УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД Российский патент 1996 года по МПК C02F3/02 

Изобретение относится к очистке воды фильтрованием в поле центробежных сил инерции и может быть использовано для отделения микроорганизмов, получаемых при микробном способе очистки воды от трудно биологически окисляемых примесей (нефтепродукты, синтетические моющие средства, фенолы, соли тяжелых металлов).

Известно устройство для очистки воды, содержащее корпус с патрубками подвода и отвода сред, приводной вал с верхним и нижним дисками, прикрепленную к дискам коническую нежесткую фильтровальную перегородку, расположенный под верхним диском дополнительный диск с закрепленной на нем дополнительной конической нежесткой фильтровальной перегородкой и средство регенерации (заявка Японии N 62-29119, кл. C 02 F 3/12, 1987) в котором возможен проскок микроорганизмов через поры фильтровальной перегородки, что снижает степень очистки воды.

Цель изобретения повышение степени очистки воды.

Цель достигается тем, что оно снабжено прикрепленными над порами фильтровальных перегородок волокнами, длина которых превышает размер пор перегородок, волокна размещены слоями и их свободные концы расположены между местами крепления верхних концов нижерасположенных волокон.

При микробной очистке воды концентрация микроорганизмов порядка 4-40 г/м³, т. е. ничтожно мало. Для отделения больших количеств воды необходимо большое сечение пор перегородки и в то же время для отделения микроорганизмов, размер которых составляет порядка 1 микрона требуется высокая задерживающая способность перегородки при фильтровании. Для выполнения столь противоречивых требований используются волокна, перекрывающие поры перегородки. Разделяющая способность волокон основана на различии в размерах диполей воды и микроорганизмов, жесткости диполей и как проявление этих факторов текучести. Размеры диполей бактерий от 1 микрона и менее, а воды на молекулярном уровне, а жесткость диполей бактерий на 2-3 порядка выше жесткости воды, в результате текучесть воды на 2-3 порядка выше текучести биомассы бактерий, а поэтому вода проходит между волокнами, а бактерии задерживаются. Для повышения производительности устройства размеры пор перегородки на 1-2 порядка превышают размеры бактерий, а фильтрующим элементом являются целлюлозные, вискозные, пропиленовые, полиэфирные, нейлоновые волокна, обладающие упругими свойствами. В качестве перегородки используют ткани, армированные углеродсодержащими волокнами, прочность на разрыв которых превышает прочность на разрыв стали. При использовании для перекрытия пор перегородки волокон из серебра и меди, процесс фильтрования будет сопровождаться олигодинамическим воздействием обеззараживанием воды, т.е. можно получать воду холодной стерилизации апирогенную воду. Диаметр волокон перекрытия пор не имеет существенного значения и определяется техническими возможностями получения отверстий фильер для их вытяжки, а длина волокон перекрытия должна в 1,5-2 раза превышать размеры пор перегородки. Прикрепление перегородки к средству регенерации источнику колебаний обеспечивает подвижность волокон в слоях и отвода биомассы бактерий.

На фиг.1 чертежа изображен продольный разрез устройства; на фиг.2 вид по стрелке А на фиг.1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.2.

Устройство для очистки воды содержит корпус 1 с патрубками 2 подвода и 3 и 4 отвода сред, приводной вал 5 с верхним и нижним дисками 6 и 7, прикрепленную к дискам 6 и 7 коническую нежесткую фильтровальную перегородку 8, расположенный под верхним диском 6 дополнительный диск 9 с закрепленной на нем дополнительной конической нежесткой фильтровальной перегородкой 10. Устройство снабжено прикрепленными над порами 11 фильтровальных перегородок 8 и 10 волокнами 12, длина которых превышает размер пор 11 перегородок 8 и 10, волокна 12 размещены слоями их свободные концы 13 расположены между местами крепления верхних концов 14 нижерасположенных волокон 12. Средство регенерации включает упругий элемент 15, расположенный под перемычкой 16 дополнительного диска 9, расположенного над перемычкой 16 толкателя 17 и взаимодействующую с ним эксцентрика 18. Диски 6 и 9 выполнены с отверстиями 19, а нижний диск 7 с отверстием 20. Приводной вал 5 установлен на нижнем диске 7 на упругой опоре 21.

Устройство для очистки воды работает следующим образом.

Стоки после микробной очистки селекционированными бактериями, адаптированными к трудно биологически разлагаемым загрязнениям, например, синтетические моющие средства, фенолы, нефтепродукты, соли тяжелых металлов, причем концентрация биомассы после очистки не превышает 4-40 г/м³, при выработке воды холодной стерилизации апирогенной в сотни и тысячи раз меньше, поступает по патрубку 2 через отверстия 19 верхнего диска 6 и дополнительного диска 9, вращающихся на приводном валу 5 на дополнительную фильтровальную перегородку 10, где происходит отделение бактерий. При проскоке бактерий через перегородку 10, дополнительное отделение происходит на перегородке 8. При фильтровании основным задерживающим элементом являются волокна 12, размещенные слоями над порами 11 перегородок 8 и 10. Закрепление верхних концов волокон над порами 11, а нижних свободных концов между ними под порами 11 обеспечивает подвижность волокон 12 и сход с них биомассы бактерий и предупреждение закупорки прозоров между ними. Отделяемая с перегородки 8 вода отводится из корпуса 1 по патрубку 3, а осадок смещается вниз под действием тангенциальной составляющей силы инерции и вибрирования перегородки 8 от перегородки 10 при смещениях дополнительного диска 9 на расстояние "а" при воздействии толкателя 17 от эксцентрика 18 на перемычку 16 и возвратное перемещение под действием упругого элемента 15. Упругая опора 21 снижает воздействие вибраций на приводную часть устройства, размещенную под ним.

Использование устройства позволяет применять микробную очистку стоков вместо очистки активным илом, что уменьшает габариты очистных сооружений в десятки раз. При микробной очистке от нефтепродуктов, солей тяжелых металлов и т.д. отпадает необходимость в реагентах и вторичного загрязнения отходами реагентной очистки. ЫЫЫ2

Использование: очистка воды фильтрованием при микробной обработке труднобиоокисляемых растворенных примесей, например, нефтепродуктов, солей тяжелых металлов, поверхностно-активных веществ. Для повышения концентрации бактерий в очищаемой воде используют их отделение на выходе из биокультиватора фильтрованием. Учитывая малые размеры бактерий, для их отделения используются перегородки, поры которых покрыты со стороны осадка волокнами, через прозоры между которыми проходит вода, а бактерии задерживаются и перемещаются вдоль волокон под действием тангенциальной составляющей центробежной силы и вибраций самих волокон. Длина волокон превышает размер пор, и размещены они над устьями пор и со свободным нижним концом. 3 ил.

Устройство для очистки воды, содержащее корпус с патрубками подвода и отвода сред, приводной вал с верхним и нижним дисками, прикрепленную к дискам коническую нежесткую фильтровальную перегородку, расположенный под верхним диском дополнительный диск с закрепленной на нем дополнительной конической нежесткой фильтровальной перегородкой, и средство регенерации, отличающееся тем, что, с целью повышения степени очистки воды, оно снабжено прикрепленными над порами фильтровальных перегородок волокнами, длина которых превышает размер пор перегородок, волокна размещены слоями и их свободные концы расположены между местами крепления верхних концов нижерасположенных волокон.