Апарат для очищення стічних вод з насадкою

1 Апарат для очищення стічних вод з насадкою, що містить ємність з водою, яка підлягає очищенню, принаймні частково занурений в неї барабан, що обертається і складається з циліндричного сітчастого корпусу з заглушеними торцями, який установлений на горизонтальному валу і частково заповнений рухомою насадкою, причому барабан обладнаний пластинчатими ребрами, які жорстко закріплені на його внутрішній поверхні, а днище ємності виконане конічним, який відрізня ється тим ,що барабан додатково обладнаний нерухомою насадкою, виконаною з трубчатих елементів, жорстко закріплених на його внутрішніх торцевих поверхнях, а по всій поверхні цих елементів виконані отвори, причому рухома насадка складається із суміші елементів різних металів 2 Апарат для очищення стічних вод з насадкою за п 1, який відрізняється тим, що рухома насадка виконана у вигляді спіральної і стрічкоподібної стружки із заліза (латуні, вуглецевої і нержавіючої сталі) і МІДІ, а трубчаті елементи нерухомої насадки виконані з пластмаси 3 Апарат для очищення стічних вод з насадкою за п 1, який відрізняється тим, що отвори, що виконані по поверхні трубчатих елементів нерухомої насадки, розміщені в шахматному порядку Винахід відноситься до біологічного та фізикоХІМІЧНОГО очищення побутових і промислових стічних вод Відомий апарат для очищення стічних вод з насадкою, що містить ємність з водою, яка очищується, в меншій ступені частково занурений в неї барабан, який обертається і складається з циліндричного корпусу з заглушеними торцями, який встановлено на горизонтальному валу та частково заповнено рухомою насадкою (Пат США №5350507, МПК С02 F 3/08, 1994) В барабані з гранчастим циліндричним корпусом встановлені перегородки, розділені проміжками в осьовому напрямі, які розбивають внутрішній простір барабана на декілька секцій, кожна з яких містить деяку КІЛЬКІСТЬ елементів-носмв бактеріальних культур (насадки), що виконані в формі напівсфери, до якої прикріплені пластинчаті ребра, причому густина насадки в одній секції відрізняється від густини насадки в другій секції Недоліком роботи відомого апарату є низький ступінь очищення стічних вод від органічних, зависних та токсичних речовин через недостатній розвиток поверхні в секційних шарах насадки, що сприяє зниженню прикріплення біомаси та викликає и винос, погіршує створення бюплівки, що зменшує процес окислення Крім того недоліком пристрою є можливість використання тільки біологічного очищення стічних вод, і в процесі експлуатації насадки не можуть бути оперативно замінені и елементи, тому що сам апарат має складну конструкцію, також велику масу, потребує великих витрат матеріалу та значних витрат часу Найбільш близьким до запропонованого по технічній суті та досягаемому результату є апарат для очищення стічних вод з насадкою , що містить ємність з водою, яка підлягає очищенню, по меншій мірі частково занурений в неї барабан, що обертається і складається з циліндричного сітчатого корпусу з заглушеними торцями і установлений на горизонтальному валу і частково заповнений рухомою насадкою, причому барабан обладнаний пластинчатими ребрами, які жорстко закріплені на його внутрішній поверхні, а днище ємності виконане конічним (Декл патент України №32208 , МПКС02 F 3/08, 2000р) Недоліком роботи апарату є низький ступінь очищення стічних вод від токсичних, органічних і зависних речовин Елементи, що виконують роль рухомої насадки, виконані з матеріалів , що обмежують інтенсивність контакту води з насадкою і 1 ю 45722 киснем повітря, що погано забезпечує утворення рення гідроксидів заліза, в першу чергу магнетитів гідроксидів заліза і інших форм сполук заліза , аді приводить до адсорбції Іонів важких металів орсорбцію вмісту в воді ІОНІВ важких металів органічганічних забруднень, що містяться в воді, відновних забруднень, відновлення шестивалентного лення сполук Сг+6 до Сг3+ і його виділення у вигляхрому і т д , що не дозволяє зменшити вміст токді Сг(ОН)3 Металічні елементи беруть участь у сичних компонентів Крім того, недостатньо розвистворенні біологічного елементу на межі бюплівка нута питома поверхня, що сприяє зниженню при- метал і гальванічного елементу мідь-хром Слакріплення біомаси і погіршує створення стійкої бий електричний струм, що виникає при цьому біоплівки, зменшує процес окислення, що знижує підвищує питому швидкість біологічного окисленступінь очищення стічних вод від токсичних , органя нічних і зависних речовин Біологічне окислення органічних забруднень в В основу винаходу поставлено задачу вдоскопобутових і промислових стічних водах здійснюналення апарата для очищення стічних вод з нається при їх контакті з високорозвинутою поверхсадкою, в якому шляхом використання в