RU2194672C1 - Bioreactor for treatment of natural waters - Google Patents
Bioreactor for treatment of natural waters Download PDFInfo
- Publication number
- RU2194672C1 RU2194672C1 RU2001109672/12A RU2001109672A RU2194672C1 RU 2194672 C1 RU2194672 C1 RU 2194672C1 RU 2001109672/12 A RU2001109672/12 A RU 2001109672/12A RU 2001109672 A RU2001109672 A RU 2001109672A RU 2194672 C1 RU2194672 C1 RU 2194672C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- roll
- bioreactor
- compounds
- nozzle
- Prior art date
Links
- 239000003643 water by type Substances 0.000 title claims abstract description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 86
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims abstract description 25
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 16
- 230000006378 damage Effects 0.000 claims abstract description 11
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 13
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 claims description 12
- JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N epsilon-caprolactam Chemical compound O=C1CCCCCN1 JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims description 10
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims description 5
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 claims description 4
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 claims description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 24
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 abstract description 12
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 5
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract description 4
- 238000012856 packing Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- -1 particularly Substances 0.000 abstract description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 abstract 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 12
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 11
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 10
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 10
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 10
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 9
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 9
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 9
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 8
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 description 8
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 7
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 7
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 7
- 241000295146 Gallionellaceae Species 0.000 description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 6
- 238000011161 development Methods 0.000 description 6
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 6
- 150000004045 organic chlorine compounds Chemical class 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 6
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 6
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 6
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 5
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 5
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 4
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 4
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 4
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 3
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 3
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 3
- 244000005706 microflora Species 0.000 description 3
- 239000008239 natural water Substances 0.000 description 3
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 3
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001517019 Philomachus Species 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 1
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 1
- 241001430197 Mollicutes Species 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000001364 causal effect Effects 0.000 description 1
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000645 desinfectant Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000035622 drinking Effects 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000010438 granite Substances 0.000 description 1
- 150000002505 iron Chemical class 0.000 description 1
- 150000002506 iron compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000000276 sedentary effect Effects 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области водоснабжения, в частности к очистке природных вод, содержащих растворенные железоорганические соединения или другие комплексоорганические соединения, определяющие повышенную цветность воды, и может применяться в системах водоподготовки для целей хозяйственно-питьевого водоснабжения. The invention relates to the field of water supply, in particular to the purification of natural waters containing dissolved organometallic compounds or other complex compounds that determine the increased color of water, and can be used in water treatment systems for drinking water supply.
Известен медленный фильтр (патент СССР 1771470, МПК7 С 02 F 1/64, В 01 D 24/46, 1992), в котором обеспечиваются аэрирование исходной воды, отстаивание в корпусе фильтра и фильтрование через блоки с зернистой загрузкой, на поверхности которой образуется биопленка с железоокисляющими микроорганизмами, обеспечивающими деструкцию растворенных железоорганических соединений, таким образом, такой фильтр является биореактором с неподвижным слоем.A slow filter is known (USSR patent 1771470, IPC 7 C 02 F 1/64, 01 D 24/46, 1992), which provides aeration of the source water, settling in the filter housing and filtering through blocks with a granular load, on the surface of which a biofilm with iron-oxidizing microorganisms that ensure the destruction of dissolved organometallic compounds, thus, such a filter is a fixed-layer bioreactor.
Недостатками известного технического решения являются низкие эксплуатационные качества фильтра, что определяет низкую эффективность его использования при относительно высокой производительности, обусловленные следующим:
- малыми скоростями фильтрования (до 0,1-0,2 м/час), что определяет большие габаритные размеры установки при производительности системы водоподготовки более 1-2 тыс. м3 /сут;
- возможностью использования для очистки подземных вод при содержании железа (11) в них до 10-12 мг/л, в том числе при наличии железоорганических соединений до 2-5 мг/л или относительно маломутных поверхностных вод.The disadvantages of the known technical solutions are the low performance of the filter, which determines the low efficiency of its use with relatively high performance, due to the following:
- low filtration rates (up to 0.1-0.2 m / h), which determines the large overall dimensions of the installation with a water treatment system capacity of more than 1-2 thousand m 3 / day;
- the possibility of using groundwater for purification with an iron content (11) of up to 10-12 mg / l in them, including in the presence of organo-iron compounds up to 2-5 mg / l or relatively low turbid surface waters.
Известен биофильтр для очистки воды от железа, в котором развиваются железобактерии и обеспечивается обработка воды после предварительного аэрирования за счет фильтрования ее через зернистую загрузку биологического фильтра (A. Dequin, D. Siben, Deferrisation bioloqique appliquee a la preparation de leau potable. Lean. Lindustrie, les nuisances, 1988, 117, s. 29-30). Known biofilter for cleaning water from iron, in which iron bacteria develop and water is treated after preliminary aeration by filtering it through a granular load of a biological filter (A. Dequin, D. Siben, Deferrisation bioloqique appliquee a la preparation de leau potable. Lean. Lindustrie , les nuisances, 1988, 117, s. 29-30).
Недостатком известного технического решения являются низкие эксплуатационные качества биофильтра, что определяет низкую эффективность его использования, обусловленную следующим:
- возможностью нерегулируемого выноса биомассы до момента "биологического созревания" биофильтра;
- возможностью "проскока" растворенных железоорганических соединений после регенерации зернистой загрузки;
- возможностью вторичного загрязнения воды при попадании органики в систему водораспределения - в водоразводящую сеть - и развитие в ней железобактерий, обусловливающее и биокоррозию;
- возможностью образования токсичных хлорорганических соединений при использовании хлора как дезинфицирующего средства.A disadvantage of the known technical solution is the low performance of the biofilter, which determines the low efficiency of its use, due to the following:
- the possibility of unregulated removal of biomass until the "biological maturation" of the biofilter;
- the possibility of "slip" of dissolved organometallic compounds after the regeneration of the granular load;
- the possibility of secondary pollution of water when organic matter gets into the water distribution system - into the water distribution network - and the development of iron bacteria in it, which also causes biocorrosion;
- the possibility of the formation of toxic organochlorine compounds when using chlorine as a disinfectant.
