МИКРОФИЛЬТР Российский патент 1997 года по МПК C02F3/00 B01D29/33 

Изобретение относится к очистке сточных вод микрофильтрованием после безреагентной микробной дезактивации оборудования атомных тепловых и электрических станций.

Известен микрофильтр, содержащий цилиндрический корпус с патрубком подвода стоков на очистку и тангенциальными патрубками отвода очищенной воды и осадка, размещенный по оси корпуса приводной вал с верхним и нижним дисками, между которыми закреплена фильтровальная перегородка [1] который имеет невысокую степень задерживания взвешенных частиц.

Известен микрофильтр, содержащий приводной вал с верхним и нижним дисками, между которыми своими узким и широким основаниями закреплена нежесткая коническая фильтровальная перегородка [2] который не обеспечивает отделения микроорганизмов при безреагентной микробной очистке стоков, что снижает эффективность работы микрофильтра.

Цель изобретения повышение эффективности работы микрофильтра достигается тем, что приводной вал снабжен коллектором подвода и отвода электрического тока к фильтровальной перегородке через контакты, закрепленные на верхнем и нижнем дисках, причем для дистанционной замены загрязненной радиоизотопами фильтровальной перегородки, выработавшей ресурс, крышка корпуса выполнена сдвигаемой в аксиальном направлении, например, шиком пальца, взаимодействующим с криволинейным пазом в ободе корпуса.

Используемые для дезактивации оборудования, загрязненного радиоизотопами, микроорганизмы имеют отрицательный заряд, который взаимодействует с силовым электрическим полем фильтровальной перегородки. Вода, которая электронейтральна, проходит через фильтровальную перегородку, а микроорганизмы задерживаются и образуют подстилающий слой, повышающий степень очистки стока. Для дистанционной смены фильтровальной перегородки, выработавшей эксплуатационный ресурс и загрязненной радиоизотопами, крышку корпуса отводят вверх при перемещении шипа пальца в криволинейном пазе обода корпуса. Производят снятие старой и установку новой фильтровальной перегородки осадкой на верхний диск и охватом нижнего с применением механического манипулятора.

На фиг. 1 показан продольный разрез микрофильтра; на фиг. 2 узел I на фиг. 1; на фиг. 3 разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 схематически показана установка безреагентной микробной дезактивации оборудования, загрязненного радиоизотопами.

Микрофильтр содержит цилиндрический корпус 1 с патрубком 2 подвода стоков на очистку и тангенциальными патрубками 3 отвода очищенной воды и 4 отвода осадка, размещенный по оси корпуса 1 приводной вал 5 с верхним 6 и нижним 7 дисками и закрепленную своими узким и широким основаниями нежесткую коническую фильтровальную перегородку 8. Приводной вал 5 снабжен коллектором 9 подвода электрического тока к фильтровальной перегородке 8 через контакты 10 и 11, закрепленные на верхнем 6 и нижнем 7 дисках, причем корпус 1 снабжен крышкой 12, сдвигаемой в аксиальном направлении шипом 13 пальца 14, взаимодействующим с криволинейным пазом 15 в ободе 16 корпуса 1, верхний диск 6 выполнен с напорной полостью 17 и окнами 18 с внутренней полостью фильтровальной перегородки 8, установленной с зазором 19 относительно нижнего диска 7 и снабженной натяжным кольцом 20 и рым-болтом 21 в верхней части над верхним диском 6. Электроизоляция дисков 6 и 7 на границе с перегородкой 8 условно не показана. Микрофильтр 22 используют в установке дезактивации оборудования, загрязненного радиоизотопами, которая включает биокультиватор 23, сообщенный с колонной обогащения 24, а по биомассе с дезинтегратором 25 и камерой дезактивации, с размещенным в ней в перфорированном днище 27 объектом 28 дезактивации, причем камера 26 выполнена с дутьевой полостью 29, сообщенной с нагнетателем 30, а по биомассе с микрофильтром 22, который в свою очередь сообщен с камерой 31 пиролиза, выполненной с топкой 32.

Микрофильтр в установке дезактивации оборудования работает следующим образом.

