Установка биологической очистки жидкостных потоков от нефтепродуктов и органических загрязнений

Установка биологической очистки жидкостных потоков от нефтепродуктов и органических загрязнений

Реферат

 

Изобретение относится к очистке жидкостей, а именно микробиологической очистке сточных вод, и может быть использовано на предприятиях микробиологической, химической, пищевой, лесоперерабатывающей и других видов промышленности, в результате производственной деятельности которых образуются сточные воды, загрязненные нефтепродуктами и органическими веществами. Установка содержит не менее одного фильтрационного модуля, а также циркуляционную емкость. В верхней части фильтрационного модуля расположено средство орошения, соединенное с циркуляционной емкостью. Под средством орошения расположен рабочий элемент из чередующихся плоского рукава, выполненного из фильтрующего материала, и жесткой воздухопроницаемой основы. Внутри рукава размещен слой перфорированного материала. В нижней части рукава проложен канал для сбора очищенной жидкости. Технический результат состоит в повышении эффективности очистки сточных вод. 9 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области очистки жидкостей, а именно микробиологической очистки сточных вод, и может быть использовано на предприятиях микробиологической, химической, пищевой, лесоперерабатывающей и других видов промышленности, в результате производственной деятельности которых образуются сточные воды, загрязненные нефтепродуктами и органическими веществами.

Известна установка для очистки сточных вод (SU, авторское свидетельство 937350 C 02 F 3/00, 1982), содержащая приемный бак с решеткой, биофильтр с пленочной загрузкой, резервуар для отстаивания и стабилизации осадка с вертикальной перегородкой и лотками, расположенными по периферии в верхней части резервуара, узел дезинфекции, подающий и рециркуляционный насосы с напорными и всасывающими трубопроводами, причем за биофильтром последовательно расположен резервуар, при этом вертикальная перегородка в резервуаре установлена с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости.

К недостаткам известной установки следует отнести сложность конструкции, а также отсутствие разделения очищенной и очищаемой воды, что приводит к необходимости циклически прокачивать через установку весь объем воды.

Известно устройство для биохимической очистки сточных вод (AT, патент 308658 C 02 F 1/02, 1973), содержащее корпус, внутри которого расположена загрузка из полотен перфорированной пластмассовой пленки с размещенным над загрузкой оросителем, а в нижней части корпуса установлен цилиндрический резервуар с коническим днищем.

К недостаткам известной установки следует отнести отсутствие разделения очищенной и очищаемой воды.

Известна установка биологической очистки сточной жидкости (SU, авторское свидетельство 1599317 C 02 F 3/02, 1990), содержащее биофильтр с загрузкой, лоток подачи сточной жидкости, аэротенк с аэраторами, вторичный отстойник с взвешенным слоем осадка, трубопровод подачи иловой смеси из аэротенка во вторичный отстойник, рециркуляционный насос и трубопровод возвратного ила, причем загрузка биофильтра выполнена в виде бесконечного вертикального подвижного полотна, устройство дополнительно снабжено вертикальной перегородкой, установленной в биофильтре и образующей камеру с загрузкой и камеру с подсушкой биослоя, в перегородке выполнены щелевые отверстия для прохода полотна, снабженные скребками.

К недостаткам известной установки следует отнести сложность конструкции и отсутствие выделения потока очищенной воды.

Наиболее близким аналогом настоящего изобретения можно признать установку биологической очистки сточных вод (SU, авторское свидетельство 1754670 C 02 F 3/02, 1990), содержащее корпус, биореактор с насадкой (фильтрационный модуль), приспособление для диспергирования сточной воды (средство орошения), трубопроводы и побудители сжатого воздуха, подачи исходной воды и отвода очищенной воды, причем она дополнительно снабжена расположенными под насадкой перфорированными трубопроводами для подачи и распределения сжатого воздуха и установленными под ними диафрагмой с центральным отверстием, камерой коагуляции загрязнений с трубопроводом подачи в него коагулянта, камерой фильтрации и камерой сбора и отвода очищенной воды, при этом насадка выполнена из материала сетчатой структуры, расположенного по спирали вокруг оси корпуса.