Кроме того, при высокой концентрации железа в исходной воде эксплуатация биофильтра значительно усложняется, поскольку требуется применение дополнительных мероприятий для сокращения периода "биологического созревания" загрузки, например, обработка ее в питательной среде после каждого фильтроцикла. При этих условиях низкие эксплуатационные качества биофильтров обусловлены еще и быстрой кольматацией - биологическим обрастанием щебеночной загрузки и, следовательно, необходимостью частой ее регенерации, сложностью гидравлической отмывки такой загрузки при скоплении на ее поверхности прочно закрепленных биологических образований. Из-за невозможности обеспечения равномерной проточности в порах щебеночной загрузки в межрегенерационный период в слабопроточных зонах происходит накопление избыточной биомассы в виде отмирающих микроорганизмов и продуктов их метаболизма, при котором возможно возникновение процессов гниения, что существенно снижает эффективность очистки воды при высокой концентрации в ней железоорганических соединений, поскольку остается опасность выноса на фильтр продуктов гниения, содержащих органические вещества. In addition, with a high concentration of iron in the source water, the operation of the biofilter is much more complicated, since additional measures are required to reduce the period of "biological maturation" of the load, for example, processing it in a nutrient medium after each filter cycle. Under these conditions, the low operational quality of biofilters is also due to rapid colmatization — the biological fouling of the crushed stone load and, therefore, the need for its frequent regeneration, the complexity of the hydraulic washing of such a load when solidly fixed biological formations accumulate on its surface. Due to the impossibility of ensuring uniform flow in the pores of crushed stone loading during the inter-regeneration period in low-flow zones, excess biomass accumulates in the form of dying microorganisms and their metabolic products, which may cause decay processes, which significantly reduces the efficiency of water purification at a high concentration of organo-organic compounds in it , since there remains the danger of removal of decay products containing organic substances on the filter.
Известен биофильтр со щебеночной загрузкой, используемый для биологического обезжелезивания подземных вод, в котором проводится предварительная обработка воды фильтрованием ее через такую щебеночную загрузку после аэрирования. На загрузке по мере фильтрования воды, содержащей органические соединения железа, развиваются железобактерии, обеспечивающие деструкцию органических форм железа. Последующая очистка осуществляется на осветлительном фильтре с песчаной загрузкой. Причем биофильтр выполняют самопромывающимся и в качестве загрузки используют гранитный щебень с крупностью фракций 10...30 мм с высотой слоя 1500...2000 мм (Разработка и исследование новых самопромывающихся фильтров для обезжелезивания подземных вод: Отчет о НИР (заключит. )/ Украинский институт водн. хоз-ва "УНИИВХ"; Руководитель Н.А. Сафонов. - 33-4; ГР 01827023535; Инв. 0285. 0068458. - Ровно, 1985. стр. 37-46). Known biofilter with crushed stone loading, used for biological deferrization of groundwater, in which water is pretreated by filtering it through such crushed stone loading after aeration. At the load, as the water containing organic iron compounds is filtered, iron bacteria develop, providing for the destruction of organic forms of iron. Subsequent cleaning is carried out on a clarification filter with sand loading. Moreover, the biofilter is self-washed and granite crushed stone with a grain size of 10 ... 30 mm with a layer height of 1500 ... 2000 mm is used as a load (Development and research of new self-washed filters for deferrization of groundwater: Research report (concludes.) / Ukrainian Institute of Water Management "UNIVIVH"; Head N. A. Safonov. - 33-4; GR 01827023535; Inv. 0285. 0068458. - Exactly, 1985. p. 37-46).
Недостатком известного технического решения являются низкие эксплуатационные качества биофильтра, что определяет снижение эффективности очистки при высокой концентрации железоорганических соединений в исходной воде и при рН < 6,8, а также при "проскоке" растворенной органики после регенерации фильтрующей загрузки биофильтра и осветлительного фильтра до момента их "биологического созревания", что ведет к попаданию органических соединений в разводящую сеть и развитие в ней железобактерий, к вторичному загрязнению воды, а при хлорировании - к образованию токсичных хлорорганических соединений. A disadvantage of the known technical solution is the low operational quality of the biofilter, which determines a decrease in the cleaning efficiency at a high concentration of organometallic compounds in the source water and at pH <6.8, as well as with a “breakthrough” of dissolved organics after regeneration of the filter load of the biofilter and clarification filter until they are “biological maturation”, which leads to the ingress of organic compounds into the distribution network and the development of iron bacteria in it, to secondary pollution of water, and when chlorinated and - the formation of toxic organochlorine compounds.
Известен биофильтр для очистки воды от железа, в котором развиваются железобактерии и обеспечивается обработка воды после предварительного аэрирования за счет фильтрования ее через зернистую загрузку биологического фильтра (Семенов В.И., Никитина Л.С., Скроба В.А. Очистка подземных вод от железоорганических соединений для водоснабжения объектов, расположенных в районах Севера // Новейшие исследования по сетям и сооружениям систем водоснабжения. - Л. , 1985, с. 152-157), включающий предварительное аэрирование обрабатываемой воды, разложение - деструкцию железоорганических комплексов и окисление закисного железа микроорганизмами, выращенными на поверхности щебеночной загрузки размером 10-30 мм, при турбулизации потока обрабатываемой воды в порах щебеночной загрузки и последующее фильтрование на скорых песчаных фильтрах. A known biofilter for cleaning water from iron, in which iron bacteria develop and water is treated after preliminary aeration by filtering it through a granular load of a biological filter (Semenov V.I., Nikitina L.S., Skroba V.A. Groundwater treatment from organometallic compounds for water supply of facilities located in the North // The latest research on networks and structures of water supply systems. - L., 1985, p. 152-157), including preliminary aeration of treated water, decomposition - des organic iron complexes and oxidation of ferrous iron by microorganisms grown on the surface of crushed stone loading with a size of 10-30 mm during turbulization of the flow of treated water in the pores of crushed stone loading and subsequent filtering on quick sand filters.
