Пристрій для біологічного очищення води

МПК6 C02F 3/02, 3/10 ПРИСТРІЙ ДЛЯ БІОЛОГІЧНОГО ОЧИЩЕННЯ ВОДИ Винахід відноситься до області обробки води , промислових та побутових стічних вод , зокрема до пристроїв для біологічного очи щення води і може бути використаний як на очисних спорудах , так і у водоймах. Проблема очищення природних і стічних вод постійно потребує вдосконалення існуючих методів і пристроїв,особливо що стосується аварійних ситуацій, коли необхідно негайно ліквідувати загрозу отруєння водойми, або терміново знешкодити непередбачену норма тивними можливостями кількість забруднень в очисній споруді . Відомий пристрій - носій біоплівки для очищення води, який не потребує закріплень і в той же час заповнює шар води , шо підлягає, очищенню (РСТ (W0) 9525072 А1 002 F 3/10, 1995) (1). Пристрій,що має вигляд циліндра з прорізями на боковій поверх ні, виготовлено із пластмаси. Всередині циліндра знаходяться плоскі ребра, які виконують функцію носія біоплівки . Внутрішня поверхня кожного пристрою захищена від зіткнень з поверхнею інших пристро їв, якими заповнюється біореактор для очищення води . Пристрій має наскрізні канали , через які протікає вода і контактує з мікробною плівкою, що утворюється на його поверхні.Питома поверхня пристроїв складає всього біля 100 м 2 на 1 м3 робочого об'єму . З метою очищення води і стічних вод такі пристрої розміщують в резервуарі , який обладнаний сіткою над аераторами , встановленими на дні ємності. Ця сітка попереджує опадання пристроїв на дно . В процесі роботи пристрої повинні знаходитись в завислому стані , що забезпечується потужною аерацією . -2Така конструкція пристрою забезпечує необхідний масообмін між мікроорганізмами біоплівки, що утримується на пристроях,та розчи неними у воді, яка подається на очистку, органічними речовинами. Як витікає з технічно "і суті відомого пристрою, такі пристрої не можуть бути застосовані в аварійних ситуаціях при очищенні води в необладнаних під аерацію спорудах у водоймах. Слід відмітити, що , вони не можуть бути застосовані і для очищення самого поверхневого мікрошару води , де, як відомо,зосереджено майже в 2 рази більше органічних форм азоту і фосфору і відповідно різних предс тавників гідробіонтів,ніж у шарі води 0- 20 смя (Ю.П.Зайцев и др . Активная поверхность "река -атмосфера*1 как специфический биотоп . Гидробиологический журнал , 1989, т.25, N б,с.23-24) (2), а тим більше в ще нижчих шарах води . Ще одним із недоліків таких при строїв є недостатня питома поверхня яка є однією з найважливіших , технолог ічних характеристик. Крім того, використання таких пристроїв потребує складного апаратурного оформлення і технологічно забезпеченої експлуатації очисної установки. Відомий при стрій для очище ння с тічно ї вод и від орга ніч них за бр удн ен ь т а при ро дно ї вод и від м ікр оо рга ні змі в як ий , містить закр іплен і між паро ю нес учих елеме нтів відрі зки в олокон (носій) (пат. Укр.21 С02 F 3/30, 1993) (3). Пристрій виконано так,що відрізки волокон в ньому розміщені в одній площині з несу чим елементом , з однієї чи двох сторін від нього.Питома поверхня такого типу носія біоплівки становить 1000 м 2 на 1 м3 робочого об'єму. Волокна в цьому пристрої слугують для прикріплення мікро організмів при вилученні їх із води в процесі водопідготовки а з , іммобілізованими мікроорганізмами-деструкторами такого типу при строї в икори стову ються в оч ищенн і сті чних вод в ід ор ганіч них -ззабруднень.Конструкція пристрою забезпечує максимальний масообмін між іммобілізовалими мікроорганізмами та органічними забрудненнями по всьому об'єму води . Він може бути успішно використаний в будь-якій очисній споруді, де є можливість його закріплення в ємності,в яку подається вода з органічними забрудненнями.