МИКРОФИЛЬТР Российский патент 2000 года по МПК C02F3/00 B01D33/52 

Изобретение относится к очистке сточных вод микрофильтрованием после микробной безреагентной дезактивации жидких радиоактивных стоков АЭС.

Известен микрофильтр, содержащий 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 своими узким и широким основаниями закреплены нежесткая коническая фильтровальная перегородка /НКФП/ и источник ее деформирования (RU 2023517, кл. B 04 B 3/00, 1994), недостатком которого является снижение проницаемости НКФП из-за биологического обрастания его поверхности, что снижает производительность микрофильтра.

Цель изобретения - достижение стабильности производительности во времени. Она достигается тем, что источник деформации НКФП выполнен в виде толкателя, внизу взаимодействующего с приводным эксцентриком, а вверху - со штырем нижнего диска, установленного на приводном валу с возможностью возвратно-поступательных перемещений.

При возвратно-поступательных перемещениях нижнего диска деформируемая НКФП разрушает биологическую пленку на поверхности, восстанавливая проницаемость и соответственно производительность.

На фиг. 1 показан продольный разрез микрофильтра; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 схематически показана установка микробной безреагентной дезактивации жидких радиоактивных стоков АЭС.

Микрофильтр содержит корпус 1 с патрубком 2 подвода стоков на очистку и тангенциальными патрубками 3 отвода очищенной воды и 4 осадка, размещенный по оси корпуса 1 приводной вал 5 с верхним 6 и нижним 7 дисками, между которыми своими узким и широким основаниями закреплены нежесткая коническая фильтровальная перегородка /НКФП/ 8 и источник ее деформирования в виде толкателя 9, внизу взаимодействующего с эксцентриком 10, а вверху - со штырем 11 нижнего диска 7, установленного на приводном валу 5 с возможностью возвратно-поступательных перемещений. Микрофильтр 12 используется в установке микробной безреагентной дезактивации жидких радиоактивных стоков АЭС, выполненной с биофильтром 13, содержащим перфорированные перегородки 14, выполненные с переливными трубами 15. На перегородках 14 размещена иммобилизационная насадка 16 /вспученный перлит, керамзит, модифицированный цеолит и т. д. /. Биофильтр 13 своими секциями 17 сообщен с нагнетателем воздуха 18 и через микрофильтр 12 с сушилкой 19 и камерой пиролиза 20.

Микрофильтр в установке дезактивации работает следующим образом.

Дезинтеграт из установки анаэробной очистки фекально-бытовых стоков АЭС /на схеме не показана/ поступает в биофильтр 13 в смеси с жидкими радиоактивными стоками АЭС. Разрушенные оболочки дезинтеграта метаногенов делают доступными для усвоения ферменты, витамины, микроэлементы, нуклеиновые кислоты и т.д. анаэробов для развития микрофлоры аэробов в секциях 17 биофильтра 13. Аэробы, иммобилизованные на насадке 16 перегородок 14, накапливают радионуклиды из радиоактивных стоков АЭС, причем коэффициент накопления K_н= 10⁷-10⁹. Радиоактивные стоки последовательно по переливным трубам 15 перемещаются от вышележащих секций 17 на нижележащие биофильтра 13. Их просачиванию через перфорацию перегородок 14 и иммобилизационную насадку 16 препятствует подпор воздуха из нагнетателя 18. Пронизывание воздухом насадки 16 обеспечивает подвод кислорода аэробам в процессе их жизнедеятельности по усвоению биологически активных компонентов дезинтеграта анаэробов. За счет иммобилизации-прилипания аэробов к насадке 16 осуществляется автоселекция, т. е. развитие в секциях 17 микрофлоры к обеднению физиологически активных веществ в радиоактивных стоках. Одновременно при перетоке радиоактивных стоков по высоте биофильтра 13 наблюдается сукцессия, т.е. усвоение аэробами нижележащих секций 17 продуктов жизнедеятельности - метаболитов аэробов вышележащих секций, что способствует повышению питательной базы аэробов. После фитодезактивации стоки из нижней секции биофильтра 13 поступают в патрубок 2 микрофильтра 12 на внутреннюю поверхность НКФП 8. Под действием центробежной силы, возникающей при вращении приводного вала 5 с верхним 6 и нижним 7 дисками, дезактивированная вода проходит через НКФП 8 и в факеле распыла из корпуса 1 выводится по тангенциальному патрубку 3, отводится и может быть использована на технические нужды АЭС, а биомасса аэробов, задержанная НКФП 8, под действием тангенциальной составляющей центробежной силы и вибраций при деформации НКФП 8 при перемещениях нижнего диска 7 через штырь 11 через толкатель 9 при вращении эксцентрика 10. Биомасса аэробов из корпуса 1 отводится по тангенциальному патрубку 4. От 1% до 3% биомассы поступает на вход биофильтра 13 в качестве затравки. Биомассу обезвоживают в сушилке 19 и подвергают пиролизу в камере 20, а кокс после остекловывания поступает в могильник твердых радиоактивных отходов /ТРО/.

Ограниченность невозобновляемых природных энергоносителей /нефти, газа, угля, сланцев и т.д./ предопределяет будущее цивилизации с атомной энергетикой. В настоящее время ЖРО сливают в России в Японское и Карское моря, в Великобритании - в Ирландское и т.д. Это приводит к миграции радионуклидов. Попадая в организм человека, при распаде альфа-частица разрушает клетку и является причиной резкого увеличения раковых заболеваний среди населения.

Изобретение предназначено для очистки сточных вод фильтрованием. Источник деформации фильтровальной перегородки выполнен в виде толкателя, внизу взаимодействующего с приводным эксцентриком, а вверху - со штырем нижнего диска, установленного на приводном валу с возможностью возвратно-поступательного перемещения. В фильтре обеспечивается стабильная производительность. 3 ил.

Микрофильтр, содержащий 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 своими узким и широким основаниями закреплена нежесткая коническая фильтровальная перегородка (НКФП) и источник ее деформирования, отличающийся тем, что источник деформирования НКФП выполнен в виде толкателя, внизу взаимодействующего с приводным эксцентриком, а вверху со штырем нижнего диска, установленного на приводном валу с возможностью возвратно-поступательных перемещений.