Биофильтр с вращающейся загрузкой

(я)5 С 02 Е 3/О Е ИЗОБ И ОП отрудни- одствен.Процен 2 Е 3/08, 1986. С ВРАЩАЮЩ ЗАая очистка ции. Сущ- содержит овышение эффеквеличения интеннки с воздухом по роторе и увеличести биофильтра,етения - ты путем кта биоп агрузки ной мощ Цель изобр тивности раба сивности конта всему объему э ния окислитель ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР АВТО РС КО МУ С В ИДЕТ ЕЛ Ь СТ(57) Использование; биохимическсточных вод методом биофильтраность изобретения: биофильтр Изобретение относится к би ской очистке сточных вод методом б ф тра ции.Известно устройство для очистки сточных вод включающее резервуар с очищаемой водой, частично погруженный в нее биоротор с секторными модулями, заполненными загрузкой выполненной из гранулированного материала с плотностью, меньшей плотности воды, например, из пробки, пластика, центральным каналом, периферийным зубчатым колесом, выполненным из перфорированного материала, центральный канал снабжен сливным желобом, прикрепленными к его внутренней поверхности по винтовой линии, и соплами для подачи воды для вращения биоротора;Однако в данном устройстве низкая эффективность работы, так как в нем недостаточная и неравномерная интенсивность контакта биопленки с воздухом по всему объему загрузки в биороторе. На его перио.,2 Ыпо 1 778083 А 1 емкость с обрабатываемой водой и биоротор, состоящий из центрального канала с отверстиями, радиальных стенок, имеющих выпуклую форму, например, поверхность цилиндрического сегмента. Радиальные стенки образуют секции, Биоротор снабжен цилиндрической оболочкой, боковая цилиндрическая поверхность которой выполнена проницаемой. В секциях расположена плавающая загрузка в виде гранул. Стенки образуют с непроницаемыми поверхностью оболочки-полости, соединенные через центральный канал с водонепроницаемыми торцами и с другими секциями. Биоротор снабжен приспособлением для его вращения. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. ферии этот контакт максимальный, а в цен, тральной части биоротора - минимальный, что снижает окислительную мощность биофильтра. При его вращения не обеспечивается повышение оптимальной скорости вращения загрузки, обеспечивающей достаточное время контакта биопленки с воздухом по всему объему загрузки, что приводит к снижению циклов контакта загрузки с водой и воздухом и, соответственно, к снижению производительности работы устройства. В загрузке, расположенной под водой, низкая азрация воздухом, так как не предусматривается принудительная подача его в объем загрузки после отвода с нее очищаемой воды.Поставленная цель достигается тем, чтов известном биофипьтре с вращающейся загрузкой, содержащем резервуар с ачищаемой водой, частично погруженный в неебиаротор с праницаемай оболочкой и секторами, заполненными загрузкой, выполненной в виде плавающих гранул, центральнымканалом с проницаемыми стенками и приспособлением для вращения биаротора, всекторах биоротора поверхность погружения радиальных стенок в очищаемую водувыполнена выпуклой, при этом они образуют с непроницаемыми поверхностью оболочки-полости, связанные черезцентральный канал с непроницаемыми торцами с другими секторами биаратора. Кроме того, выпуклая поверхность радиальныхстенок выполнена в виде поверхности цилиндрического сегмента.Е(а чертеже изображен биафипьтр, поперечный разрез.Биофильтр содержит емкость 1 с обрабатываемой водой и биаротор, состоящийиз центрального канала 2 с отверстиями 3 инепроницаемых торцов 4, радиальных стенок 5, поверхность погружения которых выполнена выпуклой, например, в видеповерхности цилиндрического сегмента.Радиальные стенки 5 образуют секции 6.Биаротор снабжен цилиндрической оболочкой, в которой только цилиндрическая поверхность 7 выполнена праницаемай,например, с отверстиями 8. Возможен вариант выполнения этой поверхности из сетки. Всекциях 6 расположена плавающая загрузка в виде гранул 9 /пробка, пластик и т.