RU86586U1 - Модульный элемент загрузки для биологической очистки природных и сточных вод (варианты) - Google Patents

Abstract

1. Модульный элемент загрузки для биологической очистки природных и сточных вод, содержащий жесткое основание, выполненное из параллельных металлических продольных прутков, образующих решетку, и носитель для иммобилизации микроорганизмов, выполненный из пенопласта с замкнутыми порами с плотностью меньше 1 г/см3 в виде отрезков шнура диаметром 5-50 мм, отличающийся тем, что жесткое основание снабжено, по меньшей мере, четырьмя вертикальными металлическими стойками с узлами крепления в верхней части, соединенными между собой металлическими прутками, параллельными основанию, с образованием жесткого каркаса в форме параллелепипеда, отрезки шнура изогнуты в средней части и прикреплены изогнутой частью к пруткам основания на расстоянии один от другого не менее 1,5 диаметров шнура, а концы отрезков шнура, расположенных по периметру основания, направлены вертикально вверх, охватывают металлические прутки, соединяющие вертикальные стойки, и скреплены попарно над этими прутками. ! 2. Модульный элемент по п.1, отличающийся тем, что жесткое основание снабжено параллельными металлическими поперечными прутками. ! 3. Модульный элемент по п.1 или 2, отличающийся тем, что отрезки шнура прикреплены изогнутой частью к пруткам основания узлами. ! 4. Модульный элемент по п.3, отличающийся тем, что в качестве узлов крепления жесткого каркаса используют карабины. ! 5. Модульный элемент загрузки для биологической очистки природных и сточных вод, содержащий жесткое основание, выполненное из параллельных продольных металлических прутков, образующих нижнюю решетку, и носитель для иммобилизации микроорганизмов, выполненный из пенопласта

Description

Группа полезных моделей относится к области водоочистки и может быть использована в установках и системах биологической очистки природных и сточных вод в аэробных и/или анаэробных условиях, а также в качестве фильтрующих загрузок для биологической доочистки сточных вод.

Известен модульный элемент загрузки биофильтра, состоящий из каркаса, выполненного из рам в виде параллелепипеда, на верхних гранях которого имеются пазы, в которых установлены верхние стержни с навернутыми на них листами полимерного волокнистого материала, закрепленного на стержнях струбцинами, а нижние части листов навернуты на нижние стержни и также закреплены на них струбцинами /Патент РФ на полезную модель №29492, C02F 3/04, 2003 г./.

Недостатком известного модульного элемента являются сложность его сборки, а также сложность и трудоемкость регенерации носителя для иммобилизации микроорганизмов - листов полимерного волокнистого материала, для регенерации которого требуется периодическое извлечение стержней с навернутыми на них листами полимерного волокнистого материала, их очисткой вне модульного элемента с последующим возвратом в модульный элемент или заменой на новые элементы.

Известны модульные элементы загрузки для биологической очистки сточных вод, состоящие из металлического каркаса и носителя для иммобилизации микроорганизмов, установленные или подвешенные в различных сооружениях биологической очистки природных и сточных вод /патенты РФ №2063933, C02F 3/04, 1996 г.; №2091332, C02F 3/04, 1997 г.; №2095320, C02F 3/04,1997 г. и другие/.

Недостатками этих элементов являются сложность и трудоемкость их изготовления, а также сложность регенерации носителя для иммобилизации микроорганизмов.

Известна модульная загрузка для биофильтра, содержащая объемные пористые элементы, образующие очистной слой со сквозными каналами в сквозном или ячеистом контейнере. Контейнер выполнен из стоек, объединенных вверху ригелем с продольными и поперечными силовыми элементами, а внизу - днищем с продольными и поперечными силовыми балками с прозорами, и крышки, установленной с возможностью обеспечения поджатия пористых элементов в очистном слое друг к другу и к днищу /патент РФ №2026828, C02F 3/04.1995 г./.

Недостатками этого устройства является нестабильность биологической очистки в процессе его эксплуатации из-за отсутствия регенерации объемных элементов, что приводит к периодическому самопроизвольному выносу отработанной биопленки сточной водой в специальные отстойники, что затрудняет управление процессом очистки сточных вод.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предложенной модульной загрузке для биологической очистки сточных вод, является загрузка, содержащая жесткое основание, выполненное в виде параллельно расположенных металлических стержней, образующих решетку, к которым одним концом прикреплен носитель для иммобилизации микроорганизмов, выполненный из пенопласта с замкнутыми порами и плотностью менее единицы в виде отрезков шнура диаметром 5-50 мм, на расстоянии между осями рядом расположенных шнуров не менее 1,5 диаметра шнура, причем расстояние между прутками решетки составляет не менее 1,5 диаметра шнура /патент РФ №2049736, C02F 3/04.1995 г./.

