Способ очистки воды и устройство для его осуществления

Способ очистки воды и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к очистке сточных вод, а именно к биологическим методам с помощью фиксированного биоценоза на вращающихся носителях (дисках), и может быть использовано при очистке хозбытовых, отработанных вод рыбных хозяйств с замкнутым циклом водоиспользования. Цель изобретения - снижение энергозатрат, повышение производительности и интенсификация метаболических процессов. Способ очистки заключается в том, что носители биоценоза вращаются с переменной угловой скоростью. Способ реализуется в устройстве, которое состоит из носителей 1 биоценоза, размещенных в резервуаре 2, редуктора, на выходном валу которого установлены кривошипы 7, шатун 9 и кривошипы 11. Очищаемая жидкость подается в резервуар 2, где подвергается очистке с помощью фиксированного на носителях 1 биоценоза. Изменение угловых скоростей на протяжении одного оборота обеспечивается кривошипно-шатунным устройством 7, 9, 11. Изобретение позволяет интенсифицировать процесс очистки, повысить производительность, сократить время обработки, а также снизить материальные и энергетические затраты. 3 з.п.ф-лы, 2 ил., 2 табл.

СОВХОЗ СОЯЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 02 Г 3/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

83 11

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

IlPH ГКНТ СССР

1 (21) 4219438/23 — 26 (22) 31.03.87 (46) 23.08.89. Бюл. М 31 (71) Специальное опытно-конструкторское бюро рыбоводной техники "Тех.рыбвод" (72) В.С. Гуенко, В.Д. Свириденко, Т.П. Тарасюк, В.И. Федорченко и Ф.Г. Федорченко (53) 628.356.63 (088. 8) (56) Forgie D.Т. Principles and

applications of the rotateng biological contactors. Waste treatment

and utilisation.Proending of the second.

International Symposium held at the

University of Waterloo, Canada, 1980, Oxford, 1982, vol. 2. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к очистке сточных вод, а именно к биологическим методам с помощью фиксированного биоценоза на вращающихся носителях .(дисках), и может быть использовано при очистке хоэбьгговых, отра2 ботанных вод рыбных хозяйств с замкнутым циклом водоиспользования, Цель изобретения — снижение энергозатрат, повышение производительнос.ти и интенсификация метаболических процессов. Способ очистки заключается в том, что носители биоценоза вращаются с переменной угловой скоростью. Способ реализуется в устройстве, которое состоит из носителей 1 биоценоэа, размещенных в резервуаре 2, редуктора, на выходном валу которого установлены кривошипы 7,шатун 9 и кривошипы 11 ° Очищаемая жидкость подается в резервуар 2, где подвергается очистке с помощью фиксированного на носителях 1 биоценоэа. Изменение угловых скоростей на протяжении одного оборота обеспечивается кривошипно-шатунным устройством 7, 9 и 11. Изобретение позволяет интенсифицировать процесс очистки, повысить производительность, сократить время обработки, а также снизить материальные и энергетические затраты. 3 э.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл.

1502486

Изс бр» генц(с 1тн» с итс я к очистке сточных в(д, л им» нн(1 биологическим методлм с t(,мощью фиксированного биоценс зл нл врлп(лющихся носителях (дисках), и может быть использовано при очистке хс збытовьгх, отрабс1тлнных вод рыбных хозяйств с зам1<н стыл(циклом водс использования, л Tëêæå промышленньгс сточных I(on, с мллыми рлсходами.

1(ель и с бр.-тенин — снижение энергозатрат, повьппение производительно(.ти и интенсификация метаболических процессов. (;иособ заключается в спедующем.

В процессе вращения носителей (дисков) об».с цечивл» тся возможность по(черсдного контактировлния биоценоза с кислородом lt(здуха (вне очищаемои жидкости) и загрязнениями в емк(;сти, изымая их. Изъятие загрязнений их млссоиеренос на поверхность биоценоза контролируется гидродинлмическими условиями омывания этой поверхности и окислительными процес— сами в самом биоценозе, активностью клеток. Окислитсльные процессы представляют собой деструкцию органических соединс ний, с последующей утилизацией ла(кроорганизмами. Микроорганизмы я вля»отся живыми клея ками, 15

25 от состсяния которых во многом зависит интенсивность потребления, скис— легн1я субстрата.

