Биореактор доочистки

Полезная модель относится к устройствам, предусматривающим возможность биологической деструкции остаточных биологических загрязнений после полной биологической очистки сточных вод при помощи прикрепленной биомассы. Конструктивное исполнение полезной модели характеризуется тем, что она содержит корпус, подводящий и отводящий патрубки, аэрационную систему, размещенный в корпусе на жестко закрепленной опоре загрузочный материал, при этом днище и стенки корпуса выполнены из листового полимерного материала, а загрузочный материал выполнен в виде сформированных в блок чередующихся с определенным шагом плоских жестких листов с развитой структурной поверхностью, выполненных из полимерного материала, отделенного от стенки корпуса промежуточной перегородкой

Полезная модель относится к устройствам, предусматривающим возможность биологической деструкции остаточных биологических загрязнений после полной биологической очистки сточных вод при помощи прикрепленной биомассы.

Из учебника для ВУЗов «Водоотведение и очистка сточных вод», авторы: С.В.Яковлев, Ю.В.Воронов, изд. АСВ, 2004 год, стр.406-408 известен биореактор доочистки, содержащий резервуар, загрузку из стеклоершей, трубопроводы подачи и отвода сточных вод, аэрационную систему. Данный реактор работает по следующему принципу. В резервуар с загрузочным материалом подается биологически очищенная сточная вода, далее, с помощью установленной под загрузочным материалом системой аэрации обеспечивается циркуляция сточной воды через контейнеры с загрузкой.

В указанном учебнике приводятся достаточно краткие сведения общего характера, касающиеся биореакторов и принципа их работы, при этом, в качестве примера конструктивного исполнения приведена только одна из возможных конструкций, содержащая принципиально необходимые составные части для реализации принципа работы и получения необходимого технического результата.

Известен из патента РФ 2200135, класс C02F 3/00, опубликован 10.03.2003 реактор доочистки природных и сточных вод, содержащий открытый резервуар коридорного типа, разделенный поперечными перегородками на камеру, трубу для впуска исходной воды и трубу для выпуска обработанной воды, фильтрующие блоки, аэраторы, размещенные в каждой камере под фильтрующими блоками, при этом фильтрующие блоки выполнены из жестких ершей щетины или лески с шагом, на 10% меньшим диаметра ершей, причем все фильтрующие блоки снабжены центральной трубой на всю высоту блока и двумя крюками на верхней грани блока, по противоположным перегородкам вдоль коридора реактора закреплены рельсовые пути для перемещения балок с тросами и крюками, удерживающими ряд фильтрующих блоков.

К недостаткам данного известного реактора доочистки следует отнести высокую материалоемкость самого устройства, сложность эксплуатации, обусловленную громоздкой конструкцией, в силу чего исключается возможность использования данного реактора в сочетании с достаточно компактными установками для биологической очистки сточных и бытовых вод, используемых в мелких поселениях.

Известен из патента РФ 36657, класс C02F 3/00, опубликован 20.03.2004, блок биологической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод (ближайший аналог), содержащий разделенный на функционально обособленные емкости контейнер, размещенные в указанных емкостях денитрификатор, нитрификатор, фазовый разделитель, систему рециркуляции активного ила из фазового разделителя, реактор доочистки с биоценозом микроорганизмов в активном иле, иммобилизованном на закрепленном полимерным носителе.

Недостатками известной из патента 36657 полезной модели являются расположение реактора доочистки в одном, общем для всех составных узлов блока резервуаре, что исключает его (реактора) использование как самостоятельного блока, в сочетании с установками для очистки сточных и бытовых вод различного типа и вида, что значительно сужает эксплуатационные возможности устройства и ограничивает область его использования.

Технической задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является создание реактора доочистки, изготовленного в отдельном корпусе (резервуаре), являющегося самостоятельным и обособленным от других конструктивным узлом, могущим работать в комплекте с различными установками для биологической очистки сточных вод, обеспечивая при этом необходимую и требуемую степень очистки конечного продукта.

Техническим результатом, на обеспечение получение которого направлена предлагаемая полезная модель, является упрощение конструкции, повышение удобства пользования, расширение эксплуатационных возможностей и области использования.

Получение указанного технического результата обеспечивается тем, что заявленная полезная модель содержит корпус, подводящий и отводящий патрубки, аэрационную систему, размещенный в корпусе на жестко закрепленной опоре загрузочный материал, при этом днище и стенки корпуса выполнены из листового полимерного материала, а загрузочный материал выполнен в виде сформированных в блок чередующихся с определенным шагом плоских жестких листов с развитой структурной поверхностью, выполненных из полимерного материала, отделенного от стенки корпуса промежуточной перегородкой

Предлагаемая полезная модель представлена на фигуре 1, где

вид «a» - вид на биореактор сверху;

вид «в» - общий вид блока загрузочного материала;

вид «c» - разрез по А-А;

вид «d» - разрез по Б-Б.

