Установка для обработки и утилизации сточных вод

 

Изобретение относится к установкам, предназначенным для безреагентного микробного обеззараживания жидких радиоактивных стоков. Установка содержит сборник жидких радиоактивных стоков, биокультиватор, имеющий корпус, разделенный перфорированными перегородками на секции, размещенную в них абразивную зернистую иммобилизационную насадку и нагнетатели воздуха в секции. На выходе из биокультиватора обрабатываемой воды установлен микрофильтр, на выходе осадка - дезинтегратор, сообщенный со сборником жидких радиоактивных стоков, а на выходе из биокультиватора избыточной биомассы расположены последовательно сушилка, камера пиролиза и камера остекловывания кокса. Установка снабжена также сообщенными со сборником жидких радиоактивных стоков сборником фекально-бытовых сточных вод, диспергатором, устройством для утилизации, дополнительным микрофильтром, на выходе из которого расположен пресс-фильтр. Устройство для утилизации выполнено в виде корпуса с подводящими и отводящими патрубками, разделенного перфорированными перегородками на секции, заполненные иммобилизационной насадкой, и переключателей. Достигается высокая степень сорбции радиоизотопов из сточных радиоактивных вод. 3 ил.

Изобретение относится к безреагентному микробному обеззараживанию жидких радиоактивных стоков на атомных тепловых и электрических станциях, базах отстоя и ремонта надводных и подводных судов с атомными силовыми установками.

Известна установка для обработки и утилизации сточных вод, содержащая сборник жидких радиоактивных отходов, биокультиватор, имеющий корпус, разделенный перфорированными перегородками на секции, размещенную в них абразивную зернистую иммобилизационную насадку и нагнетатели воздуха в секции, микрофильтр, установленный на выходе из биокультиватора обрабатываемой воды, дезинтегратор, установленный на выходе осадка из биокультиватора, сообщенный со сборником жидких радиоактивных стоков, и размещенные последовательно на выходе избыточной биомассы из биокультиватора сушилку, камеру пиролиза и камеру остекловывания кокса твердых радиоактивных отходов (см. патент России N 2091330, кл. C 02 F 3/02, 1977).

Недостатком этой наиболее близкой к заявленной известной установки является низкая степень перехода биогенных элементов питания взвесей в растворенное состояние, что снижает эффективность работы установки.

Задачей изобретения является повышение эффективности работы установки.

Поставленная задача решается тем, что установка для обработки и утилизации сточных вод содержит сборник жидких радиоактивных стоков, биокультиватор, имеющий корпус, разделенный перфорированными перегородками на секции, размещенную в них абразивную зернистую иммобилизационную насадку и нагнетатели воздуха в секции, установленный на выходе из биокультиватора обрабатываемой воды микрофильтр, установленный на выходе осадка из биокультиватора дизинтегратор, сообщенный со сборником жидких радиоактивных стоков, и размещенные последовательно на выходе избыточной биомассы из биокультиватора сушилку, камеру пиролиза и камеру остекловывания кокса твердых радиоактивных отходов, снабжена сборником фекально-бытовых сточных вод, диспергатором, устройством для утилизации и дополнительным микрофильтром, расположенными последовательно и сообщенными со сборником жидких радиоактивных стоков и пресс-фильтром, установленным на выходе осадка из дополнительного микрофильтра. Устройство для утилизации выполнено в виде корпуса с патрубками для подвода фекально-бытовых стоков и патрубками отвода, перфорированных перегородок, разделяющих корпус на наружные и внутренние секции, последние из которых заполнены абразивной зернистой иммобилизационной насадкой, и переключателей для сообщения наружных секций с диспергатором и дополнительным микрофильтром.

При чередовании перемещения фекально-бытовых стоков сверху вниз и снизу вверх происходит перемещение насадки, которая разрушает взвеси, биопленку и обеспечивает обогащение жидкости растворенными биогенными элементами питания микрофлоры в биокультиваторе.

На фиг. 1 схематически показана установка для обработки и утилизации сточных вод; на фиг. 2 схематически показано устройство утилизации при переходе стоков сверху вниз, а на фиг. 3 - то же, снизу вверх.

