Установка замкнутого водопостачання (узb)-пробіотик-біофільтр “українська зірка” u-star-36

Реферат: Установка замкнутого водопостачання (УЗВ)-пробіотик-біофільтр складається з ємності, де розташований біоротор, частково занурений у воду, подавального трубопроводу води в ємність на очистку, біоротор зібраний з зовнішньої гідропрозорої циліндричної оболонки, розділеної радіальними стінками на секції, які заповнені плаваючим фільтруючим, завантаженням, простір кожної з секцій сполучається в зоні осі обертання біоротора, де розташований трубопровід відводу очищеної води. При цьому, зовнішня оболонка виконана з суцільних і перфорованих прямих стінок, послідовно з'єднаних між собою таким чином, що утворюють зіркоподібний восьмикутник, поділений прямими радіальними перегородками на секції, в яких розміщене сипуче фільтруюче завантаження, а самі перегородки в центральній частині біоротора приєднані до перфорованого циліндра, всередині якого знаходиться лоток, по якому відводиться очищена вода, крім того, пристрій додатково обладнаний системами газонасичення та гідроциркуляції. UA 114187 U (12) UA 114187 U UA 114187 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до біохімічного очищення природних і стічних вод методом фільтрації і може бути використана для глибокого очищення води в системах установки замкнутого водопостачання (УЗВ) рибних ферм, вилучення домішок із природних і комунальних стічних вод, а також вод промислових підприємств, очищення води в системах водопостачання поселень, а також забезпечення природного очищення і опріснення солонуватої і поверхневої води від залишків пестицидів, миш'яку, добрив і біогенних сполук азоту і фосфору, доочищення води з відкритих водойм від присутніх там гомеопатичних залишків ліків, гормонів, антибіотиків, ПАР, нафтопродуктів, присадок до палива і інших домішок. Найбільш близьким до технічного рішення, що пропонується, є відомий фільтр, який включає корпус з перфорованою перегородкою, під якою розташоване зернисте завантаження, що утворює зону фільтрування в центральній частині корпусу та зони подачі води на очистку і відводу фільтрату, заповнені водою, до яких підведені відповідні трубопроводи подачі води на очистку і відводу фільтрату, а також патрубок відведення промивної води, розташований в нижній частині корпусу [1]. Недоліком фільтра є низький редокс-потенціал і недостатньо висока ефективність очищення води від високодисперсних, розчинених і емульсійних забруднень в результаті того, що елементи фільтруючого завантаження, які призначені для осадження на них домішок нейтральні по відношенню до електростатичних, флотаційних, властивостей забруднень до їх коагуляції. Механізм осадження базується на механічній взаємодії поверхні гранул фільтруючого завантаження з частинками домішок, а сама конструкція не передбачає використання активних елементів, які здатні переводити домішки в дисперсну форму, наприклад, використання біологічної очистки, для якої необхідно підтримувати життєдіяльність біоплівки, періодично провадити її регенерацію. Основним недоліком для поєднання фільтраційного методу із біологічною очисткою є те, що осадження зважених домішок на гранулах завантаження призводить до зменшення об'єму пор (пористості) насадки. Найбільш інтенсивно цей процес проходить на початкових шарах фільтруючого завантаження, наслідком чого є їх суцільне закупорювання, а це призводить до руйнування біоплівки, загибелі бактерій із їх загниванням. Найбільш близьким до технічного рішення, що пропонується, є фільтр для очистки води, який включає ємність, в якій розташований біоротор, частково занурений у воду, що подається по трубопроводу в ємність на очистку, біоротор складається із зовнішньої гідропрозорої циліндричної оболонки, розділеної радіальними стінками на секції, заповнені плаваючим фільтруючим, завантаженням, простір кожної з секцій сполучається в зоні осі обертання біоротора, де розташований трубопровід відводу очищеної води, [2] (прототип). Недоліком пристрою є низький редокс-потенціал і низька ефективність вилучення домішок, хоча умови між водою, що надходить в пристрій, і насадкою, яка покрита біоплівкою більш сприятливі за рахунок динамічного перемішування останньої, що запобігає заростанню порового простору. Причиною є те, що створення оптимальних умов вилучення комплексних домішок необхідно створити сприятливе середовище для анаеробного процесу, при якому домішки, що знаходяться в іонній формі, переводяться у зважену форму і осаджуються на елементах фільтруючого завантаження. Це актуально при необхідності очищення від комплексних забруднень, особливо, коли необхідно періодично проводити процеси нітрифікації і денітрифікації. Для очищення таких середовищ необхідне корегування окислювальновідновлювальної (rH) потужності води, чого можна досягнути змінною кількістю вмісту кисню у воді. Це важливо ще й тому, що підвищення окислювально-відновлювальної потужності води сприяє нарощуванню і активності біоплівки, що знаходиться на фільтруючому завантаженні, на чому й базується робота