SU1611894A1 - Биотенк - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике очистки концентрированных сточных вод и может быть использовано дл  очистки производственных стоков с высоким содержанием органических загр знений и аммиачных форм азота, например дл  очистки навозосодержащих сточных вод. Цель - повышение эффективности использовани  биотенка за счет более полного разрушени  органических загр знений. Биотенк содержит корпус 1, разделенный на коаксиально расположенные первичный деструктор 2, вторичный деструктор 4, оснащенный пневмоаэратором 19, вторичный и третичный отстойники 3 и 5, причем последний св зан с вторичным деструктором 4, трубопроводы подачи исходной 18 и удалени  очищенной жидкости 22. Первичный деструктор 2 св зан с трубопроводом 18 подачи исходной жидкости посредством циркул ционной трубы 8, соединенной с накопительным лотком 10. Лоток расположен в снабженной теплообменником 33 вторичном отстойнике 3, с которым первичный деструктор 2 св зан в придонной части посредством перепускного окна 20, а их газоаккумулирующие камеры св заны газодинамической трубой 13. Водослив расположен над кромкой накопительного лотка 10, св зывающего вторичный отстойник 3 с периферийно расположенным вторичным деструктором 4, который сообщен с третичным отстойником 5 в придонной части посредством перепускного окна 20. Циркул ционна  труба расположена в верхней части третичного отстойника 5. Сборный лоток 21 осветленной жидкости имеет трубопровод дл  ее удалени . Отстойники 3 и 5 св заны между собой посредством телескопического питател  23 с возможностью регулировани  входного и выходного отверстий по высоте. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

рзсположеи над кромкой накопительного лотка 10, св зывающего вторичный отстойник 3 с периферийно расположенным вторичным деструктором 4, который сообщен с третичным-ОТСТОЙНИКОМ 5 в придонной част  посредством перепускного окна 20, Циркул ционна  труба расположена в верхней части третичного отстойника 5, Сборньш лоток 21 осветленной жидкости имеет трубопровод дл  ее удалени . Отстойники 3 и 5 св заны мелсду собой посредством телескопического питател  23 с возможностью регулировани  входного и выходного отверстий по высоте. 3 з,п, ф--лы 2 ил.

Изобретение относитс  к технике очистки концентрированньпс сточных |Вод и быть использовано дл  ачистки производственных стоков с высоким содержанием органических за- гр зиезпш п йМ1 ;илчиых форм азота, например дл  очистки -навозосодержащих сточных }юд.

Цель изобретени51 -- повышение эй™ фективности использовани  биотенка I за счет полного разложени  органичес- I ких загр знений.

: На фигс 1 изображен биотенк, про- jдольный разрез; на фиг„ 2 разрез

I.A-A на фиг, 1 „

I Биотенк представл ет собой корпус 13 разделенньш на коаксиально распо- рюженные центральный герметичный анаэробный первичный деструктор 2,, герме тич ный анаэробны вторичный отстой-ник 3, периферийно расположенньй аэ- ;робный вторичный деструктор 4 и рас- ;положеыный между ними и вторичным отстойником 3 третичный отстойник 5. Первичный 2 и вторичный 3 деструкторы |заполнены г- атериалом 6 дл  фиксации бактерий.

Первичный деструктор 2 соединен с вторичньи- отстойниког 3 в нижней части посредством перепускного окна У, а в верхней - циркул ци:онной трубой 8 с обратным клапаном 9, при этом труба 8 отходит от закрепленного во вторичном отстойнртке 3 накопительного лотка 10, а входное отвер стие 11 трубы S расположено по уровню дниша лотка 10 9d паргшлельно крьишсе 12 биотенка. Горизонтальна  крыижа 12 биотенка перекрывает первннный деструктор 2 и вторичный отстойник 3, Первичный деструктор 2 снабжен U-образной газодинамической трубой 13,, одно плечо 14 которой расположено по уровню днища 15 дотка 10s а другое плечо в два раза большее, расположено во вторичном отстойнике 3 не нижЬ уровн  водослива 17, Накопктельниш лоток 10 св 1 .5

20

0

5

0

5

0

5

зан с трубопроводом 18 подачи исходной лсидкости.

