поглощающего углекислый газ, выделяющийся при окислении органических загрязнений бактериальной частью биоценоза. Контактируя с примесями в обрабатываемой воде, биоценоз на дисках извлекает их и окисляет, а часть веществ, загрязнений трансформируется в общий прирост биомассы, обеспечивая тем самым процесс биохимической очистки.
Задачей способа является повышение эффективности биологической очистки, за счет сужения спектра излучаемых лучей для оптимального развития и трофических связей альгобактериального сообщества.
Технический результат - сокращение энергозатрат при эксплуатации, а также контроль развития той или иной группы микроорганизмов путем регулирования подачи кислорода, и удобство эксплуатации.
Технический результат достигается за счет того, что способ повышения эффективности работы фильтра биологическоой очистки сточных вод, включающий регулирование интенсивности освещения, причем непосредственно в объеме очищаемых сточных вод с носителями биомассы размещают осветительно-аэрационный элемент, оснащенный источником освещения и аэратором, регулируют количество кислорода, поступающего на аэратор, в качестве источника освещения используют светодиоды, излучающие лучи синего и красного спектра излучения, а интенсивность освещения регулируют посредством количества горящих светодиодов и их яркости
На чертеже представлен устанавливаемый осветительно-аэрационный элемент, реализующий способ и его вид сверху.
Осветительно-аэрационный элемент включает следующие элементы конструкции: трубку 1 продувки установки, трубку 2 аэрации жидкости, источник освещения 3, корпус 4 установки, аэратор (на чертеже не обозначен) с диспергатором 5, дно 6 корпуса 4 установки. Конструктив осветительно-аэрационного элемента объединяет в себе ряд технических решений для достижения поставленных задач. Из-за разности температур между водами и элементами установки, возможно скопление конденсата внутри. В силу этого, трубка 1 продувки установки предназначена для продувки корпуса 4 установки. Трубка 2 аэрации жидкости - предназначена непосредственно для аэрации жидкости. Нижний торец трубки 2 аэрации жидкости выходит из дна 6 корпуса 4 установки, на который устанавливается аэрационная насадка-диспергатор 5. На трубки 1 и 2 путем намотки помещен источник освещения 3 (например, светодиодная лента) с элементами, излучающими синий и красный спектр излучения лучей. Напряжение в сети, требуемое для светодиодов, составляет 12 В, что безопасно для эксплуатации, и в случае возможной протечки или при повреждении корпуса 4, не представляет опасности для человека и оборудования. Корпус установки вертикальной цилиндрической формы с дном, выполненный из прозрачного полимерного материала.
На примере работы осветительно-аэрационного элемента рассмотрим процесс осуществления способа: корпус 4 установки помещается в объем очищаемых вод аэротенка или биобильтра. К осветительно-аэрационному элементу подводится воздух при помощи компрессора и напряжение 12 вольт. По трубке 2 аэрации жидкости через аэрационный диспергатор 5 воздух, количество которого регулируется компрессором, распространяется по аэротентку или биофильтру в объеме сточных вод, тем самым насыщая ее кислородом. Помимо кислорода для роста микроорганизмов необходимы лучи синего и красного спектра, которые излучает заключенный в корпус 4 из светопропускаемого материала источник освещения 3. Интенсивность освещения регулируется количеством горящих светодиодов, и их яркостью. Освещение и аэрация осветительно-аэрационным элементом позволяет использовать фильтр биологической очистки или аэротенк в равномерном круглосуточном режиме эксплуатации. В процессе работы из-за перепада температур между источником освещения 3 и очищаемыми водами, на корпусе 4 образуется конденсат, который скапливается на дне 6 исследуемого устройства. Скапливаемый конденсат приведет к короткому замыканию и выходу из строя элементов источника освещения 3. Для предотвращения скапливания конденсата на дне 6 корпуса 4 установки, в корпус 4 внедрена трубка 1 продувки установки, по которой воздух подается в нижнюю часть корпуса 4. Подача электроэнергии может быть от источников переменного или постоянного тока.
Пример: для анализа эффективности исследуемого способа, осветительно-аэрационный элемент был помещен в биофильтр системы очистки оборотных вод действующей рыборазводной фермы. После биофильтра с используемой установкой, был установлен механический фильтр, где задерживались твердые частицы и часть коллоидных веществ.
Режим использования биологического фильтра, установленного на рыбоводческой ферме, снижает химическое потребление кислорода (ХПК) на 50%, а биологическое потребление кислорода (ВПК) на 5%. Спустя 10 дней после интеграции в биологический фильтр осветительно-аэрационного элемента, получены результаты, сведенные в таблицу.
Согласно химическому анализу, при использовании осветительно-аэрационного элемента имеет место снижение ХПК на 83,4%, а ВПК на 81,3%. До применения заявляемого осветительно-аэрационного элемента, эффективность очистки вод путем денитрификации по азоту нитратов составляла 10,1%. После обработки вод с использованием осветительно-аэрационного элемента - 39,9%.
Таким образом, способ биологической очистки с использованием осветительно-аэрационного элемента более эффективен по сравнению со способами биологической очисткой вод в уже существующих биофильтрах, упрощает эксплуатацию, и снижает затраты на электроэнергию.
