Способ повышения эффективности работы фильтра биологической очистки сточных вод

Изобретение относится к технике очистки сточных вод и может быть использовано при биологической очистке сточных вод в аэротенках с активным илом. Способ повышения эффективности работы фильтра биологической очистки сточных вод включает регулирование интенсивности освещения. Непосредственно в объеме очищаемых сточных вод с носителями биомассы размещают осветительно-аэрационный элемент, оснащенный источником освещения 3 и аэратором. Регулируют количество кислорода, поступающего на аэратор. В качестве источника освещения 3 используют светодиоды, излучающие лучи синего и красного спектра излучения. Интенсивность освещения регулируют посредством количества горящих светодиодов и их яркости. Изобретение позволяет сократить энергозатраты, обеспечить контроль развития групп микроорганизмов и удобство эксплуатации. 1 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к технике очистки сточных вод и может быть использовано при биологической очистке сточных вод в аэротенках и биофильтрах.

Известен способ биологической очистки [Патент RU №2489366, МПК C02F 3/02, C02F 3/20, C02F 103/20, опубл. 10.08.2013 г.]. Данный способ предлагает очистку хозяйственно-бытовых или приравненных к ним по составу сточных вод от одного или нескольких жилых объектов, отдаленных от систем канализации, в том числе для очистки сточных вод коттеджей, поселков, турбаз, придорожных кафе и гостиниц.

Также известен способ биологической очистки сточных вод путем прерывистого подвода жидкости на слой пористых крупнозернистых веществ [Ав. Св-во СССР №11586, кл. 85 с 3/01, 30.09.1929 г.], по которому очищаемую жидкость подводят на биологические желобчатые фильтры волнообразно, прерывая подвод на короткие моменты, в целях создания условий, при которых пористые тела могут быть, по спадении волны, пронизаны воздухом.

Такой способ очистки относится к открытому способу и требует больших площадей, он больше подходит к финишной операции очистки, при таком способе невелика степень очистки сточных вод.

По технической сущности и достигаемому эффекту известные способы являются наиболее близкими к заявляемому, но имеют ряд недостатков - неудобство эксплуатации и обслуживания.

Наиболее близким аналогом, принятым за прототип является способ повышения эффективности работы фильтра биологической очистки вод, описанный в дисковом биофильтре для биохимической очистки воды [Патент RU №2452693, опубл. 10.06.2012, МПК], по которому через резервуар 1 биофильтра постоянно протекает обрабатываемая вода 4, подводимая и отводимая по патрубкам 5 и 6. Весь пакет дисков приводится во вращение приводом с частотой 0,5…3 мин-1. При вращении пакета пластин 3 их поверхность постоянно погружается в обрабатываемую воду и выходит их нее. Энергия для фотосинтеза обеспечивается источниками излучения 7 в диапазонах длин волн 610…760 нм и 450…500 нм. На поверхности дисков культивируется альгобактериальный биоценоз, состоящий из микроорганизмов и водорослей. Необходимые условия их жизнедеятельности обеспечиваются кислородом из воздуха, который выделяется из консорциума водорослей, поглощающего углекислый газ, выделяющийся при окислении органических загрязнений бактериальной частью биоценоза. Контактируя с примесями в обрабатываемой воде, биоценоз на дисках извлекает их и окисляет, а часть веществ, загрязнений трансформируется в общий прирост биомассы, обеспечивая тем самым процесс биохимической очистки.

Задачей способа является повышение эффективности биологической очистки, за счет сужения спектра излучаемых лучей для оптимального развития и трофических связей альгобактериального сообщества.

Технический результат - сокращение энергозатрат при эксплуатации, а также контроль развития той или иной группы микроорганизмов путем регулирования подачи кислорода, и удобство эксплуатации.

Технический результат достигается за счет того, что способ повышения эффективности работы фильтра биологическоой очистки сточных вод, включающий регулирование интенсивности освещения, причем непосредственно в объеме очищаемых сточных вод с носителями биомассы размещают осветительно-аэрационный элемент, оснащенный источником освещения и аэратором, регулируют количество кислорода, поступающего на аэратор, в качестве источника освещения используют светодиоды, излучающие лучи синего и красного спектра излучения, а интенсивность освещения регулируют посредством количества горящих светодиодов и их яркости

На чертеже представлен устанавливаемый осветительно-аэрационный элемент, реализующий способ и его вид сверху.