Вторичный деструктор 4, оборудованный пневмоаэратором 19, в нижней части соединен перепускным окном 20 с третичным отстойником 5, Последний 3 верхней части оборудован сборным лотком 21 осветленной жидкости, к которому присоединен трубопровод 22 удалени  очищенной }шдкости, и питателем 23, выполненным в виде телескопической трубы, входной патрубок 24 которой расположен между уровн ми днища сборного лотка 21 и днища накопител  25, а выходной патрубок 26 расположен в придонной части вторичного отстойника 3, Питатель 23 имеет обратный лслапан 27, Уровень распело- .женин входного патрубка 24 и выходного патрубка 26 регулируетс  штоками 28 и 29.Накопитель 25 соединен с вторичным деструктором 4 посредством рециркул ционных каналов 30, выполненных с аналогичным дл  циркул ционного канала 8 обратныгта клапа- над Ш 31, Верхн   кромка 32 сборного лотка 21 расположена над верхней кромкой накошттел  25, Вторичный отстойник 3 оснащен теплообменником 33.., а в крьпгже 12 над вторичньпч отстойником шхтеетс  газовод 34. Дл  удалени  оседающего осадка вторичный и третичный отстойники оборзгдованы трубопровода- г-ш; 35 опорожнени , ,Дл  подачи воздуха к пневм.оазратору присоединен воздуховод 36„Выдел ющийс  в первичном дестрз -кторе биогаз собираетс  в газо- аккуг улирующей камере 3.7.

Биотенк работает следующим образом ,, „

Исходна  Ж1едкость по трубопроводу 18 поступает в накопительный лоток 10 и через циркул ционный канал 8 подаетс  в верхнюю часть герметичного анаэробного первичного деструктора 2, Опуска сь вш-аз очищаема  ткидкость

контактирует с.микроорганизмами

за

51fi1

крепленными на бактериофиксирующем материале 6 деструктора 2, которые интенсивно разрутчают органические загр знени , содержаищес  в исходной жидкости. Образующийс  в результате анаэробного разрушени  органического вещества биогаз собираетс  в газоак- кумулирующей камере 37, а жидкость из первичного деструктора 2 вытесн етс  через перепускное окно 7 во вто- ричньш отстойник 3. По мере повышени  уровн  жидкости во вторичном отстойнике 3, где происходит дображивание органических загр знений свободнопла- ваюи1ими анаэробны ш микроорганизмами накопительный лоток 10 наполн етс  осветленной и выравненной по температуре до заданного значени  теплообменником 33 жидкостью до уровн  водослива 17 и поступает в верхнюю часть вторичного деструктора 4, где интенсивно аэриру сь пневмоаэратором 19, опускаетс  вниз и через перепускное окно 20 входит в третичный отстойник 5.

Уровень жидкости в третичном отстойнике 5 поднимаетс  до верхней кром1ш 32 сборного лотка 21, откуда по трубопроводу 22 выводитс  из бйо- тенка. Во вторичном деструкторе происходит глубока  аэробна  доочистка очищенной жидкости с подкислением среды за счет нитрифика1ши аммонийного азота, образующегос  при анаэробном разложении органических загр знений в первичном деструкторе 2 и вторичном отстойнике 3, протекающа  в слабощелочной среде.

По мере повьш1ени  давлени  газа в газоаккумулирующей камере 37 и поижени  уровн  жидкости в первичном деструкторе 2 до нижней кромки U-об- разной газодинамической трубы 13 столб жидкости из плеча 14 перемещаетс  в плечо 16, полностью заполн   его, благодар  тому, что оно в.два раза бсльще плеча 14. В это врем  давление газа в газоаккумулирующей камере 37 уравновешиваетс  давлением столба жидкости в плече 16 газодинамической трубы 13. При дальнейгчем накоплении газа в газоакку гулирующей камере, продуцируемого анаэробными микроорганизмами, закрепленными на биофиксирующем материале 6 в первичном деструкторе 2, столб жидкости з плеча 16 вытесн етс  во вторичный отстойник по аналогии с работой эрифтов , и газ через газодинамическую

0

8946

трубу 13 поступает за счет избыточного давлени  в газоакк кулирующей камере 37 во вторичный герметичный отстойник 3, откуда по газоводу 34 отводитс  по назначению.

