Рабочий элемент для загрузки биофильтра и его вариант

Авторы патента:

Левин Евгений Владимирович (RU)

C02F3/10 - насадки; прокладки; решетки (элементы насадки как таковые B01J 19/30,B01J 19/32)

Владельцы патента RU 2404136:

Левин Евгений Владимирович (RU)

Изобретение относится к биохимической очистке сточных вод, содержащих органические загрязнения, и может быть использовано при очистке сточных вод поселков, городов и промышленных предприятий, а также в микробиологической промышленности. Рабочий элемент для загрузки биофильтра содержит гофрированный лист 1, включающий прорези 2, расположенные группами 3 в поперечном направлении листа 1, а направление прорезей 2 совпадает с продольным направлением листа 1. В каждой группе 3 прорезей в заключенных между двумя смежными прорезями частях листа 1 сформированы гофры различной высоты. Грани каждой гофры сопряжены ребром, которое для каждой группы гофр расположено примерно в одной плоскости. Часть листа 7 между двумя смежными группами гофр выполнена без прорезей. Прорези могут также быть выполнены попарно на гранях гофр листа или на двух смежных гранях, при этом заключенные между парными прорезями части гофр выполнены с углублением относительно граней. Предложенный рабочий элемент загрузки биофильтра позволяет повысить эффективность биохимической очистки сточных вод, обладает пониженной материалоемкостью и повышенной общей площадью поверхности без увеличения его массы. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 14 ил.

Известен рабочий элемент для загрузки биофильтра, содержащий гофрированный лист, включающий прорези (описание изобретения к патенту РФ №2116262). Прорези предназначены для отвода биомассы из возможных зон заиливания и для интенсификации процесса биохимической очистки по поверхности гофрированного листа. Однако в известном рабочем элементе для загрузки биофильтра прорези расположены только в нижней части гофрированного листа. Кроме этого, для разделения рабочих элементов в загрузке биофильтра в известном устройстве предусмотрены специальные выступающие волнистые перегородки, которые не только увеличивают массу рабочего элемента, но и снижают интенсивность процесса биохимической очистки по поверхности вдоль гофр листа.

Задачей предлагаемого устройства является повышение эффективности биохимической очистки сточных вод. Технический результат достигается за счет оптимизации гидродинамического режима движения жидкости по всей поверхности рабочего элемента для загрузки биофильтра. Другая задача заключается в снижении материалоемкости рабочего элемента для загрузки биофильтра. Этот технический результат достигается за счет того, что функцию разделительного элемента выполняют технологические элементы: в первом варианте выбранная часть гофр; во втором варианте выполненные на гранях гофр технологические углубления. Следующая задача по увеличению общей площади рабочего элемента без увеличения его массы достигается с помощью технического результата, при котором в заданных местах рабочего элемента создают поверхность с увеличенной площадью относительно исходной за счет местного уменьшения толщины материала. Технический результат достигается за счет использования физических свойств термопластичного полимерного материала.

Технический результат в устройстве достигается тем, что в рабочем элементе для загрузки биофильтра, содержащем гофрированный лист, включающий прорези, согласно изобретению прорези расположены группами в поперечном направлении листа, направление прорезей совпадает с продольным направлением листа, в каждой группе прорезей в заключенных между двумя смежными прорезями частях листа сформированы гофры различной высоты, грани каждой гофры сопряжены ребром, которое для каждой группы гофр расположено примерно в одной плоскости, часть листа между двумя смежными группами гофр выполнена без прорезей. Выполненная без прорезей часть листа между двумя смежными группами гофр расположена на общей грани этих групп смежных гофр. Выполненная без прорезей часть листа между двумя смежными группами гофр сформирована в виде гофры.

Технический результат в варианте устройства достигается тем, что в рабочем элементе для загрузки биофильтра, содержащем гофрированный лист, включающий прорези, согласно изобретению прорези выполнены попарно на гранях гофр листа или на двух смежных гранях, при этом заключенные между парными прорезями части гофр выполнены с углублением относительно граней.

