Биологический реактор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 3 АЗ 180 ся)5 С 12 М 1/00 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕ Н емберство Проектов оженеве Сп. з,о,о(Р 1) Й РЕАКТОР при очистке . Сущность и ит емкость с точны обрете кониче тся к реактору, дения микробиоочистке сточных(57) Использование:вод и водоподготовкения; реактор содерж Изобретение относипредназначенному для велогических процессов привод и водоподготовке.Целью изобретения является повышение эффективности очистки.На фиг. 1 схематически показан биологический реактор (разрез); на фиг. 2 - реактор в поперечном сечении; на фиг, 3 - шары слоя в сечении с наполнением; на фиг. 4 - элемент слоя в другом исполнении,Реактор имеет корпус 1 в форме цилиндра или пирамиды, заканчивающейся внизу конусом, Корпус 1 заглушен сверху крышкой 27. Вблизи внутренних стен корпуса 1 в реакционной камере 2 помещены структуры Био-Гидро 3, расположенные таким образом, что они образуют пустое пространство, являющееся седиментационным карманом 4 со стенами 5, Вдоль оси реакционной камеры 2 находфся аэратор 6 типа "Микро- флокс". Непосредственно над аэратором 6. на уровне жидкости, находится дефлектор 7 ским днищем и кры ш.ой, размещенный в емкости насыпной слой носителей шаровидной формы, патрубки подвода сточной воды и воздуха и о 1 вода очищенной жидкости и отработанного воздуха, Емкость снабжена соосно установленной циркуляционной трубой. Под трубой расположено аэрирующее многоструйное сопло, На крышке установлен дефлектор в виде воронки со средством отвода отработанного воздуха. На внутренней поверхности емкости размещены био-гидроструктуры, образующие седиментационные карманы для осаждения биомассы; 4 з.п. ф-лы, 4 ил. в виде воронки, К дефлектору 7 подведенатруба 8 для воздухоудаления и отвода составляющих, отделенных во время пузырьковой (пенной) флотации,Две трети высоты камеры 2 реакторазанимает наполнение 25 типа Биосфера. состоящее из шариков 9, Приток жидкости 11(сточных вод) находится непосредственнопод соплом аэратора 12, Седиментационные карманы 4 между стенами 5 камеры иструктурами Био-Гидро 3 заканчиваются внижней части гибкими клапанами в видесвободно свешивающихся заслонок 13, открывающихся под воздействием веса осадка или под давлением в реакционной камере2, Осадок, накапливающийся на дне седиментационной воронки, отводится за пределы системы посредством клапана 14,Реактор получает питание от компрессора срасходом, составляющим 20 см воздуха вчас, и давлением 1 атм,ФНасыпной слой 25 состоит из элементов9 шаровидной формы, которые расположены свободным образом и представляют собой семифлюидный слой, Шар имеет корпус 10., состоящий из двух полушарий 15, 16, разьемно соединенных при помощи защелки. Полушария 15, 16 имеют тонкие стены, на наружной и внутренней поверхностях которых находятся ребра 17, 18, расположенные таким образом, чтобы между ними не перемещались шарики 19 наполнения и не соприкасались со стеной корпуса 10, Каждое из полушарий 15, 16 имеет по меньшей мере одно отверстие 20, 21, симметрично расположенное на полюсе. Диаметр отверстия 20, 21 в каждом из полушарий 17, 18 меньше диаметра шариков 19 нап 1 лнения находящихся внутри корпуса 10, Шарики 19 наполнения выполнены из материала, обладающего большим удельным весом. чапример из окиси алюминия.Корпус 22 элемента 9 может бы ь составлен из двух полушарий 23, 24, имеющих гладкие поверхности, а наполнение корпуса 22 могут составлять шарики 26, выполненные из материала с большим удел ным весом кэк стекло, керамика или некоторые металлы,Насыпной слой разграничивает в одном и том же реакционном пространстве кислородный и бескислородный процессы, сферические элементы слоя с отверстиями и внутренним наполнением обеспечивают возможность течения очищенного агента и газов в обоих направлениях,Представленное решение предлагает новый тип насыпного наполнения, имеющего, применение в реакторах, очищающих сточные воды и подготавливающих воду посредством биологического процесса,Установлено, что насыпное наполнение в противоположность существующим решениям позволяет проводить в одном реакторе как кислородный, так и бескислородный процессы при насыщении кислородом до 100 сточных вод.Элементом насыпного наполнения может быть тонкостенный шар размером около 4 см, выполненный из пластмассы. Такой шар имеет одно отвеостие диаметром, например, 8 мм, Внутри пластмассового шара находится один шэр, выполненный из материала со значительным удельным весом (металл, стекло, керамика 1 и диаметром, например, 12 мм.Реактор может действовать как кислородно-бескислородное очист ное сооружение и как сепаратор суспензии из раствора.В случае применения кислороднобескислородного сооружения по очистке сточных вод камера реактора 2 после заполнения двух третей высоты наполнением ти 20 30 сивному перемешива ию и аэрации в 35 реакционной камере 2, Легкие частицы суспензии жиры, белки) выплывают в виде пены на поверхность жидкости в реакционной камере 2, гд:ни направляются в дефлектор 7, откуда изоы 1 очное давление выбрасыва ет их из реактора, Часть тяжелых тел оседает непосредственно в седиментационной воронке, а часть оседающая с трудом) попа 45 воронку, Вода, лишенная суспензий, вытекает из реактора через переливы в верхнейчасти реакционной камеры 2,50 Корпус шаров, состоящий из двух разьемно соединенных полушарий, позволяетлегко помещать наполнение внутри корпусаупомянутых шаров, Сконструированные таким образом шары, представляющие собой55 элементы насыпного слоя, образуют семифф люидный слой с развернутой поверхностью,в частности, используемый в биореакторахс подведением воздуха.