Осветительно-аэрационный элемент включает следующие элементы конструкции: трубку 1 продувки установки, трубку 2 аэрации жидкости, источник освещения 3, корпус 4 установки, аэратор (на чертеже не обозначен) с диспергатором 5, дно 6 корпуса 4 установки. Конструктив осветительно-аэрационного элемента объединяет в себе ряд технических решений для достижения поставленных задач. Из-за разности температур между водами и элементами установки, возможно скопление конденсата внутри. В силу этого, трубка 1 продувки установки предназначена для продувки корпуса 4 установки. Трубка 2 аэрации жидкости - предназначена непосредственно для аэрации жидкости. Нижний торец трубки 2 аэрации жидкости выходит из дна 6 корпуса 4 установки, на который устанавливается аэрационная насадка-диспергатор 5. На трубки 1 и 2 путем намотки помещен источник освещения 3 (например, светодиодная лента) с элементами, излучающими синий и красный спектр излучения лучей. Напряжение в сети, требуемое для светодиодов, составляет 12 В, что безопасно для эксплуатации, и в случае возможной протечки или при повреждении корпуса 4, не представляет опасности для человека и оборудования. Корпус установки вертикальной цилиндрической формы с дном, выполненный из прозрачного полимерного материала.

На примере работы осветительно-аэрационного элемента рассмотрим процесс осуществления способа: корпус 4 установки помещается в объем очищаемых вод аэротенка или биобильтра. К осветительно-аэрационному элементу подводится воздух при помощи компрессора и напряжение 12 вольт. По трубке 2 аэрации жидкости через аэрационный диспергатор 5 воздух, количество которого регулируется компрессором, распространяется по аэротентку или биофильтру в объеме сточных вод, тем самым насыщая ее кислородом. Помимо кислорода для роста микроорганизмов необходимы лучи синего и красного спектра, которые излучает заключенный в корпус 4 из светопропускаемого материала источник освещения 3. Интенсивность освещения регулируется количеством горящих светодиодов, и их яркостью. Освещение и аэрация осветительно-аэрационным элементом позволяет использовать фильтр биологической очистки или аэротенк в равномерном круглосуточном режиме эксплуатации. В процессе работы из-за перепада температур между источником освещения 3 и очищаемыми водами, на корпусе 4 образуется конденсат, который скапливается на дне 6 исследуемого устройства. Скапливаемый конденсат приведет к короткому замыканию и выходу из строя элементов источника освещения 3. Для предотвращения скапливания конденсата на дне 6 корпуса 4 установки, в корпус 4 внедрена трубка 1 продувки установки, по которой воздух подается в нижнюю часть корпуса 4. Подача электроэнергии может быть от источников переменного или постоянного тока.

Пример: для анализа эффективности исследуемого способа, осветительно-аэрационный элемент был помещен в биофильтр системы очистки оборотных вод действующей рыборазводной фермы. После биофильтра с используемой установкой, был установлен механический фильтр, где задерживались твердые частицы и часть коллоидных веществ.

Режим использования биологического фильтра, установленного на рыбоводческой ферме, снижает химическое потребление кислорода (ХПК) на 50%, а биологическое потребление кислорода (ВПК) на 5%. Спустя 10 дней после интеграции в биологический фильтр осветительно-аэрационного элемента, получены результаты, сведенные в таблицу.

Согласно химическому анализу, при использовании осветительно-аэрационного элемента имеет место снижение ХПК на 83,4%, а ВПК на 81,3%. До применения заявляемого осветительно-аэрационного элемента, эффективность очистки вод путем денитрификации по азоту нитратов составляла 10,1%. После обработки вод с использованием осветительно-аэрационного элемента - 39,9%.

Таким образом, способ биологической очистки с использованием осветительно-аэрационного элемента более эффективен по сравнению со способами биологической очисткой вод в уже существующих биофильтрах, упрощает эксплуатацию, и снижает затраты на электроэнергию.

Таблица 1. Результаты лабораторных исследований.

Способ повышения эффективности работы фильтра биологической очистки сточных вод, включающий регулирование интенсивности освещения, отличающийся тем, что непосредственно в объеме очищаемых сточных вод с носителями биомассы размещают осветительно-аэрационный элемент, оснащенный источником освещения и аэратором, регулируют количество кислорода, поступающего на аэратор, в качестве источника освещения используют светодиоды, излучающие лучи синего и красного спектра излучения, а интенсивность освещения регулируют посредством количества горящих светодиодов и их яркости.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройству освещения и к способу изготовления такого устройства освещения. Технический результат заключается в обеспечении устройства освещения, содержащего источник света, выполненный в виде нити, содержащей светопропускающий трубчатый элемент, светоизлучающий блок, размещаемый в трубчатом элементе, преобразователь длины волны, размещаемый на поверхности трубчатого элемента и выполненный с возможностью преобразовывать свет из первого диапазона длин волн во второй диапазон длин волн.

Изобретение относится к светоизлучающему модулю, который содержит камеру смешивания света и по меньшей мере один светоизлучающий диод. Техническим результатом является обеспечение светоизлучающих модулей, способных обеспечить равномерное освещение.

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является улучшение рассеяния тепла.

