RU176055U1 - Device for biological wastewater treatment - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к средствам для биологической очистки слабозагрязненных пресных и солоноватых вод, содержащих тонкодиспергированные нефтепродукты, и может быть использовано для доочистки сточных вод предприятий угольной, химической, нефтехимической и др. областей промышленности после их предварительной обработки механическими, физико-химическими и биологическими методами.Технический результат достигается при использовании устройства для биологической очистки сточных вод, содержащего системы подвода и отвода воды, емкость с секциями, образованными установленными на опорных мостиках, наклонно относительно дна емкости рамными сетчатыми поддонами, выполненными в виде трубчатого эластичного трикотажа путем одновременного провязывания нерастяжимой нити мегалон и резиновой нити в петли переплетением ластик 5+2, с размещенной в рабочем пространстве поддонов "дерновиной" культуры водорослей рода Vaucheria.Техническим результатом полезной модели является повышение качества очистки сточных вод и упрощение эксплуатации устройства.The utility model relates to means for the biological treatment of slightly contaminated fresh and brackish waters containing finely divided oil products, and can be used for the post-treatment of wastewater from coal, chemical, petrochemical, and other industries after their preliminary treatment by mechanical, physicochemical, and biological methods. The technical result is achieved when using a device for biological wastewater treatment, containing systems for supplying and discharging water, capaciously with sections formed on support bridges, frame mesh pallets, obliquely relative to the bottom of the tank, made in the form of a tubular elastic knitwear by simultaneously knitting an inextensible megalon thread and a rubber thread in loops with 5 + 2 eraser weaving, with a “turf” placed in the working space of the pallets culture of algae of the genus Vaucheria. The technical result of the utility model is to improve the quality of wastewater treatment and simplify the operation of the device.

Description

Полезная модель относится к средствам для биологической очистки слабозагрязненных пресных и солоноватых вод, содержащих тонкодиспергированные нефтепродукты, и может быть использована для доочистки сточных вод предприятий угольной, химической, нефтехимической и др. областей промышленности после их предварительной обработки механическими, физико-химическими и биологическими методами.The utility model relates to means for the biological treatment of slightly contaminated fresh and brackish waters containing finely divided oil products, and can be used for the post-treatment of wastewater from coal, chemical, petrochemical, and other industries after their preliminary treatment by mechanical, physicochemical, and biological methods.

Известны устройства для биологической очистки сточных вод, имеющее плавучий элемент, выполненный из двух горизонтально расположенных полых или заполненных пенополиуретановой и/или резиновой крошкой цилиндров, гибкие эластичные несущие элементы, с элементами удерживания биологической загрузки, которые могут быть выполнены в виде тесем переплетением ластик 2+2 из нитратцеллюлозных нитей, биологическую загрузку и якорный элемент (Патент RU 54937, МПК C02F 3/32, 27.07.2006, Патент RU 136433, МПК C02F 3/32, 10.01.2014, Патент RU 139480, МПК C02F 3/32, 20.04.2014, Патент RU 142544, МПК C02F 3/32, 27.06.2014).Known devices for biological wastewater treatment, having a floating element made of two horizontally arranged hollow or filled with polyurethane foam and / or rubber crumb cylinders, flexible elastic load-bearing elements, with biological loading holding elements, which can be made in the form of interweaving eraser 2+ 2 of cellulose nitrate filaments, biological loading and anchor element (Patent RU 54937, IPC C02F 3/32, 07/27/2006, Patent RU 136433, IPC C02F 3/32, 01/10/2014, Patent RU 139480, IPC C02F 3/32, 20.04 .2014, Patent RU 142544, IPC C02F 3 / 32, June 27, 2014).

Недостатками данных устройств является не контролируемость перемещений устройства в водоеме, необходимость в закрепляющих и якорных элементах, а также большая вероятность отрыва растения от несущего элемента.The disadvantages of these devices are the uncontrolled movements of the device in the pond, the need for fixing and anchor elements, as well as a high probability of separation of the plant from the supporting element.

