[go: up one dir, main page]

RU71334U1 - DEVICE FOR BIOLOGICAL SEWAGE TREATMENT - Google Patents

DEVICE FOR BIOLOGICAL SEWAGE TREATMENT Download PDF

Info

Publication number
RU71334U1
RU71334U1 RU2006140026/22U RU2006140026U RU71334U1 RU 71334 U1 RU71334 U1 RU 71334U1 RU 2006140026/22 U RU2006140026/22 U RU 2006140026/22U RU 2006140026 U RU2006140026 U RU 2006140026U RU 71334 U1 RU71334 U1 RU 71334U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tank
cathode
hydrogen
bubbles
oxygen
Prior art date
Application number
RU2006140026/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Борисович Голованчиков
Ирина Владимировна Владимцева
Ирина Владимировна Соколова
Лариса Васильевна Потапова
Юлия Сергеевна Гермашева
Екатерина Александровна Хмелярская
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ)
Priority to RU2006140026/22U priority Critical patent/RU71334U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU71334U1 publication Critical patent/RU71334U1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

Предлагаемое техническое решение относится к устройствам для биологической очистки хозбытовых и промышленных сточных вод и может найти применение на городских очистных сооружениях, в локальных системах очистки предприятий химической, нефтехимической, медицинской, лакокрасочной, фармацевтической, машиностроительной и других отраслях промышленности.The proposed solution relates to devices for the biological treatment of domestic and industrial wastewater and can be used in urban wastewater treatment plants, in local treatment systems of chemical, petrochemical, medical, paint and varnish, pharmaceutical, machine-building and other industries.

Техническим результатом предлагаемого технического решения является повышение надежности и эффективности работы устройства за счет селективной подачи пузырьков кислорода в зону аэрации и предотвращения попадания в эту зону пузырьков водорода.The technical result of the proposed technical solution is to increase the reliability and efficiency of the device due to the selective supply of oxygen bubbles into the aeration zone and to prevent hydrogen bubbles from entering this zone.

Поставленный технический результат достигается тем, что в устройстве для биологической очистки сточных вод, содержащем резервуар, входной и выходной патрубки и электроды, выполненные в виде вертикально поочередно установленных на днище резервуара пластин анода и катода, при этом над каждой пластиной катода установлено приспособление в виде купола с трубкой для сбора и отвода водорода из резервуара.The technical result is achieved by the fact that in the device for biological wastewater treatment, containing the reservoir, the inlet and outlet nozzles and electrodes, made in the form of vertically alternately mounted on the bottom of the tank of the plate anode and cathode, while above each plate of the cathode mounted device in the form of a dome with a tube for collecting and removing hydrogen from the tank.

Description

Предлагаемое техническое решение относится к устройствам для биологической очистки хозбытовых и промышленных сточных вод и может найти применение на городских очистных сооружениях, в локальных системах очистки предприятий химической, нефтехимической, медицинской, лакокрасочной, фармацевтической, машиностроительной и других отраслях промышленности.The proposed solution relates to devices for the biological treatment of domestic and industrial wastewater and can be used in urban wastewater treatment plants, in local treatment systems of chemical, petrochemical, medical, paint and varnish, pharmaceutical, machine-building and other industries.

Известно устройство для биологической очистки сточных вод, представляющее собой резервуар с входными и выходными патрубками. В нижней части резервуара расположены горизонтально сетчатые электроды для генерации кислорода и водорода.(патент США №3914164, кл 204-49, 1976).A device for biological wastewater treatment, which is a reservoir with inlet and outlet pipes. At the bottom of the tank are horizontally mesh electrodes for generating oxygen and hydrogen. (US patent No. 3914164, CL 204-49, 1976).

К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата относится одновременная обработка микроорганизмов активного ила и растворенных органических веществ в очищаемой сточной воде пузырьками кислорода и водорода, что уменьшает скорость биоокислительных процессов и степень очистки сточных вод. Кроме того, смешиваясь, пузырьки кислорода и водорода образуют взрывоопасную смесь, что повышает опасность производства, уменьшает надежность и эффективность работы устройства.Reasons that impede the achievement of the desired technical result include the simultaneous treatment of microorganisms of activated sludge and dissolved organic substances in the treated wastewater with oxygen and hydrogen bubbles, which reduces the rate of biooxidative processes and the degree of wastewater treatment. In addition, when mixed, oxygen and hydrogen bubbles form an explosive mixture, which increases the risk of production, reduces the reliability and efficiency of the device.

Известно устройство для биологической очистки сточных вод, описанное в способе их биологической очистки, представляющем собой резервуар с входными и выходными патрубками исходной и очищенной воды. В нижней части резервуара находится электродная система для генерации пузырьков электролитических газов: кислорода и водорода. (Авт. св. СССР №865842 C02F /02, 1981).A device for the biological treatment of wastewater, described in the method of biological treatment, which is a reservoir with inlet and outlet pipes of the source and purified water. At the bottom of the tank is an electrode system for generating electrolytic gas bubbles: oxygen and hydrogen. (Aut. St. USSR No. 865842 C02F / 02, 1981).