Недостатком известного технического решения являются низкие эксплуатационные качества биофильтра, обусловленные относительно быстрой кольматацией - биологическим обрастанием щебеночной загрузки и, следовательно, необходимостью частой ее регенерации, сложностью гидравлической отмывки такой загрузки при скоплении на ее поверхности прочно закрепленных биологических образований. Кроме того, из-за невозможности обеспечения равномерной проточности в порах щебеночной загрузки в межрегенерационный период в слабопроточных зонах происходит накопление избыточной биомассы в виде отмирающих микроорганизмов продуктов их метаболизма, при котором возможно возникновение процессов гниения, что существенно снижает эффективность очистки воды при высокой концентрации в ней железоорганических соединений, поскольку остается опасность выноса на фильтр продуктов гниения, содержащих органические вещества особенно при обеспечении турбулизации потока в порах щебеночной загрузки. Толщина такого слоя биопленки, формируемой микроорганизмами, не превышает 200 микрон, так как проникновение кислорода на большую глубину затруднено. По этой причине гранульная загрузка за счет формирования анаэробных зон, накопления избытков биомассы и возникновения процессов загнивания не обеспечивает деструкцию органических загрязнителей природной воды, а, напротив, обусловливает резко негативный результат. Исключение таких негативных процессов возможно только при оптимальных условиях доступа кислорода ко всем зонам формирования биологически активной среды - колониям микроорганизмов и при своевременном отводе избытков биомассы. В связи с этим сохраняется возможность попадания органических соединений в разводящую сеть, где в присутствии этих соединений возможно развитие железобактерий, способствующих коррозии металлических элементов сети и вторичному загрязнению недостаточно очищенной воды, ухудшению ее органолептических свойств часто в пределах, существенно превышающих регламентируемые, а при хлорировании воды не исключается образование высокотоксичных хлорорганических соединений. A disadvantage of the known technical solution is the low operational quality of the biofilter, due to the relatively quick micking - biological fouling of the crushed stone load and, therefore, the need for its frequent regeneration, the complexity of hydraulic washing of such a load when solidly fixed biological formations accumulate on its surface. In addition, due to the impossibility of ensuring uniform flow in the pores of crushed stone loading during the inter-regeneration period, in the low-flow zones there is an accumulation of excess biomass in the form of dying microorganisms of their metabolic products, which may cause decay processes, which significantly reduces the efficiency of water purification at a high concentration in it organometallic compounds, since there remains the danger of filtering out rotting products containing organic matter, especially if with respect to turbulization of the flow in the pores of crushed stone loading. The thickness of such a biofilm layer formed by microorganisms does not exceed 200 microns, since the penetration of oxygen to a great depth is difficult. For this reason, granular loading due to the formation of anaerobic zones, the accumulation of excess biomass and the occurrence of decay processes does not ensure the destruction of organic pollutants of natural water, but, on the contrary, causes a sharply negative result. The exclusion of such negative processes is possible only under optimal conditions for oxygen access to all areas of the formation of a biologically active medium - colonies of microorganisms and with the timely removal of excess biomass. In this regard, it remains possible for organic compounds to enter the distribution network, where in the presence of these compounds it is possible to develop iron bacteria that contribute to corrosion of the metal elements of the network and secondary pollution of insufficiently purified water, deterioration of its organoleptic properties, often within significantly higher limits than those regulated, and during chlorination of water the formation of highly toxic organochlorine compounds is not excluded.
Известно устройство для очистки высокоцветных вод (патент RU 2157345 МПК7 C 02 F 1/52, 3/10 по заявке 99106301), содержащее корпус прямоугольный в плане с призматическим днищем, систему подвода очищаемой воды, обработанной коагулянтом, и отвода очищенной воды, рабочую зону контактной коагуляции со слоем насадки из волокон и систему отвода осадка, причем рабочая зона контактной коагуляции оснащена пространственным каркасом, на котором зигзагообразно закреплены сдвоенные полотнища сеток, расположенных относительно друг друга в прямом и диагональном направлениях.A device for the purification of high-color water (patent RU 2157345 IPC 7 C 02 F 1/52, 3/10 according to application 99106301), comprising a rectangular housing with a prismatic bottom, a system for supplying purified water treated with a coagulant and drainage of purified water, working a contact coagulation zone with a fiber nozzle layer and a sediment removal system, and the contact coagulation working zone is equipped with a spatial frame on which double panels of grids are arranged in a zigzag fashion, located relative to each other in a direct and diagonal equations.
Недостатком известного технического решения являются низкие эксплуатационные качества биореактора, применяемого для установок малой производительности, обусловленные снижением эффекта минерализации растворенных комплексоорганических соединений, содержащихся в исходной воде, в связи с недостаточной степенью ее обработки при возможности проскока воды с растворенной органикой через рабочую зону с сетчатой насадкой, на которой закрепляются микроорганизмы, поскольку время контакта воды с биологически активной средой может оказаться недостаточным, т.к. восходящий поток пересекает сетчатые полотнища только в одном - двух сечениях, что вынуждает увеличивать высоту рабочей зоны биореактора. A disadvantage of the known technical solution is the low performance of the bioreactor used for low productivity plants, due to a decrease in the mineralization effect of the dissolved organometallic compounds contained in the source water, due to the insufficient degree of its processing when it is possible to leak water with dissolved organics through the working area with a mesh nozzle, on which microorganisms are fixed, since the contact time of water with a biologically active medium may be insufficient because the upward flow crosses the mesh panels in only one or two sections, which forces to increase the height of the working zone of the bioreactor.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому объекту является биореактор, используемый для осуществления способа очистки подземных вод от устойчивых форм железа (патент RU 2161594 МПК7 С 02 F 1/64, 3/34 по заявке 99102891), включающий емкость с расположенной в ее рабочей зоне насадкой в виде ершей из химически инертного волокна, на которой закрепляются микроорганизмы, за счет метаболизма которых обеспечивается деструкция железоорганических комплексных соединений при плотности микроорганизмов в общем объеме рабочей зоны не более 10-15%, имеющую систему подвода обрабатываемой воды, обеспечивающей образование восходящего потока и равномерный проток обрабатываемой воды в рабочей зоне биореактора при скорости не выше 3-4 мм/с при самопроизвольном сбросе избыточной биомассы в зону накопления осадка в нижней части биореактора.The closest in technical essence and the achieved effect to the claimed object is a bioreactor used to implement a method for purifying groundwater from stable forms of iron (patent RU 2161594 IPC 7 C 02 F 1/64, 3/34 according to application 99102891), including a container with in its working area, a nozzle in the form of ruffs from a chemically inert fiber, on which microorganisms are fixed, due to the metabolism of which ensures the destruction of organometallic complex compounds with the density of microorganisms in the total volume of the working they are no more than 10-15%, having a system for supplying treated water, providing an upward flow and uniform flow of treated water in the working zone of the bioreactor at a speed of no higher than 3-4 mm / s with spontaneous discharge of excess biomass into the sediment accumulation zone in the lower part of the bioreactor .
