Биотенк Советский патент 1993 года по МПК C02F3/08 

Изобретение относится к биохимической очистке бытовых и промышленных сточных вод, содержащих органические загрязнения.

Цель изобретения - повышение эффективности очистки.

Сущность изобретения заключается в том, что вращающийся биофильтр образо- попарно расположенными дисками, жестко соединенными между собой продольными трубами, имеющими щелевые прорези, благодаря чему пленка активного иАа покрывает не только наружную поверхность труб, но и внутреннюю. Кроме того, внутри продольных труб имеются трубчатые элементы, расположенные коаксиально, также с прорезями. Это в совокупности приводит к тому, чтр пленка активного ила покрывает наружные и внутренние поверхности труб и трубчатых элементов, при этом пленка аэрируется воздухом и омывается водами одинаково интенсивно, поскольку при каждом обороте происходит

цикл полной смены воздуха водой и наоборот. Каждый вращающийся биофильтр имеет центральную ось и установлен в емкости с днищем в виде ячеек с пирамидальным дном. Вращение биофильтров осуществляется посредством электроприводов. При вращении осей биофильтров трубы с расположенными в них трубчатыми элементами погружаются в .очищаемые стоки, заполняются ими, наружные и внутренние поверхности труб и трубчатых элементов постепенно обрастают биопленкой. Попеременное аэрирование и смывание водами биопленки, благодаря наличию щелевых прорезей в трубах и трубчатых элементах обеспечивает функционирование биопленки, выражающееся в очистке сточных вод. Щелевые прорези ориентированы к оси, поэтому в процессе вращения биофильтра жидкость вытекает из труб и трубчатых элементов при подъеме вверх, заполняясь воздухом, а после опускания вниз в жидкость, заполняющую емкость, через щелевые проСО

С

00

о XI о

00

рези воздух выходит, а внутренний объем заполняется водой. Это приводит к тому, что при полном обороте биопленка с одинаковой интенсивностью омывается водами и аэрируется воздухом во всех точках поверхности, что повышает эффективность очистки. Попарное расположение щелевых прорезей под углом 30-60° к оси приводит к интенсификации разбрызгивания струй и их контакта с воздухом.

На фиг. 1 изображен продольный разрез устройства; на фиг.2 -вид сбоку продольной трубы со щелевыми прорезями; на фиг.З - вид биофильтра сверху; на фиг.4 - вид биофильтра с торца; на фиг.5 - узел А с изображением щелевых прорезей на поверхности продольных труб; на фиг.6 - разрез по Б-Б продольной трубы с расположенными коак- сиально трубчатыми элементами.

Устройство (фиг. 1) содержит емкость 1 с днищем в виде ячеек с пирамидальным дном, расположенными в нем вращающимися биофильтрами 2 и аэраторами 3. Емкость 1 сблоки-рована с первичным отстойником 4, содержащим вертикальную перегородку 5 и наклонную перегородку б, сливную трубу с запорным вентилем 7. В первичный отстойник 4 стоки поступают из трубы 8 через подводящий лоток 9, Очищенные стоки отводятся через сблокированный с емкостью 1 вторичный отстойник 10, содержащий перегородки 11 и 12, снабженный сливной трубой с запорным вентилем 13, Вторичный отстойник 10 наружной гранью сблокирован с отводящим лотком . 14, из которого очищенные стоки поступают в отводящий трубопровод 15. Активный ил в действующем устройстве расположен на наружной и внутренней поверхности про-дольных труб 16, имеющих щелевые прорези 17 под углом а (узел А на фиг.6), равным

-30-60° к оси трубчатых элементов и попарно на расстоянии I, определяемом по расчету (фиг.2 и 6). Трубы 16 соединяются жестко с дисками 18 (фиг,4), расположенными на оси 19, приводимой во вращательное движение электроприводом 20. Внутри продольных труб 16 коаксиально могут быть размещены трубчатые элементы 21 и 22, диаметр которых уменьшается к оси трубы, как это изображено на разрезе Б-Б фиг.б, Крепление трубчатых элементов коаксиально может осуществляться скрещивающимися болтами 23 и 24 либо другими способами,

Работает устройство следующим образом.

Сточные воды, предназначенные для очистки, поступают из трубы 8 через подводящий лоток 9 в первичный отстойник 4. Благодаря наличию вертикальной перегородки 5 на дно отстойника оседают крупные частицы. По мере их накопления открытием вентиля 7 их периодически удаляют, После первичного отстойника сточные воды

поступают в емкость 1 с вращающимися биофильтрами 2, пирамидальное днище которой . оборудовано аэраторами 3, обогащающими жидкость воздухом. Трубы 16 и трубчатые элементы 21 и 22 при работе

устройства покрываются биопленкой как снаружи, так и изнутри, их попеременное заполнение жидкостью и воздухом через щелевые прорези 17 происходит при вращении биофильтров, при этом очищаемые етоки выливаются струями из щелевых- прорезей 17. Интенсивное разбрызгивание обеспечивается благодаря тому, что щелевые прорези выполнены под углом одна к другой и на расстоянии I от другой. Поскольку щелевые прорези ориентированы к оси вращения 19, процесс истекания из трубчатых элементов заканчивается при подъеме, а при погружении в жидкость заполняющей трубы и трубчатых элементов воздух полностью вытесняется жидкостью. Такая полная смена жидкости и воздуха при каждом обороте дисков обеспечивается соотношением скорости вращения дисков, внутренним объемом труб и количеством и размерами

прорезей. Отработанный ил выносится вместе с жидкостью через щелевые прорези. Очищенная жидкость из емкости 1 поступает во вторичный отстойник 10, где происходит сепарация отработанного ила при

огибании жидкостью перегородки 12. Периодическим открыванием запорного вентиля 13 из вторичного отстойника отработанный ил удаляется на регенерацию. Чистые стоки через отводящий лоток 14 УХОДЯТ через отводящий трубопровод 15. Достижение положительного эффекта - повышение эффективности очистки, осуществляется, благодаря равномерной интенсивности контактов с воздухом и стоками всей поверхности биопленки.

Примером выполнения устройства служит промышленная установка трубчатого биотенка производительностью 200 м3/сутч. ки, частотой вращения биофильтров 15мин 1,

диаметром труб. 100мм, а трубчатых t элементов 75 и 50 мм, БПКП поступающей сточной воды 2000 мг/л, БПКП очищенной воды 15 мг/л.

Эффективность устройства по бтношению к прототипу заключается в сокращении времени на очистку.

Формула изобретения 1. Биотенк, содержащий емкость с днищем в виде ячеек пирамидальной формы,

биофильтры с дисками на горизонтальных валах и расположенные под ними аэраторы, подводящий и отводящий лотки, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки, биофильтры снабжены продольными трубами с щелевыми прорезями, расположенными по концентрическим окружностям вокруг вала и закрепленными торцами в дисках.

2. Биотенк по п. 1,отличающийся тем, что продольные трубы снабжены вставками в виде коаксиально расположенных внутри трубы трубчатых элементов, диаметр которых уменьшается к оси трубы.

3. Биотенк по п. 1, о т л и чающийся тем, что щелевые прорези в продольных трубах выполнены попарно под углом 30-60° к оси трубы и на ее стороне, обращенной к валу.биофильтра.