SU1404467A1 - Apparatus for biological treatment of waste water - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к биохимическим процессам очистки стоков, загр зненных отходами органического происхождени , в частности отработанными буровыми растворами, используемыми при строительстве нефт ных и газовых скважин. Цель изобретени  - интенсификаци  биохимических процессов очистки путем увеличени  биохимического контакта между микроорганизмами , загр знител ми и кислородом воздуха. Устройство состоит из насоса 1, нагнетательна  лини  которого через гидродинамический излучатель 2 акустических колебаний подключена к аэротенку 3 с эрлифтом 4 и кассе- тированной насадкой 5. Сточна  вода под давлением прокачиваетс  через гидродинамический излучатель 2, в котором происходит интенсивное диспергирование пузырьков воздуха и частиц загр знител . Далее вода поступает в аэротенк 3, в котором поддерживаетс  посто нна  циркул ци , Очищенную воду отвод т из верхней части аэротенка. Применение изобретени  позвол ет существенно интенсифицировать процесс очистки сточных вод, 1 з.п, ф-лы, 3 ил. слThe invention relates to biochemical processes for the treatment of effluents contaminated with organic waste, in particular spent drilling mud used in the construction of oil and gas wells. The purpose of the invention is to intensify biochemical purification processes by increasing the biochemical contact between microorganisms, polluters and air oxygen. The device consists of a pump 1, the discharge line of which through the hydrodynamic emitter 2 of acoustic oscillations is connected to the aeration tank 3 with the airlift 4 and the cached nozzle 5. Sewage water under pressure is pumped through the hydrodynamic emitter 2, in which there is an intense dispersion of air bubbles and particles . Then the water enters the aeration tank 3, in which constant circulation is maintained. Purified water is discharged from the upper part of the aero tank. The application of the invention allows to significantly intensify the process of wastewater treatment, 1 hp, f-crystals, 3 sludge. cl

Description

4 4 О5 --J4 4 O5 --J

Изобретение относитс  к биохимическим процессам очистки сточных вод и может быть использовано дл  очистки стоков, загр зненных отходами органического происхождени , в частности отработанных промыовочных жидкостей , используемых при бурении нефт ных и газовых скважин.The invention relates to biochemical wastewater treatment processes and can be used to clean sewage contaminated with organic waste, in particular spent cleaning fluids used in the drilling of oil and gas wells.

Цель изобретени  - интенсификаци  биохимических процессов очистки путем увеличени  поверхности контакта между микроорганизмами, загр знител ми и кислородом воздуха.The purpose of the invention is to intensify biochemical purification processes by increasing the surface of contact between microorganisms, polluters and air oxygen.

интенсивный вихревой слой. Закручивание потока вызывает центробежные силы, которые прижимают жидкость к поверхности вихревой камеры. Вследствие этого, струи на выходе из вихревой камеры образуют конус потока, растекающегос  с большой скоростью. Внутри этого конуса при действии центробежных сил и радиального растекани  потока возникает относительное разрежение, которое распростран етс  внутрь вихревой камеры, в зону которого через патрубок 13 засасываетс intense vortex layer. The twisting of the flow causes centrifugal forces that press the liquid to the surface of the vortex chamber. As a result, the jets at the exit of the vortex chamber form a flow cone spreading at high speed. Under the action of centrifugal forces and radial flow spreading, a relative rarefaction occurs inside this cone, which propagates into the vortex chamber, into which the zone 13 is sucked through

На фиг, 1 представлена схема уст- is атмосферный кислород. Такое переменройства дл  биологической очистки сточных ВОД} на фиг, 2 - гидродинамический излучатель акустических колебаний , продольный разрезi на фиг, 3 - разрез А-А на фиг, 2,Fig. 1 shows the scheme of installation of atmospheric oxygen. Such a change for the biological treatment of waste water dispensers} in FIG. 2 is a hydrodynamic emitter of acoustic vibrations, a longitudinal section in FIG. 3 is a section AA in FIG. 2,

Устройство дл  биологической очистки состоит из насоса 1, лини  нагнетани  которого через гидродинамический излучатель 2 акустических колебаний подключена к аэротенку- отстойнику 3 с установленным в нем по оси эрлифтом-активатором 4 и кас- сетированной насадкой 5 с иммобилизованными на ней микроорганизмами Насадка выполнена в виде кассет с целью повышени  удобства и скорости ее замены, В нижней конической части аэротенка-отстойника 3 установлено разгрузочное устройство 6 дл  удалени  шламовых осадков и опорожнени  аэротенка. Дл  рециркул ции воды предусмотрена лини  7, соедин юща  коническую часть аэротенка с входом насоса,The device for biological treatment consists of a pump 1, the discharge line of which, through a hydrodynamic emitter 2, acoustic oscillations is connected to the aero-sump 3 with the airlift activator 4 installed along it and the cased nozzle 5 with microorganisms immobilized on it. The nozzle is designed as a cassette in order to increase convenience and speed of its replacement, a discharge device 6 is installed in the lower conical part of the aero-settling tank 3 to remove sludge sediments and empty the aero-tank. To recirculate water, line 7 is provided, connecting the conical part of the aerotank with the pump inlet,