Известно устройство для биологической очистки сточных вод, включающее расположенный на склоне с подстилающими водоупорными грунтами канал с культивируемыми в его русловой части водными растениями, разбитый на отдельные секции, расположенные на склоне одна ниже другой и последовательно соединенные между собой водопропускными трубами и слоями фильтрующего материала, засеянный влаголюбивыми многолетними травами склон с расположенным под ним фильтрующим слоем (Патент RU 2160234, МПК C02F 3/32, 10.12.2000).A device for biological wastewater treatment, including located on a slope with underlying waterproofing soils, a channel with aquatic plants cultivated in its channel part, is divided into separate sections located on the slope one below the other and connected in series with culverts and layers of filter material, seeded moisture-loving perennial herbs slope with a filter layer located under it (Patent RU 2160234, IPC C02F 3/32, 10.12.2000).

Недостатком устройства является сложность его конструкции и зависимость эффективности от сезона.The disadvantage of this device is the complexity of its design and the dependence of efficiency on the season.

Известно устройство для биологической очистки сточных вод, содержащее отстойник, трубопровод впуска сточной воды в отстойник, посадки высших водных растений, водосборный лоток и трубопровод, отводящий очищенные сточные воды, кроме того, данное устройство также включает размещенный между стенкой отстойника и водосборным лотком П-образный желоб, в котором и высажены высшие водные растения (Патент Ru 58118, МПК C02F 3/32, C02F 9/14, 10.11.2006).A device for biological wastewater treatment, containing a sump, a sewage inlet pipe to the sump, planting higher aquatic plants, a drainage channel and a pipe that discharges treated wastewater, in addition, this device also includes a U-shaped placed between the sump wall and the drainage tray trench, in which higher aquatic plants are planted (Patent Ru 58118, IPC C02F 3/32, C02F 9/14, 10/10/2006).

Недостатками данного устройства являются дополнительные затраты на водопроницаемую пленку П-образного желоба, движущийся поток воды через него, что уменьшает эффективность очистки и, кроме того, малый объем, который занимают растения, что также сокращает эффективность очистки.The disadvantages of this device are the additional cost of a permeable film of a U-shaped trough, a moving stream of water through it, which reduces the cleaning efficiency and, in addition, the small volume occupied by the plants, which also reduces the cleaning efficiency.

Наиболее близким является устройство для биологической очистки сточных вод, содержащее системы подвода и отвода воды, емкость с секциями и поддоны в виде рам с ограничительным бортиком, сетчатым дном и верхней съемной накрывной сеткой с водной растительностью (водоросли рода Vaucheria), герметично установленные в опорных каркасах емкости наклонно относительно ее дна. При этом "дерновина" водорослей рода Vaucheria размещена в рабочем пространстве поддонов между сетчатым дном, ограничительным бортиком и верхней накрывной сеткой, а фотосинтезирующий слой водорослей расположен над накрывной сеткой в зоне очищаемой воды (Авторское свидетельство SU 1429540, МПК C02F 3/32, 09.07.1995).The closest is a device for biological wastewater treatment, containing water supply and drainage systems, a container with sections and pallets in the form of frames with a restrictive flange, a mesh bottom and a removable top covering grid with aquatic vegetation (algae of the Vaucheria genus) sealed in support frames capacity obliquely relative to its bottom. At the same time, the “turf” of the Vaucheria algae is located in the working space of the pallets between the mesh bottom, the bounding flange and the upper covering grid, and the photosynthetic layer of algae is located above the covering grid in the area of the water to be cleaned (Copyright certificate SU 1429540, IPC C02F 3/32, 09.07. 1995).

Недостатком устройства является конструкция поддонов, предполагающая большое количество деталей, что усложняет работу с устройством, его регенерацию и очистку, снижает эффективность.The disadvantage of this device is the design of pallets, involving a large number of parts, which complicates the work with the device, its regeneration and cleaning, reduces efficiency.