Фекально-бытовые стоки атомной тепловой или электрической станции направляют в биокультиватор 23, в котором в камерах кислого, нейтрального, щелочного и метанового брожения при перемешивании осуществляют анаэробное сбраживание. Жидкую составляющую послеброжевого остатка и биогаз направляют в колонну обогащения 24, выполненную с горизонтальными перфорированными стенками, в которой осуществляют перевод биогаза в биометан. Жидкую составляющую послеброжевого остатка со взвешенными в ней метаногенами осветляют в микрофильтре 22, причем послеброжевой остаток из патрубка 2 поступает в напорную полость 17, а из нее на нежесткую фильтровальную перегородку 8, находящуюся под напряжением электрического тока. Вода электронейтральна и проходит через фильтровальную перегородку 8, а биомасса, имеющая отрицательный заряд, задерживается с формированием слоя осадка, который перемещается вниз под действием тангенциальной составляющей силы инерции и разгружается через кольцевой зазор 19 между фильтровальной перегородкой 8 и нижним диском 7 в корпус 1 и из него выводится по тангенциальному патрубку 4 в дезинтегратор 25. Вода, после прохода через фильтровальную перегородку 8, выводится из корпуса 1 в факеле распыла по тангенциальному патрубку 3.

В дезинтеграторе 25 под гидродинамическим, кавитационным, механическим воздействиями происходит разрушение оболочек метаногенов с освобождением физиологически активных веществ (нуклеиновые кислоты, ферменты, витамины, микроэлементы и т.д.), которые используют в качестве источника питания для микроорганизмов, сорбирующих радиоизотопы с поверхности объекта 28 в камере 26 дезактивации при орошении и продувке воздухом из нагнетателя 30 и дутьевую камеру 29 через перфорированное днище 27. Избыточную воду из камеры 26 отводят в микрофильтр 22, в котором отделяют микроорганизмы, сорбировавшие на своей поверхности радиоизотопы. В микрофильтре 22 второй ступени микрофильтрования перегородка 8 загрязнена радиоизотопами и при ее замене требуется дистанционное управление, например, механическим манипулятором. При перемещении пальца 14 шип 13 скользит по пазу 15 и поднимает крышку 12 относительно обода 16 корпуса 1, и крышка 12 на шарнире (не показан) отводится в сторону, одновременно из крышки 12 извлекают патрубок 2.

За рым-болты 21 извлекают загрязненную радиоизотопами и отслужившую свой ресурс фильтровальную перегородку 8, а затем на ее место устанавливают новую, возвращают на свое место крышку 12, патрубок 2, причем контакты 11 и 12, имеющие шарнирное поджатие, обеспечивают электросоединение с коллекторами 9. Биомасса, загрязненная радиоизотопами из патрубка 4 микрофильтра 22 второй ступени, поступает в камеру 31 пиролиза, подсушивается и подвергается сухой перегонке, а кокс в качестве твердого радиоактивного отхода отправляют на захоронение в могильник. Вода, выходящая из патрубка 3 микрофильтра 22 второй ступени очистки, загрязненная радиоизотопами, рециркулирует в камеру 26 дезактивации, а вода из микрофильтра 22 первой ступени очистки может быть использована на технические нужды станции.

Микрофильтр обеспечивает дезактивацию оборудования с переводом ЖРО в ТРО.

Использование: очистка сточных вод микрофильтрованием. Сущность изобретения: микрофильтр содержит цилиндрический корпус со съемной крышкой и подводящими и отводящими патрубками, размещенный по оси корпуса приводной вал с верхним и нижним дисками, на которых закреплена нежесткая коническая фильтровальная перегородка, и коллектор подвода электрического тока к фильтровальной перегородке через контакты, закрепленные на дисках. 4 ил.

Микрофильтр, содержащий цилиндрический корпус с патрубком подвода стоков на очистку и тангенциальными патрубками отвода очищенной воды и отвода осадка, размещенный по оси корпуса приводной вал с верхним и нижним дисками, закрепленную своим узким и широким основаниями нежесткую коническую фильтровальную перегородку, отличающийся тем, что приводной вал снабжен коллектором подвода электрического тока к фильтровальной перегородке через контакты, закрепленные на верхнем и нижнем дисках, причем корпус снабжен крышкой, сдвигаемой в аксиальном направлении шипом пальца, взаимодействующим с криволинейным пазом в ободе корпуса.