Недостатками этой загрузки являются сложность монтажа блока носителя в заводских условиях, неудобство транспортировки готовых модульных элементов носителя, а также сложность эксплуатации емкости, оборудованной носителем, при ее опорожнении.

Задача предложенного технического решения заключается в создании простого и надежного в эксплуатации и удобного для транспортировки модульного элемента загрузки для биологической очистки природных и сточных вод.

Технический результат от использования предложенной загрузки заключается в интенсификации процесса биологической очистки за счет повышения эффективности использования поверхности загрузки, а также в упрощении ее эксплуатации при проведении технологических промывок емкостных сооружений за счет сохранения объемных параметров элемента загрузки.

Поставленная задача по первому варианту решается, а технический результат достигается за счет того, что в модульном элементе загрузки для биологической очистки природных и сточных вод, содержащем жесткое основание, выполненное из параллельных продольных металлических прутков, образующих решетку, и носитель для иммобилизации микроорганизмов, выполненный из пенопласта с замкнутыми порами с плотностью меньше 1 г/см³ в виде отрезков шнура диаметром 5-50 мм, жесткое основание снабжено, по меньшей мере четырьмя, вертикальными металлическими стойками с узлами крепления в верхней части, соединенными между собой металлическими прутками, параллельными основанию, с образованием жесткого каркаса в форме параллелепипеда, отрезки шнура изогнуты в средней части и прикреплены изогнутой частью к пруткам основания на расстоянии один от другого не менее 1,5 диаметров шнура, а концы отрезков шнура, расположенных по периметру основания, направлены вертикально вверх, охватывают металлические прутки, соединяющие вертикальные стойки, и скреплены попарно над этими прутками.

Предпочтительно, что жесткое основание снабжено параллельными металлическими поперечными прутками.

Предпочтительно также, что отрезки шнура прикреплены изогнутой частью к пруткам основания узлами.

В частном случае, в качестве узлов крепления жесткого каркаса используют карабины.

Поставленная задача по второму варианту решается, а технический результат достигается за счет того, что в модульном элементе загрузки для биологической очистки природных и сточных вод, содержащем жесткое основание, выполненное из параллельных продольных металлических прутков, образующих нижнюю решетку, и носитель для иммобилизации микроорганизмов, выполненный из пенопласта с замкнутыми порами с плотностью меньше 1 г/см³ в виде отрезков шнура диаметром 5-50 мм, жесткое основание снабжено, по меньшей мере, четырьмя вертикальными металлическими стойками с узлами крепления в верхней части, соединенными между собой металлическими прутками, параллельными основанию, с образованием жесткого каркаса в форме параллелепипеда, и верхней решеткой, образованной параллельными между собой металлическими прутками, параллельными пруткам основания, отрезки шнура изогнуты в средней части и прикреплены изогнутой частью к пруткам жесткого основания на расстоянии один от другого не менее 1,5 диаметров шнура, а концы отрезков шнура направлены вертикально вверх, охватывают металлические прутки верхней решетки и скреплены попарно над этими прутками.

Предпочтительно, что жесткое основание (нижняя решетка) и верхняя решетка снабжены параллельными металлическими поперечными прутками.

Предпочтительно также, что отрезки шнура прикреплены изогнутой частью к пруткам основания (нижней решетки) узлами.

Отрезки шнура изогнутой частью могут быть прикреплены к пруткам основания узлами.

В частном случае, в качестве узлов крепления жесткого каркаса используют карабины.

Модульные элементы загрузки для биологической очистки природных и сточных вод могут быть размещены в аэробных, в анаэробных, а также анаэробно-аэробных камерах (секциях) установок или сооружений биологической очистки.

Варианты предложенных технических решений поясняются чертежами.

На Фиг.1 схематически изображен модульный элемент загрузки по первому варианту исполнения, размещенный в аэробной камере установки для биологической очистки сточных вод. На Фиг.2 схематически изображен модульный элемент загрузки по второму варианту исполнения, размещенный в анаэробной секции станции биологической очистки сточных вод.