Задачей данной полезной модели является расширение арсенала средств для очистки толщи и поверхности сточных вод.The objective of this utility model is to expand the arsenal of tools for cleaning the thickness and surface of wastewater.

Техническим результатом полезной модели является повышение качества очистки сточных вод и упрощение эксплуатации устройства.The technical result of the utility model is to improve the quality of wastewater treatment and simplify the operation of the device.

Технический результат достигается при использовании устройства для биологической очистки сточных вод, содержащего системы подвода и отвода воды, емкость с секциями, образованными установленными на опорных мостиках, наклонно относительно дна емкости рамными сетчатыми поддонами, с размещенной в рабочем пространстве поддонов "дерновиной" культуры водорослей рода Vaucheria, фотосинтезирующий слой которых расположен в зоне очищаемой воды, при этом сетчатый поддон выполнен в виде трубчатого эластичного трикотажа путем одновременного провязывания нерастяжимой нити мегалон и резиновой нити в петли переплетением ластик 5+2.The technical result is achieved when using a device for biological wastewater treatment, containing water supply and drainage systems, a container with sections formed on support bridges, inclined relative to the bottom of the container with frame mesh pallets, with a “turf” of Vaucheria algae culture placed in the working space of pallets the photosynthetic layer of which is located in the zone of water being purified, while the mesh pan is made in the form of a tubular elastic knitwear by simultaneous knitting anija megalon inextensible filament and rubber yarn loops interlacing eraser 5 + 2.

Сущность технического решения заключается в упрощении конструкции сетчатого поддона, за счет использования заявленного трубчатого эластичного трикотажа, упрощающего эксплуатацию устройства и обеспечивающего повышение качества очистки. Трубчатый эластичный трикотаж, полученный путем одновременного провязывания нерастяжимой нити мегалон и резиновой нити в петли переплетением ластик 5+2, легко надевается на раму поддона (благодаря высокой растяжимости и упругих свойства трикотажа), удерживает между образующихся при надевании трикотажных полотен "дерновину" культуры водорослей рода Vaucheria (благодаря петельной структуры трикотажа), работает как дополнительный фильтр для взвешенных частиц и обеспечивает дополнительную очистку от тонкодиспергированных нефтепродуктов (благодаря петельной структуры трикотажа и использования резиновой нити). Кроме этого, выполнение сетчатого поддона из заявленного трубчатого эластичного трикотажа облегчает профилактические работы с устройством, его регенерацию и очистку (благодаря высокой растяжимости и упругих свойства трикотажа, а также упрощению и ускорению работ с сетчатым рабочим пространством поддона). В результате обеспечивается повышение качества очистки сточных вод и упрощение эксплуатации устройства.The essence of the technical solution is to simplify the design of the mesh pan, through the use of the claimed tubular elastic knitwear, simplifying the operation of the device and providing improved cleaning quality. Tubular elastic knitwear obtained by simultaneously knitting an inextensible megalon thread and a rubber thread in loops with an 5 + 2 eraser, easily fits onto the pallet frame (due to the high extensibility and elastic properties of the knit), keeps the "turf" of the algae culture formed between the knitted fabrics Vaucheria (due to the hinged structure of knitwear), works as an additional filter for suspended particles and provides additional purification from finely dispersed oil products (bl Godard hinge structure knitted and using rubber threads). In addition, the implementation of the mesh pallet from the claimed tubular elastic knitwear facilitates preventive work with the device, its regeneration and cleaning (due to the high extensibility and elastic properties of the knitwear, as well as simplifying and accelerating the work with the mesh working space of the pallet). The result is an increase in the quality of wastewater treatment and simplification of the operation of the device.

