ДИСКОВЫЙ БИОФИЛЬТР-ОТСТОЙНИК Российский патент 1994 года по МПК C02F3/06 

Изобретение относится к биотехнологии очистки сточных вод, содержащих органические загрязнения, и может быть использовано на локальных очистных сооружениях предприятий агропромышленного комплекса.

Известно устройство для очистки сточных вод, состоящее из корпуса, вала с дисками, наклонных зубьев, плотно прилегающих к дискам в момент очистки их от биопленки, двигателя с редуктором, приводящим во вращение вал и шнек, расположенный в нижней полуцилиндрической части корпуса и служащий для удаления биопленки на другой шнек, который отводит выпавшую биопленку от группы данных устройств на дальнейшую обработку.

Недостатком известной конструкции является недостаточно эффективное разделение жидкой и твердой фаз. Сточная жидкость, прошедшая обработку в данном устройстве, требует дополнительного отстаивания. Для этого необходимо предусмотреть отстойники как отдельно стоящие сооружения, что приводит к увеличению площади занимаемой установкой. Кроме того, известное устройство имеет сложную механическую часть, удаление выпавшей биопленки производится периодически, требует значительного расхода электроэнергии из-за наличия нескольких электродвигателей и необходимости удаления осадка механическим путем.

Цель изобретения - повышение эффективности использования и компактности за счет совмещения процессов биохимического окисления и отстаивания, упрощения конструкции.

Цель достигается тем, что дисковый биофильтр-отстойник, содержащий корпус вертикального отстойника, подводящий и отводящий трубопроводы, распределительное и сборное устройства, трубопровод для отвода выпавшей биопленки, снабжен погружной перегородкой, разделяющей его на камеру биохимического окисления, в которой размещены закрепленные на раме горизонтальные валы с дисками, диаметр которых уменьшается по направлению к центру устройства, и камеру отстаивания отторгающейся биопленки.

С целью упрощения механической части устройства валы с дисками приводятся во вращение в вертикальной плоскости роликами, жестко закрепленными на концах валов и опирающимися на расположенный по периметру корпуса вертикального отстойника монорельс, а вращение рамы в горизонтальной плоскости осуществляется электродвигателем с редуктором через ведущий ролик, опирающийся на этот же монорельс.

В устройстве совмещаются процессы биохимической очистки сточной жидкости фиксированным на поверхности вращающихся дисков биоцинозом и отстаивания отторгнутой биопленки. При этом в зоне биохимического окисления устраиваются на вращающейся в горизонтальной плоскости раме несколько дисковых биофильтров. Рама представляет собой два правильных многоугольника, малый и большой. Малый располагается в центре большого. Углы многоугольников жестко соединены. Число сторон правильных многоугольников рамы соответствует числу роторов дисковых биофильтров, размещенных на ней. Валы дисковых биофильтров крепятся к раме посредине сторон многоугольников и имеют возможность вращаться. Рама опирается на расположенный по периметру корпуса вертикального отстойника монорельс с помощью роликов, жестко закрепленных на выступающих концах валов дисковых биофильтров. На раме располагается электродвигатель с редуктором, который через ведущий ролик, опирающийся на монорельс, приводит раму в движение в горизонтальной плоскости. При этом ролики, жестко закрепленные на концах валов дисковых биофильтров и опирающиеся на этот же монорельс, начинают вращаться, приводят в движение валы дисковых биофильтров. Диски биофильтра вращаются в вертикальной плоскости. Размещение дисков на горизонтальных валах с уменьшением диаметров к центру устройства позволяет придать разделяющей перегородке уклон в сторону движения сточной жидкости, что улучшает гидродинамические условия процесса обработки сточной жидкости в дисковом биофильтре, способствует равномерному самотечному выносу отторгнутой биопленки из зоны окисления в зону отстаивания. Устройство оборудуется одним электродвигателем с редуктором, который, приводя в движение раму, вращает все валы с дисками из-за трения возникающего между монорельсом и роликами, жестко закрепленными на концах валов, что упрощает механическую часть устройства.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый дисковый биофильтр-отстойник отличается тем, что для совмещения процессов биохимического окисления и отстаивания отторгающейся биопленки корпус установки разделен погружной перегородкой на зону биохимического окисления, в которой размещены закрепленные на раме дисковые биофильтры, состоящие из горизонтальных валов с дисками, диаметр которых уменьшается по направлению к центру устройства, и зону отстаивания отторгнутой биопленки. Рама приводится в движение электродвигателем с редуктором через ведущий ролик, опирающийся на расположенный по периметру корпуса вертикального отстойника монорельс. При этом валы с дисками вращаются роликами, жестко закрепленными на их концах и опирающимися на этот же монорельс.