Презла глемп»й способ осуществляет(.я под воздействием поля внешних сил, воз никлк1щих в результате вращения би ом(»цу (ей с переменной угловой скорость;»1, причем эта воздействие пере- 40 меццо на .(ротяжении полного оборота как ио величине, тлк и по направлению.

В рс.1ул»,тате воздействия внешней допол1»ительцо11 силы стимулируется 45 функционирование клеток, повышается их метлболическля активвость, что обеспечивает увеличение производительноес тit сооружения в целом.

На фиг. иэо(1ражецо устройство, 50 вид спс.t> ди, на ф11Г . 2 — то же, Вид сбоку.

Устр(.иство состоит из носителей

1 биоценс эл (диск), устлновленных в ре.teptt;;tp». 2, системы подводл 3 и

55 отводл » жидкости, системы привода носитсчt» tt,. вкпючлюг(ей электродвигатель 5 и редуктор 6. Нл вьгходном валу рсцуI;т, рл у(тацовлс ны кривопп(пы

7, которые через палеlt 8 и пглтун 9 связлгн1 с валом 10 носителей посредс гном крив(пипа 11. вериг»оп»ипы 7 расположены зеркально относительно оси вращения.

Биодисковый фильтр работает следующим обрлзом.

Очищаемая жидкость по распределительной системе подвода 3 подается в резервуар 2, где пслверглется очистке с помощью фиксированного на носителях 1 биоценозл, погруженных в очищлемую жидкость на 0,27-0,31 ,их диаметра. Bpavte!Itte носителей 1 био-ценоза обеспечивается системой привода, содержашей кривошипы 7 и 11 If шатунное устройство 8 и 9, что позволя T об» спечивлть изменение угловых скоростей I а протяжении одного оборота приблизитсссьно в 7i рлз.

Частота вращения носителей составляет 0,4-1,0 мин ". Предлагаемый кинематичсский режим вращения носителей обеспечивает глубокое изъятие и окисление органических соединений, содержащихся в сточных водах, за

cfåò создания дополнительной внешней силы, действующей нл микробилльные клетки и интенсифицируюшей мстлболические и окислительные процессы.

Экспериментально установлено,что обработка сточных вол tipt изменяющейся частоте вращения различна по эффек гивности и глубине.

Пример 1. Частота вращения носителей составляет 0,4 мин " диаметр дисков-носителей d 2 м, глубина погружения 0,54 м.

Начальная концентрация загрязнений Т,» ?50 мг/л, конечная концентрация загрязнений I,c 32 мг/л.

Эффект обработки ст очных вод при меняющейся окружной скорости, среднее значение (Ч,„„ ) которой составляет 0,04 м/с, максимальное — в J> раз больше — 0,12 м/с, равен (250-32)х100К

250

Пример 2. Частота вращения носителей составляет 0,7 мин диаметр дисков-носителей 2 м, глубина погружения 0,58 и.

Начальная концептpitf(èë загрязнения 250 мг/л, конечная к нцентрация загрязнения 20 !II / 1.

5 1 5024

Эффект обработки сточных вод (250-20)r1007

При этом среднее значение скорости на ободе составляет около

0,07 м/с, Пример 3 ° Частота вращения носителей составляет 1 мин 1 диаметр

10 дисков носителей 2 м, глубина погружения О, 62 м.

Начальная концентрация загрязнений 250 мг/л, конечная концентрация загрязнений 12 мг/л.

Среднее значение по скорости на ободе 0,1 м/с, максимальное 0,314 м/с.

Эффект изъятия загрязнений составляет, Э = 100Х = 95,27.

250-12

Результаты расчетов по предлагаемому способу и данные прототипа со-, поставлены в табл.1.

Экспериментально установлено, что при увеличении частоты вращения ротора свыше 1,О мин " и погружении дисков на глубину более 317, а также уменьшении частоты ниже 0,4 мин и глубины погружения менее 277, рост потребляемой мощности начинает существенно превышать рост скорости и глубины изъятия загрязнений.

