Биотенк Советский патент 1990 года по МПК C02F3/30 C02F3/30 C02F101/16 C02F101/30 C02F103/20 

рзсположеи над кромкой накопительного лотка 10, связывающего вторичный отстойник 3 с периферийно расположенным вторичным деструктором 4, который сообщен с третичным-ОТСТОЙНИКОМ 5 в придонной частя посредством перепускного окна 20, Циркуляционная труба расположена в верхней части третичного отстойника 5, Сборньш лоток 21 осветленной жидкости имеет трубопровод для ее удаления. Отстойники 3 и 5 связаны мелсду собой посредством телескопического питателя 23 с возможностью регулирования входного и выходного отверстий по высоте. 3 з,п, ф--лы 2 ил.

Изобретение относится к технике очистки концентрированных сточных вод и может быть использовано для очистки производственных стоков с высоким содержанием органических загрязнений и аммиачных форм азота, например для очистки навозосодержащих сточных вод. Цель - повышение эффективности использования биотенка за счет более полного разрушения органических загрязнений. 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 связан с вторичным деструктором 4, трубопроводы подачи исходной 18 и удаления очищенной жидкости 22. Первичный деструктор 2 связан с трубопроводом 18 подачи исходной жидкости посредством циркуляционной трубы 8, соединенной с накопительным лотком 10. Лоток расположен в снабженной теплообменником 33 вторичном отстойнике 3, с которым первичный деструктор 2 связан в придонной части посредством перепускного окна 20, а их газоаккумулирующие камеры связаны газодинамической трубой 13. Водослив расположен над кромкой накопительного лотка 10, связывающего вторичный отстойник 3 с периферийно расположенным вторичным деструктором 4, который сообщен с третичным отстойником 5 в придонной части посредством перепускного окна 20. Циркуляционная труба расположена в верхней части третичного отстойника 5. Сборный лоток 21 осветленной жидкости имеет трубопровод для ее удаления. Отстойники 3 и 5 связаны между собой посредством телескопического питателя 23 с возможностью регулирования входного и выходного отверстий по высоте. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

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

Цель изобретени51 -- повышение эй™ фективности использования биотенка I за счет полного разложения органичес- I ких загрязнений.

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

I.A-A на фиг, 1 „

I Биотенк представляет 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 для фиксации бактерий.

Первичный деструктор 2 соединен с вторичньи- отстойниког 3 в нижней части посредством перепускного окна У, а в верхней - циркуляци: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. Горизонтальная 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 уровня водослива 17, Накопктельниш лоток 10 свя1.5

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 удаления очищенной }шдкости, и питателем 23, выполненным в виде телескопической трубы, входной патрубок 24 которой расположен между уровнями днища сборного лотка 21 и днища накопителя 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 регулируется штоками 28 и 29.Накопитель 25 соединен с вторичным деструктором 4 посредством рециркуляционных каналов 30, выполненных с аналогичным для циркуляционного канала 8 обратныгта клапа- над Ш 31, Верхняя кромка 32 сборного лотка 21 расположена над верхней кромкой накошттеля 25, Вторичный отстойник 3 оснащен теплообменником 33.., а в крьпгже 12 над вторичньпч отстойником шхтеется газовод 34. Для удаления оседающего осадка вторичный и третичный отстойники оборзгдованы трубопровода- г-ш; 35 опорожнения, ,Для подачи воздуха к пневм.оазратору присоединен воздуховод 36„Выделяющийся в первичном дестрз -кторе биогаз собирается в газо- аккуг улирующей камере 3.7.

Биотенк работает следующим образом,, „

Исходная Ж1едкость по трубопроводу 18 поступает в накопительный лоток 10 и через циркуляционный канал 8 подается в верхнюю часть герметичного анаэробного первичного деструктора 2, Опускаясь вш-аз очищаемая ткидкость

контактирует с.микроорганизмами

за

51fi1

крепленными на бактериофиксирующем материале 6 деструктора 2, которые интенсивно разрутчают органические загрязнения, содержаищеся в исходной жидкости. Образующийся в результате анаэробного разрушения органического вещества биогаз собирается в газоак- кумулирующей камере 37, а жидкость из первичного деструктора 2 вытесняется через перепускное окно 7 во вто- ричньш отстойник 3. По мере повышения уровня жидкости во вторичном отстойнике 3, где происходит дображивание органических загрязнений свободнопла- ваюи1ими анаэробны ш микроорганизмами накопительный лоток 10 наполняется осветленной и выравненной по температуре до заданного значения теплообменником 33 жидкостью до уровня водослива 17 и поступает в верхнюю часть вторичного деструктора 4, где интенсивно аэрируясь пневмоаэратором 19, опускается вниз и через перепускное окно 20 входит в третичный отстойник 5.

Уровень жидкости в третичном отстойнике 5 поднимается до верхней кром1ш 32 сборного лотка 21, откуда по трубопроводу 22 выводится из бйо- тенка. Во вторичном деструкторе происходит глубокая аэробная доочистка очищенной жидкости с подкислением среды за счет нитрифика1ши аммонийного азота, образующегося при анаэробном разложении органических загрязнений в первичном деструкторе 2 и вторичном отстойнике 3, протекающая в слабощелочной среде.