Предлагаемая полезная модель содержит прямоугольный в плане корпус (резервуар) 1. В корпусе жестко закреплена опора 2, выполненная в виде рамы и предназначенная для размещения на ней загрузочного материала. Корпус 1 содержит также патрубок 4 подвода очищаемой и патрубок 5 отвода очищенной сточной воды. Стенки и днище корпуса реактора выполнены из листового полимерного материала. В частности, в качестве такого материала может быть использован полипропилен, вспененный полипропилен, вспененный трехслойный интегральный полипропилен, вспененный экструзионный полипропилен, вспененный литой полипропилен, вспененный штампованный полипропилен.

Загрузочный материал представляет собой сформированные в блок 3 и чередующиеся с определенным шагом между ними (50 мм) плоские и жесткие листы, выполненные из полимерного материала, на развитой структурной поверхности которых образуются колонии микроорганизмов - биопленка. В качестве полимерного материала для загрузочного материала могу быть использованы, например, резина, жесткий полиэтилен и др.

Формирование загрузочного материала в виде блока существенно упрощает и облегчает обслуживание устройства при замене загрузочного материала, а использования блоков, содержащих листы из разного полимерного материала, (эти блоки могут представлять из себя набор или комплект), в свою очередь значительно расширяет эксплуатационные возможности устройства в части обеспечения необходимой степени доочистки конечного продукта.

Блок 3 загрузочного материала отделен от стенки корпуса 1 промежуточной перегородкой 8.

Корпус 1 биореактора снабжен эрлифтом 6, а также системой аэрации 7.

Днище корпуса 1 выполнено конусообразным, при этом корпус снабжен распорками (на фиг.1 не показаны), увеличивающих его жесткость.

Работает предлагаемый биореактор доочистки следующим образом.

В корпус, через патрубок 4 подается прошедшая через установку биологической очистки сточная вода. Пройдя под полупогруженной промежуточной перегородкой 8, она поднимается вверх и, пройдя блок 3 загрузочного материала, через патрубок 5 отводится из корпуса. Во время прохождения сточной воды через реактор, происходит осаждение под действием сил тяжести на днище части выносимого из вторичного отстойника активного ила, а часть удерживается на загрузочном материале.

Скорость движения сточной воды в биореакторе составляет 5-7 м/ч.

Время пребывания сточной воды в биореакторе составляет от 30 до 60 минут.

Как уже отмечалось выше, на развитой структурной поверхности загрузочного материала образуются колонии микроорганизмов - биопленка. За счет этой иммобилизированной микрофлоры происходит изъятие оставшихся в воде органических загрязнений и азота аммониевых солей.

При заиливании загрузочного материала, его отмывают подачей воздуха через аэрационную систему 7, проводят его регенерацию. Смытая с загрузочного материала биопленка оседает на днище реактора, откуда в последствии отводится эрлифтом в стабилизатор ила.

Таким образом предлагаемый биореактор доочистки, представляет собой самостоятельный и обособленный от других систем конструктивный узел, могущий работать в качестве дополнительного оборудования в комплекте с различного типа и вида установками для биологической очистки сточных вод, обеспечивая при этом необходимую и требуемую степень очистки конечного продукта.

1. Биореактор доочистки, содержащий корпус, подводящий и отводящий патрубки, аэрационную систему, размещенный в корпусе на жестко закрепленной опоре загрузочный материал, при этом днище и стенки корпуса выполнены из листового полимерного материала, а загрузочный материал выполнен в виде сформированных в блок чередующихся с определенным шагом плоских жестких листов с развитой структурной поверхностью, выполненных из полимерного материала, отделенного от стенки корпуса промежуточной перегородкой.

2. Биореактор по п.1, отличающийся тем, что поперечное сечение корпуса выполнено прямоугольным.

3. Биореактор по п.1, отличающийся тем, что корпус снабжен распорными элементами.

4. Биореактор по п.1, отличающийся тем, что в качестве полимерного материала стенок и днища корпуса использован полипропилен.

5. Биореактор по п.1, отличающийся тем, что в качестве полимерного материала стенок и днища корпуса использован вспененный полипропилен.

6. Биореактор по п.1, отличающийся тем, что в качестве полимерного материала стенок и днища корпуса использован вспененный трехслойный интегральный полипропилен.

7. Биореактор по п.1, отличающийся тем, что в качестве полимерного материала стенок и днища корпуса использован вспененный экструзионный полипропилен.

8. Биореактор по п.1, отличающийся тем, что в качестве полимерного материала стенок и днища корпуса использован вспененный литой полипропилен.

9. Биореактор по п.1, отличающийся тем, что в качестве полимерного материала стенок и днища корпуса использован вспененный штампованный полипропилен.

10. Биореактор по п.1, отличающийся тем, что днище корпуса выполнено конусообразным.

11. Биореактор по п.1, отличающийся тем, что жестко закрепленная опора выполнена в виде рамы.