На фиг. 1 изображено устройство для биологической очистки сточных вод; на фиг. 2 представлена графическая запись заявленного переплетения.In FIG. 1 shows a device for biological wastewater treatment; in FIG. 2 is a graphical representation of the claimed weave.

Устройство для биологической очистки сточных вод содержит емкость 1 с водоподающей трубой 2 и распределительным лотком 3, образующими систему подвода воды и системой отвода сточных вод с дренажными трубами 4, вентилем 5 для регулировки уровня воды в устройстве. В емкости 1 наклонно относительно дна емкости 1 установлен ряд рамных сетчатых поддонов 6, рамы которых имеют продольные 7 и поперечные 8 ребра жесткости, а рабочее пространство, ограничено трубчатым эластичным трикотажем 9 и заполнено "дерновиной" культуры водорослей рода Vaucheria. Трубчатый эластичный трикотаж 9 надет на рамы поддонов и выполняет функции сетчатого дна, и сетчатого накрывного элемента для "дерновины" водорослей. При этом не требуется использования дополнительных материалов для формирования "дерновины". Ее роль выполняет трикотаж 9. Живые клетки водорослей прикрепляются посредством гаусторий к трубчатому эластичному трикотажу 9, в процессе роста образуют слой "дерновины" и, прорастают вверх через трикотаж 9, образуя над ним фотосинтезирующий слой живых клеток.A device for biological wastewater treatment contains a container 1 with a water supply pipe 2 and a distribution tray 3, forming a water supply system and a wastewater discharge system with drainage pipes 4, a valve 5 for adjusting the water level in the device. A number of frame mesh pallets 6 are installed in the container 1, obliquely relative to the bottom of the container 1, the frames of which have longitudinal 7 and transverse 8 stiffeners, and the working space is limited by tubular elastic knitwear 9 and filled with the “turf” of the Vaucheria algae culture. Tubular elastic knitwear 9 is worn on the pallet frames and functions as a mesh bottom and a mesh cover element for the “turf” of algae. It does not require the use of additional materials for the formation of "turf". Her role is played by knitwear 9. Living algae cells are attached by means of haustoria to a tubular elastic knitwear 9, in the process of growth they form a layer of “turf” and grow up through the knitwear 9, forming a photosynthetic layer of living cells above it.

Ряд поддонов 6 образуют в полости емкости 1 секции. Поддоны 6 одним из концов посредством шарнирных соединений 10 крепятся к опорным мостикам 11 и уложены на опорных элементах 12 и 13, число которых определяется количеством поддонов 6. Опорные элементы 12 и 13 соединены между собой, закреплены на опорных мостиках 11 и герметично примыкают к стенкам и дну емкости 1.A number of pallets 6 form in the cavity of the container 1 section. One of the ends of the pallets 6 is attached to the support bridges 11 by means of hinged joints 10 and laid on the supporting elements 12 and 13, the number of which is determined by the number of pallets 6. The supporting elements 12 and 13 are interconnected, mounted on the supporting bridges 11 and hermetically adjacent to the walls and bottom of tank 1.

Трубчатый эластичный трикотаж 9 получают путем одновременного провязывания нерастяжимой нити мегалон 14 и резиновой нити 15 в петли переплетением ластик 5+2.Tubular elastic knitwear 9 is obtained by simultaneously knitting an inextensible thread Megalon 14 and a rubber thread 15 in a loop by interlacing an eraser 5 + 2.

Трубчатый эластичный трикотаж 9 вяжется на двухфантурной круглотрикотажной машине большого диаметра 22 класса при натяжении нерастяжимой нити 14 мегалон 24.3Н-26.8Н и резиновой 15 нити 14.3 Н.Tubular elastic jersey 9 is knitted on a double-knitted circular knitting machine of large diameter 22 classes with an inextensible thread 14 megalon 24.3N-26.8N and a rubber 15 thread 14.3 N.