Модульный элемент загрузки для биологической очистки 1 (Фиг.1), состоящий из жесткого основания 2, выполненного из параллельных между собой продольных металлических прутков с образованием решетки, и носителя для иммобилизации микроорганизмов, выполненного из пенопласта с замкнутыми порами с плотностью меньше 1 г/см³ в виде отрезков шнура 3, изогнутых в средней части и прикрепленных изогнутой частью к пруткам основания 2 на расстоянии один от другого не менее 1,5 диаметра шнура. Жесткое основание 2 снабжено четырьмя вертикальными стойками 4 с узлами крепления 5 в верхней части, стойки 4 соединены между собой металлическими прутками 6 с образованием каркаса в форме параллелепипеда. Отрезки шнура 3, расположенные по периметру основания 2, направлены вертикально вверх, охватывают металлические прутки 6 соединяющие вертикальные стойки 4, и скреплены попарно над прутками 6 с образованием «корзины» для удержания внутренних отрезков шнуров в пределах габаритов модульного элемента носителя. Модульный элемент 1 установлен в аэробной камере 7 с аэратором 8 и верхними балками 9 и закреплен на балках 9 узлами крепления 5 вертикальных стоек 4, выполненными из карабинов.

Расстояние между прутками основания не должно быть менее 1,5 диаметров шнура, поскольку уменьшение этого расстояния приводит к заиливанию модуля и снижению степени очистки.

Модульный элемент по первому варианту исполнения работает следующим образом.

При монтаже модульного элемента загрузки 1 в аэробной камере 7 в отсутствии жидкой среды отрезки шнура 3, скрепленные попарно над металлическими прутками 6, соединяющими между собой вертикальные стойки 4, и жесткое основание 2 образуют «корзину». Отрезки шнура 3, скрепленные попарно над металлическими прутками 6, повисают на них, а отрезки шнура 3, прикрепленные изогнутой частью к пруткам основания 2, располагаются в пределах «корзины» на основании 2. В аэробную камеру 7 подают иловую смесь, которая заполняет, а затем протекает через камеру 7, в которой на верхних балках 9 посредством карабинов 5 установлен модульный элемент загрузки для биологической очистки 1 (носитель для иммобилизованной микрофлоры). В камеру 7 подают воздух через аэратор 8, расположенный у дна камеры 7 под модульным элементом 1. В заполненной водной средой (иловой смесью) камере 7 под воздействием архимедовой силы выталкивания отрезки шнура 3, материал которых имеет положительную плавучесть, устанавливаются вертикально. В камере 7 происходит процесс биологической очистки с участием иммобилизованной на носителе микрофлоры. Под воздействием выделяющихся аэратором 8 пузырьков воздуха, отрезки шнура 3 совершают небольшие колебательные движения, что препятствует зарастанию носителя и способствует его регенерации. При необходимости опорожнить камеру 7, иловую смесь выводят из нее, отрезки шнура 3, прикрепленные изогнутой частью к пруткам основания 2, оседают на жесткое основание 2, выполненное из параллельных между собой продольных металлических прутков с образованием решетки, но остаются в пределах «корзины», образованной внешним контуром отрезков шнура 3, скрепленных попарно и повисших на металлических прутках 6, соединяющих между собой вертикальные стойки 4 модульного элемента загрузки 1.

За счет использования такой конструкции модульного элемента для биологической очистки природных и сточных вод интенсифицируется процесс биологической очистки и упрощается эксплуатация сооружений.

Модульный элемент загрузки для биологической очистки 1 (Фиг.2), состоящий из жесткого основания 2, выполненного из параллельных между собой продольных металлических прутков с образованием нижней решетки, и носителя для иммобилизации микроорганизмов, выполненного из пенопласта с замкнутыми порами с плотностью меньше 1 г/см³ в виде отрезков шнура 3, изогнутых в средней части и прикрепленных изогнутой частью к пруткам основания 2 на расстоянии один от другого 1,5 диаметра шнура. Жесткое основание 2 снабжено четырьмя вертикальными стойками 4 с узлами крепления 5 в верхней части, стойки соединены между собой металлическими прутками 6 с образованием каркаса в форме параллелепипеда и верхней решеткой 10, образованной параллельными между собой продольными металлическими прутками и параллельной основанию 2. Концы отрезков шнуров 3 направлены вертикально вверх, охватывают металлические прутки верхней решетки 10 и скреплены над ними попарно. Модульный элемент 1 установлен в анаэробной камере 11 с перемешивающим устройством 12 и верхними балками 9 и закреплен на балках 9 узлами крепления 5 (карабинами) вертикальных стоек 4.

Расстояние между прутками основания не должно быть менее 1,5 диаметров шнура, поскольку уменьшение этого расстояния приводит к заиливанию модуля и снижению степени очистки.

Модульный элемент работает следующим образом.