Рабочий элемент по любому из вариантов устройства выполнен из термопластичного полимерного материала.

Соседние грани гофр в варианте рабочего элемента сопряжены ребром с прямолинейной и/или криволинейной образующей линией. В варианте рабочего элемента углубления в продольном направлении имеют образующую, составленную из криволинейных или криволинейных и прямолинейных линий.

На фиг.1 показан гофрированный лист, в котором прорези расположены группами в поперечном направлении листа; на фиг.2 - выносной элемент А на фиг.1; на фиг.3 - первое исполнение разреза Б-Б на фиг.2, на котором выполненная без прорезей часть листа между двумя смежными группами гофр расположена на общей грани этих групп смежных гофр; на фиг.4 - второе исполнение разреза Б-Б на фиг.2, на котором выполненная без прорезей часть листа между двумя смежными группами гофр сформирована в виде гофры; на фиг.5 - второй вариант рабочего элемента, в котором прорези выполнены попарно на гранях гофр листа; на фиг.6 - разрез В-В на фиг.5, где заключенные между парными прорезями части гофр выполнены с углублением относительно граней; на фиг.7 - другое исполнение второго варианта рабочего элемента, в котором прорези выполнены попарно на двух смежных гранях гофр листа; на фиг.8 - разрез Г-Г на фиг.7, где заключенные между парными прорезями части гофр выполнены с углублением относительно двух смежных граней; на фиг.9 - возможная схема установки для изготовления рабочего элемента путем прокатки; на фиг.10 - разрез Д-Д на фиг.9; на фиг.11 - возможная схема установки для изготовления рабочего элемента путем штамповки; на фиг.12 - часть поперечного сечения загрузки биофильтра, составленной из рабочих элементов первого варианта; на фиг.13 - часть поперечного сечения загрузки биофильтра, составленной из рабочих элементов второго варианта; на фиг.14 - часть поперечного сечения загрузки биофильтра, составленной из рабочих элементов другого исполнения второго варианта.

Рабочий элемент для загрузки биофильтра содержит гофрированный лист 1 с прорезями 2, при этом направление прорезей 2 совпадает с продольным направлением листа 1. Прорези 2 расположены группами 3 в поперечном направлении листа 1. В заключенных между двумя смежными прорезями 2 частях листа 1 сформированы гофры 4 различной высоты (фиг.3 и 4). Грани каждой гофры 4 сопряжены ребром 5, которое в каждой группе 3 гофр расположено примерно в одной плоскости 6. Часть 7 листа 1 между двумя смежными группами 3 гофр выполнена без прорезей. Выполненная без прорезей часть 7 листа 1 между двумя смежными группами 3 гофр может быть расположена на общей грани 8 этих групп 3 смежных гофр (фиг.3). Выполненная без прорезей часть 7 листа 1 между двумя смежными группами 3 гофр может быть сформирована в виде гофры 9 (фиг.4).

Вариант рабочего элемента для загрузки биофильтра выполнен из гофрированного листа, в котором прорези 10 расположены попарно на гранях 11 гофр листа (фиг.5), при этом заключенные между парными прорезями 10 части 12 гофр выполнены с углублением относительно граней 11 (фиг.6). Другое исполнение варианта рабочего элемента выполнено из гофрированного листа, в котором прорези 13 расположены попарно на двух смежных гранях 14 гофр листа (фиг.7), при этом заключенные между парными прорезями 13 части 15 гофр выполнены с углублением относительно граней 14 (фиг.8). В варианте рабочего элемента соседние грани 11 гофр сопряжены ребром 16 с прямолинейной и/или криволинейной образующей линией (фиг.5 и 6). В другом исполнении варианта рабочего элемента соседние грани 14 гофр сопряжены ребром 17 с прямолинейной и/или криволинейной образующей линией (фиг.7 и 8). В варианте рабочего элемента заключенные между парными прорезями 10 части 12 гофр в продольном направлении имеют образующую, составленную из криволинейных и прямолинейных линий (фиг.6). В другом исполнении варианта заключенные между парными прорезями 13 части 15 гофр в продольном направлении имеют образующую, составленную из криволинейных линий (фиг.8).