Установка для обработки и утилизации сточных вод содержит сборник 1 фекально-бытовых стоков, сообщенный через диспергатор 2 с устройством утилизации в виде корпуса 3 с патрубками 4 и 5 подвода фекально-бытовых стоков и патрубками 6 и 7 отвода, перфорированными перегородками 8, образующими наружные секции 9 и 10 и внутренние секции 11 и 12, заполненные абразивной зернистой иммобилизационной насадкой, причем наружные секции 9 и 10 сообщают устройство с установкой через переключатели 13 и 14, причем переключатель 14 сообщает устройство утилизации с микрофильтром 15, который по осадку сообщен с пресс-фильтром 16, а по обрабатываемой воде - со сборником 17 жидких радиоактивных стоков, а по смеси последних и обрабатываемой воды с биокультиватором, включающим корпус 18 с перфорированными перегородками 19, образующими секции 20 с размещенной в них насадкой 21. Секции 20 сообщены с нагнетателями воздуха 22, а на выходе биокультиватор сообщен с микрофильтром 23 и по осадку через дизентегратор 24 со сборником 17 жидких радиоактивных стоков, а по избыточной биомассе осадка с сушилкой 25, камерой пиролиза 26 и камерой остекловывания кокса твердых радиоактивных отходов 27.

Установка для обработки и утилизации сточных вод работает следующим образом.

Фекально-бытовые сточные воды в сборнике 1 освобождают от минеральных включений и взвеси, измельчают в диспергаторе 2, через переключатель 13 подают в верхнюю наружную секцию 9 корпуса 3 устройства утилизации. Фекально-бытовые стоки проходят через насадку внутренних секций 11 и 12 и отводятся из нижней секции 10 через переключатель 14. После поворота переключателей 13 фекально-бытовые стоки проходят через корпус 3 снизу вверх, при этом насадка также перемещается от нижележащей перегородки 8 к вышележащей с разрушением фильтрующего слоя. При перемещении элементов насадки (вспученный перлит, керамзит, модифицированный цеолит и т.д.) своими абразивными выступами разрушают взвеси фекально-бытовых стоков и биопленку, способствуя переходу биогенных элементов в растворенное состояние, причем такие разрушения выполняются многократно. Стоки через переключатель 14 поступают в микрофильтр 15, в котором в поле центробежных сил происходит отделение взвесей и фрагментов биопленки, обезвоживаемых в пресс-фильтре 16. Обрабатываемая вода из микрофильтра 15 поступает в сборник 17. Смесь жидких радиоактивных стоков и обрабатываемой воды поступает в корпус 18 биокультиватора и перемещается сверху вниз по его секциям 20 через насадку 21. На растворенных биогенных элементах фекально-бытовых стоков происходит при продувке воздухом из нагнетателей 22 накопление биомассы аэробов, которые сорбируют из жидких радиоактивных стоков радиоизотопы при высоких коэффициентах накопления Кн = 10⁷ - 10⁹. Добавка к биогенным элементам питания обрабатываемой воды дезинтеграта из дезинтегратора 24 подкармливает аэробов физиологически активными компонентами (ферментами, витаминами, микроэлементами, нуклеиновыми кислотами). Под действием радиолиза, т.е. разложения воды радиоизотопами на водород и кислород, увеличивается автоселекция, т.е. появление на насадке высокопродуктивных форм аэробов-мутантов. При длительной эксплуатации в насадке появляются модификации аэробов, поглощающих продукты жизнедеятельности - аметаболиты аэробов вышележащих секций аэробами нижележащих секций. За 5 минут контакта аэробы сорбируют из жидких радиоактивных стоков до 90% находящихся в ней радиоизотопов, и их отделяют в микрофильтре 23, сушат в сушилке 25, подвергают пиролизу в камере 26, а кокс остекловывают в камере 27.

Установка позволяет решить проблему жидких радиоактивных стоков, прекратить слив в море.

Формула изобретения

Установка для обработки и утилизации сточных вод, содержащая сборник жидких радиоактивных стоков, биокультиватор, имеющий корпус, разделенный перфорированными перегородками на секции, размещенную в них абразивную зернистую иммобилизационную насадку и нагнетатели воздуха в секции, установленный на выходе из биокультиватора обрабатываемой воды микрофильтр, установленный на выходе осадка из биокультиватора дезинтегратор, сообщенный со сборником жидких радиоактивных стоков, и размещенные последовательно на выходе избыточной биомассы из биокультиватора сушилку, камеру пиролиза и камеру остекловывания кокса твердых радиоактивных отходов, отличающаяся тем, что она снабжена сборником фекально-бытовых сточных вод, диспергатором, устройством для утилизации и дополнительным микрофильтром, расположенными последовательно и сообщенными со сборником жидких радиоактивных стоков и пресс-фильтром, установленным на выходе осадка из дополнительного микрофильтра, при этом устройство для утилизации имеет корпус с патрубками для подвода фекально-бытовых стоков и патрубками отвода, перфорированные перегородки, разделяющие корпус на наружные и внутренние секции, последние из которых заполнены абразивной зернистой иммобилизационной насадкой, и переключатели для сообщения наружных секций с диспергатором и дополнительным микрофильтром.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3