RU49525U1

RU49525U1 - BIOFILTER

Info

Publication number: RU49525U1
Application number: RU2005123693/22U
Authority: RU
Inventors: Д.С. Бушев; О.В. Дремов; В.Н. Козленко; М.В. Торжков
Original assignee: Ооо Торгово-Промышленное Объединение "Топол-Эко"
Priority date: 2005-07-26
Filing date: 2005-07-26
Publication date: 2005-11-27

Abstract

Полезная модель относится к биологической очистке сточных вод от взвешенных и растворенных органических веществ с применением микрофлоры и может быть использовано в сельском и коммунальном хозяйствах при очистке бытовых сточных вод. Биофильтр, содержащий загрузку из полимерной сетки с пучками волокон, согласно полезной модели, загрузка биофильтра закреплена на каркасном блоке из прямоугольных пластиковых рамок, скрепленных между собой в параллелепипед, при этом полимерная сетка закреплена на гранях и по высоте параллелепипеда в поперечных плоскостях, перпендикулярных его продольной оси. В предпочтительных вариантах выполнения, полимерная сетка закреплена в поперечных плоскостях, расположенных по высоте параллелепипеда, с шагом, составляющим не менее 15 мм.; полимерная сетка, расположенная в поперечных плоскостях, закреплена на каркасе и сетке, расположенной на гранях параллелепипеда; величина ячеек полимерной сетки составляет не более 10 мм. _*10 мм.; длина пучков полимерных волокон в ячейках полимерной сетки составляет не более шага закрепления полимерных сеток в поперечных плоскостях каркасного блока; в качестве материала для пластиковых рамок каркасного блока использован полипропилен.The utility model relates to the biological treatment of wastewater from suspended and dissolved organic substances using microflora and can be used in agriculture and public utilities for the treatment of domestic wastewater. A biofilter containing a loading from a polymer mesh with bundles of fibers, according to a utility model, the loading of the biofilter is fixed to the frame block of rectangular plastic frames fastened together in a parallelepiped, while the polymer mesh is fixed on the faces and the height of the parallelepiped in transverse planes perpendicular to its longitudinal axis. In preferred embodiments, the polymer network is fixed in transverse planes located along the height of the parallelepiped, with a pitch of at least 15 mm .; a polymer mesh located in the transverse planes is fixed to the frame and the mesh located on the faces of the box; the mesh size of the polymer mesh is not more than 10 mm. _* 10 mm .; the length of the bundles of polymer fibers in the cells of the polymer network is not more than the step of fixing the polymer networks in the transverse planes of the frame block; Polypropylene is used as a material for the plastic frames of the frame block.

Description

Полезная модель относится к биологической очистке сточных вод от взвешенных и растворенных органических веществ с применением микрофлоры и может быть использована в сельском и коммунальном хозяйствах при очистке бытовых сточных вод.The utility model relates to the biological treatment of wastewater from suspended and dissolved organic substances using microflora and can be used in agriculture and public utilities for the treatment of domestic wastewater.

Биофильтры представляют собой закрепленный на носителе биоценоз, состоящий из множества различных бактерий, простейших водорослей, грибов и др., связанных между собой в единый комплекс сложными взаимоотношениями (метабиоза, симбиоза и антагонизма). Очистка сточных вод биофильтрами проводится в аэробных и в анаэробных условиях. При очистке в анаэробных условиях сообщество микроорганизмов представлено одними бактериями. При очистке в аэробных условиях в сообществе микроорганизмов развиваются простейшие.Biofilters are a biocenosis fixed on a carrier, consisting of many different bacteria, protozoa, fungi, and others, interconnected into a single complex by complex relationships (metabiosis, symbiosis, and antagonism). Wastewater treatment with biofilters is carried out under aerobic and anaerobic conditions. When purified under anaerobic conditions, the community of microorganisms is represented by bacteria alone. When cleaned under aerobic conditions, protozoa develop in a community of microorganisms.

Известен биофильтр для очистки сточных вод в биологических прудах, в виде искусственных водоемов с глубиной не превышающей 1 м. В этих прудах биофильтр представляет собой водную растительность, способствующая снижению концентрации биогенных элементов и регулированию кислородного режима водоема, см. Кривошеин Д.А. и др. «Инженерная защита поверхностных вод от промышленных стоков», Учебн. пособие, М., Высшая школа, 2003 г. 241-248.A known biofilter for wastewater treatment in biological ponds, in the form of artificial ponds with a depth not exceeding 1 m. In these ponds, the biofilter is aquatic vegetation that helps to reduce the concentration of nutrients and regulate the oxygen regime of the reservoir, see Krivoshein D.A. and others. "Engineering protection of surface water from industrial effluents", Textbook. allowance, M., High School, 2003 241-248.

Недостатком указанного биофильтра является низкая окислительная способность, сезонность работы, потребность в больших территориях и др.The disadvantage of this biofilter is the low oxidizing ability, seasonality, the need for large areas, etc.