Рабочий элемент и его вариант могут быть изготовлены следующим образом. Способ включает формирование из термопластичного полимерного материала элемента с исходным профильным сечением на экструзионной установке 18, на которой получают ленту 19 (фиг.9), в большей мере, плоского сечения. На промежутке от выхода ленты 19 из экструзионной установки 18 до участка 20 с температурой начала затвердевания материала ленты 19 формируют путем пластической деформаций заданный профиль рабочего элемента. Пластическую деформацию осуществляют путем прокатывания листа 19 между двумя вращающимися геометрическими поверхностями 21 и 22 со скоростью, близкой к скорости экструзии ленты 19. На геометрической поверхности 21 размещают выступ 23 с профилем, близким к заданному профилю рабочего элемента, а на противоположной геометрической поверхности 22 размещают впадину 24 с профилем, близким к профилю выступа 23. В поперечном сечении выступ 23 сопрягается с впадиной 24 с минимальным зазором (фиг.10). Благодаря этому при проходе ленты 19 между вращающимися геометрическими поверхностями 21 и 22 происходит вначале отсечение от ленты 19 участка 25, а затем отсеченному участку 25 придают заданный профиль рабочего элемента или его варианта путем пластической деформации.

В другом исполнении способа пластическую деформацию осуществляют путем штамповки за счет проведения ленты 19 между матрицей 26 и пуансоном 27 (фиг.11). Рабочие профили матрицы 26 и пуансона 27 соответствуют заданному профилю рабочего элемента. Перемещение матрицы 26 и пуансона 27 в направлении формирования профиля осуществляют соответственно с помощью механизмов 28 и 29. Возможен вариант перемещения только пуансона 27 или только матрицы 26 при неподвижной соответственно матрице 26 или пуансона 27. Одновременно с перемещением матрицы 26 и пуансона 27 в направлении формирования профиля их перемещают в направлении перемещения ленты 19 с помощью соответственно механизмов 30 и 31 со скоростью, близкой к скорости экструзии ленты 19. После завершения формирования профиля рабочего элемента матрицу 26 и пуансон 27 возвращают в исходное положение и процесс штамповки повторяют.

Из полученных рабочих элементов составляют загрузку биофильтра. Функцию разделительного элемента в первом варианте выполняют выбранные части гофр, например, выступающая часть гофры 32 сопрягается с впадиной гофры 33 (фиг.12). Разделительными элементами во втором варианте служат выполненные на гранях 34 гофр углубления 35 (фиг.13). Разделительными элементами в другом исполнении второго варианта служат выполненные на двух смежных гранях 36 гофр углубления 37 (фиг.14).

1. Рабочий элемент для загрузки биофильтра, содержащий гофрированный лист, включающий прорези, отличающийся тем, что прорези расположены группами в поперечном направлении листа, направление прорезей совпадает с продольным направлением листа, в каждой группе прорезей в заключенных между двумя смежными прорезями частях листа сформированы гофры различной высоты, грани каждого гофра сопряжены ребром, которое для каждой группы гофров расположено примерно в одной плоскости, часть листа между двумя смежными группами гофров выполнена без прорезей.

2. Рабочий элемент по п.1, отличающийся тем, что выполненная без прорезей часть листа между двумя смежными группами гофров расположена на общей грани этих групп смежных гофров.

3. Рабочий элемент по п.1, отличающийся тем, что выполненная без прорезей часть листа между двумя смежными группами гофров сформирована в виде гофров.

4. Рабочий элемент для загрузки биофильтра, содержащий гофрированный лист, включающий прорези, отличающийся тем, что прорези выполнены попарно на гранях гофров листа или на двух смежных гранях, при этом заключенные между парными прорезями части гофров выполнены с углублением относительно граней.

5. Рабочий элемент по любому из пп.1 и 4, отличающийся тем, что он выполнен из термопластичного полимерного материала.

6. Рабочий элемент по п.4, отличающийся тем, что соседние грани гофров сопряжены ребром с прямолинейной и/или криволинейной образующей линией.