Гидродинамический излучатель акустических колебаний (фиг, 2 и З) содержит корпус 8 с отверстием 9 дл  подачи воды. Внутри корпуса установлен завихритель 10 с многозаходной спиральной нарезкой 11, Вихрева  камера 12 расположена под центральной частью завихрител  10 и сообщена патрубком 13 с атмосферой,The hydrodynamic emitter of acoustic oscillations (FIGS. 2 and 3) comprises a housing 8 with an opening 9 for supplying water. Inside the case, a swirler 10 is installed with multiple spiral threading 11, the vortex chamber 12 is located under the central part of the swirler 10 and is communicated by the nozzle 13 with the atmosphere,

С помощью насоса 1 сточную воду из отстойника-накопител  под давлением прокачивают через гидродинамический излучатель 2 в аэротенк-отстойник 3, Сточна  вода под давлением, создаваемым насосом 1,поступает в корпус излучател  н по многозаходной спиральной нарезке 11 завихрител  10 подаетс  в вихревую камеру 12, Струи жидкости, введенные тангенциально в камеру, закручиваютс  и образуютUsing pump 1, waste water from a settling tank under pressure is pumped through a hydrodynamic radiator 2 into the aeration tank 3, the drained pressurized water created by the pump 1 enters the body of the radiator and, through multiple spiral cutting 11, swirler 10 is fed into the vortex chamber 12, The jets of fluid, introduced tangentially into the chamber, twist and form

2020

2525

30thirty

3535

4040

4545

5050

5555

ное чередование разрежени  и сжати  приводит к возбуждению ультразвукового пол . Разрывы струй, привод щие к понижению давлени  в вихревой камере до величины, равной давлению насыщенных паров, привод т к возникновению  влени  кавитации, вьшолн ющей основную функцию в процессах диспергировани . Таким образом, образование акустического пол  в гидродинамическо излучателе св зано с трансформацией энергии в потоке жидкости.The alternation of vacuum and compression leads to the excitation of the ultrasonic field. Jet breaks leading to a decrease in pressure in the vortex chamber to a value equal to the pressure of saturated vapors lead to the appearance of a cavitation effect, which performs the main function in dispersion processes. Thus, the formation of an acoustic field in a hydrodynamic radiator is associated with the transformation of energy in a fluid flow.

Захваченные пузырьки воздуха и частицы загр знител  под действием знакопеременных сил акустических колебаний подвергаютс  .интенсивному диспергированию, чему способствзтат процессы сорбции воздуха частицами загр знител , происход щие вследствие совместного введени  воздуха и загр знителей в акустическое поле.Trapped air bubbles and particles of a polluter under the action of alternating forces of acoustic oscillations undergo intense dispersion, which is facilitated by the sorption processes of air by polluter particles resulting from the joint introduction of air and polluters into the acoustic field.

Благодар  усиленному диспергированию воздуха и частиц увеличиваетс  активна  поверхность, подвергающа с  биохимическому окислению, поступающих в аэротенк загр знителей, значительно увеличиваетс  и достигаетс  практически максимальна  площадь контакта с микроорганизмами. Обработанную таким образом сточную воду подают в аэротенк 3 через эрлифт-активатор 4, который поддерживает посто нную циркул цию сточной воды снизу вверх, внутри него и сверху вниз в кассетах с насадкой, благодар  чему окисленные продукты вымываютс  из насадки и осаждаютс  в нижней части аэратора, Доочистку воды осуществл ют за счет дополнительной повторной обработки рециркул цией путем забора ее из нижней части аэратора и подачи ее на вход насоса.Due to the enhanced dispersion of air and particles, the active surface, which is subject to biochemical oxidation, which enters the aerotank of contaminants, increases significantly, and the area of contact with microorganisms is almost maximized. The waste water thus treated is fed to the aero tank 3 through the airlift activator 4, which maintains the constant circulation of the waste water from the bottom up, inside it and from the top down in the nozzle cassettes, due to which oxidized products are washed out of the nozzle and deposited in the lower part of the aerator, Water aftertreatment is carried out due to additional recycling by recirculation by collecting it from the lower part of the aerator and feeding it to the pump inlet.