д,/Стенки 5 образуют с непроницаемой поверхностью /торцами/ оболочки-полости 10,соединенные при помощи отверстий 3 сдругими секциями 6.Биоротар погружен в воду на половинуего диаметра и плавает в емкости 1, поддерживаемый плавающими гранулами 9, которые выполняют функцию гидравлическогоподшипника и поддерживают всю конструкцию биоротора на плаву, Над биароторомрасположен патрубок 11 с соплами 12 дляподачи очищаемой воды. Биаротар снабженприспособлением для его вращения, выполненном в виде продольных лопаток 13, закрепленных на цилиндрической поверхности7 оболочки. Возможен вариант вращения биоротара при помощи электропривада, приэтом центральный канал 2 /вап/ выводитсяэа пределы емкости 1 соединяется с приводам /на чертежах не показана/.Биафильтр работает следующим образам,Очищаемая вода поступает на боковуюцилиндрическую поверхность 7 оболочки30 40 45 избыточным давлением, Воздух движетсямежду гранулами 9 в этих секциях увеличивая массообмен между ним и биопленкой, при этом интенсивность процесса окисления уменьшается по ходу движения воздуха,55 5 10 15 20 25 ротора по патрубку 12 и соплам 13. Вода задерживается на этой поверхности при помощи лопаток 13 и через отверстия 8 поступает на загрузку в биоротаре. Вследствие того, что вода подается на него сверху возникает момент вращения ротора, который вращается с небольшой скоростью, например, 2-5 об/мин. При этом происходит попеременное насыщение биологической пленки, образовавшейся на поверхности гранул 9 кислородом атмосферного воздуха или питательными веществами из очищаемой воды, в зависимости от расположения той или иной секции 6 ротора в данный момент вращения, в жидкости или в газообразной фазе /атмосфернам воздухе/. Учитывая то, что время насыщения биопленки кислородом воздуха на периферии ротора больше чем по мере приближения к его центральному каналу 2, необходимо устранить это техническое противоречие, Для этого предложена выпуклая форма радиальных стенок 5, выполненных, например, в виде поверхности цилиндрического сегмента, выпуклость которых обращены в сторону вращения ротора. При опускании стенки 5 с. такой формой происходит захват воздуха частью ее поверхности, расположенной вблизи центрального канала 2 ротора,По мере погружения радиальной стенки 5 в воду гранулы 9 смачиваются водой и по ее поверхности смещаются вверх к центральному каналу 2 ротора и попадают в объем воздуха захваченный частьюэтой стенки,что способствует увеличению продолжительности времени контакта биологической пленки на гранулах 9, расположвеиных в этой части ротора, В процессе движения стенки воздух вытесняется водой отверстия 3 в попасть центрального канала 2, торцы которого непроницаемы, Из полости канала 2 воздух через отверстие 3 выходит в секции 6 ротора расположенные на уровне воды в емкости, так как в канале ан находится с так как размеры секции 6 в этом направлении увеличиваются, а поступающий объем воздуха не изменяется, соответственно, уменьшается массообмен воздуха вокруг биапленки на гранулах 9. Это способствует увеличению и выравниванию интенсивности контакта биапленки с воздухом па всем объему загрузки и увеличивает окислительную мощность биофильтра. При выходе стенки 5 иэ воды в полости 10, которую ана образует с непроницаемыми торцами обо 17180835 10 25 30 35 40 45 50 почки 4, образуется вакуум, который спо собствует засасыванию воздуха из атмосферы через гранулы 9, заполняющие секции, расположенные над уровнем воды в емкости 1 и с которыми эта полость 10 соединена через центральный какал 2 с непроницаемыми торцами 4. При этом массо- обмен воздуха над биологической пленкой увеличивается по ходу движения воздуха в направлении центрального канала 2, так как сечения секций б уменьшаются в этом каправлении, соответственно, увеличивается и объем и скорость движения воздуха.