Исследование интервалов изменения параметров (частоты вращения ротора и его погружения) проводится при 35 постоянных загрязнениях воды, температуре и эффекте очистки (957.), а результат оценивается массой изъятых загрязнений в сутки с 1 м площади диска и удельной эффективнос" 40 тью процесса.

Результаты сведены в табл.2.

В результате интенсификации метаболических процессов повышается производительность сооружения, уменьша- 45 ется время обработки сточных вод,что обеспечивает снижение себестоимости очищенной BojTbi, Экон<.ми ность ljo< òèгается за счет снижения материальныхх затрат на осуществление проиесгз изъятия загрязнений (меньшие <-.троительные объемы), а также энергетических затрат, связанных с уменьшением времени обработки и использованием конструктивного приема, а именно устройства кривошипно-шатунного механизма между двумя наборами носителей биоценоза, расположенного в зеркальном отображении.

Формула изобретения

1. Способ очистки воды, включающий биологическую очистку воды фиксированным на поверхности вращающихся носителей биоценозом, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения энергозатрат, повышения производительности и интенсификации метаболических процессов, носители биоценоза вращают в течение одного оборота с переменной угловой скоростью.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что отношение экстремальных значений угловых скоростей находится в пределах 2,7-3,2, а частота вращения — в пределах 0,41,0 мин

3. Устройство для очистки воды,содержащее носители биоценоза, выполненные в виде многопластинчатых пакетов дисков и размещенные в емкости, а также привод вращения дисков, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено расположенным между пакетами дисков кривошипно-шатунным механизмом, соединяющим привод с пакета" ми дисков.

4. Устройство по п.3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что кривошипы кривошипно-шатунного механизма расположены зеркально относительно оси вращения.

1502486

Т а б л и ц а

Способы

1.„, 1

1 мг/л мг/л

Глубина поч м/с

Частота враОпыт м гружения, м щения, MH H

0,302

О, 302

0,302

0,11 450

О, 11 4 60

0,11 460

66,7

78,3

93,4

0,09

0,28

0,47

Предлагаемый

0,04

0,07

0,10

0,54 250

О, 58 250

0,62 250

0,4

0,7

1,0

2,0

2,0

2,0

32,0

20,0

12,0

87,2

92,0

95,2

Т а а 2 блиц

Погружение дисков, 7

Опыт

Частота вращения

Снятая

БПК, кг/сут ротора, — 4 мин

0,3

0,4 (), 5

Известный 1 6

2 18

3 30

2

4

6

8

11

12

13

14

16

17

18

19

21

22

23

24

26

27

28

29

31

32

33

26

27

28

29

31

32

33

26

27

28

29

31

32

33

26

27

28

29

31

32

33

26

27

28

29

Потребляемая мощность,Вт

93

96

98

101

108

111

161

163

168

173

178

182

259

256

261

261

266

268

272

812

819

823

825

0,829

0,844

0,886

0,926

0,962

0,992

1, 047

1,066

i 150

1,680

1,833

1,922

1,976

2,040

2,076

2,059

2,0250

1,820

2,500

2,932

2,982

3,071

3,071

3, 192

3, 092

2,972

2,720

8,100

8: 547

9,495

9,635

9,840

9,682

9,428

Удельная энергоемкость,Вт ч/кr

2060 040

"080

24 00

?000

2(?40

100

Продолжение табл. 2 1502486

1,0

Составитель В. Гуенко

Техред M.Дндык Корректор И. Муска

Редактор Г. Волкова

Заказ 5032/28 Тираж 828 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рауюская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

36

37

38

39

4i

42

43

44

46

47

48

49

51

52

53

32

33

26

27

28

29

31

32

33

26

27

28

29

31

32

828

832

- 990

i0OO

iOiO

1018

1206

1207

1208

1211

1211

1213

1218

1223

8,640

8,320

9,900

10,330

12,060

12,060

12, 181

12, 120

12,059

11,860

11,333

12,050

12,070

12,080

12,080

11,911

11,911

11,644

11, 243

11,289

?400

?020

2600