Недостатком известного технического решения являются низкие эксплуатационные качества биореактора, обусловленные следующим:
необходимостью поддержания стабильного режима подачи обрабатываемой воды, поскольку при увеличении или уменьшении скорости восходящего потока возможно слипание волокон ершовой насадки и снижение эффективности обработки - увеличение концентрации комплексоорганических соединений в обработанной воде;
возможностью проскока необработанной воды между вертикально установленными ершами, что вынуждает увеличивать высоту рабочей зоны биореактора.A disadvantage of the known technical solution is the low performance of the bioreactor, due to the following:
the need to maintain a stable flow of treated water, since with increasing or decreasing the velocity of the upward flow it is possible for the fibers of the brush nozzle to stick together and the processing efficiency to decrease — an increase in the concentration of complex-organic compounds in the treated water;
the possibility of a breakthrough of untreated water between vertically mounted ruffs, which forces to increase the height of the working zone of the bioreactor.
Задача изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик биореактора и эффективности обработки природных вод, содержащих комплексоорганические формы металлов, в частности железа и марганца, за счет обеспечения деструкции - минерализации этих соединений в биологически активной среде, образующейся в рабочей зоне при развитии и закреплении на нитях насадки специфической микрофлоры, при более полном контакте всего объема обрабатываемой воды с закрепленными микроорганизмами и при отсутствии слабопроточных зон. Это позволит существенно снизить эксплуатационные затраты, обеспечить очистку сложно обрабатываемых подземных вод, исключить попадание органических соединений в разводящую водопроводную сеть и, следовательно, исключить биокоррозию и образование высокотоксичных хлорорганических соединений при обеззараживании воды хлором. The objective of the invention is to improve the operational characteristics of the bioreactor and the efficiency of processing natural waters containing complex organic forms of metals, in particular iron and manganese, by ensuring the destruction - mineralization of these compounds in a biologically active medium formed in the working area during the development and fixing of specific microflora on the nozzle threads , with more complete contact of the entire volume of treated water with fixed microorganisms and in the absence of low-flow zones. This will significantly reduce operating costs, ensure the purification of difficultly processed groundwater, eliminate the ingress of organic compounds into the water distribution network and, therefore, eliminate biocorrosion and the formation of highly toxic organochlorine compounds during chlorine disinfection of water.
Указанная задача решается следующим образом. The specified problem is solved as follows.
В известном техническом решении биореактор для обработки природных вод, включающий емкость с расположенной в ее рабочей зоне насадкой с закрепленными микроорганизмами, за счет метаболизма которых обеспечивается деструкция железоорганических и других комплексных соединений, имеющую систему подвода обрабатываемой воды, обеспечивающей образование восходящего потока в рабочей зоне биореактора при скорости не выше 3-4 мм/с и при самопроизвольном сбросе избыточной биомассы в осадконакопитель в нижней части конического днища биореактора, при этом насадка выполнена в виде рулона из капроновой нитяной сетки (дели) и объемной сетки, в поперечном сечении представляющего собой двойную архимедову спираль с шагом, равным толщине сеток, а система подвода обрабатываемой воды включает патрубок, тангенциально соединенный с конической частью корпуса ниже рабочей зоны. In the known technical solution, a bioreactor for processing natural waters, including a container with a nozzle located in its working zone with fixed microorganisms, due to the metabolism of which ensures the destruction of organo-organic and other complex compounds, which has a feed water supply system that ensures the formation of an upward flow in the working zone of the bioreactor when speeds not higher than 3-4 mm / s and during spontaneous discharge of excess biomass into the sedimentation tank in the lower part of the conical bottom of the bioreactor, the nozzle is made in the form of a roll of kapron filament mesh (delhi) and a three-dimensional mesh, in cross section a double Archimedean spiral with a step equal to the thickness of the nets, and the water supply system includes a pipe tangentially connected to the conical part of the body below the working area .
Отличительными от прототипа признаками заявляемого технического решения являются следующие:
насадка выполнена в виде рулона из капроновой нитяной сетки (дели) и объемной сетки, в поперечном сечении представляющего собой двойную архимедову спираль с шагом, равным толщине сеток;
рулон из капроновой нитяной сетки (дели) и стальной плетеной объемной сетки (рабицы) установлен в корпусе с возможностью вращения вокруг вертикальной оси;
рулон из капроновой нитяной сетки (дели) и стальной плетеной объемной сетки (рабицы) оснащен крыльчаткой, закрепленной в нижней части рулона на уровне патрубка подвода обрабатываемой воды, тангенциально соединенного с конической частью корпуса.Distinctive features of the prototype of the features of the claimed technical solution are the following:
the nozzle is made in the form of a roll of kapron filament mesh (delhi) and a three-dimensional mesh, in cross section a double Archimedean spiral with a step equal to the thickness of the nets;
a roll of kapron filament mesh (delhi) and a steel braided three-dimensional net (chain-link) is installed in the housing with the possibility of rotation around a vertical axis;
a roll of kapron filament net (delhi) and a steel braided three-dimensional net (netting) is equipped with an impeller fixed in the lower part of the roll at the level of the processed water supply pipe tangentially connected to the conical part of the body.