Але для очищення самого поверхневого шару води потребує додаткових прис тосувань, особливо якщо рівень води коливається . Даний пристрій є найбільш близьким аналогом до винаходу за технічною суттю та досягнутим результатом . Однак необхідність в закріпленні обмежує і ускладнює його ви користання в очищенні природних водойм,а надто в термінових ви падках, наприклад , при аварійному попаданні забруднень у водойми , коли на закріплення втрачається дорогоцінний час . Отже, такі пристрої,вимагаючи спеціальних конструкцій для їх кріплення, потребують і додаткових матеріальних затрат і додатко вого часу для їх монтажу і запуску очисної споруди в роботу . Таким чином , відомі технічні засоби для біологічного очищення води не можуть бути використані в аварійних ситуаціях та у відк ритих водоймах, бо пристрої,обладнані носіями з волокнистого мате ріал у, маю чи висо ку пит ому по вер хню, п отр ебу ють в т ой же час спеціальних конструкцій для їх кріплення очисній споруді , додаткових затрат часу для монтажу і запуску очисної установки,а на сипні пристрої мають недостатню питому поверхню , потребують додаткового розходу енергії на підтримування їх в завислому стані , конструктивних ускладнень очисних споруд , сіток для попередження їх осід ання н а дно, скл адних експл уатац ійних умов. Отже,відомі пристрої не можуть бути застосовані для біологіч ного очищення води в термінових випадках при аварійних попаданнях вабруднень у воду, а тим більше у відкритих водоймах і потребують -4вдосконалення конструкції . В основу винаходу покладена задача - вдосконалити пристрій для очищення води, який містить несучий елемент з носієм для іммобілізації мікроорганізмів та утримування гідробіонтів шляхом , створення автономного плаваючого пристрою , в якому несучий еле мент виконано у вигляді поплавка , з'єднаного з носієм . При цьому пристрій не потребує закріплень і забезпечує знешкодження орга нічних забруднень при аварійному їх попаданні як у водойми , так і в очисні споруди,а також для очищення як самого поверхневого найбільш забрудненого шару води , так і нижчих шарів . Для вирішення поставленої задачі запропоновано пристрій для біологічного очищення води "Оляля", що включає несучий елемент з носієм,в якому, згідно з винаходом, несучий елемент виготовлено у вигляді поплавка . При цьому поплавок з'єднаний з носієм так , що утримує носій у воді , і являє собою пустотілу ємність , виконану зі стійкого у воді полімеру, наприклад, поліпропілену. А носій виготовлено із матеріалів органічної та неорганічної природи у вигляді волокон, стрічок та виробів з них (різної довжини) з високою питомою поверхнею . На носіях утримуються і розвиваються гідробіонти та іммобілізовані мікроорганізми-деструктори, що очищають воду. Така констру кція при строю, щ о заявля ється, д озволяє в максимально короткий термін розмістити утримані на носієві гідробіонти та іммобілізовані мікроорганізми - деструктори , коли необхідно терміново знешкодити непередбачену нормативними можливостями кількість органічних забруднень в очисних спорудах , або ліквідувати загрозу отруєння водойми при аварійному попаданні в неї токсичних речовин,або вилучити із води мікроорганізми наприклад, в , процесі водопідготовки.Площа поверхні носія на якій будуть ут, -5римуватись гідробіонти, перевищує 1000 и2 на 1 м3 робочого об'єму. Застосування такого пристрою не потребує реконструкції або переос нащення очисних споруд . Пристрої можуть бути вкинуті в будь-який резервуар і,на відміну від відомих пристроїв (1), не потребують обладнання очисного апарату аераторами для підтримування їх в завислому стані , бо плавучість забезпечується поплавком , а отже знімається потреба і в енергетичних затратах , які мають місце при застосуванні примусової аерації.А на відміну від пристроїв (3) не потребують кріплень , додаткових затрат і часу на оснащення очисних споруд. Слід відмітити , що запропонований пристрій може бути викорис таний для очищення як поверхневих так і більш глибоких шарів води , , завдяки можливості використовувати носій різної довжини . Винахід пояснюється кресленням,де зображений зовнішній вигляд пристрою для біологічного очищення води "Оляля" (,