Наиболее близким аналогом, принятым за прототип полезной модели, является биофильтр в виде загрузки из полимерной сетки с пучками волокон. В процессе работы загрузка обрастает пленкой биоценоза. Сточная вода омывает неподвижный материал загрузки с биоценозом и очищается, см. RU №1731739, М. Кл. С 02 F 3/00, 89 г.The closest analogue adopted for the prototype of a utility model is a biofilter in the form of a load from a polymer network with bundles of fibers. In the process, the load is overgrown with a biocenosis film. Wastewater washes the stationary loading material with a biocenosis and is purified, see RU No. 1731739, M. Kl. S 02 F 3/00, 89 g.

Недостатком этого аналога является невысокая степень очистки, обусловленная сравнительно малой удельной рабочей поверхностью и, соответственно, малой скоростью массообмена.The disadvantage of this analogue is the low degree of purification, due to the relatively small specific working surface and, accordingly, the low mass transfer rate.

Технической задачей, решаемой полезной моделью является увеличение степени очистки за счет повышения удельной рабочей поверхности носителя с биоценозом и улучшения за счет этого массообмена.The technical problem solved by the utility model is to increase the degree of purification by increasing the specific working surface of the carrier with a biocenosis and improving due to this mass transfer.

Решение указанной задачи обеспечено тем, что биофильтр, содержащий загрузку из полимерной сетки с пучками волокон, согласно полезной модели, загрузка биофильтра закреплена на каркасном блоке из прямоугольных пластиковых рамок, скрепленных между собой в параллелепипед, при этом полимерная сетка закреплена на гранях и по высоте параллелепипеда в поперечных плоскостях, перпендикулярных его продольной оси. В предпочтительных вариантах выполнения, полимерная сетка закреплена в поперечных плоскостях, расположенных по высоте параллелепипеда, с шагом, составляющим не менее 15 мм.; полимерная сетка, расположенная в поперечных плоскостях, закреплена на каркасе и сетке, расположенной на гранях параллелепипеда; величина ячеек полимерной сетки составляет не более 10 мм. _*10 мм.; длина пучков полимерных волокон в ячейках полимерной сетки составляет не более шага закрепления полимерных сеток в поперечных плоскостях каркасного блока; в качестве материала для пластиковых рамок каркасного блока использован полипропилен.The solution to this problem is ensured by the fact that the biofilter containing the loading from the polymer network with fiber bundles, according to the utility model, the loading of the biofilter is fixed to the frame block of rectangular plastic frames fastened together in a parallelepiped, while the polymer grid is fixed on the edges and the height of the parallelepiped in transverse planes perpendicular to its longitudinal axis. In preferred embodiments, the polymer network is fixed in transverse planes located along the height of the parallelepiped, with a pitch of at least 15 mm .; a polymer mesh located in the transverse planes is fixed to the frame and the mesh located on the faces of the box; the mesh size of the polymer mesh is not more than 10 mm. _* 10 mm .; the length of the bundles of polymer fibers in the cells of the polymer network is not more than the step of fixing the polymer networks in the transverse planes of the frame block; Polypropylene is used as a material for the plastic frames of the frame block.

Техническим результатом от использования предложенной полезной модели является обеспечение создания простого в изготовлении и обслуживании эффективного биофильтра для установок, предназначенных для очистки бытовых сточных вод хозяйственно-фекального происхождения.The technical result from the use of the proposed utility model is to ensure the creation of an easy to manufacture and maintain an effective biofilter for plants designed for the treatment of domestic wastewater of economic and fecal origin.

Полезная модель иллюстрируется чертежами, где:The utility model is illustrated by drawings, where:

На фиг.1 показан общий вид каркаса для сетеобразной загрузки (аксонометрическая проекция);Figure 1 shows a General view of the frame for a network-shaped loading (axonometric projection);

на фиг.2 - общий вид каркаса с сетеобразной загрузкой и пучками волокон (вид сбоку);figure 2 is a General view of the frame with a network-shaped loading and bundles of fibers (side view);

на фиг.3 - общий вид блока сетеобразной загрузкой (аксонометрическая проекция).figure 3 is a General view of the block network-shaped loading (axonometric projection).

Биофильтр содержит каркасный блок в виде параллелепипеда 1, изготовленный из прямоугольных пластиковых рамок, скрепленных между собой. Загрузка биофильтра выполнена из полимерной сетки 2 с пучками волокон 3. Полимерная сетка 2, расположенная в поперечных плоскостях (перпендикулярно к граням параллелепипеда 1), закреплена как на ребрах, параллелепипеда так и на сетке, расположенной в гранях параллелепипеда. В местах скрепления сеток образуются узлы 4. В узлах сеток 2 закреплены пучки 5 из полимерных волокон. Длина пучков составляет не более 15 мм. и определяется шагом расположения по высоте параллелепипеда сеток 2, лежащие в поперечных плоскостях. Этот шаг I составляет не менее The biofilter contains a frame block in the form of a parallelepiped 1 made of rectangular plastic frames fastened together. The loading of the biofilter is made of polymer mesh 2 with bundles of fibers 3. Polymer mesh 2, located in the transverse planes (perpendicular to the faces of the parallelepiped 1), is fixed both on the edges of the parallelepiped and on the grid located in the faces of the parallelepiped. At the points of bonding of the nets, nodes 4 are formed. At the nodes of the nets 2, bundles 5 of polymer fibers are fixed. The length of the bundles is not more than 15 mm. and is determined by the pitch of the parallelepiped height of the grids 2 lying in the transverse planes. This step I is at least