Насадка выполнена в виде рулона из капроновой нитяной сетки (дели) и стальной плетеной объемной сетки (рабицы), в поперечном сечении представляющего собой двойную архимедову спираль с шагом, равным толщине сеток, что обеспечивает оптимальные условия закрепления микроорганизмов на сетках и увеличение площади контакта обрабатываемой воды с закрепленными на сетках микроорганизмами при относительно простой конструкции устройства без применения специальных мероприятий по регенерации материала насадки в рабочей зоне, которая осуществляется самопроизвольным сбросом избытка продуктов метаболизма микроорганизмов и частиц взвеси, сорбируемых на насадке в процессе очистки, после достижения предельного по отношению к "несущей способности" насадки объема взвеси - предельной нагрузки. The nozzle is made in the form of a roll of kapron filament mesh (delhi) and a steel woven volumetric mesh (netting), in cross section a double Archimedean spiral with a step equal to the thickness of the nets, which provides optimal conditions for fixing microorganisms on the nets and increasing the contact area of the treated water with microorganisms fixed on the grids with a relatively simple design of the device without the use of special measures for the regeneration of the material of the nozzle in the working area, which is carried out Xia spontaneous discharge of excess metabolic products of microorganisms and suspended particles sorbed on the nozzle during the cleaning process, after reaching the limit with respect to the "carrying capacity" slurry packing volume - the ultimate load.
Рулон из капроновой нитяной сетки (дели) и, например, стальной плетеной объемной сетки (рабицы) установлен в корпусе с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, что обеспечивает при постоянном времени контакта обрабатываемой воды с биологически активной средой - с микроорганизмами, закрепляющимися на насадке, более полную обработку всего объема воды, содержащей комплексные органические соединения, чем исключается проскок необработанной воды, поскольку восходящий поток неоднократно пересекает плоскость сеток в рабочей зоне и обеспечивается возможность уменьшения высоты рабочей зоны. A roll of kapron filament mesh (delhi) and, for example, a steel braided three-dimensional net (chain-link) is installed in the housing with the possibility of rotation around a vertical axis, which ensures, at a constant contact time of the treated water with a biologically active medium - with microorganisms fixed on the nozzle, more complete processing of the entire volume of water containing complex organic compounds, thereby eliminating the breakthrough of untreated water, since the upward flow repeatedly crosses the plane of the nets in the working area and echivaetsya possible to reduce the height of the working area.
Рулон из капроновой нитяной сетки (дели) и, например, стальной плетеной объемной сетки (рабицы) оснащен крыльчаткой, закрепленной в нижней части рулона на уровне патрубка подвода обрабатываемой воды, тангенциально соединенного с конической частью корпуса, что обеспечивает вращение сетчатой насадки в корпусе за счет кинетической энергии струи обрабатываемой воды, подаваемой в корпус биореактора, передающей усилие на крыльчатку. A roll of kapron filament net (delhi) and, for example, a steel woven volumetric net (netting) is equipped with an impeller fixed in the lower part of the roll at the level of the processed water supply pipe tangentially connected to the conical part of the housing, which ensures rotation of the mesh nozzle in the housing due to kinetic energy of the jet of treated water supplied to the bioreactor body, transmitting force to the impeller.
Таким образом, обеспечивается причинно-следственная связь совокупности отличительных признаков заявляемого изобретения и достигаемого технического результата: обеспечение достаточной степени предварительной обработки природных вод, содержащих устойчивые формы комплексоорганических соединений, в частности железа и марганца, за счет деструкции этих соединений непосредственно при обработке воды в биологически активной среде в рабочей зоне биореактора, и предотвращение попадания растворенной органики - комплексных органических соединений в разводящую сеть после полной очистки воды на осветлителях или фильтрах и, следовательно, предотвращение развития микроорганизмов в разводящей сети, биокоррозии и образования токсичных хлорорганических соединений. Thus, a causal relationship is ensured between the set of distinctive features of the claimed invention and the achieved technical result: ensuring a sufficient degree of pretreatment of natural waters containing stable forms of complex-organic compounds, in particular iron and manganese, due to the destruction of these compounds directly during the processing of water in biologically active environment in the working zone of the bioreactor, and preventing the penetration of dissolved organics - complex organic soybeans flows into the distribution network after complete purification of water on clarifiers or filters and, therefore, the prevention of the development of microorganisms in the distribution network, biocorrosion and the formation of toxic organochlorine compounds.
Пример промышленной применимости изобретения
На фиг.1 изображен биореактор для обработки природных вод с устойчивыми формами комплексоорганических соединений (поперечный разрез), на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.An example of industrial applicability of the invention
Figure 1 shows a bioreactor for treating natural waters with stable forms of complex compounds (cross section), figure 2 - section aa in figure 1.
Биореактор для обработки природных вод содержит цилиндрический корпус 1 с коническим днищем 2, с осадконакопителем 3, оборудованный сборным кольцевым лотком 4 в верхней части биореактора и патрубком 5 подачи исходной воды, тангенциально соединенным с коническим днищем 2 в его верхней части, насадку, выполненную в виде рулона из капроновой нитяной сетки (дели) 6 и стальной плетеной объемной сетки (рабицы) 7, в поперечном сечении представляющего собой двойную архимедову спираль с шагом, равным толщине сеток, устанавливаемую в рабочей зоне биореактора, в верхней части прикрепленного с помощью стержней 8 к крестовине 9, опертой на поплавковое устройство 10, установленное в кольцевом сборном лотке 4, а в нижней части оснащен крыльчаткой 11, закрепленной на уровне патрубка 5 подачи исходной воды, оснащен трубопроводом 12 для отвода обработанной воды и трубопроводом 13 для отвода осадка. The bioreactor for processing natural waters contains a cylindrical body 1 with a
Биореактор для обработки природных вод работает следующим образом. Bioreactor for the treatment of natural water works as follows.
