RU2685332C1 - Волокнистый носитель для иммобилизации биомассы - Google Patents
Волокнистый носитель для иммобилизации биомассы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2685332C1 RU2685332C1 RU2018147028A RU2018147028A RU2685332C1 RU 2685332 C1 RU2685332 C1 RU 2685332C1 RU 2018147028 A RU2018147028 A RU 2018147028A RU 2018147028 A RU2018147028 A RU 2018147028A RU 2685332 C1 RU2685332 C1 RU 2685332C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fibrous
- synthetic
- fibrous carrier
- braided core
- metal wires
- Prior art date
Links
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 19
- 230000009972 noncorrosive effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims description 10
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims description 10
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims description 9
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims description 9
- 230000003100 immobilizing effect Effects 0.000 claims description 3
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 abstract description 12
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000010796 biological waste Substances 0.000 abstract 1
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 7
- 239000010840 domestic wastewater Substances 0.000 description 4
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 4
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 244000005706 microflora Species 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 1
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
- C02F3/10—Packings; Fillings; Grids
-
- 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
- C02F3/103—Textile-type packing
-
- 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)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
Abstract
Изобретение относится к устройствам, используемым для формирования загрузки в установках биологической очистки бытовых и промышленных сточных вод, в частности, на стадии доочистки. Волокнистый носитель для иммобилизации биомассы содержит плетеный сердечник. Сердечник состоит из двух некорродирующих металлических проволок и двух синтетических нитей. Нити сдвоены между собой, с расположенными вдоль продольной оси плетеного сердечника узлами крепления волокнистых элементов в виде радиальных отрезков волокон из трощеной полистиловой нити прямоугольного сечения. В узлах крепления отрезки волокон в средней части одновременно вплетены и закреплены между двумя некорродирующими металлическими проволоками, каждая из которых продублирована синтетической нитью. Изобретение обеспечивает повышение прочности и увеличение степени развития поверхности контакта волокнистого носителя с микроорганизмами, что повышает его грязеемкость и способствует повышению степени очистки обрабатываемых сточных вод. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к области охраны окружающей среды, а именно к обработке и очистке сточных вод, и может быть использовано в качестве загрузки для иммобилизации биомассы в установках для биологической очистки бытовых и промышленных сточных вод, в частности, на стадии доочистки.
Для целей настоящего изобретения следующие термины означают:
«полистал» - высокопрочный материал на базе полиолефинов, состоящий из 75% полипропилена и 25% полиэтилена высокой плотности;
«трощеная нить» - нить, состоящая из двух и более нитей, соединенных без скручивания.
В процессе биологической очистки сточных вод происходит биохимическое окисление микроорганизмами содержащихся в сточных водах загрязнений органического происхождения.
Окисление органических веществ микроорганизмами активного ила происходит за счет потребления кислорода, растворенного в сточных водах. Скорость потребления кислорода активным илом зависит от многих факторов: концентрации микроорганизмов в активном иле, качественного и количественного состава исходных сточных вод, подвергаемых обработке, от содержания кислорода, условий аэрации и пр.
Одним из способов интенсификации процессов биологической очистки с целью повышения концентрации микроорганизмов в активном иле является использование носителей для иммобилизации биомассы - целого консорциума микроорганизмов.
Известно использование в качестве носителей для иммобилизации биомассы различных пористых и волокнистых материалов.
Известна загрузка для биологической очистки сточных вод, содержащая носитель для иммобилизации микроорганизмов, выполненный из пенопласта с замкнутыми порами в виде отрезков шнура, закрепленных на каркасе /Патент РФ №2049736, C02F 3/04, 1995/. Недостатком носителя из пенопласта является недостаточно развитая поверхности контакта с микроорганизмами.
Известна насадка для массообменных аппаратов, на каркасе которой упорядоченно зафиксированы цилиндрические волокнистые элементы - волокнистый носитель для иммобилизации биомассы. Носитель включает сердечник, состоящий из скрученных между собой отдельных шнуров - центрального, выполненного из некорродирующей металлической проволоки, по меньшей мере, двух периферийных шнуров сердечника, которые состоят из некорродирующей металлической проволоки, и не менее двух периферийных шнуров, выполненных из крученого химволокна. От плетеного сердечника в радиальном направлении расходятся отрезки волокнистых элементов по винтовым поверхностям и двумя рядами, разделенными по середине центральным шнуром, а середина каждого из отрезков волокнистых элементов прижата периферийными шнурами к центральному шнуру и с двух сторон от него - к соответствующим волокнам другого ряда, с образованием тройного изгиба середины отрезков волокнистых элементов между шнурами /Патент РФ №2182848, B01J 19/30; C02F 3/10, 2001/.