Для отмывки культуры в процессе ее эксплуатации устройство оборудовано линией технического водопровода, снабженного штуцерами, к которым подключен гибкий шланг, имеющий на конце распылитель. В дне емкости имеются углубления 16 для сбора осадка.For washing the culture during its operation, the device is equipped with a line of technical water supply, equipped with fittings to which a flexible hose is connected, having a spray at the end. In the bottom of the tank there are recesses 16 for collecting sediment.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Сточные воды после их грубой очистки (механическими, физико-химическими или биологическими методами), содержащие остаточные количества тонкодиспергированных нефтепродуктов, через водопроводящую трубу 2 подают в распределительный лоток 3 устройства, где происходит гашение скорости движения воды и равномерное ее распределение по всей ширине лотка с выходом через щелевые отверстия в рабочую зону емкости 1, затем они проходят последовательно через ряд рамных сетчатых поддонов 6 с культурой водорослей рода Vaucheria. Применяемая наклонная установка поддонов обеспечивает последовательное пропускание вод в каждом из поддонов первоначально через фотосинтезирующий слой живых клеток водорослей, далее через слой трубчатого эластичного трикотажа 9, а затем через слой "дерновины" в толще «донной» части трубчатого эластичного трикотажа 9.Wastewater after rough cleaning (mechanical, physicochemical or biological methods) containing residual amounts of finely dispersed oil products is supplied through a water supply pipe 2 to the distribution tray 3 of the device, where the speed of water is quenched and its uniform distribution over the entire width of the tray with exit through slotted holes into the working area of the tank 1, then they pass sequentially through a series of frame mesh pallets 6 with a culture of algae of the Vaucheria genus. The used inclined installation of pallets ensures the sequential passage of water in each of the pallets initially through a photosynthetic layer of living algae cells, then through a layer of tubular elastic knitwear 9, and then through a layer of “turf” in the thickness of the “bottom” part of tubular elastic knitwear 9.

Живые клетки водорослей рода Vaucheris интенсифицируют выделение из водной среды тонкодиспергированных нефтепродуктов с временным их закреплением на своей поверхности в виде постепенно укрупняющихся конгломератов. Одновременно на поверхности фотосинтезирующих клеток водорослей протекают процессы частичного биохимического окисления уловленных нефтепродуктов. Конгломераты частиц нефтепродуков при достижении ими критической массы вымываются из фотосинтезирующего слоя культуры водорослей естественным током воды и улавливаются слоем "дерновины", где подвергаются доокислению за счет жизнедеятельности активного биоценоза микроорганизмов, формируемого в данном слое. Не уловленные клетками водорослей и слоем "дерновины", а также унесенные потоком воды от водорослей до их полного окисления, тонкодиспергированные нефтепродукты адсорбируются на резиновой нити 15 трубчатого эластичного трикотажа 9. Тем самым с одной стороны увеличивается время контакта нефтепродуктов с водорослями, с другой стороны нефтепродукты остаются адсорбированными на трикотаже 9.Living cells of the algae of the Vaucheris genus intensify the release of finely dispersed oil products from the aquatic environment with their temporary fixation on their surface in the form of gradually enlarged conglomerates. At the same time, partial biochemical oxidation of trapped petroleum products takes place on the surface of photosynthetic algae cells. Conglomerates of particles of oil products when they reach a critical mass are washed out of the photosynthetic layer of algae culture by a natural current of water and are captured by a “turf” layer, where they undergo oxidation due to the vital activity of the active biocenosis of microorganisms formed in this layer. Not trapped by the algae cells and the turf layer, and also carried away by the water flow from the algae to their complete oxidation, finely dispersed oil products are adsorbed on the rubber thread 15 of the tubular elastic knitwear 9. Thus, on the one hand, the contact time of the oil products with the algae increases, on the other hand, the oil products remain adsorbed on knitwear 9.