апараті нею пластмасових трубчатих елементів нерухомої одночасно двох типів насадки, рухомої , що скланасадки (наприклад, капронових труб) Така насадається з суміші елементів різних металів і нерудка дозволяє підвищити вміст бактеріальних кліхомої - з пластмасових трубчатих злементів шлятин в апараті шляхом збільшення площі поверхні хом інтенсифікації процесу нарощування біомаси для їх закріплення При цьому ефективність біолоза рахунок покращення кисневого режиму в сисгічного очищення визначається високим ступенем темі природної аерації рідина - повітря, найбільше аерації, що забезпечує обертання барабана і поповного використання насадки для разміщення перемінним контактом насадки з киснем повітря мікроорганізмов і підвищення процесу окислення Трубчаті елементи з просвердленими отворами, забезпечується підвищення ступеня очищення наприклад в шахматному порядку, що дозволяє їх стічних вод від токсичних, органічних і зависних рівномірно розподіляти по довжині, сприяють імречовин мобілізації мікроорганізмів по всій поверхні насадки , що використовується, а також підвищенню При цьому дозволяє одержати ефект очистки масообміну між рідкою і газовою фазами, при простічних вод одночасно фізико-хімічний, біологічний ходженні повітря через отвори трубчатих елемені від токсичних речовин і можливість обробки в тів нерухомої насадки, при цьому з рідкої фази апараті як побутових, так і промислових стічних видаляються продукти метаболізму, а з газової в вод рідку переходить кисень, необхідний для ЖИТТЄДІПоставлена задача вирішується тим, що в ЯЛЬНОСТІ мікроорганізмів, що забезпечує біологічне апараті для очищення стічних вод з насадкою, що окислення органічних домішок в побутових і промістить ємність з водою яка підлягає очищенню, по мислових стічних водах, зниження органічних, заменшій мірі частково занурений в неї барабан , що висних і біогенних елементів (аміаку , фосфату) обертається і складається з циліндричного сітчатого корпусу з заглушеними торцями, який устаноТаким чином використання декількох типів навлений на горизонтальному валу і частково заповсадок (рухомої і нерухомої) забезпечує високорознений рухомою насадкою, причому барабан винену поверхню для обростання стійкою бюплівобладнаний пластинчатими ребрами, які жорстко кою і и рівномірне розподілення, окислювальну закріплені на його внутрішній поверхні, а днище здатність і потужність апарата, зниження вмісту ємності виконане конічним, згідно винаходу, баратоксичних компонентів, що підвищує степінь очибан додатково обладнаний нерухомою насадкою щення води від токсичних, органічних і зависних виконаною з трубчатих елементів, жорстко закріпречовин лених на внутрішніх торцевих поверхнях барабаНа фіг 1 представлено апарат для очищення на, а по всій поверхні цих елементів виконані стічних вод з насадкою, загальний вигляд зверху, отвори , причому рухома насадка складається із на фіг 2 - розріз А-А на фіг 1, на фіг 3 - трубчатий суміші елементів різних металів елемент нерухомої насадки Крім того, рухома насадка виконана у вигляді Апарат містить барабан 1 із заглушеними торспіральної і стрічкообразної стружки із заліза (лацями 2, наприклад металічними дисками Баратуні, вуглецевої і нержавіючої сталі) і МІДІ, а труббан 1 складається з циліндричного корпусу 3, зовчаті елементи нерухомої насадки виконані з пласнішня циліндрична поверхня якого виконана тмаси сітчатою, наприклад з металічної сітки, яка закріплена болтами 4 Барабан 1 має пластинчаті ребра Крім того, отвори, що виконані по поверхні 5, які жорстко закріплені на його внутрішній повертрубчатих елементів, розміщені в шахматному хні і частково заповнений рухомою насадкою 6, що порядку складається із суміші елементів різних металів , При заповненні барабана рухомою насадкою , виконаних, наприклад у вигляді спіральної і стрічщо складається із суміші різних металів, наприкообразної стружки, із заліза (латуні, вуглецевої і клад залізної і мідної стружки і обертанні барабанержавіючої сталі) і МІДІ на, опущеного в стічну воду, створюється в середині барабана розподіл по шарах, що сприяє Барабан 1 також обладнаний нерухомою нарозвитку питомої поверхні для створення біоплівки садкою, виконаною з пластмасових трубчатих в процесі окислення токсичних речовин Зменшенелементів 7, наприклад капронових труб, жорстко ня КІЛЬКОСТІ токсичних елементів в стічних водах закріплених на внутрішніх поверхнях торців 2 гальванічного відокремлення відбувається за раБарабан 1 закріплено на горизонтальному вахунок поперемінного інтенсивного контакту води з лу 8 за допомогою втулки 9 і в меншій мірі, розтанасадкою і киснем повітря, що забезпечує утвошовано в ємності 10, що виконана з конічним дни 45722 щем 11 Барабан обертається за рахунок шківу 12, реміня 