К недостаткам известного устройства следует отнести сложность конструкции и недостаточную эффективность очистки.

Техническая задача, решаемая посредством настоящего изобретения, состоит в разработке компактной и эффективной установки биологической очистки сточных вод.

Технический результат, получаемый в результате реализации изобретения, состоит в повышении эффективности очистки сточных вод.

Указанный технический результат достигается использованием устройства биологической очистки сточных вод, содержащего не менее одного фильтрационного модуля, циркуляционную емкость и побудители жидкостных потоков, причем в верхней части фильтрационного модуля расположено средство орошения, соединенное посредством побудителя с циркуляционной емкостью, под средством орошения расположен плотно уложенный рабочий элемент, состоящий из чередующихся плоского рукава, выполненного из фильтрующего материала, поверхность которого позволяет осуществлять выращивание пленки из микроорганизмов, утилизирующих находящиеся в жидкости загрязнения, и жесткой воздухопроницаемой основы, причем внутри рукава размещен слой перфорированного материала, отделяющий стенки плоского рукава друг от друга, а в нижней части рукава выполнен канал для сбора очищенной жидкости, соединенный побудителем потока очищенной жидкости с потребителем, в нижней части фильтрационного модуля установлен сборник неочищенной жидкости, соединенный с циркуляционной емкостью, при этом циркуляционная емкость содержит теплообменный элемент, а также средства подвода очищаемой жидкости и раствора питательных веществ для микроорганизмов. Рабочий элемент может представлять собой спирально намотанный вокруг центральной газовоздушной полости рулон, состоящий из слоев рукава и жесткой воздухопроницаемой основы, или плотно установленные листовые элементы рукава, разделенные жесткой воздухопроницаемой основой. Предпочтительно, использовано средство периодического орошения, выполненное в виде сифона или в виде периодически опорожняемой емкости. Преимущественно побудители жидкостных потоков выполнены в виде насосов. Обычно жесткая воздухопроницаемая основа представляет собой проволочную сетку, выполненную из не взаимодействующего с водой материала или перфорированную полимерную основу. В качестве перфорированного материала, размещенного внутри рукава, предпочтительно использована полимерная сетка. Установка может содержать два и более фильтрационных модуля, которые могут быть подключены последовательно и/или параллельно по ходу очищаемого жидкостного потока. Побудитель потока, обеспечивающий подачу очищаемой жидкости к средству периодического орошения фильтрационного модуля, может быть выполнен с возможностью регулируемой аэрации подаваемой очищаемой жидкости воздухом. Установка может дополнительно содержать вентилятор, установленный с возможностью осуществления прохода воздуха через рабочий элемент фильтрационного модуля.

Конструкция установки, содержащая один фильтрационный модуль, приведена на чертеже. В дальнейшем работа установки будет раскрыта со ссылками на следующие позиции: фильтрационный модуль 1, циркуляционная емкость 2, теплообменник 3, средство 4 орошения, побудитель 5 циркуляции потока очищаемой жидкости, рабочий элемент 6, газовоздушная полость 7, средство 8 подвода очищаемой жидкости, побудитель 9 потока очищенной жидкости, патрубок 10 ввода аэрирующего газа, патрубок 11 вывода отработанного газа, патрубок 12 вывода очищенной жидкости.

