Устройство для биохимической очистки сточных вод

 

Изобретение относится к биохимической очистке сточных вод методом биофильтрации. Устройство для биохимической очистки сточных вод содержит корпус с размещенной внутри него загрузкой, ороситель, цилиндрический резервуар. Цилиндрический резервуар разделен вертикальной кольцевой перегородкой на камеры минерализации и отстаивания. По оси корпуса расположена направляющая труба, сообщенная с оросителем. В нижней части трубы по ее оси установлен ротор. Под направляющей трубой установлена коническая перегородка, отделяющая зону минерализации от зоны сбора минерализованного осадка. Между вертикальной кольцевой перегородкой и конической перегородкой имеется кольцевая щель для прохода жидкости из зоны минерализации в зону отстаивания. Над кольцевой щелью установлен направляющий козырек. Ороситель выполнен в виде конического диффузора с перфорированной нижней стенкой. Устройство также оснащено трубой для подачи исходной жидкости, кольцевым лотком для сбора очищенной жидкости, трубой для отвода осадка. На конце трубопровода подачи исходной жидкости установлена суживающая насадка, на внутренней поверхности которой предусмотрены криволинейные винтообразные канавки. В направляющей трубе установлены винтообразные кондукторы. Верхняя часть оросителя выполнена в форме "локона Аньези", а на внутренней поверхности нижней части оросителя размещены цилиндрические направляющие спиралевидной формы. Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение степени очистки сточных вод. 2 ил.

Изобретение относится к биохимической очистке методом биофильтрации.

Известно устройство для биохимической очистки сточных вод (см. а.с. N 812757 МКИ C 02 F 3/04, Бюл. N 19, 1980), содержащее корпус с размещенной внутри него загрузкой, ороситель, цилиндрический резервуар, разделенный вертикальной кольцевой перегородкой на камеры минерализации и отстаивания, расположенную по оси корпуса направляющую трубу, сообщенную с оросителем, установленный в нижней части трубы по ее оси ротор, дополнительную перегородку в виде обратного конуса, расположенную под трубой, трубопроводы подачи исходной воды и сборные лотки очищенной воды.

Недостатком данного устройства является возможность заиления фильтрующей загрузки биопленкой, усугубляющаяся наличием рециркуляции биопленки.

Известно устройство для биохимической очистки сточных вод (см. а.с. N 1110756 МКИ C 02 F 3/04, Бюл. N 32, 1984), содержащее корпус с размещенной внутри него загрузкой, ороситель, цилиндрический резервуар, разделенный вертикальной кольцевой перегородкой на камеры минерализации и отстаивания, расположенную по оси корпуса направляющую трубу, сообщенную с оросителем, установленный в нижней части трубы ротор, дополнительную перегородку в виде обратного конуса, расположенную под трубой, трубопровод подачи исходной воды и сборные лотки очищенной воды, в нижней части направляющей трубы выполнена кольцевая щель с направляющим козырьком, прикрепленным к ее верхним кромкам, а ороситель выполнен в виде конического диффузора с перфорированной нижней стенкой.

Недостатком данного устройства является недостаточная степень очистки из-за неравномерного распределения очищаемых сточных вод в объеме загрузки.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение степени очистки сточных вод путем установки на конце трубопровода подачи исходной воды суживающейся насадки, на внутренней поверхности которой предусмотрены криволинейные винтообразные канавки, в направляющей трубе - винтообразные кондукторы, верхняя часть оросителя выполнена в виде "локона Аньези", а на внутренней поверхности нижней части оросителя размещены циклоидальные направляющие спиралевидной формы.