7. Рабочий элемент по п.4, отличающийся тем, что углубления в продольном направлении имеют образующую, составленную из криволинейных или криволинейных и прямолинейных линий.

Изобретение относится к материалам, используемым в качестве носителя активной биомассы для обработки воды, преимущественно промышленных и бытовых сточных вод. .

Биореактор // 2374185

Устройство для иммобилизации микроорганизмов при биологической очистке сточных вод // 2369564

Изобретение относится к биологической обработке воды, промышленных или бытовых сточных вод, в частности к устройству для иммобилизации микроорганизмов при биологической очистке сточных вод.

Удаление нитрата из аквариумной воды // 2348584

Устройство для очистки от механических примесей сточных вод // 2337068

Изобретение относится к устройствам для очистки сточных вод от механических примесей и может быть использовано на очистных сооружениях коммунального хозяйства. .

Секционный способ очистки сточных вод и устройство его осуществления // 2329198

Изобретение относится к аэрационным устройствам небольших очистных сооружений, используемых в отдельно стоящих небольших домах, коттеджах и приусадебных домах. .

Способ биологической очистки сточных вод // 2310615

Изобретение относится к области биологической очистки сточных вод методами биохимического окисления органических веществ в аэротенке-вытеснителе. .

Способ биологической очистки сточных вод с использованием частиц-носителей биопленки // 2274609

Изобретение относится к способу биологической очистки сточных вод, в котором применяют систему смешанных культур микроорганизмов, по меньшей мере часть которых прикрепляют на твердых носителях.

Установка комбинированной очистки сточных вод // 2270809

Изобретение относится к устройствам для очистки бытовых и близких к ним по составу промышленных сточных вод, а также ландшафтных сточных вод и может быть использовано в коммунальном хозяйстве сел, поселков, туристских комплексов, крупных баз отдыха, при очистке ландшафтных стоков, например, с территории зверохозяйств, обезьяньих питомников, предприятий пищевой промышленности, например рыбозаводов, хозяйств рыборазведения и т.п.

Способ локальной очистки сернисто-щелочных стоков // 2265581

Изобретение относится к очистке сернисто-щелочных стоков нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств. .

Реактор с набивкой // 2418748

Изобретение относится к очистке сточных вод и может быть использовано в химической и биологической промышленности

Кассета носителя биомассы // 2420460

Изобретение относится к области очистки воды и может быть использовано в сооружениях биологической очистки и доочистки хозяйственно-бытовых и близких к ним по составу сточных вод

Способ повышения эффективности аэробной очистки сточных вод // 2472719

Изобретение относится к области очистки сточных вод аэрацией и может быть использовано при биологической и физико-химической очистке сточных вод или в области промышленного водоснабжения

Плавучая установка для биоутилизации пленок нефтепродуктов с поверхности водоемов // 2506370

Изобретение относится к области средств очистки окружающей среды, а именно средств очистки акватории от загрязнения нефтью и нефтепродуктами, и может быть использовано при попадании в водную среду нефти и нефтепродуктов. Плавучая установка для биоутилизации пленок нефтепродуктов с поверхности водоемов содержит, по меньшей мере, один полый перфорированный барабан, соединенный с горизонтально расположенным валом и имеющий центральную полую герметичную емкость диаметром не менее 1/4 диаметра барабана, причем остальной объем барабана заполнен гранулами насадки, выполненной из инертного к действию нефтепродуктов материала с плотностью менее 1 г/см3. Конструкция установки обеспечивает погружение барабана в воду, по меньшей мере, на 1/4 диаметра, а вал выполнен с возможностью вращения посредством устройств механического привода вала, подачи воздуха или жидкости к поверхности барабана. Технический результат - повышение эффективности очистки поверхности водоемов от пленок нефтепродуктов, улучшение экологической обстановки. 11 з.п. ф-лы.