пристрою, але конструкція його не передбачає можливості корегування (rH). В основу корисної моделі поставлено задачу в запропонованому УЗВ-пробіотику-біофільтрі "Українська зірка" U-STAR-36, який складається з ємності, де розташований біоротор, частково занурений у воду, подавального трубопроводу води в ємність на очистку, біоротор зібраний з зовнішньої гідропрозорої циліндричної оболонки, розділеної радіальними стінками на секції, які заповнені плаваючим фільтруючим, завантаженням, простір кожної з секцій сполучається в зоні осі обертання біоротора, де розташований трубопровід відводу очищеної води, в якому зовнішня оболонка виконана з суцільних і перфорованих прямих стінок, послідовно з'єднаних між собою таким чином, що утворюють зіркоподібний восьмикутник, поділений прямими радіальними перегородками на секції, в яких розміщене сипуче фільтруюче завантаження, а самі перегородки в центральній частині біоротора приєднані до перфорованого циліндра, всередині якого знаходиться лоток, по якому відводиться очищена вода, крім того, пристрій додатково обладнаний системами газонасичення та гідроциркуляції, при цьому система 1 UA 114187 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 газонасичення обладнана форсунками подачі повітря в ємність, а система гідроциркуляції обладнана форсунками подачі води на верхню частину біоротора, при цьому форсунки обох систем розташовані діаметрально по відношенню до біоротора, а також, питома вага сипучого 3 фільтруючого завантаження знаходиться в межах 0,60…2,00 г/дм , а трубопровід подачі води на очищення приєднаний до системи гідроциркуляції, забезпечити збільшення редокспотенціалу води, що знаходиться в поровому просторі фільтруючого завантаження секцій біоротора. Поставлена задача може бути виконана в УЗВ-пробіотику-біофільтрі "Українська зірка" USTAR-36, який складається з ємності, де розташований біоротор, частково занурений у воду, подавального трубопроводу води в ємність на очистку, біоротор зібраний з зовнішньої гідропрозорої циліндричної оболонки, розділеної радіальними стінками на секції, які заповнені плаваючим фільтруючим, завантаженням, простір кожної з секцій сполучається в зоні осі обертання біоротора, де розташований трубопровід відводу очищеної води, шляхом того, що зовнішня оболонка виконана з суцільних і перфорованих прямих стінок, послідовно з'єднаних між собою таким чином, що утворюють зіркоподібний восьмикутник, поділений прямими радіальними перегородками на секції, в яких розміщене сипуче фільтруюче завантаження, а самі перегородки в центральній частині біоротора приєднані до перфорованого циліндра, всередині якого знаходиться лоток, по якому відводиться очищена вода, крім того, пристрій додатково обладнаний системами газонасичення та гідроциркуляції. Поставлена задача теж може бути виконана завдяки тому, що система газонасичення обладнана форсунками подачі повітря в ємність, а система гідроциркуляції обладнана форсунками подачі води на верхню частину біоротора, при цьому форсунки обох систем розташовані діаметрально по відношенню до біоротора. Поставлена задача також може бути виконана завдяки тому, що питома вага сипучого 3 фільтруючого завантаження знаходиться в межах 0,60…2,00 г/дм , а трубопровід подачі води на очищення приєднаний до системи гідроциркуляції. Завдяки виконанню зовнішньої оболонки з суцільних і перфорованих стінок, послідовно з'єднаних між собою із утворенням зіркоподібного восьмикутника, поділеного прямими радіальними перегородками на секції, утворені оптимальні зони очищення води на фільтруючому завантаженні, яке розміщене в секціях. У поєднанні із наявністю і взаємним розташуванням систем газонасичення та гідроциркуляції, якими додатково обладнаний пристрій, створюються умови локального корегування окислювально-відновлювальної потужності води в окремих фільтруючих секціях біоротора за рахунок газонасичення. Останнє сприяє не тільки зміні властивостей води, але й активізації біоценозу бактерій, що утворюють біоплівкуна елементах завантаження. Діаметральне, по відношенню до біоротора, розташування форсунок, якими обладнані системи газонасичення і гідроциркуляції, створює оптимальні умови корегування окислювальновідновлювальної потужності фільтруючого завантаження і води в ємності за рахунок балансу надходження води і повітря у поєднанні із обертовим рухом біоротора, для якого приводом слугують зусилля, діаметрального навантаження зон біоротора. Таким чином, наявність і розташування обох систем не тільки включені в технологічну схему, але й виконують функцію приводу, при цьому газонасичення, кількість води, що регулюється подачею системи гідроциркуляції, взаємоузгоджується із частотою обертів біоротора, що залежить від характеру забруднень і їх кількісного вмісту. Завдяки використанню в УЗВ-пробіотику-біофільтрі "Українська зірка" U-STAR-36, 3 фільтруючого завантаження, питома вага якого знаходиться в межах 0,6-2 кг/м , створюються умови оптимального перемішування усього об'єму завантаження, що виключає можливість злипання гранул (при питомій вазі