15 мм. Опытным путем было установлено, что величина ячеек полимерной сетки должна составлять не более 10 мм. _*10 мм. В качестве материала для изготовления пластиковых рамок каркасного блока 1 целесообразно использовать полипропилен. Этот материал прочен, легко обрабатывается, относительно дешев и не поддается гниению. Срок использования этого материала составляет не менее 50 лет.15 mm It was experimentally established that the mesh size of the polymer mesh should be no more than 10 mm. _* 10 mm. As a material for the manufacture of plastic frames of the frame block 1, it is advisable to use polypropylene. This material is durable, easy to process, relatively cheap and resistant to decay. The term of use of this material is at least 50 years.

Работа биофильтра осуществляется следующим образом,The biofilter is as follows

Обычно биофильтр размещают в секциях соответствующей камеры очистной установки, при поступлении обрабатываемой сточной воды в которую, она омывает с сетчатую загрузку с биоценозом. В результате контакта биофильтра со сточной водой на сетчатой загрузке 2 с пучками волокон 5 образуется биопленка из иммобилизованных микроорганизмов. Высокая физиологическая активность прикрепленных микроорганизмов связана с интенсивной сорбцией на погруженных в сточную воду поверхностях сетеобразной загрузки органических веществ, ферментов, бактерий и особым расположением микроорганизмов на границе раздела фаз, выгодным с точки зрения энергетических затрат бактерий. Все вышеперечисленное приводит к увеличению стойкости прикрепленных микроорганизмов к неблагоприятным условиям среды, пролонгации действия и ускорению их метаболической деятельности. Обрабатываемая жидкость свободно обтекает нити сетки и закрепленные на ней пучки волокон, чем достигается (за счет развитой поверхности взаимодействия) необходимый массообмен между сточной водой и прикрепленными на поверхности сетеобразной загрузки микроорганизмами. При чрезмерном обрастании поверхности сетки 2 и пучков 5, излишняя биопленка отделяется от загрузки под действием гравитации и движения воды, и уносится током сточной воды. Этим обеспечивается саморегенерация биофильтра.Typically, the biofilter is placed in sections of the corresponding chamber of the treatment plant, when the treated wastewater enters it, it is washed with a net charge with a biocenosis. As a result of the contact of the biofilter with wastewater on the net charge 2 with bundles of fibers 5, a biofilm is formed from immobilized microorganisms. The high physiological activity of the attached microorganisms is associated with intensive sorption on the surfaces of the net-like loading of organic substances, enzymes, bacteria, and the special arrangement of microorganisms at the interface, which is advantageous from the point of view of the energy consumption of bacteria. All of the above leads to an increase in the resistance of attached microorganisms to adverse environmental conditions, prolongation of action and acceleration of their metabolic activity. The processed liquid flows freely around the net threads and bundles of fibers fixed on it, thereby achieving (due to the developed interaction surface) the necessary mass transfer between wastewater and microorganisms attached to the surface of the net-like loading. With excessive fouling of the surface of the grid 2 and bundles 5, the excess biofilm is separated from the load by gravity and the movement of water, and is carried away by the current of waste water. This ensures the self-regeneration of the biofilter.

Применение биофильтра с сетеобразной загрузкой и пучками волокон, позволяет достичь очистки сточной воды по БПК более 95%, по взвешенным веществам более 93%, по нитратам и фосфатам более 60% независимо от исходных величин показателей загрязнения сточных вод.The use of a biofilter with a network-like loading and bundles of fibers makes it possible to achieve wastewater treatment by BOD of more than 95%, of suspended solids of more than 93%, of nitrates and phosphates of more than 60%, regardless of the initial values of wastewater pollution indicators.

Claims

1. A biofilter containing a loading from a polymer mesh with bundles of fibers, characterized in that the loading of the biofilter is fixed to the frame block of rectangular plastic frames fastened together in a parallelepiped, while the polymer mesh is fixed on the faces and the height of the parallelepiped in transverse planes perpendicular its longitudinal axis.

2. The biofilter according to claim 1, characterized in that the polymer mesh is fixed in transverse planes located along the height of the parallelepiped, with a pitch of at least 15 mm.

3. The biofilter according to claim 1, characterized in that the polymer mesh located in the transverse planes is fixed to the frame and the mesh located on the faces of the box.

4. The biofilter according to claim 1, characterized in that the mesh size of the polymer mesh is not more than 10 mm × 10 mm.

5. The biofilter according to claim 2, characterized in that the length of the bundles of polymer fibers in the cells of the polymer network is not more than the step of fixing the polymer networks in the transverse planes of the frame block.

6. The biofilter according to claim 1, characterized in that polypropylene is used as the material for the plastic frames of the frame block.