Біофільтр для очистки води

Біофільтр для очистки води від домішок органічного походження, який складається з ємності з 3 гається тим, що у біофільтрі для очистки води від домішок органічного походження, який складається з ємності з легким полімерним фільтруючим матеріалом, систем підводу вихідної та відводу очищеної води, біофільтр виконано у вигляді розташованих на відкритому повітрі системи ємностей з поруватим днищем, заповнених легким дрібнозернистим матеріалом, укладених по поверхні піддона ярусами одна над одною з утворенням вільного простору між ними. Застосування дрібних зерен фільтруючого шару зумовлює зростання питомої його поверхні. Значна поверхня зернистого шару сприяє зменшенню товщини плівки води, що обтікає кожну гранулу, що в свою чергу поліпшує умови насичення води киснем повітря. Наявність в воді поживних речовин (домішки органічного походження), тепла та інтенсивне насичення її киснем повітря під час обтікання тонкою плівкою гранул фільтруючого шару формує сприятливе середовище для інтенсивного розвитку біоценозу - субстрату що бере активну участь біохімічному окислюванні домішок органічного походження. Процес біохімічного очищення води протікає під час її проходження періодично через шари легкого зернистого матеріалу з великою питомою поверхнею гранул та через зони насичення фільтрованої води киснем повітря, що вільно поступає в них між ярусами. В разі замулювання фільтруючого шару завдяки малій вазі та розмірам окремих ємностей з'являється можливість вилучення їх з загального об'єму біофільтра та встановлення на їх місце незамулених. Замулені ємності промивають на окремому майданчику. На фігурі показано біофільтр. Біофільтр виконано в вигляді системи розташованих одна над одною ємностей 1, 2, виконаних у вигляді циліндричної, конічної або багатокутної в плані форми, обладнаних з нижньої сторони пористим днищем 3, заповнених легким фільтруючим матеріалом (заповнювачем) 4, наприклад спіненими гранулами полістиролу. Окремі ємності в горизонтальній площині утворюють яруси 5, між якими існує простір 6 для вільного проходження повітря. Ємності 1, 2 призначені для зберігання фільтруючого матеріалу. Товщина шару фільтруючого матеріалу 4 в ємностях менша від їхньої висоти, що дозволяє формувати між ярусами простір для вільного проходження повітря. Пористе днище 3 ємностей виконане у вигляді решітки з розмірами вічок меншими від розмірів гранул фільтруючого матеріалу 4. Пористе днище 3 ємності призначене для утримання гранул фільтруючого матеріалу 4 в її об'ємі і для пропуску низхідного потоку води та висхідного потоку повітря через об'єм ємності. В якості фільтруючого матеріалу (заповнювача) 4 використовується легкий дрібнозернистий матеріал, питома вага гранул якого може складати 3 2 3 5100 кг/м , а питома їх поверхня - 2001200 м /м . Товщина шару заповнювача кожного ярусу біофільтра складає 0,10,5 м, а кількість ярусів - 38. Заповнювач 4 призначений для формування на його поверхні біоценозу спроможного забезпе 60973 4 чувати біохімічне окислювання забруднень органічного походження, що містяться у вихідній воді. Над верхнім ярусом біофільтра розташовано систему розподілу вихідної води 7, що має вигляд системи трубопроводів, обладнаних над кожною ємністю верхнього ярусу біофільтра розбризкувачами. Система 7 підключена до трубопроводу подачі вихідної води 8 на біофільтр. Нижній ярус біофільтра опирається на колосникові опори 9, які виконанні в вигляді системи полімерних чи бетонних балок, укладених на піддон 10 біофільтра. Колосникові опори 9 призначені для розташування нижнього ярусу ємностей на певній висоті від піддону 10 біофільтра. Піддон біофільтра призначений для збору очищеної води, яка пройшла через його яруси. Трубопровід 11 підключений до нижньої частини піддону 10 і призначений для відводу очищеної води з нього на наступні ступені її очищення. Біофільтр для очистки води працює наступним чином. Вихідна вода поступає через трубопровід 8 в систему 7 і розбризкується по поверхні фільтруючого матеріалу 4 верхнього ярусу біофільтра. Краплинки води, стікаючи тонкою плівкою по поверхні гранул фільтруючого матеріалу 4, насичуються киснем повітря, що перебуває в порах цього матеріалу. Завдяки наявності у відносно теплій воді домішок органічного походження та за наявності кисню на поверхні гранул формуються сприятливі умови для формування та функціонування біоценозу, що бере активну участь в окисленні домішок, присутніх у воді фільтраційного потоку. Краплинки води під час їх руху над поверхнею ярусу насичуються киснем повітря, захоплюють його і транспортують в товщу зернистого матеріалу, виштовхуючи повітря, що перебувало перед тим в порах. Окрім того під час такого руху води можливі і зворотні потоки повітря через пористе середовище. Все це зумовлює постійний повітрообмін в товщі фільтруючого шару, сприяючи насиченню його киснем повітря. Під час перетікання води з одного ярусу в наступний існують сприятливі умови її насичення киснем повітря, що горизонтально рухається в існуючому між ярусами просторі 6. Виконання поперечного перетину ємності біофільтра замість круглої форми багатокутною, наприклад квадратною чи шестикутною, сприяє більшому заповненню кожного ярусу фільтруючим матеріалом, оскільки практично вилучаються з нього вільні простори між зовнішніми стінками суміжних ємностей. Профільтрована через яруси біофільтра вода, в якій забруднення перебувають уже в мінералізованому стані, збирається на його піддоні. За умов багаторазового перетікання вихідної води з ярусу в ярус біофільтра відбувається безупинний процес біохімічного окиснення її домішок. З часом відбувається старіння біоплівки, прикріпленої до поверхні гранул. Частинки мінералізованої біоплівки разом з водою виносяться в піддон та по трубопроводу 11 за межі корпусу біофільтра, а далі потрапляють на наступні споруди її очищення. 5 60973 Таким чином виконання біофільтра у вигляді системи ємностей з поруватим днищем, розташованих на відкритому повітрі, заповнених легким дрібнозернистим матеріалом з питомою поверх2 3 нею гранул що перевищує 200 м /м , укладених по поверхні піддона ярусами одна над одною з утво Комп’ютерна верстка Л. Купенко 6 ренням вільного простору між ними, дозволяє сформувати легкий фільтруючий шар з більш розвиненою питомою поверхнею, що сприяє зростанню ефективності очищення води, зменшує енергетичні витрати для забезпечення його працездатності. Підписне Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601