Технический результат достигается тем, что устройство для биохимической очистки сточных вод, содержащее корпус с размещенной внутри него загрузкой, ороситель, цилиндрический резервуар, разделенный вертикальной кольцевой перегородкой на камеры минерализации и отстаивания, расположенную по оси корпуса направляющую трубу, сообщенную с оросителем, установленный в нижней части трубы по ее оси ротор, дополнительную перегородку в виде обратного конуса, расположенную под трубой, трубопровод подачи исходной воды и сборные лотки очищенной воды, в нижней части направляющей трубы выполнена щель с направляющим козырьком, прикрепленным к ее верхним кромкам, а ороситель выполнен в виде конического диффузора с перфорированной нижней стенкой, имеет на конце трубопровода подачи исходной воды суживающуюся насадку, на внутренней поверхности которой предусмотрены криволинейные винтообразные канавки, в направляющей трубе - винтообразные кондукторы, верхняя часть оросителя выполнена в виде "локона Аньези", а на внутренней поверхности нижней части оросителя размещены циклоидальные направляющие спиралевидной формы.

На фиг. 1 изображено устройство для биохимической очистки сточных вод, а на фиг. 2 - развертка внутренней поверхности суживающейся насадки с криволинейными винтообразными канавками.

Устройство состоит из корпуса 1, опирающегося на цилиндрический резервуар 2, разделенный вертикальной кольцевой полупогружной перегородкой 3 на зоны минерализации 4 и отстаивания 5. Внутри устройства имеется вертикальная направляющая труба 6, соединенная с оросителем 7, в нижней части которой на вертикальном валу с приводом размещен осевой ротор 8. Под направляющей трубой 6 установлена коническая перегородка 9, отделяющая зону 4 минерализации от зоны 10 сбора минерализованного осадка. Между вертикальной кольцевой перегородкой 3 и конической перегородкой 9 имеется кольцевая щель 11 для прохода жидкости из зоны минерализации 4 в зону 5 отстаивания. Устройство заполнено фильтрующей загрузкой 12 в виде гранул, которая держится на плаву на жидкости, заполняющей нижнюю часть корпуса 1. В направляющей трубе 6 предусмотрена кольцевая щель 13 с направляющим козырьком 14 над ней. Устройство оснащено трубой 15 для подачи исходной жидкости, кольцевым лотком 16 для сбора очищенной жидкости, трубой 18 для отвода осадка. В нижней стенке оросителя 7, выполненного в виде конического диффузора, имеются отверстия 19. На конце подающей трубы 15 исходной жидкости установлена суживающаяся насадка 20, на внутренней поверхности которой предусмотрены криволинейные винтообразные канавки 21, на внутренней поверхности направляющей трубы 6 установлены винтообразные кондукторы 22, верхняя часть 23 оросителя 7 выполнена в виде "локона Аньези", а на внутренней поверхности нижней части 24 оросителя 7 установлены циклоидальные направляющие 25 спиралевидной формы.

Устройство для биохимической очистки сточных вод работает следующим образом.