Недостатками известного носителя являются сложность его изготовления и недостаточная прочность из-за повышенной ломкости отрезков волокнистых элементов, подверженных тройному изгибу, что приводит к потере отрезков волокнистых элементов в процессе эксплуатации и, соответственно, к сокращению поверхности для иммобилизации биомассы и снижению грязеемкости носителя.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному является волокнистый носитель для иммобилизованной биомассы, включающий плетеный сердечник, состоящий из двух и более некорродирующих металлических проволок и двух синтетических нитей, и волокнистые элементы из полиамидных волокон различного диаметра и длины. При плетении сердечника вдоль его продольной оси на расстоянии не более трех диаметров полиамидных волокон образуют узлы одновременного вплетения и закрепления между некорродирующими металлическими проволоками радиальных отрезков волокнистых элементов /Патент РФ №2297985, C02F 3/10, 2007/.
Недостатками известного носителя являются недостаточно развитая удельная поверхность волокнистых элементов из полиамидных волокон круглого сечения различного диаметра и длины, а также невысокая прочность закрепления волокнистых элементов только между некорродирующими металлическими проволоками, что приводит к потере отрезков волокнистых элементов в процессе эксплуатации и сокращению поверхности для иммобилизации биомассы и, как следствие, к снижению грязеемкости носителя.
Технической проблемой, решение которой обеспечивается осуществлением изобретения, является создание носителя для иммобилизации биомассы для использования в загрузке для установок биологической очистки бытовых и промышленных сточных вод, а также на стадии доочистки.
Технический результат заключается в повышении прочности волокнистого носителя и в увеличении степени развития поверхности контакта волокнистого носителя с микроорганизмами, что приводит к повышению его грязеемкости.
Техническая проблема решается, а технический результат достигается за счет того, что в волокнистом носителе для иммобилизации биомассы, содержащем плетеный сердечник, состоящий из двух некорродирующих металлических проволок и двух синтетических нитей, с расположенными вдоль продольной оси плетеного сердечника узлами крепления волокнистых элементов в виде радиальных отрезков волокон, которые в средней части одновременно вплетены и закреплены между двумя некорродирующими металлическими проволоками, каждая некорродирующая металлическая проволока продублирована синтетической нитью, а в качестве отрезков волокон используют отрезки трощеной полистиловой нити прямоугольного сечения.
В частном случае в качестве синтетических нитей плетеного сердечника используют крученые полиамидные нити, предпочтительно крученые полиамидные крашеные нити.
Предпочтительно, что используют трощеную полистиловую крашеную нить, а также используют трощеную полистиловую нить с удельной разрывной нагрузкой не менее 745 мН/текс.
Выполнение узла крепления волокнистых элементов сдвоенными некорродирующей металлической проволокой и синтетической нитью придают волокнистому носителю прочность. Поскольку и металлическая проволока, и волокнистые элементы из трощеной полистиловой нити являются скользкими элементами волокнистого носителя, то за счет дублирования каждой некорродирующей металлической проволоки синтетической нитью, в частности крученой полиамидной крашеной нитью, исключается скольжение между проволокой и волокнистыми элементами, что усиливает фиксацию последних в узле крепления и предотвращает разрывы отрезков волокон, т.е. повышает прочность волокнистого носителя.
Использование в качестве отрезков волокон отрезков трощеной полистиловой нити прямоугольного сечения, состоящей из множества плоских нитей, соединенных без скручивания, позволяет создать максимально развитую поверхность, обеспечивающую максимальную концентрацию иммобилизованной биомассы.
Крашеные поверхности полистиловой и полиамидной нитей обладают повышенной адгезией, что способствует дополнительному повышению концентрации иммобилизованной биомассы.
Использование трощеной полистиловой нити с удельной разрывной нагрузкой менее 745 мН/текс. снижает прочность волокнистого элемента.
На чертеже приведено схематическое изображение поперечного сечения плетеного сердечника в узле крепления волокнистых элементов. Для большей наглядности соотношение между отдельными элементами изменены.