Таблица 1. Результаты лабораторных исследований.
Claims (1)
- Способ повышения эффективности работы фильтра биологической очистки сточных вод, включающий регулирование интенсивности освещения, отличающийся тем, что непосредственно в объеме очищаемых сточных вод с носителями биомассы размещают осветительно-аэрационный элемент, оснащенный источником освещения и аэратором, регулируют количество кислорода, поступающего на аэратор, в качестве источника освещения используют светодиоды, излучающие лучи синего и красного спектра излучения, а интенсивность освещения регулируют посредством количества горящих светодиодов и их яркости.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018108144A RU2680511C1 (ru) | 2018-03-06 | 2018-03-06 | Способ повышения эффективности работы фильтра биологической очистки сточных вод |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018108144A RU2680511C1 (ru) | 2018-03-06 | 2018-03-06 | Способ повышения эффективности работы фильтра биологической очистки сточных вод |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2680511C1 true RU2680511C1 (ru) | 2019-02-21 |
Family
ID=65479228
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018108144A RU2680511C1 (ru) | 2018-03-06 | 2018-03-06 | Способ повышения эффективности работы фильтра биологической очистки сточных вод |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2680511C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2452693C1 (ru) * | 2011-03-17 | 2012-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Агромонтаж-сервис" | Дисковый биофильтр для биохимической очистки воды |
CN102503047A (zh) * | 2011-11-22 | 2012-06-20 | 上海理工大学 | 一种光催化氧化-曝气生物滤池联合处理器 |
RU134167U1 (ru) * | 2013-01-31 | 2013-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Пермский государственный гуманитарно-педагогический университет (ПГГПУ) | Фотоавтотрофный биофильтр |
CN206562378U (zh) * | 2017-03-15 | 2017-10-17 | 湘南学院 | 一种沉水植物补光‑曝气一体化装置 |
-
2018
- 2018-03-06 RU RU2018108144A patent/RU2680511C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2452693C1 (ru) * | 2011-03-17 | 2012-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Агромонтаж-сервис" | Дисковый биофильтр для биохимической очистки воды |
CN102503047A (zh) * | 2011-11-22 | 2012-06-20 | 上海理工大学 | 一种光催化氧化-曝气生物滤池联合处理器 |
RU134167U1 (ru) * | 2013-01-31 | 2013-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Пермский государственный гуманитарно-педагогический университет (ПГГПУ) | Фотоавтотрофный биофильтр |
CN206562378U (zh) * | 2017-03-15 | 2017-10-17 | 湘南学院 | 一种沉水植物补光‑曝气一体化装置 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ПРОКОФЬЕВ А. и др., Перспективы применения светодиодов, Полупроводниковая светотехника, 2010, N5, с. 60-63. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2697983C (en) | Apparatus and process for biological wastewater treatment | |
CN106986460B (zh) | 一种高度集成的回流式的生物电化学废水处理装置和废水处理方法 | |
US8673615B2 (en) | Enhanced photosynthesis and photocatalysis water treatment/biomass growth process | |
CN109020096A (zh) | 节能减排型城镇污水处理系统 | |
RU2452693C1 (ru) | Дисковый биофильтр для биохимической очистки воды | |
RU2680511C1 (ru) | Способ повышения эффективности работы фильтра биологической очистки сточных вод | |
KR100909102B1 (ko) | 광섬유와 광촉매를 이용한 수질정화장치 | |
JP5372845B2 (ja) | 有機性廃水処理システム及び方法 | |
CN102101727B (zh) | 一种刚毛藻去除水体中的氯苯的方法 | |
KR101804036B1 (ko) | 무동력 조류 제거장치 및 이를 이용한 조류 제거방법 | |
CN109956613B (zh) | 达到地表水三类水标准的生活污水处理系统及方法 | |
CN100567174C (zh) | 工业废水中苯系物的去除方法 | |
US20090255871A1 (en) | Method and apparatus for on-site treatment of waste water | |
Serpokrylov et al. | Features of the water treatment technology of fish breeding plants in the southern region of the Russian Federation using agricultural waste | |
CN208249977U (zh) | 光强化节能污水处理装置 | |
RU181325U1 (ru) | Осветительно-аэрационный элемент | |
Starovoytov et al. | The Rationale for the Fish Farms Circulating Water Biological Treatment Intensification | |
Hill et al. | Reduction of enteric microbes in flushed swine wastewater treated by a biological aerated filter and UV irradiation | |
CN108658224A (zh) | 一种基于特定电磁波技术强化酒精企业高氨氮废水处理的方法 | |
CN104045206A (zh) | Uv/o3+baf组合式高级氧化污水处理设备 | |
CN219603413U (zh) | 循环水冲无下水道一体化生态厕所系统 | |
CN214693756U (zh) | 一种远程智能污水处理装置 | |
CN215799034U (zh) | 一种污水处理厂的污染物处理系统 | |
CN210764900U (zh) | 一种双向流生物膜污水处理装置 | |
CN116693047A (zh) | 循环水冲无下水道一体化生态厕所系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210307 |