Очищаемая сточная жидкость поступает по трубе 15 через суживающуюся насадку 20, на внутренней поверхности которой имеются криволинейные винтообразные канавки 21, в них поток жидкости закручивается, приобретая волнообразное движение. Поток жидкости, приобретая в криволинейных винтообразных канавках 21 центробежные силы, устремляется в направляющую трубу 6 и, попадая в винтообразные кондукторы 22, закручивается, коагулируется, твердые частицы, содержащиеся в очищаемой исходной жидкости, истираются, сталкиваясь, и выбрасываются вместе с жидкостью в ороситель 7, ударяясь о верхнюю часть 23 оросителя 7, выполненную в виде "локона Аньези", имеющей селективные свойства по гидродинамическим и энергетическим параметрам многофазной среды (жидкой, твердой, газообразной), соответствующей сточной жидкости. Попадая в пространство между верхней частью 23 и нижней частью 24 оросителя 7, жидкость, имеющая центробежные и гидродинамические силы, разделяется на составные компоненты, а газообразная фаза выбрасывается в атмосферу, жидкая и твердая фазы селективно проходят в загрузку устройства и очищаются. При этом происходит биохимическая очистка сточных вод в эффективном режиме, смываются лишние слои биопленки и тем самым увеличивается пространство пор фильтрующей загрузки 12 для прохода жидкой фазы и вследствие этого повышается производительность устройства. Прошедшая фильтрующую загрузку 12 вода и смытые с поверхности фильтрующей загрузки 12 лишние частицы биомассы поступают в зону 4 минерализации, где происходит доочистка воды и минерализованной биомассы в благоприятных термохимических условиях ранее закрученной жидкости, обеспечивающей требуемый термический режим (термофильный, мезофильный), зависящий от конструктивных особенностей криволинейных винтообразных канавок 21, циклоидальных направляющих 25 и винтообразных кондукторов 22, а именно количества витков, размеров зазоров, упругих свойств пружинистых материалов, из которых они изготовлены. Рециркулируемая вода подсасывается в направляющую трубу 6, а оттуда жидкость проходит через кольцевую щель 11 в зону 5 отстаивания. Отстоенная жидкость собирается в кольцевой сборный лоток 16 и отводится по трубе 17. Осадок сползает по наклонным стенкам днища в зону 10 сбора минерализованного осадка и удаляется по трубе 18. Гранулы фильтрующей загрузки 12 увлекаются из нижней части устройства потоком жидкости в кольцевую щель 13 вдоль направляющего козырька 14. В процессе движения по направляющей трубе 6 в турбулентном потоке жидкость отмывает гранулы фильтрующей загрузки 12 от налипшей на них биомассы и далее поступает в верхнюю часть устройства - в ороситель 7. Рециркулирующая сточная жидкость и часть регенерированной загрузки поступает на поверхность устройства через отверстия 19 в нижней стенке оросителя 7, выполненного в виде конического диффузора.

В результате регенерации загрузки происходит ее перемещение сверху вниз. При движении загрузки исключается ее залеживание и образование застойных зон. Биомасса, образующаяся в теле загрузки, при перемещении ее в нижнюю часть устройства вымывается потоком жидкости, попадая в зону минерализации, а оттуда - в зону отстаивания. Предложенное устройство позволяет предотвращать заиление загрузки в результате ее рециркуляции и регенерации при наличии центробежно-вибрационного поля и эффективной закрутки потока и в конечном итоге повышается степень очистки сточной жидкости благодаря исключению застойных анаэробных зон в теле загрузки и поддержанию в ней пор в необходимом гидродинамическом режиме.

Оригинальность предложенного технического решения заключается в использовании эффекта закрутки потока очищаемой сточной жидкости, селективных и синергетических свойств, проявляемых элементами конструкции устройства при действии криволинейных винтообразных канавок, винтообразных кондукторов, циклоидальных направляющих спиралевидной формы и создания термодинамических условий для прохождения биохимических процессов.

Формула изобретения

Устройство для биохимической очистки сточных вод, содержащее корпус с размещенной внутри него загрузкой, ороситель, цилиндрический резервуар, разделенный вертикальной кольцевой перегородкой на камеры минерализации и отстаивания, расположенную по оси корпуса направляющую трубу, сообщенную с оросителем, установленный в нижней части трубы по ее оси ротор, дополнительную перегородку в виде обратного конуса, расположенную под трубой, трубопровод подачи исходной воды и сборные лотки очищенной воды, в нижней части направляющей трубы выполнена кольцевая щель с направляющим козырьком, прикрепленным к ее верхним кромкам, а ороситель выполнен в виде конического диффузора с перфорированной нижней стенкой, отличающееся тем, что на конце трубопровода подачи исходной воды установлена суживающаяся насадка, на внутренней поверхности которой предусмотрены криволинейные винтообразные канавки, в направляющей трубе - винтообразные кондукторы, верхняя часть оросителя выполнена в виде "локона Аньези", а на внутренней поверхности нижней части оросителя размещены циклоидальные направляющие спиралевидной формы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2