Все это способствует увеличению и выравниванию интенсивности контакта биопленки с воздухом по всему объему загрузки в роторе, увеличивает окислительную мощность биофильтра.При подьеме стенки 5 над поверхностью воды остаточная вода из секции 6, расположенной над стенкой, вытекает иэ пространства между гранулами 9 загрузки, смоченная биомасса остается на поверхности гранул, которые приходят в соприкосновение с воздухом по всей их поверхности. Вода с секции вытекает через водопроницаемую поверхность 7 оболочки ротора, а частично в центральный канал 2, где дополнительно перемешивается с воздухом поступающим туда с секций погружающихся в воду и отводится в погруженные секции.Выполнение радиальных стенок 5 выпуклыми по ходу вращения ротора позволяет частично захватывать воздух при их погружении и создавать под ними вакуум при их выходе из воды, выполнение их в виде поверхности цилиндрического сегмента способствует более плавному перемеще. нию гранул и воздуха к центральному каналу, что увеличивает время контакта между воздухом и гранулами с биопленкой, размещенных в погружающихся в воду секциях.Соединение полостей, образованных выпуклой поверхностью радиальных стенок и непроницаемыми торцами оболочки биоротора с другими его секциями при помощи перфорированного канала с непроницаемыми торцами позволяет засасывать воздух иэ атмосферы только через загрузку и выдавливать воздух из нижних секций через эту загрузку в атмосферу, причем оба эти процесса смещены по фазе иэ-за расположения стенок /см, чертеж/, что увеличивает интенсивность воздухообмена в зазорах между гранулами.При каждом обороте ротора полностью происходит замена воды, которую необходимо обрабатывать. Очищенная вода по патрубку /на чертежах не показан/ отводитс по назначению. При вращении биоротора гранулы 9 перемешиваются и истирают друг друга. При этом происходит самоочищение и биомасса не может чрезмерно расти по толщине, иначе система забилась бы. Обновление пленки биомассы интенсифицирует процесс изъятия загрязнений.Таким образом, предлагаемый биофильтр с вращающейся загрузкой обеспечивает повышение эффективности работы путем увеличения и выравнивания интенсивности контакта биоппенки с воздухом по всему объему загрузки в роторе, увеличения окислительной мощности биофильтра, повышения оптимальной скорости вращения ротора, что увеличивает его производительность и снижает капитальные и зкппуатационные затраты при биологической очистке Сточных вод,Формула изобретения 1; Биофипьтр с вращающейся загрузкой, содержащий резервуар с очищаиой водой, частично погруженный в нее биоротор с цилиндрической проницаемой оболочкой и загрузкой внутри нее из плавающих гранул, разделенной стенками на сектора, а также центральным каналом с отверстиями и приспособлением дпя вращения биаротора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности работы биофильтра путем увеличения интенсивности контакта биопленки с воздухом по всему объему загрузки и его окислительной мощности, стенки секторов биоротора выполнены выпуклыми, образующими полости для воздуха, Сообщенные с полостями других секторов через отверстия в центральном какапе,2. Биофильтр по и, 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что выпуклые стенки секторов выполнены в форме цилиндрического сегмента,1778083 ф сфе фффФфф фФ ФФ ф фффф фрФареар фФ Ф е Фее ае а е еаееФее ФФере ФФФФ ееФФФ4 фе Ф ФФФФФФфе Ф ееЯффЛЬффе Фе ФфеФ 1еф Фф РЕ РФЕ ФФ еФФ фрееФл ееФеффРЕ еафлеф фреРф 44 еъее Р Ффе ере Е рафа Ф е е Ее ф фф"С есс е рФеее ее е Фара еЕ ЕЕЕЕЕа Ф ер ЕЕ р4фе ееееФфе аеЕеФерре а ар аер Фадеа ДеафРее еее ее ФеФееее ФееФФФФр д "с";,; аъаеФ еефФ Г ФФееСоставитель Я,боровойТехред М.Моргентал Корректор Н.Ревск едактор Заказ 4160 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина. 1 О оизводственно-издательс Ф Ое ФФ, фФееа ееФФФФ ееае ефе/ ЕФефее ФЕФФ Ф Ф фФе Фе ФФ ФаФФ ФФр ЕфФ"еЕа Ф ФаФФр ФФЕеееаее ФерФФФ ФЕ ФФФФФФФл