Пример работы установки будет показан на примере подготовленной к работе установки с выращенной на внешней поверхности плоского рукава пленкой, содержащей микроорганизмы, способные утилизировать нефтепродукты и органические загрязнения. Загрязненная нефтепродуктами и органическими загрязнениями жидкость поступает через устройство 8 ввода, которое может дополнительно содержать средство удаления механических загрязнений и регулятор уровня, в циркуляционную емкость 2. В циркуляционной емкости 2 жидкость подогревается или охлаждается посредством теплообменника 3 до оптимальной для жизнедеятельности микроорганизмов температуры. Посредством побудителя 5 циркуляции очищаемой жидкости из емкости 2 загрязненную жидкость подают в средство 4 орошения, обеспечивая непрерывное или периодическое орошение рабочего элемента 6 модуля 1. Стекая по внешним стенкам плоского рукава, разделенного расположенной внутри рукава перфорированной полимерной пленкой, и жесткой воздухопроницаемой основы очищаемая жидкость касается пленки микроорганизмов. Микроорганизмы пленки утилизируют загрязнения, и очищенная жидкость поступает через фильтрационный материал внутрь рукава. Через патрубок 10 в рабочий элемент подают газ, содержащий кислород, необходимый для жизнедеятельности микроорганизмов. Проходя навстречу стекающей по внешней поверхности рукава жидкости, вдоль жесткой воздухопроницаемой основы, в том числе и по газовоздушной полости 7, указанный газ, несущий кислород микроорганизмам, в верхней части рабочего элемента 6 отделяется и через патрубок 11 выводится наружу. Очищенная жидкость стекает по внутренней поверхности плоского рукава и собирается в его нижней части, откуда с использованием побудителя 9 и патрубка 12 поступает к потребителю. Неочищенная жидкость, стекая по внешней поверхности рукава и по жесткой воздухопроницаемой основе, поступает в циркуляционную емкость 2 и поступает на повторную очистку. Периодически в циркуляционную емкость 2 вводят питательные вещества, необходимые для жизнедеятельности микроорганизмов пленки, а также пополняют объем очищаемой сточной воды.

Использование установки позволяет повысить эффективность очистки жидкости за счет использования высокоразвитой поверхности контакта очищаемой жидкости с пленкой микроорганизмов, а также минимальными энергозатратами на фильтрацию через пористую основу и фильтрующий материал плоского рукава при ограничении циркулирующего потока за счет отбора из циркуляционного контура очищенной жидкости при регулируемой степени очистки жидкости от загрязнений.

Формула изобретения

1. Установка биологической очистки жидкостных потоков от нефтепродуктов и органических загрязнений, содержащая не менее одного фильтрационного модуля и побудители жидкостных потоков, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит циркуляционную емкость, в верхней части фильтрационного модуля расположено средство орошения, соединенное посредством побудителя с циркуляционной емкостью, под средством орошения расположен плотно уложенный рабочий элемент, состоящий из чередующихся плоского рукава, выполненного из фильтрующего материала, поверхность которого позволяет осуществлять выращивание пленки микроорганизмов, утилизирующих находящиеся в жидкости загрязнения, и жесткой воздухопроницаемой основы, причем внутри рукава размещен слой перфорированного материала, отделяющий стенки плоского рукава друг от друга, в нижней части рукава проложен канал для сбора очищенной жидкости, соединенный побудителем потока очищенной жидкости с потребителем, в нижней части фильтрационного модуля установлен сборник неочищенной жидкости, соединенный с циркуляционной емкостью, при этом циркуляционная емкость содержит теплообменный элемент, а также средства подвода очищаемой жидкости и раствора питательных веществ для микроорганизмов.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что рабочий элемент представляет собой спирально намотанный вокруг центральной газовоздушной полости рулон из чередующихся плоского рукава и жесткой воздухопроницаемой основы.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что рабочий элемент представляет собой плотно установленные листовые элементы плоского рукава, разделенные слоем жесткой воздухопроницаемой основы.

4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что использовано средство периодического орошения.

5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что побудители жидкостных потоков выполнены в виде насосов.

6. Установка по п.1, отличающаяся тем, что жесткая воздухопроницаемая основа представляет собой проволочную сетку, выполненную из не взаимодействующего с водой материала или перфорированный полимерный материал.

7. Установка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве перфорированного материала, размещенного внутри рукава, использована полимерная сетка.

8. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она содержит два и более фильтрационных модулей, которые подключены последовательно и/или параллельно по ходу очищаемого жидкостного потока.

9. Установка по п.1, отличающаяся тем, что побудитель потока, обеспечивающий подачу очищаемой жидкости к средству орошения фильтрационного модуля, выполнен с возможностью регулируемой аэрации подаваемой очищаемой жидкости.

10. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит вентилятор, установленный с возможностью осуществления прохода воздуха через рабочий элемент.

РИСУНКИ

Рисунок 1