При снижении давлени  газа в газо- аккумулируюией камере 37 исходна  жидкость в смеси с частью отстоенной жидкости из накопительного лотка ТО через циркул ционную трубу 8 поступает в первичньм деструктор за счет воздействи  образующейс  разности давлений со стороны первичного деструк-

с тора и вторичного отстойника на обратный клапан 9, открываютчийс  в сторону выходного отверсти  11. Кроме того, часть Ш1ДКОСТИ из вторичного отстойника 3 в первичны; десгрукто)

0 2 поступает также через перепускное окно 7, благодар  уровни жидкости в первичкоь деструк торе 2 : вторичном отстойнике 3 .выравниваютс . По мере далышт ыего продуциро5 биогаза п попммани.  давлел-и  в камере 37 поступивша  из .четка 10 смесь исходноГ и осБетлен юй жидкости перемещаетс  в шгжтою часть деструктора 2. омыва  прикрепленп- т ;1- на биоQ фиксирующем материа пе 6 апаэробпуто микрос1хпору. Таким oбpaзo : o6ecnetu-i- ваетс  рег иркул щш термостап-ирова-г- ной и нейтрализованной во вторичном отстойнике 3 о чшцаемой з сидкости в первичный деструктор 2 и перемелппза- ние брод 1цего в деструкторе 2 По мере повышен 1  давлени  газа в газоаккут гулирующой 37 операци  рециркул т .п повтор етс , В то же врем  обрат 1Ь Й гслапап 9 трубм 8 за счет обратного действи  давлени  в нап эаБлепии накопителтзного лотка 10 закрывает сечение циркул ционного канала 8, исключа  возможность выхода через него биогаза о С этой же целью выходное отверстие трубы 8 расположено горизонтально по направлению к крьаике 12 биоте51ка, что позвол ет содержать над ним определеплый газонепроницаемый уПЛОТЯЯЮиГИЙ Об7)ем

5

0

ко с ти.

Понижение фовп  жидкости во вторичном отстойнике 3 во врем  ре1;ирку- л ционного цикла способствл ет попада- нию в него о-шщеннозг осветленной и подкисленной йС1:дкости из третичного отстойника 4 че1;ез питатель 23, вы- полненньш в виде Т(2лескоп1 ческой трубы, причем объем рециркулируемого

кислотного потока из третичного от- стрйника регулируетс  путем вертикаль но)го перемещени  входного патрубка 24 пи гател  23 штоком 29, а врем  кон- 1даслотного потока с щелочной жидкостью во вторичном отстойнике ре- гу{пируетс  путем вертикального пере- меЬени  выходного патрубка 26, оборудованного обратным клапаном 27, исклю чавищм попадание очищаемой жидкости из вторичного отстойника 3 в третичный отстойник 5, мину  вторичный деструктор 4 и штоком 28. Осветленна  подкисленна  жидкость из третичного отстойника 5, смешива сь с осветл емой жидкостью во вторичном отстойнике 3, снижает ее щелочность и тем сгособствует переводу растворенного a миaкa5  вл ющегос  сильным ингиби- тсром биологических реакций, в аммо- Н1-ЙНЫЙ азот, что интенсифицирует про- ц€|сс анаэробной деструкции органичес- кс|го вещества в первичном .деструкторе и|вторичном отстойнике,

I При понижении уровн  жидкости в Т1))етичном отстойнике 5 за счет того, она перетекает по питателю 23 во вторичный отстойник 3. возникает дви- ж(ние жидкости из вторичного деструк- тфра 3 через перепускное окно 20 в Т1|)етичный отстойник 5. В это врем  образуетс  перепад уровней лсидкости В:накопителе 25 и вторичном деструк- тЬре 4, За счет этого обратные клапаны 31 открываютс  и жидкость устрем- лйетс  по водоводам в деструктор 4, При опорожнении накопител  25 клапаны вйовь закрываютс ;. После очередного наполнени  вторичного 3 и третичного 5 отстойников и деструктора 4 технологический процесс возобновл етс .

Предлагаема  конструкци  биотенка обеспечивает нар ду с глубокой очисткой концентрированных стоков за счет интенсификации де тельности прикреп- Л1енного биоценоза эффективную, утили- зiaцию деструктированного органического вещества жидкости в форме биогаза с бразующегос  в первичном деструкторе , с содержанием метана 65-70% и ч егшотворной способностью 23 кДж/г. Утилизируемъ й биогаз используетс  до  термостатировани  жидкости в пер йичном деструкторе, доведени  температуры жидкости до термофильного уро Н . При этом биотенк обеспечивает Полную дегельм11нтизаццю„ обеззараживание стока при минимальных дополни- тельных затратах энергии..