интенсивный вихревой слой. Закручивание потока вызывает центробежные силы, которые прижимают жидкость к поверхности вихревой камеры. Вследствие этого, струи на выходе из вихревой камеры образуют конус потока, растекающегос  с большой скоростью. Внутри этого конуса при действии центробежных сил и радиального растекани  потока возникает относительное разрежение, которое распростран етс  внутрь вихревой камеры, в зону которого через патрубок 13 засасываетс intense vortex layer. The twisting of the flow causes centrifugal forces that press the liquid to the surface of the vortex chamber. As a result, the jets at the exit of the vortex chamber form a flow cone spreading at high speed. Under the action of centrifugal forces and radial flow spreading, a relative rarefaction occurs inside this cone, which propagates into the vortex chamber, into which the zone 13 is sucked through

атмосферный кислород. Такое перемен0atmospheric oxygen. Such a change

5five

00

5five

00

5five

00

5five

ное чередование разрежени  и сжати  приводит к возбуждению ультразвукового пол . Разрывы струй, привод щие к понижению давлени  в вихревой камере до величины, равной давлению насыщенных паров, привод т к возникновению  влени  кавитации, вьшолн ющей основную функцию в процессах диспергировани . Таким образом, образование акустического пол  в гидродинамическом излучателе св зано с трансформацией энергии в потоке жидкости.The alternation of vacuum and compression leads to the excitation of the ultrasonic field. Jet breaks leading to a decrease in pressure in the vortex chamber to a value equal to the pressure of saturated vapors lead to the appearance of a cavitation effect, which performs the main function in dispersion processes. Thus, the formation of an acoustic field in a hydrodynamic radiator is associated with the transformation of energy in a fluid flow.

Захваченные пузырьки воздуха и частицы загр знител  под действием знакопеременных сил акустических колебаний подвергаютс  .интенсивному диспергированию, чему способствзтат процессы сорбции воздуха частицами загр знител , происход щие вследствие совместного введени  воздуха и загр знителей в акустическое поле.Trapped air bubbles and particles of a polluter under the action of alternating forces of acoustic oscillations undergo intense dispersion, which is facilitated by the sorption processes of air by polluter particles resulting from the joint introduction of air and polluters into the acoustic field.

Благодар  усиленному диспергированию воздуха и частиц увеличиваетс  активна  поверхность, подвергающа с  биохимическому окислению, поступающих в аэротенк загр знителей, значительно увеличиваетс  и достигаетс  практически максимальна  площадь контакта с микроорганизмами. Обработанную таким образом сточную воду подают в аэротенк 3 через эрлифт-активатор 4, который поддерживает посто нную циркул цию сточной воды снизу вверх, внутри него и сверху вниз в кассетах с насадкой, благодар  чему окисленные продукты вымываютс  из насадки и осаждаютс  в нижней части аэратора, Доочистку воды осуществл ют за счет дополнительной повторной обработки рециркул цией путем забора ее из нижней части аэратора и подачи ее на вход насоса.Due to the enhanced dispersion of air and particles, the active surface, which is subject to biochemical oxidation, which enters the aerotank of contaminants, increases significantly, and the area of contact with microorganisms is almost maximized. The waste water thus treated is fed to the aero tank 3 through the airlift activator 4, which maintains the constant circulation of the waste water from the bottom up, inside it and from the top down in the nozzle cassettes, due to which oxidized products are washed out of the nozzle and deposited in the lower part of the aerator, Water aftertreatment is carried out due to additional recycling by recirculation by collecting it from the lower part of the aerator and feeding it to the pump inlet.

Очищенна  вода отводитс  из верхней части аэратора, а шламовый осадок выгружаетс  через разгрузочное устройство 6,The purified water is discharged from the top of the aerator, and the sludge residue is discharged through the discharge device 6,

Применение изобретени  позвол ет существенно улучшить процесс очистки сточных вод.The application of the invention allows to significantly improve the process of wastewater treatment.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula 1 Устройство дл  биологической очистки сточных вод, содержащее аэротенк-отстойник и насос дл  подачи сточных вод в него, отличающеес  тем, что, с целью интенсификации биохимических процессов очистки путем увеличени  поверхно- сти контакта между микроорганизма01 A device for biological treatment of wastewater, containing an aerotank-settling tank and a pump for feeding wastewater into it, characterized in that, in order to intensify biochemical treatment processes by increasing the contact surface between the microorganism 5 five ми, загр знител ми и кислородом воздуха , оно снабжено гидродинамическим излучателем акустических колебаний, установленным на напорной линии насоса , и линией рециркул ции, а аэро- тенк-отстойник снабжен кассетирован- ной насадкой с иммобилизованными на ней микроорганизмами и эрлифтом- активатором, установленным по оси аэротенка,it is equipped with a hydrodynamic acoustic oscillator installed on the pump’s discharge line and a recirculation line, and the settling tank is equipped with a cassette nozzle with microorganisms immobilized on it and aerotank axes, 2, Устройство по п. 1, о т л и - чающеес  тем, что гидродинамический излучатель акустических колебаний снабжен завихрителем с мно- гозаходной спиральной нарезкой и вихревой камерой, сообщенной с атмосферой .2, the device according to claim 1, about tl and the fact that the hydrodynamic emitter of acoustic oscillations is equipped with a swirler with multiple spiral cutting and a vortex chamber in communication with the atmosphere. 10ten J2J2 Фиг. 2FIG. 2 Фие-дFie-d