Плетеный сердечник волокнистого носителя в узле крепления волокнистых элементов из трощеной полистиловой нити 1 содержит две некорродирующие металлические проволоки 2, дублированные двумя синтетическими нитями 3.
В узле крепления плетеного сердечника середины отрезков волокнистых элементов из трощеной полистиловой нити 1 вплетают и закрепляют между двумя некорродирующими металлическими проволоками 2, каждая из которых дублирована синтетической нитью 3, затем вдоль продольной оси плетеного сердечника образуют новый узел крепления, в котором отрезки волокнистых элементов из трощеной полистиловой нити 1 снова вплетают и закрепляют между двумя некорродирующими металлическими проволоками 2, каждая из которых дублирована синтетической нитью 3, и так далее по всей длине волокнистого носителя. Таким образом, волокнистый носитель может быть изготовлен любой длины.
Используют предложенный волокнистый носитель в установках для биологической очистки бытовых и промышленных сточных вод, в частности, на стадии доочистки. Предложенный волокнистый носитель фиксируют на каркасе с образованием модулей загрузки для иммобилизации биомассы и погружают в емкости сооружений. Роль микроорганизмов заключается в их способности осуществлять биохимические превращения почти всех органических веществ естественного происхождения, в частности тех, которые находятся в растворенном состоянии в сточных водах. Используя в качестве питательной среды органические вещества, микроорганизмы растут, размножаются, перерабатывают органические вещества и выделяют в окружающую среду разнообразные конечные продукты, в частности, кислые, которые создают благоприятные условия для жизнедеятельности микрофлоры.
Так, например, в установках доочистки на поверхности волокнистого носителя формируется биопленка, на границе которой с обрабатываемой сточной водой создается контактная кислая среда, которая способствует доочистке обрабатываемых сточных вод от остаточных органических загрязнений в процессе фильтрации через иммобилизованную биомассу.
Предложенный волокнистый носитель может быть изготовлен любой длины и для хранения и транспортировки смотан на бобины или сложен в мотки, при этом приобретая компактную, слегка «сплющенную» форму. В процессе эксплуатации при нахождении в жидкой среде обрабатываемых сточных вод волокнистый носитель принимает обычную первоначальную форму с развитой поверхностью контакта.
Использование предложенного волокнистого носителя для иммобилизации биомассы повышенной прочности с развитой поверхностью, позволяющей повысить его грязеемкость, т.е. использовать более высокие концентрации микроорганизмов, приводит к повышению степени очистки бытовых и промышленных сточных вод от органических веществ, а также для фильтрации загрязнений на стадии доочистки.
Claims (5)
1. Волокнистый носитель для иммобилизации биомассы, содержащий плетеный сердечник, состоящий из двух некорродирующих металлических проволок и двух синтетических нитей, с расположенными вдоль продольной оси плетеного сердечника узлами крепления волокнистых элементов в виде радиальных отрезков волокон, которые в средней части одновременно вплетены и закреплены между двумя некорродирующими металлическими проволоками, отличающийся тем, что каждая некорродирующая металлическая проволока продублирована синтетической нитью, а в качестве отрезков волокон используют отрезки трощеной полистиловой нити прямоугольного сечения.
2. Волокнистый носитель по п. 1, отличающийся тем, что в качестве синтетических нитей плетеного сердечника используют крученые полиамидные нити.
3. Волокнистый носитель по п. 2, отличающийся тем, что в качестве синтетических нитей плетеного сердечника используют крученые полиамидные крашеные нити.
4. Волокнистый носитель по п. 1, отличающийся тем, что используют трощеную полистиловую крашеную нить.