13 і електродвигуна 14 У верхній частині ємності 10 розташовано патрубок 15 для подавання стічної води, яка очищується і патрубок 16 для відводу очищених вод, а в нижній частині передбачено патрубок 17 для відводу осадку По всій поверхні трубчатих елементів 7 просвердлені отвори 18, наприклад в шахматному порядку Апарат для очищення стічних вод з насадкою працює таким чином Стічна вода потрапляє через патрубок 15 до ємності 10 Обертання барабану 1 виконується за рахунок шківу 12, реміня 13 та електродвигуна 14 при частоті обертання, яка змінюється від 5 до 15об/хв При обертанні барабана 1 дрібна та крупна завись що створюється при роботі апарата затримується на сітчастій поверхні циліндричного корпусу 3 та легко осідає на дно конічного днища 11 ємності 10 , де утримується в глибині, звідки періодично видаляється через патрубок 17, а очищена вода виходить через патрубок 16 За рахунок обертання барабану рухома насадка 6 і нерухома насадка з трубчатих елементів 7 по черзі контактує зі стічною водою та киснем повітря Коли насадка опускається у воду, що обробляється, вона повністю змочується водою, а коли підіймається - на протилежному боці стічна вода, що залишилася, витікає з простору між частками насадки Змочена біомаса залишається на поверхні часток, які мають контакт з повітрям по всій поверхні і відбувається процес масообміну між стічною водою та повітрям Таким чином наростає біомаса на насадці Під час обертання барабану 1 рухома насадка 6 перемішується пластинчатими ребрами 5 по всій поверхні , що створює умови стирання насадками одна одної При цьому відбувається самоочищення, система не забивається і періодично обновлюється новими мікроорганізмами Крім того, рух насадки під час обертання барабана сприяє рівномірному наростанню біомаси на елементах насадки і організації самоочищення робочого об'єму, що перешкоджає забиванню насадки Такий режим роботи апарата дозволяє ефективно використовувати увесь об'єм насадок , які створюють максимально сприятливі умови для розвитку і ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ організмів із створенням стійкої бюплівки При цьому мікроорганізми розвиваються як в поверхневих шарах нерухомої насадки пластмасових трубчатих елементів і рухомої 6 металічних стружок, так і на поверхні їх глибинних шарів В процесі ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ поверхневі мікроорганізми бюплівки окисляють органічні , зависні , токсичні і біогенні речовини , які знаходяться в СТІЧНІЙ рідині , що очищується , а глибинні мікроорганізми відновлюють створювані при цьому нітрати і нітрити до молекулярного азоту , який самовидаляється в атмосферу В процесі експлуатації біофільтрів відмерла бюплівка потоком стічної рідини через наскрізні канали шару , який очищується, виноситься в спеціальну камеру, що знаходиться в очисних спорудах після біофільтра , де вона випадає в осадок і скидається в спеціальну зону, в зв'язку з цим промивка фільтруючої насадки не потрібна При обертанні барабана здійснюється трансформація забруднювальних речовин стічних вод, забезпечуються умови створення розвинутої поверхні масообміну між рідкою і газовою фазами, через яку з рідкої фази видаляються продукти метаболізму, а з газової в рідку переходить кисень, необхідний для ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ біоценозу, що забезпечує підвищення окислювальної потужності бюреактора Такий режим роботи апарата дозволяє ефективно використовувати увесь об'єм насадок і створює максимально сприятливі умови для протікання аеробних біохімічних процесів на всіх трофічних рівнях очистки стічних вод В апараті одночасно спостерігаються процеси адгезії, сорбції і окислення домішок На першій стадії очищення відбуваються біохімічні процеси приросту клітин і виділення полімерів Далі - процеси адгезії" механічних домішок, а потім сорбції органіки, що важко окислюється Крім того, не менш важливим є процес окислення МІДІ до створення мідного купоросу, що має обеззаражувальні властивості Цей процес дозволяє ві дибитись від традиційного використання методу хлорування перед викиданням очищених вод у водоймище Апарат є аеруючим пристроєм та одночасно виконує функції мішалки, об'єкту сорбції та окислення забруднення, а також працює в режимі фіЗИКО-ХІМІЧНОІ очистки (гальванокоагулятора) Таким чином, використання запропонованого апарату дозволяє підвищити ступінь очищення води від токсичних, органічних і зависних речовин, при цьому отримати ефект очищення одночасно фізико-хімічного, біологічного і від токсичних речовин при можливості обробки в одному апараті як побутових, так і промислових стічних вод 45722 40 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20- 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71