0 5

5

0

5

Предлагаем1 й биотенк позвол ет обрабатывать стоки с высоким содержанием аммонийных солей,, так сак наличие питател , за счет которого происходит рециркул ци  глубоко очип;енного стока, где при этом присутствует значительное содержание нитридов, нитратов, а реакци  среды кисла , во вторичный отстойник, в результате чего щелочной сток после первичного деструктора нейтрализуетс , а растворенный свободный аммиак переходит в малотоксичный при определенной концентрации аммоний В этом случае активность мета- ногенного биоценоза в первичном деструкторе резко увеличиваетс  о Эффект очистки и выход биогаза возрастают, что обеспечивает, кроме того, снижение затрат энергии на обеззараживание и дегельминтизацию стока„

Конструктивное решение биотенка дает возможность осухцествл ть перемешивание обрабатываемых стоков в первичном деструкторе и рециркул цию стока из вторичного и третичного соответственно в первичный и вторичный деструкторы без затрат энергии, с использованием простой и надежной в работе систег-1ы удалени  продуцируемого в первичном деструкторе биогаза„

Оборудование вторичного и третичного реакторов соответственно накопительным лотком и накопителем с цир- кул ционньм каналом и водов одat-ш увеличивает компактность биотенка,; так как высота комплектуюпщх сооружений по мере удалени  от центра первичного деструктора не уменьшаетс  на величину потерь в магистрал х, а остаетс  посто нной или, при необходимости5 увеличиваетс ,: Оптимизаци  работы би;о- ценоза в деструкторах и использование в них бактериально фиксирующей загрузки повышает глубину очистки,, сокращает длительность обра.ботки или уве- .ГЕИЧивает производительность аппарата,

Биотенк надежен в работе, не требует использова:н:и  средств механизации и автоматизации. Отсутствие ка- кнх-либо механр ческих движурщкс  или вращаюш гхс  средств повьичает надежность конструкции. Биотенк может быть использован дл  оч лстки концентрированных сточных вед, сточньгх вод с значительным содержанием аммоний- . ного азота, сточн 51х вод от животноводческих предпри тий, птицефабрик,.

91

Claims (4)

1. Биотенк, включающий корпус, разделенный на коаксиально расположенные первичный деструктор, вторич- ный деструктор, оснащенный пневмо- аэратором, вторичный и третичный отстойники , из которых последний соединен с вторичным деструктором, трубопроводы подачи исходной и удалени  очиг1енной жидкости, отличающийс  тем, что, с целью повьше- ни  эффективности его использовани  за счет более полного разрушени  органических загр знений, центрально расположенный первичный деструктор снабжен соединенной с трубопроводом подачи исходной жидкости циркул ционной трубой с накопительным лотком, вторичный отстойник снабжен теплообменником и в йем расположен накопительный лоток, в придонной части первичного деструктора выполнено пере- пускно.е окно, сообщающее его с вторич ным отстойником, биотенк снабжен газоаккумулирзтащей камерой с U-образ- ной газодинамической трубой, выполненной из двух неравных плечей, меньшее плечо расположено в первичном деструкторе на уровне днища накопительного лотка а другое, большее

894

10

плечо - во вторичном отстойнике вблизи водослива, соедин ющего его с вторичным деструктором, в придонной част ти последнего выполнено перепускное окно, сообщенное с третичным отстойником , который снабжен циркул ционной трубой со сборным лотком осветленной жидкости, при этом биотенк снабжен телескопическим питателем с входным патрубком, расположенным в третичном отстойнике между днищами накопительного и сборного лотков, а выходной патрубок - в придонной части вторичного отстойника с возможностью вертикального перемещени .

2.Биотенк по п.1, о т л и ч а ю- щ и и с   тем, что первичный и вторичный деструкторы снабжены материалом дл  фикcaцшi микроорганизмов,

3.Биотенк по пп. 1 и 2, о т л и- чающийс  тем, что хдаркул цион- ные трубы, соед11н ющие вторичный отстойник с первичным деструктором и третичньш отстойник с вторичным де- структором,.выполнены U-образными, а их выходы снабжены обратнь&п клапа- HajsM,

4.Биотенк по пп. 1 - 3, о т л и- чающийс  тем, что он снабжен газоотвод щей трубой, установленной

в. крьшке над вторичным отстойником.

Фиг. 2