По мере повьш1ения давления газа в газоаккумулирующей камере 37 и поижения уровня жидкости в первичном деструкторе 2 до нижней кромки U-об- разной газодинамической трубы 13 столб жидкости из плеча 14 перемещается в плечо 16, полностью заполняя его, благодаря тому, что оно в.два раза бсльще плеча 14. В это время давление газа в газоаккумулирующей камере 37 уравновешивается 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 вытесняется во вторичный отстойник по аналогии с работой эрифтов, и газ через газодинамическую

0

8946

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

При снижении давления газа в газо- аккумулируюией камере 37 исходная жидкость в смеси с частью отстоенной жидкости из накопительного лотка ТО через циркуляционную трубу 8 поступает в первичньм деструктор за счет воздействия образующейся разности давлений со стороны первичного деструк-

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

0 2 поступает также через перепускное окно 7, благодаря уровни жидкости в первичкоь деструк торе 2 : вторичном отстойнике 3 .выравниваются. По мере далышт ыего продуциро5 биогаза п попммани.я давлел-ия в камере 37 поступившая из .четка 10 смесь исходноГ и осБетлен юй жидкости перемещается в шгжтою часть деструктора 2. омывая прикрепленп- т ;1- на биоQ фиксирующем материа пе 6 апаэробпуто микрос1хпору. Таким oбpaзo : o6ecnetu-i- вается рег иркулящш термостап-ирова-г- ной и нейтрализованной во вторичном отстойнике 3 о чшцаемой з сидкости в первичный деструктор 2 и перемелппза- ние бродя1цего в деструкторе 2 По мере повышен 1я давления газа в газоаккут гулирующой 37 операция рециркулят .п повторяется, В то же время обрат 1Ь Й гслапап 9 трубм 8 за счет обратного действия давления в нап эаБлепии накопителтзного лотка 10 закрывает сечение циркуляционного канала 8, исключая возможность выхода через него биогаза о С этой же целью выходное отверстие трубы 8 расположено горизонтально по направлению к крьаике 12 биоте51ка, что позволяет содержать над ним определеплый газонепроницаемый уПЛОТЯЯЮиГИЙ Об7)ем

5

0

ко с ти.

Понижение фовпя жидкости во вторичном отстойнике 3 во время ре1;ирку- ляционного 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 регулируется путем вертикаль но)го перемещения входного патрубка 24 пи гателя 23 штоком 29, а время кон- 1даслотного потока с щелочной жидкостью во вторичном отстойнике ре- гу{пируется путем вертикального пере- меЬения выходного патрубка 26, оборудованного обратным клапаном 27, исклю чавищм попадание очищаемой жидкости из вторичного отстойника 3 в третичный отстойник 5, минуя вторичный деструктор 4 и штоком 28. Осветленная подкисленная жидкость из третичного отстойника 5, смешиваясь с осветляемой жидкостью во вторичном отстойнике 3, снижает ее щелочность и тем сгособствует переводу растворенного a миaкa5 являющегося 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 уровня 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 время образуется перепад уровней лсидкости В:накопителе 25 и вторичном деструк- тЬре 4, За счет этого обратные клапаны 31 открываются и жидкость устрем- лйется по водоводам в деструктор 4, При опорожнении накопителя 25 клапаны вйовь закрываются;. После очередного наполнения вторичного 3 и третичного 5 отстойников и деструктора 4 технологический процесс возобновляется.

Предлагаемая конструкция биотенка обеспечивает наряду с глубокой очисткой концентрированных стоков за счет интенсификации деятельности прикреп- Л1енного биоценоза эффективную, утили- зiaцию деструктированного органического вещества жидкости в форме биогаза с бразующегося в первичном деструкторе, с содержанием метана 65-70% и ч егшотворной способностью 23 кДж/г. Утилизируемъ й биогаз используется доя термостатирования жидкости в пер йичном деструкторе, доведения температуры жидкости до термофильного уро Ня. При этом биотенк обеспечивает Полную дегельм11нтизаццю„ обеззараживание стока при минимальных дополни- тельных затратах энергии..

0 5

5

0

5

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

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

Оборудование вторичного и третичного реакторов соответственно накопительным лотком и накопителем с цир- куляционньм каналом и водов одat-ш увеличивает компактность биотенка,; так как высота комплектуюпщх сооружений по мере удаления от центра первичного деструктора не уменьшается на величину потерь в магистралях, а остается постоянной или, при необходимости5 увеличивается,: Оптимизация 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:ия средств механизации и автоматизации. Отсутствие ка- кнх-либо механр ческих движурщкся или вращаюш гхся средств повьичает надежность конструкции. Биотенк может быть использован для оч лстки концентрированных сточных вед, сточньгх вод с значительным содержанием аммоний- . ного азота, сточн 51х вод от животноводческих предприятий, птицефабрик,.

91

Формула изобретения

894

10

плечо - во вторичном отстойнике вблизи водослива, соединяющего его с вторичным деструктором, в придонной част ти последнего выполнено перепускное окно, сообщенное с третичным отстойником, который снабжен циркуляционной 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 перемещения.

в. крьшке над вторичным отстойником.

Фиг. 2