5. Волокнистый носитель по п. 1, отличающийся тем, что используют трощеную полистиловую нить с удельной разрывной нагрузкой не менее 745 мН/текс.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018147028A RU2685332C1 (ru) | 2018-12-27 | 2018-12-27 | Волокнистый носитель для иммобилизации биомассы |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018147028A RU2685332C1 (ru) | 2018-12-27 | 2018-12-27 | Волокнистый носитель для иммобилизации биомассы |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2685332C1 true RU2685332C1 (ru) | 2019-04-17 |
Family
ID=66168441
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018147028A RU2685332C1 (ru) | 2018-12-27 | 2018-12-27 | Волокнистый носитель для иммобилизации биомассы |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2685332C1 (ru) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1500140A (en) * | 1974-06-19 | 1978-02-08 | Lerner B | Mass and/or heat transfer apparatus |
GB2093728A (en) * | 1981-02-20 | 1982-09-08 | Aaltosen Tehtaat Oy | Packing element for a biological filter or for use in mass transfer |
JPH02157094A (ja) * | 1988-12-07 | 1990-06-15 | Ebara Infilco Co Ltd | 回分式生物膜ろ過方法およびその装置 |
SU1540078A1 (ru) * | 1988-03-30 | 1991-04-30 | Макеевский Инженерно-Строительный Институт | Насадка дл массотеплообменных и реакционных аппаратов |
RU2049736C1 (ru) * | 1993-09-23 | 1995-12-10 | Залетова Нина Анатольевна | Загрузка для биологической очистки сточных вод |
DE19519325A1 (de) * | 1995-05-26 | 1996-11-28 | Zum Betrieb Von Autowaschanlag | Substratmaterial für einen Bioreaktor |
RU2182848C1 (ru) * | 2001-04-16 | 2002-05-27 | ООО "Фирма Экос" | Насадка для массообменных, преимущественно биореакционных аппаратов |
-
2018
- 2018-12-27 RU RU2018147028A patent/RU2685332C1/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1500140A (en) * | 1974-06-19 | 1978-02-08 | Lerner B | Mass and/or heat transfer apparatus |
GB2093728A (en) * | 1981-02-20 | 1982-09-08 | Aaltosen Tehtaat Oy | Packing element for a biological filter or for use in mass transfer |
SU1540078A1 (ru) * | 1988-03-30 | 1991-04-30 | Макеевский Инженерно-Строительный Институт | Насадка дл массотеплообменных и реакционных аппаратов |
JPH02157094A (ja) * | 1988-12-07 | 1990-06-15 | Ebara Infilco Co Ltd | 回分式生物膜ろ過方法およびその装置 |
RU2049736C1 (ru) * | 1993-09-23 | 1995-12-10 | Залетова Нина Анатольевна | Загрузка для биологической очистки сточных вод |
DE19519325A1 (de) * | 1995-05-26 | 1996-11-28 | Zum Betrieb Von Autowaschanlag | Substratmaterial für einen Bioreaktor |
RU2182848C1 (ru) * | 2001-04-16 | 2002-05-27 | ООО "Фирма Экос" | Насадка для массообменных, преимущественно биореакционных аппаратов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2384544T3 (es) | Reactor de biopelícula de membrana de flujo radial | |
US20040229343A1 (en) | Supported biofilm apparatus and process | |
US7303676B2 (en) | Supported biofilm apparatus and process | |
CN206033299U (zh) | 一种仿生碳纤维人工净水草 | |
CN102491498A (zh) | 生态碳纤维复合材料、其制备方法以及包括其的污水处理反应器 | |
EP2175944A2 (en) | A method and a device for removing contaminents from a fluid-material | |
RU2685332C1 (ru) | Волокнистый носитель для иммобилизации биомассы | |
CN2835232Y (zh) | 仿水草生物膜载体填料 | |
CN105084519A (zh) | 用于承载微生物的纤维束 | |
CA2458566A1 (en) | Membrane supported biofilm apparatus and process | |
JP4497646B2 (ja) | 水処理装置およびこれを備えた水処理システム | |
JP4502449B2 (ja) | 水処理装置およびこれを備えた水処理システム | |
JP2012045536A (ja) | 微生物担体を利用する汚水処理槽と汚泥抑制 | |
US4690849A (en) | Contact material for treating sewage of braided pile material | |
RU2751854C1 (ru) | Объемный носитель биомассы в установках очистки воды | |
CN111153502A (zh) | 伸缩式碳纤维生态草 | |
RU1836418C (ru) | Насадка биореактора дл очистки сточных вод | |
CN213569708U (zh) | 一种带有交替反洗功能的污水处理系统 | |
CN113666573A (zh) | 用于污水处理的生物膜载体、生物膜、污水处理设备 | |
KR100308807B1 (ko) | 오폐수처리용미생물접촉재 | |
RU2297985C2 (ru) | Волокнистый носитель для иммобилизованной биомассы в установках биохимической очистки сточных вод | |
RU134922U1 (ru) | Загрузочное устройство для биореактора | |
CN214611915U (zh) | 一种抑菌浓水网格 | |
KR19980033594A (ko) | 오폐수 처리용 유동상 미생물 접촉재 | |
KR100642143B1 (ko) | 하·폐수 처리용 미생물 접촉재 |