БИОФЛОТОКОМБАЙН ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
BIOFLOTOCHAMBINE FOR WASTEWATER TREATMENT

Область техники
Предлагаемое изобретение в виде биофлотокомбайна для очистки сточных вод предназначено для очистки сточных вод от различных загрязнений.
Уровень техники
Известны различные флотокомбайны для очистки сточных вод, в которых одновременно осуществляются процессы очистки воды и сгущения осадков (Патент РФ на полезную модель №170182. Флотокомбайн для очистки сточных вод, пр. 25.07.2016, рег. 18.04.2017. Автор и заявитель Ксенофонтов Б.С.
Патент РФ №№2658411. Флотокомбайн для очистки сточных вод, пр. 11.04.2017, рег. 21.06.2018. Автор и заявитель Ксенофонтов Б.С.).
При этом в указанных флотокомбайнах практически не осуществляется самый распространенный и эффективный способ биологической очистки сточных вод, что приводит к недостаточно высокой степени очистки сточных вод.
Наиболее близким техническим решением к предполагаемому изобретению является техническое решение в виде биофлотокомбайна для очистки сточных вод, включающего корпус, внутри которого расположены перегородки, а с внешней стороны установлены патрубки соответственно подвода рабочей жидкости, сточной воды, крышки, пенного желоба с патрубком отвода пенного продукта, патрубка отвода очищенной воды, пенного продукта, отводимого через патрубок далее по трубопроводу в шнековый сгуститель, имеющего внешний привод (Патент РФ на полезную модель №192973. Биофлотокомбайн для очистки сточных вод, пр. 18.06.2019, рег. 08.10.2019. Автор и заявитель Ксенофонтов Б.С. - прототип). Существенным недостатком известного устройства является невысокая степень очистки сточных вод.
Раскрытие изобретения
Задачей изобретения является разработка новой конструкции биофлотокомбайна, обеспечивающей высокую степень очистки сточной воды от загрязнений.
Техническим результатом является повышение эффективности очистки сточных вод с достижением качества воды, позволяющего осуществить сброс очищенной воды в водоемы рыбохозяйственного значения.
Поставленная задача и указанный технический результат достигаются тем, что биофлотокомбайн для очистки сточных вод включает корпус, внутри которого расположены перегородки, а с внешней стороны установлены патрубки соответственно подвода рабочей жидкости, сточной воды, крышки, пенного желоба с патрубком отвода пенного продукта, патрубка отвода очищенной воды, пенного продукта, соединительный патрубок отвода осадка в шнековый сгуститель, имеющего внешний привод, отличающийся тем, что патрубок очищенной воды последовательно соединен трубопроводом с колонным биореактором с нижней конической частью с углом конусности от 20 до 60° с размещенной внутри загрузкой, выполненной из дисперсного материала с размером частиц от 1 до 5 мм и находящейся как в неподвижном или псевдоожиженном состоянии, а выходной патрубок пенного желоба соединен с флотоотстойником с коническим днищем с размещенным под ним вибратором, соединенного трубопроводом с входным патрубком шнекового сгустителя, причем нижняя коническая часть флотоотстойника имеет угол конусности от 30 до 75°.
На чертеже изображена схема биофлотокомбайна.
Осуществление изобретения
Предлагаемый биофлотокомбайн включает корпус 1, внутри которого расположены перегородки 5, а с внешней стороны установлены патрубки соответственно подвода рабочей жидкости 2, сточной воды 3, крышки 4, пенного желоба 6 с патрубком отвода пенного продукта 25, патрубок и трубопровод отвода очищенной воды 7, соединенный с колонным биореактором 16, имеющего нижнюю коническую часть с углом конусности α в пределах от 20 до 60°, и при этом выходной патрубок 15 которого соединен с промежуточным резервуаром 12, имеющего с внешней стороны в нижней части выходной патрубок 14, а внутри насос 13, соединенный трубопроводом 10 с врезкой в него отвода от компрессора 9 с аэрационной камерой 11 и при этом имеющего в верхней части диффузор 8 для отвода газов. При этом внутри колонного биореактора размещена дисперсная насадка с размером частиц от 1 до 5 мм, находящаяся неподвижном или псевдоожиженном состоянии. При этом патрубок 26 пенного желоба 6 соединен трубопроводом 27 с патрубком 28 флотоотстойника 24 с коническим днищем с углом конусности β равным от 30 до 75° с размещенным под ним вибратором 30, соединенного трубопроводом 23 с входным патрубком шнекового сгустителя 18, имеющего привод 17, причем на внешней стороне корпуса 1 в его нижней части расположены соединительный патрубок 25 для отвода осадка в шнековый сгуститель 18, имеющего выходной патрубок 19 для отвода жидкой фазы в сборник 20 и отводной патрубок 21 концентрата в сборник 22, и при этом в верхней части флотоотстойника 24 установлен диффузор 29 осветленной воды. Принцип работы предлагаемого биофлотокомбайна заключается в следующем. Сточная вода через патрубок 3, а рабочая жидкость через патрубок 2 поступают внутрь корпуса 1, где происходит комбинированный флотационный процесс предварительной очистки воды, включающий образование микрофлотокомплексов и последующей коалесценцией их последовательно на перегородках 5. Дальнейший процесс доочистки воды происходит в колонном биореакторе 16 с подачей в него рециркулирующего потока с выводом части очищаемого потока из промежуточного резервуара 12 с помощью погружного насоса 13 и далее трубопровода 10 с подачей в него сжатого воздуха от компрессора 9 с последующим его диспергированием в аэрационной камере 11. В качестве загрузки в биореакторе используются дисперсные материалы с размером от 1 до 5 мм, находящейся как в неподвижном так и псевдоожиженном состоянии. В качестве дисперсных материалов могут использоваться вещества как органической так и неорганической природы. Выбор загрузки колонного биореактора с размерами частиц от 1 до 5 мм, находящейся как в неподвижном или псевдоожиженном состоянии, а также углы конусности нижних частей колонного биореактора и флотоотстойника были обоснованы в результате проведения специальных экспериментальных исследований. В случае необходимости отведения воды из промежуточного резервуара 12, она выпускается через патрубок 14. Пенный продукт, образующийся при осуществлении комбинированного флотационного процесса очистки воды, выводится из пенного желоба 6 и далее поступает через патрубок 26 и трубопровод 27 и через патрубок 28 во флотоотстойник 24, из которого осадок, подвергаясь воздействию вибратора 30, отводится по трубопроводу 23 в шнековый сгуститель 18, в который также поступает осадок из корпуса 1 через соединительный патрубок 25 и где происходит его сгущение, после которого сгущенный концентрат поступает в сборник осадка 22, а осветленная вода в сборник 20. Осветленная вода выводится из флотоотстойника 24 через диффузор 29 и используется по назначению. Качество полученной чистой воды удовлетворяет требованиям качества воды водоемов рыбохозяйственного назначения по всем показателям, а степень сгущения осадка делает его транспортабельным с остаточной влажностью от 60 до 70%, а при использовании известных устройств качество очищенной удовлетворяет требованиям качества воды водоемов рыбохозяйственного значения только по части показателей.
Предлагаемый биофлотокомбайн может автономно использоваться в качестве локальной очистной установки с площадью меньшей, чем в случае использования сооружений - аналогов до 1,5-2,5 раза.