По патрубку 5, тангенциально соединенному с коническим днищем 2, подают исходную воду из источника водоснабжения, например, из подземного водоносного горизонта или водохранилища. В рабочей зоне цилиндрического корпуса 1 биореактора устанавливают насадку, выполненную в виде рулона из капроновой нитяной сетки (дели) 6 с размером ячеи 15 мм (по диагонали) и стальной плетеной объемной сетки (рабицы) 7, например, по ГОСТ 5336-80, изготовляемой из низколегированной термически необработанной или оцинкованной проволоки диаметром 1,6 мм с ромбической ячейкой 12. В поперечном сечении такой рулон образует двойную архимедову спираль с шагом, равным толщине сеток. Высота рулона сетчатой насадки должна составлять 2,0 м и выполняется из двух частей при ширине полотнищ 1,0 м. В верхней части с помощью стержней рулон прикрепляют с помощью стержней 8 к крестовине 9, опертой на поплавковое устройство 10, установленное в кольцевом сборном лотке 4. Поплавковое устройство 10 в соответствии с конфигурацией кольцевого сборного лотка 4 также выполняют кольцевым, например, из пенопласта. Взвешивающая сила поплавкового устройства 10 должна соответствовать массе сетчатой насадки и обеспечивать возможность ее вращения вокруг вертикальной оси. В нижней части сетчатого рулона насадки на уровне входного отверстия патрубка 5, тангенциально соединенного с коническим днищем 2 и обеспечивающего подачу исходной воды в биореактор, к рулону прикрепляют крыльчатку 11, которая передает гидродинамическое воздействие потока воды, подаваемой по патрубку 5, и обеспечивает вращение насадки с угловой скоростью в пределах до 0,01 м/с после заполнения водой сборного кольцевого лотка 4 и всплывания поплавкового устройства 10, которое поддерживает рулон сетчатой насадки во взвешенном состоянии. Таким образом, при подаче исходной воды по патрубку 5 в цилиндрическом корпусе 1 биореактора в его рабочей зоне образуется восходящий поток обрабатываемой воды в вертикальных полостях, образуемых стальной плетеной объемной сеткой 7. При вращении рулона восходящий поток обрабатываемой воды переформировывается и по мере его прохождения в рабочей зоне неоднократно пересекает полотнища капроновой нитяной сетки (дели) 6. По данным экспериментальных исследований средняя скорость восходящего потока не должна превышать 3-4 мм/с (11,0 - 14,5 м/ч). The
Одной из основных проблем водоподготовки для питьевых целей является наличие в природных водах как подземных, так и поверхностных водоисточников, соединений различных металлов в устойчивых формах в виде комплексных органических соединений, подобных, например, гуматам, которые могут образовывать комплексы с металлами и в значительной мере определяют, например, цветность. Удаление их из воды не обеспечивается процессами, традиционно используемыми в практике водоподготовки (отстаивание с предварительной обработкой реагентами, осветление, фильтрование и др.). В биореакторе при подаче воды, содержащей такие комплексоорганические загрязнители даже в относительно небольших концентрациях, на капроновой нитяной сетке (дели) 6 культивируются микроорганизмы разнообразных видов, но только тех, которые приспосабливаются к данным условиям и, используя обрабатываемую воду как питательный субстрат, обеспечивают минерализацию комплексоорганических соединений. В природных водах концентрация органических соединений сравнительно невелика и по сравнению со сточными водами природные обладают низкой питательной ценностью и в этих условиях активно развиваться могут только поверхностно прикрепляемые (сидячие) бактерии, которые получают питательные вещества при протоке обрабатываемой жидкости в насадке с закрепленными микроорганизмами. Основные требования к устройствам, обеспечивающим микробиологическую деструкцию комплексных органических соединений, можно представить как возможность равномерного распределения обрабатываемой воды в рабочей зоне при достаточно высокой удельной нагрузке, что определяет оптимальный режим питания микроорганизмов, закрепляющихся на насадке, минимальное гидравлическое сопротивление насадки при высокой эффективности удержания биомассы, а также как возможность самопроизвольно освобождаться от излишков биомассы. Конструкция биореактора с насадкой, выполненной в виде рулона из капроновой нитяной сетки (дели) 6 и стальной плетеной объемной сетки (рабицы) 7, вполне удовлетворяет указанным требованиям к насадкам при обработке высокоцветных поверхностных или железосодержащих подземных вод и обеспечивает возможность закрепления на них особых видов микроорганизмов. Наиболее целесообразно использовать нитяные сетки из инертного по отношению к свойствам воды материала, например, из капроновых нитей с размером ячеи 10-15 мм. С целью создания оптимальных условий закрепления и развития микрофлоры - образования биологически активной среды, а также с целью обеспечения оптимальной плотности ее в рабочей зоне, рулон сетчатой насадки установлен с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, что обеспечивает при постоянном времени контакта обрабатываемой воды с микроорганизмами, закрепляющимися на насадке, более полную обработку всего объема воды, содержащей комплексные органические соединения, чем исключается проскок необработанной воды, поскольку восходящий поток неоднократно пересекает плоскость сеток в рабочей зоне и обеспечивается возможность уменьшения высоты рабочей зоны. Разнообразие микрофлоры, присутствующей в природной воде и развивающейся на сетчатой насадке, определяет и механизм биологической деструкции - минерализации комплексоорганических соединений. Например, микроорганизмы, относящиеся к гетеротрофам, для которых обязательным условием существования является наличие в воде органических веществ, используют органическую часть сложных молекул, а непосредственно процесс окисления определенно не играет для них никакой энергетической роли. При этом микробиальное концентрирование компонентов сложных органических соединений (железа, марганца, биогенных элементов и др.) может вестись несколькими путями: использованием органического вещества комплексоорганических соединений, например железа; концентрацией минерализованных элементов закомплексованных соединений вокруг клеток в результате чисто адсорбционных процессов; окислением этих соединений продуктами метаболизма (пероксидом водорода); накоплением микоплазмами окислов в виде жестких оболочек, что заменяет им ригидную клеточную стенку, позволяя существовать в осмотически неуравновешенной среде. One of the main problems of water treatment for drinking purposes is the presence in natural waters of both underground and surface water sources, compounds of various metals in stable forms in the form of complex organic compounds, such as, for example, humates, which can form complexes with metals and significantly determine For example, color. Their removal from water is not ensured by processes traditionally used in water treatment practice (sedimentation with pretreatment with reagents, clarification, filtering, etc.). In the bioreactor, when water containing such complex organic pollutants, even in relatively low concentrations, is supplied, microorganisms of various species are cultivated on a nylon filament grid (Delhi) 6, but only those that adapt to these conditions and, using the treated water as a nutrient substrate, provide mineralization of complex organic compounds. In natural waters, the concentration of organic compounds is relatively low and, in comparison with wastewater, natural ones have low nutritional value and under these conditions only surface-attached (sedentary) bacteria can develop actively, which receive nutrients through the flow of the treated liquid in a nozzle with fixed microorganisms. The basic requirements for devices providing microbiological degradation of complex organic compounds can be represented as the possibility of uniform distribution of the treated water in the working area at a sufficiently high specific load, which determines the optimal nutritional regime of microorganisms fixed on the nozzle, the minimum hydraulic resistance of the nozzle with high biomass retention efficiency, as well as the ability to spontaneously free themselves from excess biomass. The design of the bioreactor with a nozzle made in the form of a roll of kapron filament grid (delhi) 6 and a steel woven volumetric grid (netting) 7 fully satisfies the specified requirements for nozzles when processing high-color surface or iron-containing groundwater and provides the possibility of fixing special types of microorganisms on them . It is most advisable to use filament nets made of a material inert with respect to the properties of water, for example, from kapron filaments with a mesh size of 10-15 mm. In order to create optimal conditions for the fixation and development of microflora - the formation of a biologically active medium, as well as to ensure its optimal density in the working area, the mesh nozzle roll is mounted with the possibility of rotation around the vertical axis, which ensures constant contact of the treated water with microorganisms that are fixed on the nozzle, a more complete treatment of the entire volume of water containing complex organic compounds than the breakthrough of untreated water is excluded, since th stream repeatedly crosses the plane grids in the work area and it is possible to reduce the height of the working area. The variety of microflora present in natural water and developing on the mesh nozzle also determines the mechanism of biological destruction - the mineralization of complex compounds. For example, microorganisms related to heterotrophs, for which the presence of organic substances in water is a prerequisite for existence, use the organic part of complex molecules, and the oxidation process itself definitely does not play any energy role for them. At the same time, microbial concentration of the components of complex organic compounds (iron, manganese, nutrients, etc.) can be carried out in several ways: using organic matter of complex-organic compounds, for example, iron; the concentration of mineralized elements of complex compounds around cells as a result of purely adsorption processes; oxidation of these compounds by metabolic products (hydrogen peroxide); the accumulation of mycoplasmas of oxides in the form of hard shells, which replaces them with a rigid cell wall, allowing them to exist in an osmotically unbalanced environment.
В присутствии микроорганизмов в рабочей зоне биореактора, в которой установлена насадка - рулон из капроновой нитяной сетки (дели) 6 и стальной плетеной объемной сетки (рабицы) 7, комплексоорганические соли металлов минерализуются, и дальнейшее осветление воды упрощается, при этом необходимое количество коагулянтов, используемых для обработки воды, существенно (на 40-70%) сокращается. При обработке подземных вод, содержащих комплексные железоорганические соединения, сокращается расход извести, используемой для подщелачивания воды. Образующиеся в процессе коагуляции укрупненные хлопья взвеси, гидравлическая крупность которых превышает скорость восходящего потока обрабатываемой воды в рабочей зоне, выпадают в виде осадка и накапливаются в нижней части конического днища 2 корпуса 1 - зоне накопления осадка и частично сорбируются на сетке 6 насадки. Предельный объем осадка, сорбирующегося на сетке 6, составляет не более 5-7 кг/м2, а избыточная его масса самопроизвольно сбрасывается и поступает в зону накопления осадка, при этом не требуется применения каких-либо дополнительных мероприятий по регенерации сетчатой насадки. Периодически из зоны накопления осадка в нижней части конического днища 2 он удаляется трубопроводом 13 за пределы устройства. Осветленная вода поступает в верхнюю зону корпуса 1 установки и собирается системой отвода осветленной воды, выполненной, например, в виде сборного кольцевого лотка 4, и отводится для дальнейшей обработки, например, на скорые фильтры или осветлители.In the presence of microorganisms in the working area of the bioreactor, in which the nozzle is installed - a roll of nylon filament mesh (delhi) 6 and a steel woven volumetric mesh (netting) 7, complex organic metal salts are mineralized, and further clarification of water is simplified, with the required number of coagulants used for water treatment, is significantly (40-70%) reduced. When processing groundwater containing complex organometallic compounds, the consumption of lime used to alkalize water is reduced. Coarse suspended flakes formed during coagulation, whose hydraulic fineness exceeds the upstream flow rate of the treated water in the working zone, precipitate and accumulate in the lower part of the
Таким образом, в практике кондиционирования природных вод требования действующего СанПиН 2.1.4.559-96 могут быть выполнены при использовании предварительной обработки природных вод в биореакторе, позволяющем провести достаточно глубокую деструкцию и устранить из воды комплексоорганические соединения, присутствие которых является негативным фактором, с которым связан ряд проблем в процессе очистки и транспортирования воды. Эти проблемы определяют такие негативные последствия, как снижение эффекта очистки при отстаивании, осветлении и фильтровании, увеличение глубины кольматации фильтрующей загрузки и, следовательно, сложности ее гидравлической регенерации, образование токсичных хлорорганических соединений, биокоррозию металлических элементов системы подачи и распределения воды. Thus, in the practice of conditioning natural waters, the requirements of the current SanPiN 2.1.4.559-96 can be met by using pretreatment of natural waters in a bioreactor, which allows for rather deep destruction and elimination of complex compounds from water, the presence of which is a negative factor, which is associated with a number of problems in the process of purification and transportation of water. These problems determine such negative consequences as a decrease in the cleaning effect during sedimentation, clarification, and filtering, an increase in the depth of clogging of the filter load and, therefore, difficulties in its hydraulic regeneration, the formation of toxic organochlorine compounds, and biocorrosion of metal elements of the water supply and distribution system.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001109672/12A RU2194672C1 (en) | 2001-04-10 | 2001-04-10 | Bioreactor for treatment of natural waters |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001109672/12A RU2194672C1 (en) | 2001-04-10 | 2001-04-10 | Bioreactor for treatment of natural waters |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2194672C1 true RU2194672C1 (en) | 2002-12-20 |