Автономная установка для биоутилизации загрязнения нефтью и нефтепродуктами акваторий // 2516570

Изобретение относится к средствам очистки окружающей среды, а именно к средствам очистки поверхности акватории от загрязнения нефтью и нефтепродуктами, и может быть использовано при попадании в водную среду нефти и нефтепродуктов. Установка содержит соединенный с горизонтально расположенным валом полый барабан с отверстиями на его поверхности и с центральной полой герметичной емкостью диаметром более четверти диаметра барабана. Свободный от емкости объем барабана заполнен гранулами насадки, выполненной из инертного к действию нефтепродуктов материала с плотностью менее 1 г/см3. Конструкция установки обеспечивает погружение барабана, по меньшей мере, на половину его диаметра в очищаемую воду. Установка выполнена с возможностью вращения барабана за счет энергии волн акватории. Технический результат заключается в улучшении экологической обстановки в зоне очистки поверхности водоема от загрязнения нефтью и нефтепродуктами при сохранении природного биоценоза водоема. 5 з.п. ф-лы.

Плавающий полимерный элемент загрузки для биологической очистки сточных вод // 2555881

Изобретение относится к устройствам для биологической очистки сточных вод, и служит плавающим загрузочным элементом, предназначенным для иммобилизации анаэробных и аэробных бактерий, и может найти широкое применение в системах очистки сточных вод с низким содержанием органики либо на стадиях доочистки, создавая благоприятные условия для жизнедеятельности микрофлоры и препятствуя выносу ее из рабочей зоны очистных сооружений. Плавающий полимерный элемент загрузки выполнен в виде каркаса трубчатой формы с перфорированной боковой поверхностью и снабжен прямоугольной формы радиальной перегородкой, выполненной из пористого полимерного материала, служащего в качестве носителя микроорганизмов, каркас трубчатой формы снабжен продольными ребрами жесткости в виде пластин, соединенных между собой диаметральными элементами в виде окружностей, расположенных с шагом, равным 1/6 длины трубчатого каркаса L, и образующих прорези квадратной формы, при этом длина l дуги прорези трубчатого каркаса равна 1/7 радиуса R трубчатого каркаса, на продольных ребрах трубчатого каркаса с его внутренней стороны радиально расположены прямоугольные лепестки, длина которых совпадает с длиной L трубчатого каркаса, а ширина равна 1/3 его радиуса R, при этом радиальная прямоугольная перегородка выполнена между парными диаметрально расположенными лепестками, причем боковые стороны радиальной перегородки выступают за габариты трубчатого каркаса с обеих сторон на 1/10 от его общей длины L, а толщина перегородки равна 1/6 радиуса каркаса R, где L - длина трубчатого каркаса; l - длина дуги прорези трубчатого каркаса; R - радиус трубчатого каркаса. Технический результат изобретения - повышение эффективности биологической очистки. 1 ил.

Вставка носителя для размещения и содержания биопленочной культуры очищающих текучие среды структур // 2556104

Изобретение относится к вставкам носителей для размещения и содержания биопленочных культур и может быть использовано в очистке сточных вод. Вставка носителя содержит пространственную сетку, изготовленную из штапельных волокон с использованием трикотажного способа, узловые точки и соединительные точки для присоединения сетки к структуре 1. Сетка (10) содержит внутренние текстильные единицы (11, 12, 13, 14, 15, 16), соединенные друг с другом в узловых точках (20, 21, 22, 23) и расположенные между узловыми точками (20, 21, 22, 23), и внешние текстильные единицы (17, 18), расположенные вдоль краев (10a) сетки (10). При этом текстильные единицы представляют собой структуру, состоящую из продольных и поперечных волокон. В части узловых точек (20, 21, 22, 23) находится четное число внутренних текстильных единиц (11, 12, 13, 14, 15, 16), направленных к данным узловым точкам (20, 21, 22, 23). Внутренние стороны (17a, 18a) каждой из внешних текстильных единиц (17, 18), расположенные вдоль краев (10a) сетки (10), соединены с узловой точкой (21, 22, 23). При этом соединительные точки (24, 25) расположены на внешних сторонах (17b, 18b) внешних текстильных единиц (17, 18). Изобретение позволяет упростить конструкцию и увеличить поверхность носителя биопленки. 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