Последовательное осуществление данных операций на следующих один за другим поддонах, содержащих культуру водорослей, обеспечивает глубокое извлечение из водной среды тонкодиспергированных нефтепродуктов с биохимическим окислением улавливаемых органических загрязнений. Очищенная вода отводится из устройства через дренажные трубы 4 системы водоотведения.The sequential implementation of these operations on successive trays containing algae culture provides for the deep extraction of finely dispersed oil products from the aquatic environment with biochemical oxidation of trapped organic pollutants. Purified water is discharged from the device through the drainage pipes 4 of the drainage system.

В процессе эксплуатации устройства происходит накопление биологически трудноокисляемых органических соединений, а также твердых частиц, присутствующих в сточных водах, что приводит к их заиливанию. Для периодической отмывки поддоны 6 при временной остановке подачи воды приводятся в горизонтальное положение, снимают трубчатый эластичный трикотаж 9 и отмывают его, для чего трубчатый эластичный трикотаж 9 растягивается в радиальном и продольном направлениях. Это позволяет максимально увеличивать размер пор, что обеспечивает качественную регенерацию от уловленных частиц при обратном потоке воздуха или жидкости. Для очистки от адсорбированных нефтепродуктов трубчатый эластичный трикотаж 9 отжимают на прессе.During the operation of the device, biologically difficultly oxidized organic compounds are accumulated, as well as solid particles present in the wastewater, which leads to siltation. For periodic washing, pallets 6 are temporarily stopped when the water supply is temporarily stopped, tubular elastic knit 9 is removed and washed, for which tubular elastic knit 9 is stretched in radial and longitudinal directions. This allows you to maximize the pore size, which provides high-quality regeneration from trapped particles in the reverse flow of air or liquid. To clean from adsorbed oil products, tubular elastic knitwear 9 is pressed in a press.

Таким образом, использование устройства для биологической очистки сточных вод, содержащего системы подвода и отвода воды, емкость с секциями, образованными установленными на опорных мостиках, наклонно относительно дна емкости рамными сетчатыми поддонами, выполненными в виде трубчатого эластичного трикотажа путем одновременного провязывания нерастяжимой нити мегалон и резиновой нити в петли переплетением ластик 5+2, с размещенной в рабочем пространстве поддонов "дерновиной" культуры водорослей рода Vaucheria, фотосинтезирующий слой которых расположен в зоне очищаемой воды, обеспечивает повышение качества очистки сточных вод и упрощение эксплуатации устройства.Thus, the use of a device for biological wastewater treatment, containing water supply and drainage systems, a container with sections formed on support bridges, is inclined relative to the bottom of the container with frame mesh pallets made in the form of tubular elastic knitwear by simultaneously knitting an inextensible megalon thread and rubber threads in loops with 5 + 2 eraser weaving, with a “turf” culture of Vaucheria algae located in the working space of pallets, a photosynthetic layer which x is a treated water zone, provides improved quality of wastewater treatment and simplify the operation of the device.

Claims (1)

Устройство для биологической очистки сточных вод, содержащее системы подвода и отвода воды, емкость с секциями, образованными установленными на опорных мостиках, наклонно относительно дна емкости рамными сетчатыми поддонами, с размещенной в рабочем пространстве поддонов "дерновиной" культуры водорослей рода Vaucheria, фотосинтезирующий слой которых расположен в зоне очищаемой воды, отличающееся тем, что сетчатый поддон выполнен в виде трубчатого эластичного трикотажа путем одновременного провязывания нерастяжимой нити мегалон и резиновой нити в петли переплетением ластик 5+2.A device for biological wastewater treatment, containing water supply and drainage systems, a container with sections formed on support bridges, inclined with frame mesh pallets inclined relative to the bottom of the container, with a “turf” of Vaucheria algae culture, the photosynthetic layer of which is located in the working space of pallets in the zone of purified water, characterized in that the mesh tray is made in the form of a tubular elastic knitwear by simultaneously knitting an inextensible thread megalon and rubber th yarn in the loop weave eraser 5 + 2.

Images