Все это позволяет повысить эффективность использования и компактность, упростить механическую часть и сократить расход электроэнергии.

На фиг. 1 изображено предложенное устройство в продольном разрезе; на фиг. 2 - устройство в плане.

Дисковый биофильтр-отстойник содержит корпус вертикального отстойника 1, подводящий трубопровод 2, распределительный лоток 3, погружную перегородку 4, биофильтры 5, смонтированные на валах 6 и закрепленные на металлической раме 7, ролики 8, монорельс 9, электродвигатель с редуктором и ведущим роликом 10, трубопроводом 11 для отвода биопленки, сборную воронку 12 и отводящий трубопровод 13 очищенной воды.

Дисковый биофильтр-отстойник работает следующим образом. Сточная вода по подводящему трубопроводу 2 поступает в распределительный лоток 3, откуда перетекает в камеру биохимического окисления, отделенную от камеры отстаивания погружной перегородкой 4 и содержащую вращающиеся дисковые биофильтры 5. Вращение дисковых биофильтров 5, смонтированных на валах 6, осуществляется следующим образом: электродвигатель с редуктором и ведущим роликом 10, опираясь на монорельс 9, расположенный по периметру корпуса вертикального отстойника 1, приводит во вращение в горизонтальной плоскости раму 7. При этом ролики 8, опирающиеся на монорельс 9, начинают вращаться, приводя в движение валы 6 дисковых биофильтров 5. Дисковые биофильтры 5 вращаются в вертикальной плоскости. Процесс биохимической очистки сточных вод в зоне биохимического окисления идет за счет фиксированного на поверхности дисковых биофильтров 5 биоценоза. При вращении дисковых биофильтров фиксированный на их поверхности биоценоз попеременно контактирует со сточной жидкостью и кислородом воздуха, за счет этого и создаются благоприятные условия для процесса биохимической очистки. Обработанная в камере биохимического окисления сточная жидкость вместе с отторгнутой биопленкой проходит между перегородкой 4 и корпусом вертикального отстойника 1 и попадает в камеру отстаивания, где происходит осаждение отторгнутой биопленки. Осветленная вода через сборную воронку 12 и отводящий трубопровод 13 отводится из сооружения, а выпавшая в результате отстаивания биопленка отводится из сооружения по трубопроводу 11.

В предлагаемом дисковом биофильтре-отстойнике совмещаются процессы биохимического окисления и отстаивания сточной жидкости, что позволяет сэкономить площади, занимаемые очистными сооружениями. Компактность устройства достигается за счет радиального расположения дисковых биофильтров над отстойником. Привод во вращение дисковых биофильтров одним электродвигателем с редуктором упрощает механическую часть устройства, сокращает потребление электроэнергии.

Использование: биологическая очистка сточных вод, содержащих органические загрязнения, на локальных очистных сооружениях предприятий агропромышленного комплекса. Сущность изобретения: дисковый биофильтр- отстойник состоит из корпуса вертикального отстойника 1, подводящего трубопровода 2, распределительного лотка 3, погружной перегородки 4, биофильтров 5, смонтированных на валах 6 и закрепленных на раме 7, роликов 8, с помощью которых рама 7 опирается на монорельс 9, расположенный по периметру корпуса вертикального отстойника 1, электродвигателя с редуктором и ведущим роликом, закрепленных на раме 7 и приводящих ее в движение в горизонтальной плоскости, трубопровода 11 для отвода осажденной биопленки, сборной воронки 12 и трубопровода 13 для отвода очищенной воды. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. ДИСКОВЫЙ БИОФИЛЬТР-ОТСТОЙНИК, содержащий корпус вертикального отстойника, биофильтры из дисков, закрепленных на горизонтальных валах, распределительное и сборное устройства, трубопроводы для отвода выпавший биопленки и очищенной воды, отличающийся тем, что с целью повышения эффективности использования и компактности за счет совмещения процессов биохимического окисления и отстаивания, упрощения конструкции, он снабжен погружной перегородкой, разделяющей корпус на камеру биохимического окисления и камеру отстаивания, а также установленной в камере биохимического окисления рамой, на которой радиально установлены горизонтальные валы с дисками, диаметр которых уменьшается от периферии к центру. 2. Биофильтр-отстойник по п.1, отличающийся тем, что он снабжен размещенным по периметру корпуса отстойника монорельсом с электродвигателем, редуктором и ведущим роликом для вращения рамы в горизонтальной плоскости, а также жестко закрепленными на концах валов роликами, опирающимися на монорельс, для вращения валов с дисками в вертикальной плоскости.