При монтаже модульного элемента загрузки 1 в анаэробной камере 11 в отсутствии жидкой среды отрезки шнура 3, прикрепленные изогнутой частью к пруткам основания 2, а в верхней части скрепленные попарно над металлическими прутками верхней решетки 10, повисают на прутках верхней решетки. В анаэробную камеру 11 подают иловую смесь, которая заполняет, а затем протекает через камеру 11, в которой на верхних балках 9 посредством карабинов 5 установлен модульный элемент загрузки для биологической очистки 1 (носитель для иммобилизованной микрофлоры). В камере 11 осуществляют перемешивание перемешивающим устройством 12, расположенным у дна камеры 11 под модульным элементом 1. В заполненной водной средой (иловой смесью) камере 11 под воздействием архимедовой силы выталкивания отрезки шнура 3, материал которых имеет положительную плавучесть, всплывают. В анаэробной камере 11 происходит процесс биологической очистки с участием иммобилизованной на носителе микрофлоры. Под воздействием вихревых потоков, возникающих при перемешивании, отрезки шнура 3 совершают небольшие колебательные движения, что препятствует зарастанию носителя и способствует его регенерации. При необходимости опорожнить камеру 11, иловую смесь сбрасывают, отрезки шнура 3 остаются висящими на верхней решетке 10.

Таким образом, предложенные технические решения позволяют упростить монтаж и эксплуатацию модульных элементов загрузки для иммобилизации микроорганизмов при одновременном повышении степени очистки воды и снижении стоимости модульных элементов за счет возможности заводского исполнения модулей различной конфигурации для использования в установках и сооружениях различной производительности.

Claims (9)

1. Модульный элемент загрузки для биологической очистки природных и сточных вод, содержащий жесткое основание, выполненное из параллельных металлических продольных прутков, образующих решетку, и носитель для иммобилизации микроорганизмов, выполненный из пенопласта с замкнутыми порами с плотностью меньше 1 г/см³ в виде отрезков шнура диаметром 5-50 мм, отличающийся тем, что жесткое основание снабжено, по меньшей мере, четырьмя вертикальными металлическими стойками с узлами крепления в верхней части, соединенными между собой металлическими прутками, параллельными основанию, с образованием жесткого каркаса в форме параллелепипеда, отрезки шнура изогнуты в средней части и прикреплены изогнутой частью к пруткам основания на расстоянии один от другого не менее 1,5 диаметров шнура, а концы отрезков шнура, расположенных по периметру основания, направлены вертикально вверх, охватывают металлические прутки, соединяющие вертикальные стойки, и скреплены попарно над этими прутками.

2. Модульный элемент по п.1, отличающийся тем, что жесткое основание снабжено параллельными металлическими поперечными прутками.

3. Модульный элемент по п.1 или 2, отличающийся тем, что отрезки шнура прикреплены изогнутой частью к пруткам основания узлами.

4. Модульный элемент по п.3, отличающийся тем, что в качестве узлов крепления жесткого каркаса используют карабины.

5. Модульный элемент загрузки для биологической очистки природных и сточных вод, содержащий жесткое основание, выполненное из параллельных продольных металлических прутков, образующих нижнюю решетку, и носитель для иммобилизации микроорганизмов, выполненный из пенопласта с замкнутыми порами с плотностью меньше 1 г/см³ в виде отрезков шнура диаметром 5-50 мм, отличающийся тем, что жесткое основание снабжено, по меньшей мере, четырьмя вертикальными металлическими стойками с узлами крепления в верхней части, соединенными между собой металлическими прутками, параллельными основанию, с образованием жесткого каркаса в форме параллелепипеда, и верхней решеткой, образованной параллельными между собой продольными металлическими прутками, параллельными пруткам жесткого основания, отрезки шнура изогнуты в средней части и прикреплены изогнутой частью к пруткам основания на расстоянии один от другого не менее 1,5 диаметров шнура, а концы отрезков шнура направлены вертикально вверх, охватывают металлические прутки верхней решетки и скреплены попарно над этими прутками.

6. Модульный элемент по п.5, отличающийся тем, что жесткое основание снабжено параллельными металлическими поперечными прутками.

7. Модульный элемент по п.6, отличающийся тем, что верхняя решетка снабжена параллельными металлическими поперечными прутками.

8. Модульный элемент по п.5, или 6, или 7, отличающийся тем, что отрезки шнура прикреплены изогнутой частью к пруткам основания узлами.

9. Модульный элемент по п.8, отличающийся тем, что в качестве узлов крепления жесткого каркаса используют карабины.