Family
ID=20248291
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001109672/12A RU2194672C1 (en) | 2001-04-10 | 2001-04-10 | Bioreactor for treatment of natural waters |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2194672C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014202160A1 (en) * | 2013-06-18 | 2014-12-24 | Zufiaur Fernandez De Betoño Alfredo | Mesh synthetic filtering filler |
| RU170251U1 (en) * | 2016-10-31 | 2017-04-18 | Общество с ограниченной ответственностью "Экотехника" | Floating filter head |
| RU2732778C1 (en) * | 2019-08-13 | 2020-09-22 | Владимир Иванович Лунев | Method of extracting useful ore components from producing solution in mining field and robotic system for method implementation |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2538800A1 (en) * | 1982-12-29 | 1984-07-06 | Socea Balency Sobea | Biological treatment process and stationary-bed reactor for its use |
| WO1996038337A1 (en) * | 1995-06-02 | 1996-12-05 | Norbert Hurt | Boat fender hanger |
| FR2741872A1 (en) * | 1995-11-30 | 1997-06-06 | Omnium Traitement Valorisa | Two=stage biological treatment of waste water |
| RU2096068C1 (en) * | 1996-02-29 | 1997-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "НПФ Техэкопром" | Application of packing for heat-and-mass-transfer apparatus as filter for water purification |
| US5718823A (en) * | 1995-12-20 | 1998-02-17 | Organo Corporation | Device for biological wastewater treatment |
| RU2113415C1 (en) * | 1996-07-29 | 1998-06-20 | Юрий Васильевич Ажичаков | Device for biological purification of sewage |
| RU2161594C2 (en) * | 1999-02-15 | 2001-01-10 | Государственное предприятие "Дальневосточный научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации" | Method of removing stable forms of iron |
-
2001
- 2001-04-10 RU RU2001109672/12A patent/RU2194672C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2538800A1 (en) * | 1982-12-29 | 1984-07-06 | Socea Balency Sobea | Biological treatment process and stationary-bed reactor for its use |
| WO1996038337A1 (en) * | 1995-06-02 | 1996-12-05 | Norbert Hurt | Boat fender hanger |
| FR2741872A1 (en) * | 1995-11-30 | 1997-06-06 | Omnium Traitement Valorisa | Two=stage biological treatment of waste water |
| US5718823A (en) * | 1995-12-20 | 1998-02-17 | Organo Corporation | Device for biological wastewater treatment |
| RU2096068C1 (en) * | 1996-02-29 | 1997-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "НПФ Техэкопром" | Application of packing for heat-and-mass-transfer apparatus as filter for water purification |
| RU2113415C1 (en) * | 1996-07-29 | 1998-06-20 | Юрий Васильевич Ажичаков | Device for biological purification of sewage |
| RU2161594C2 (en) * | 1999-02-15 | 2001-01-10 | Государственное предприятие "Дальневосточный научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации" | Method of removing stable forms of iron |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014202160A1 (en) * | 2013-06-18 | 2014-12-24 | Zufiaur Fernandez De Betoño Alfredo | Mesh synthetic filtering filler |
| RU170251U1 (en) * | 2016-10-31 | 2017-04-18 | Общество с ограниченной ответственностью "Экотехника" | Floating filter head |
| RU2732778C1 (en) * | 2019-08-13 | 2020-09-22 | Владимир Иванович Лунев | Method of extracting useful ore components from producing solution in mining field and robotic system for method implementation |
| RU2732778C9 (en) * | 2019-08-13 | 2020-11-12 | Владимир Иванович Лунев | Method of extracting useful ore components from producing solution in mining field and robotic system for method implementation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101163061B1 (en) | Equipment and method for water and stream purification using layered soil system | |
| KR20110002832A (en) | Method and device for the treatment of waste water | |
| KR101110710B1 (en) | Water purification method of polluted water and its device | |
| KR101006170B1 (en) | Energy circulation type river purification device | |
| WO1987000516A1 (en) | Method for wastewater treatment | |
| US20120145628A1 (en) | Phytoremediation for desalinated water post-processing | |
| KR20230090296A (en) | wastewater treatment system | |
| Shrestha | Specific moving bed biofilm reactor in nutrient removal from municipal wastewater | |
| Nikoonahad et al. | Application of novel Modified Biological Aerated Filter (MBAF) as a promising post-treatment for water reuse: Modification in configuration and backwashing process | |
| US8382985B1 (en) | Apparatus, system and process for wastewater purification | |
| KR20130019164A (en) | Continuous time water purification apparatus using adsorption pack | |
| CN111362406A (en) | Suspended solar integrated water purification equipment and water purification method | |
| RU2194672C1 (en) | Bioreactor for treatment of natural waters | |
| CN217351071U (en) | Improved sewage treatment device for MBBR (moving bed biofilm reactor) process | |
| CN214829746U (en) | Aquaculture circulating water treatment device | |
| KR102320364B1 (en) | Filtering Garden System For water treatment | |
| CN207130116U (en) | A kind of mechanical cleaning wastewater treatment equipment | |
| CN104150694B (en) | The combination unit of a kind of ecological method advanced treating breeding wastewater and method | |
| Prabu et al. | Wastewater treatment technologies: A review | |
| KR100381901B1 (en) | The treatment system of discharging water in the treatment equipment of sewage and serious contaminated rivers water utilizing the contact oxidation method | |
| MX2008004820A (en) | Saf system and method involving specific treatments at respective stages. | |
| CN114873864A (en) | A high concentration wastewater treatment system | |
| CN114656113A (en) | Novel mariculture tail water treatment and recycling process | |
| CN101279809B (en) | Biological filler shimmying-bed | |
| CN207330649U (en) | A kind of sewage disposal system using moving bed biofilm reactor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070411 |