Помещенное внутри корпуса насыпноенаполнение, согласно изобретению, являет 5 10 15 па Биосфера становится семифлюидным слоем, Наружные поверхности сфер в виде элементов 9 покрываются биологической пленкой, состоящей из аэробных бактерий, а внутренние поверхности .сфер - полость шарика - занимает группа,знаэробов. Как интенсивность перемеши,.ания слоя 25, так и количество поставляемого кислорода, т,е. соотношения кислородного процесса и бескислородного, регулируются количеством воздуха, дозируемого в азратор 6. Наружная пленка удаляется в ходе взаимного столкновения сфер в аэраторе 6, а также при коллизии сфер с дефлектором 7, Скорость течения в аэраторе составляет 2 м/с.Весь процесс заключается в очень быстром течении сфер через аэратор 6 и в их медленном падении на дно в реакционной камере 2, откуда они снова всасываются аэратором 6.Часть чрезмерного осадка всплывает и под видом пены попадает в воронкудефлектора 7, откуда воздух выбрасывает его из реактора, а часть попадает в седиментационную воронку и в седиментационные карманы 4, Часть осадка циклически рециркулируется во впуск сточных вод в реакционную камеру 2,В случае применения реактора в качестве сепаратора раствора камера не наполнена слоем, Притекающий раствор, например отток из рыбо-или птицеперерабатывающего завода, подвергается интендает через структуры Био-Гидро 3 в седиментационные карманы 4, откуда после самодействующего открытия эластичных заслонок 13 попадает в седиментационнуюся нагрузкой для шара, стимулирующей по. стоянную отрицательную подъемную силу, несмотря на выделяющиеся в его полости газы. Во время работы реактора элементы насыпного слоя, находясь в непрерывном 5 движении, вызывают постоянное перемешивание жидкости, находящейся внутри корпуса этих элементов. Одновременно упомянутое движение вызывает срыв нарастающей поверхностной пленки, По мере 10 заглушения отверстий посредством нарастающей на наружной поверхности шара поверхностной пленки, состоящей из кислородофильнь 1 х бактерий, заглушается соединение между полостью шара и жидкостью в 15 реакторе, Это соединение периодически возобновляется как растущим давлением внутри корпуса шара вследствие производства газов бескислородными бактериями, так и движением элементов наполнения 20 корпуса шара.Реактор для ведения микробиологических процессов и сепарирования физической суспензии из раствора, в качестве приводной единицы обладает применен ным аэратором Минифлокс, а также много- струйными седиментационными соплами (структуры Био-Гидро), что приводит к физическому разделению жидкости и суспензии, а при применении насыпного слоя эффек тивно Биосфера может быть использована для ведения кислородных и бескислородных микробиологических процессов, эффективно в процессе очистки сточных вод,Формула изобретения1, Биологический реактор, содержащий емкость с коническим днищем и крышкой, размещенный в емкости насыпной слой носителей шаровидной Формы, патрубки под вода сточной воды и воздуха и отводаочищаемой жидкости и отработанного воздуха, отличающийся тем,что,сцелью повышения эффек.,ивности очистки, емкость имеет цилиндрческую или пирами дальную Форму и снабжена соосно установленной циркуллционной трубой, расположенным под трубой аэрирующим многоструйным соплом и установленным на крышке дефлектором в виде воронки со средством отвода отработанного воздуха, при этом на внутренней поверхности емкости размеры биогидроструктуры, образующие седиментационные карманы для осаждения биомассы.2, Реактор по и. 1, отличающийся тем, что носители выполнены полыми с размещенными внутри них шариками, выполненными из материала с удельным весом, превышающим удельный вес материала носителя.3, Реактор по и. 2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что носитель состоит из двух разьемно соединенных тонкостенных полушарий, наружная и внутренняя поверхности которых снабжена ребрами, причем расстояние между ребрами на внутренней поверхности меньше диаметра шариков, при этом каждое полушарие имеет по меньшей мере одно отверстие диаметром, меньшим диаметра шарика, причем отверстия на полусферах размещены диаметрально противоположно,4, Реактор по и, 1, о т л и ч э ю щ и й с я тем, что носитель состоИт из двух выполненных из пластмассы разьемно соединенных тонкостенных полушарий, каждое из которых имеет по меньшей мере одно отверстие, при этом отверстия на полусферах размещены диаметрально противоположно, причем внутри шара размещен по меньшей мере один шарик диаметром, превышающим диаметр отверстия, выполненный из окиси алюминия,5, Реактор по и, 1, о т л и ч э ю щ и й с я тем, что носители выполнены из эластичного материала, а внутри каждого из них размещен вкладыш с удельным весом, превышающим удельный вес носителя для его отрицательной плавучести.ИГ."СоставительТехред М,Моргент Тираж Подписноеарственного комитета оо изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раущская наб 4/5