Аппарат для культивирования метанокисляющих микроорганизмов // 2585666

Изобретение относится к области химических, физических, физико-химических и биологических процессов, реализуемых в аппаратах с аэрацией и перемешиванием жидкой среды, а именно процессов синтеза различных биологических продуктов, в частности процессов микробиологического синтеза с использованием метанокисляющих микроорганизмов, и может быть использовано в микробиологической, нефтехимической промышленностях, а также для получения протеинсодержащих кормов, пищевых и медицинских препаратов. Аппарат содержит корпус, на боковых стенках которого по ширине аппарата укреплен ротор с внешним приводом. Ротор размещен над сплошной по ширине аппарата перегородкой. Под перегородкой перед ротором установлены барботеры для подачи в аппарат кислородсодержащего газа и метаносодержащего газа. На крышке аппарата расположен патрубок для вывода отходящего газа на рециркуляцию или на сжигание. В нижней левой части корпуса установлен патрубок для отбора биосуспензии из аппарата на последующие технологические стадии либо во внешний рециркуляционный контур. Изобретение позволяет повысить производительность устройства при одновременном уменьшении энергозатрат. 14 з.п. ф-лы, 1 ил.

Биореактор для очистки водных сред // 2605708

Изобретение относится к охране окружающей среды и может быть использовано для очистки природных и доочистки ливневых и сточных вод. Биореактор для очистки водных сред состоит из корпуса 1, снабженного окнами для подсоса воздуха 2 с воздуховодами 3, куполообразным отражателем 4 с устройством для выпуска воздуха 5, с трубопроводами подачи исходной водной среды на очистку 6, отвода очищенной водной среды 7, сборно-распределительной системой 8, соединенной с трубопроводом отвода промывной воды 9. Внутри корпуса 1 расположены зона аэрации 10, зона фильтрации 11 и зона отстаивания 19 с модулями тонкослойного отстаивания 20. Зона аэрации 10 состоит из распределительной камеры 12 с радиально соединенными с ней по меньшей мере четырьмя трубами 13, снабженными струеформирующими насадками 14. Зона фильтрации 11 снабжена слоями крупногранульной 17 и мелкогранульной 18 плавающей загрузки. Корпус 1 в верхней части зоны фильтрации 11 снабжен по меньшей мере двумя соленоидами 21. Зона отстаивания 19 расположена вокруг нижней части зоны фильтрации 11. Соотношение диаметров зоны фильтрации 11 и зоны отстаивания 19 составляет по меньшей мере 1:3. Изобретение позволяет повысить степень очистки водных сред, сократить объем промывных вод и снизить эксплуатационные затраты. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ получения загрузки биофильтра с иммобилизационными свойствами // 2605714

Изобретение относится к биологической очистке сточных вод, в частности к получению загрузочного материала для биофильтров. Описан способ получения загрузки биофильтра с иммобилизационными свойствами, включающий изготовление материала загрузки из полимерных веществ, содержащих органические добавки, в котором в полимерном материале в качестве органической добавки используют отход рафинации растительных масел - отработанную микроцеллюлозу, содержащую в своем составе пластифицирующие компоненты, такие как воски, и легколетучие органические примеси, способствующие порообразованию с получением материала плотностью 0,6÷0,8 г/см3 и пористостью от 50 до 150 ячеек/см2, а также биогенные вещества, такие как триацилглицериды, стиролы, каротиноиды, способствующие иммобилизации микрофлоры на загрузке, загрузку готовят при следующем содержании компонентов, мас.%: полиолефин - стрейч-полиэтилен - 60÷80, отработанная микроцеллюлоза - 20÷40, гранулы стрейч-полиэтилена смешивают с отработанной микроцеллюлозой, полученную смесь экструдируют при температуре 170÷180°C в двухшнековом экструдере с гранулирующим устройством с получением гранул диаметром 2÷20 мм и длиной 3÷100 мм. Технический результат - повышение эффективности биологической очистки сточных вод. 1 табл., 1 пр.