Изобретение относится к области оптического приборостроения и касается устройства освещения для освещения трехмерной компоновки в инфракрасном спектре длин волн.

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является возможность настройки осветительного устройства для обеспечения переключения между высоким индексом цветопередачи с низкой эффективностью освещения и низким индексом цветопередачи с высокой эффективностью освещения при заданной цветовой температуре или цветовой точке.

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является расширение арсенала технических средств.

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является повышение эффективности связи.

Светодиодная электрическая лампа имеет светоизлучающую часть 22 лампы, которая содержит центральную сердцевину, проходящую от верха до низа и которая обеспечивает открытый проход, по меньшей мере, наверху.

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является повышение эффективности распределения света путем предотвращения смещения печатной платы.

Изобретение относится к модулям освещения, которые содержат твердотельные светоизлучатели на носителе, удерживаемом держателем. Обеспечены держатель (210) для удержания содержащего твердотельные светоизлучатели (242) носителя (240), модуль освещения, светильник и способ изготовления держателя для модуля освещения.

Изобретение относится к обработке воды и может быть использовано для аэрации воды и ее очистки от растворенных газов, преимущественно в резервуарах. Устройство для аэрации воды в верхних слоях при постоянном уровне воды в резервуаре содержит каркас, крепление, по меньшей мере, один компрессор, по меньшей мере, один воздухоподводящий трубопровод и, по меньшей мере, один аэратор.

Группа изобретений может быть использована в сельском хозяйстве для переработки отходов животноводства. Способ извлечения питательных веществ из отходов животноводческих комплексов включает нагревание и аэрирование стоков анаэробного ферментера в аэрационном реакторе в течение 4-24 часов для перевода растворимого аммония в газообразный аммиак, подачу газообразного аммиака из аэрационного реактора в дегазационную колонну, в которой регулируемое количество кислоты реагирует с аммиаком, извлечение получаемой аммониевой соли.

Изобретение относится к мембранному сепарационному устройству. Мембранное сепарационное устройство содержит мембранный элемент, погруженный в обрабатываемую жидкость, ванну для обработки, воздухораспределительное устройство, расположенное под мембранным элементом, и набор пластин, которые расположены между мембранным элементом и воздухораспределительным устройством, причем пластины расположены в многоступенчатой конфигурации и ширина каждой из пластин уменьшается по мере их удаления от воздухораспределительного устройства.

Изобретение относится к очистке сточных вод и может быть использовано при биологической очистке сточных вод в аэраторах. Способ аэрации воды включает подачу газа через трубопровод в аэрационное устройство, например в аэротенк, его диспергирование, при этом в качестве аэратора используют туф с открытой пористостью 48-52% плоской, коноидальной, сферической или цилиндрической формы, а в качестве аэрационного газа используют газы-окислители, например озон, кислород, воздух, хлор или их смеси.

Изобретение относится к очистке сточных и ливневых вод от механических примесей, а именно к очистке больших объемов сточных и ливневых вод от механических примесей (песка, шлама, боя стекла и др.).

Изобретение относится к устройствам для насыщения жидкости кислородом воздуха и ее перемешивания, а именно к механическим аэраторам, предназначенным для использования в аэрационных сооружениях при биохимической очистке бытовых и промышленных сточных вод, и может быть применено в различных отраслях промышленности.

Изобретение относится к реактору для двухфазной или трехфазной системы. .

Реактор // 2139131
Изобретение относится к реакторам для создания двухфазных или трехфазных систем. .

Изобретение относится к области очистки сточных вод, а более конкретно к устройствам для автоматического регулирования уровня осадка в отстойниках. .

Изобретение относится к устройствам для очистки малых количеств сточных вод, а именно, к окислительным каналам, аэротенкам, аэрируемым прудам, работающим в режиме циркуляции стоков по каналу и позволяет интенсифицировать процесс очистки, снизить энергозатраты, обеспечить простоту эксплуатации.

Изобретение относится к биотехнологии. Предложен способ очистки нефтесодержащих сточных вод.

Изобретение относится к технике очистки сточных вод и может быть использовано при биологической очистке сточных вод в аэротенках с активным илом. Способ повышения эффективности работы фильтра биологической очистки сточных вод включает регулирование интенсивности освещения. Непосредственно в объеме очищаемых сточных вод с носителями биомассы размещают осветительно-аэрационный элемент, оснащенный источником освещения 3 и аэратором. Регулируют количество кислорода, поступающего на аэратор. В качестве источника освещения 3 используют светодиоды, излучающие лучи синего и красного спектра излучения. Интенсивность освещения регулируют посредством количества горящих светодиодов и их яркости. Изобретение позволяет сократить энергозатраты, обеспечить контроль развития групп микроорганизмов и удобство эксплуатации. 1 ил., 1 табл.

Наверх