Біореактор

1. Біореактор, що включає в себе циліндричний корпус з конічним днищем, коаксіально розміщеними в центрі вертикальними перегородками, що створюють три зони - периферійну, проміжну і центральну, фільтруюче завантаження, засоби подачі забрудненої води і відводу очищеної води, 33728 льною і периферійною зонами, виконаний у вигляді трубчастого ерліфту. Розташування фільтруючого завантаження в периферійній і центральній зонах біореактора, а засобів подачі забрудненої і відводу очищеної води в верхній частині периферійної і центральної зон забезпечує спадно-висхідний рух потоку рідини, що обробляється послідовно через зони з фільтруючим завантаженням, уникаючи можливості проскакування у вихідний потік неочищеної стічної води. Розміщення в нижній частині проміжної зони і в верхній частині центральної зони засобів циркуляції і аерування забезпечує створення двох циркуляційних контурів між зонами (1 контур - периферійно-проміжна зона, 2 контур - центрально-периферійна зона), що інтенсифікує процеси масообміну в реакторі, а також забезпечує створення зон з різними кисневими умовами і розвиток на фільтруючому завантаженні цих зон, відповідно, переважно аеробної або анаеробної прикріпленої мікрофлори; розбавлення забрудненої води, яка поступає на очистку рециркуляційними потоками рідини, що очищається та очищеною з 1-го і 2-го циркуляційних контурів, що, в свою чергу, виключає можливість шокового навантаження на біоценоз. Наявність в біореакторі зон з відмінними кисневими умовами і специфічною мікрофлорою, прикріпленою на фільтруючому завантаженні; можливість багатократної рециркуляції рідини, що очищається в ємності біореактора і чергування зон; розбавлення стічної води, що поступає рециркуліруємим потоком; загальний спадно-висхідний рух рідини, що обробляється, дозволяє підвищити стабільність і надійність процесу очистки, розширити перелік вилучених забруднень і значно підвищити ефективність і глибину очистки. Біореактор містить у собі вертикальний циліндричний корпус 1 з конічним днищем. В центрі корпуса 1 коаксіальне розміщені дві вертикальні перегородки 2, 3, що розділяють реактор на три зони: периферійну 4, проміжну 5 і центральну 6. Периферійна 4 і центральна 6 зони біореактора заповнені фільтруючим завантаженням 7. Знизу і зверху шар завантаження обмежений сіткою 8. Нижня частина проміжної зони 5 споряджена кільцевим трубопроводом подачі кисневмісної суміші 9. Для подачі вихідної води в периферійну зону 4 передбачено трубопровід 10. В верхній частині центральної зони 6 над поверхнею фільтруючого завантаження розміщені ерліфти 11. У верхній частині центральної зони 6 передбачено переливний пристрій 12 для збору і відводу очищеної води. Нижня конічна частина корпусу 1 споряджена трубопроводом відводу осаду 13. Під фільтрувальним завантаженням 7 розміщені перфоровані повітропроводи 14 для регенерації фільтруючого заван таження. Для збору і відводу забрудненої регенераційної води передбачено переливний пристрій 15. Біореактор працює у такий спосіб. Стічну воду, що підлягає обробці, подають по трубопроводу 10 в периферійну зону 4, де змішуючись з потоками, що циркулюють між зонами 4-5 і 6-4, вона проходить крізь шар фільтруючого завантаження 7 з прикріпленою мікрофлорою, розміщеною в периферійній зоні 4. Напрям руху рідини, що рухається, зверху-вниз. Частина потоку, що очищається в зоні 4, продовжує послідовний рух крізь шар фільтруючого завантаження центральної зони 6 в напрямку знизу-вверх, збирається в переливний пристрій 12 і відводиться із біореактора, а частина потоку 9 поступає в проміжну зону 5, де насичується киснем повітря, і за рахунок створеного ерліфтного ефекту повертається в зону 4 (перший рециркуляційний контур). Такий режим роботи сприяє створенню аеробних умов в зоні 4 і анаеробних умов в зоні 6, що, в свою чергу, стимулює розвиток специфічної прикріпленої мікрофлори в зонах 4 і 6. В зоні 4 одночасно протікають процеси фільтрування і біодеструкції забруднюючих речовин, в тому числі окислення амонійного азоту до нітритних і нітратних форм (нітрифікація). В зоні 6 також протікають процеси фільтрування і біодеструкції, в тому числі відновлення окислених форм азоту (денітрифікація). Така схема роботи біореактора оптимізує процеси масопереносу і ефективність очистки стічних вод від завислих, колоїдних і розчинених забруднюючих речовин, в тому числі сполук азоту. Додаткове розміщення засобу циркуляції і аерування, виконаного у вигляді трубчастого ерліфта, в верхній частині центральної зони 6, забезпечує повернення частини потоку очищеної рідини повторно в периферійну зону 4 (другий рециркуляційний контур), а також сприяє інтенсифікації процесів масообміну і очистки стічних вод, оскільки, згідно з останніми уявленнями, багатократне чергування аеробної і анаеробної зон оптимізує умови проведення процесу очистки, підвищуючи ступінь видалення забруднень із стічних вод. Шлам, що створюється в процесі очистки, осаджується в конічній частині біореактора, де ущільнюється і видаляється під гідростатичним напором через трубопровід 13. У міру необхідності здійснюється регенерація фільтруючого завантаження 7 за допомогою диспергаторів повітря 14 в процесі роботи біореактора. В період регенерації забруднена вода збирається в переливний пристрій 15 і відводиться в конічну частину або за межі реактору. 2 33728 Фіг. 3 33728 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4