К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится совместная подача пузырьков кислорода и водорода к микроорганизмам активного ила и органическим веществам, растворенным в The reasons that impede the achievement of a given technical result include the joint supply of oxygen and hydrogen bubbles to activated sludge microorganisms and organic substances dissolved in

очищаемой воде, что снижает интенсивность биоокислительных процессов, приводит к увеличению размеров устройства, времени обработки в нем воды и расходу электроэнергии, затрачиваемой на электролиз воды. Кроме того, коалесценция пузырьков кислорода и водорода приводит к образованию взрывоопасной «гремучей» смеси, что повышает требования к безопасности и способствует удорожанию биологической очистки сточных вод, а также уменьшает надежность и эффективность работы устройства.purified water, which reduces the intensity of biooxidative processes, leads to an increase in the size of the device, the time it takes to process the water in it and the energy consumption spent on electrolysis of water. In addition, the coalescence of oxygen and hydrogen bubbles leads to the formation of an explosive "explosive" mixture, which increases safety requirements and contributes to the cost of biological wastewater treatment, and also reduces the reliability and efficiency of the device.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемой конструкции и принятой за прототип является устройство для биологической очистки сточных вод, содержащее резервуар, входной и выходной патрубки, электроды, вертикальную, не доходящую до днища перегородку с перепускным окном, разделяющей резервуар на камеры аэрации и флотации, перемешивающее приспособление, установленный в камере аэрации сборный желоб, сообщенный с перемешивающим приспособлением, при этом электроды разделены ионопроницаемой мембраной, установлены наклонно к днищу резервуара и прикреплены одним концом к нижней кромке вертикальной перегородки (Авт. св. СССР №998381, C02F /00, 1983).The closest technical solution to the proposed design and adopted for the prototype is a device for biological wastewater treatment, containing a tank, inlet and outlet pipes, electrodes, a vertical, not reaching the bottom partition with a bypass window dividing the tank into aeration and flotation chambers, a mixing device a prefabricated chute installed in the aeration chamber in communication with a mixing device, the electrodes being separated by an ion-permeable membrane, mounted obliquely to the bottom reservoir and attached at one end to the lower edge of the vertical partitions (Aut. St. USSR No. 998381, C02F / 00, 1983).

К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится сложность конструкции, особенно связанная с необходимостью установки ионопроницаемой мембраны между электродами для раздельной подачи пузырьков кислорода в зону аэрации, а пузырьков водорода в зону флотации. Это увеличивает стоимость очистки воды, уменьшает надежность и эффективность устройства и усложняет технологический процесс, так как требует периодической регенерации или замены ионопроницаемой мембраны.The reasons that impede the achievement of the desired technical result include design complexity, especially associated with the need to install an ion-permeable membrane between the electrodes for separate supply of oxygen bubbles into the aeration zone, and hydrogen bubbles into the flotation zone. This increases the cost of water treatment, reduces the reliability and efficiency of the device and complicates the process, as it requires periodic regeneration or replacement of an ion-permeable membrane.

Техническим результатом предлагаемого технического решения является повышение надежности и эффективности работы устройства за счет селективной подачи пузырьков кислорода в зону аэрации и предотвращения попадания в эту зону пузырьков водорода.The technical result of the proposed technical solution is to increase the reliability and efficiency of the device due to the selective supply of oxygen bubbles into the aeration zone and to prevent hydrogen bubbles from entering this zone.

Поставленный технический результат достигается тем, что в устройстве для биологической очистки сточных вод, содержащем резервуар, входной и выходной патрубки и электроды, выполненные в виде вертикально поочередно установленных на днище резервуара пластин анода и катода, при этом над каждой пластиной катода установлено приспособление в виде купола с трубкой для сбора и отвода водорода из резервуара.The technical result is achieved by the fact that in the device for biological wastewater treatment, containing the reservoir, the inlet and outlet nozzles and electrodes, made in the form of vertically alternately mounted on the bottom of the reservoir plate of the anode and cathode, while above each plate of the cathode mounted device in the form of a dome with a tube for collecting and removing hydrogen from the tank.

Выполнение электродов в виде вертикально поочередно установленных на днище резервуара пластин анода и катода, позволяет развить большую поверхность электродов, значительно превышающую размеры днища резервуара, что приводит к уменьшению плотности тока и предотвращает растворимость анода, а значит увеличивает срок службы электродов. Кроме того вертикальная установка поочередно пластин анода и катода позволяет свободно подниматься пузырькам кислорода и водорода вверх без коалесценции (укрупнения) и образования газовых пробок около пластин электродов, что снижает расход электроэнергии и стоимость биологической очистки сточных вод, а также увеличивает надежность и эффективность работы устройства.The implementation of the electrodes in the form of vertically alternately mounted anode and cathode plates on the bottom of the tank allows you to develop a large surface of the electrodes, significantly exceeding the size of the bottom of the tank, which reduces the current density and prevents the solubility of the anode, and thus increases the life of the electrodes. In addition, the vertical installation of the anode and cathode plates in turn allows oxygen and hydrogen bubbles to freely rise upward without coalescence (enlargement) and the formation of gas plugs near the electrode plates, which reduces the energy consumption and the cost of biological wastewater treatment, and also increases the reliability and efficiency of the device.

Установка над каждой пластиной катода приспособления в виде купола с трубкой для сбора и отвода водорода из резервуара позволяет собирать пузырьки водорода под этими куполами и не допускать их подъема вверх вместе с пузырьками кислорода, а значит смешиваться с ними с образованием взрывоопасной смеси. Это увеличивает скорость биологического окисления органических веществ, находящихся в сточной воде, так как извлекать кислород из пузырьков кислорода микроорганизмам активного ила гораздо легче, чем из смеси кислорода и водорода.The installation of a dome device with a tube for collecting and discharging hydrogen from the reservoir over each cathode plate makes it possible to collect hydrogen bubbles under these domes and prevent them from rising upward with oxygen bubbles, which means that they mix with them to form an explosive mixture. This increases the rate of biological oxidation of organic substances in wastewater, since it is much easier to extract oxygen from oxygen bubbles to microorganisms of activated sludge than from a mixture of oxygen and hydrogen.

Установка над каждой пластиной катода приспособления в виде купола с трубкой для сбора и отвода водорода из резервуара упрощает конструкцию устройства для биологической очистки и его обслуживание в процессе эксплуатации.The installation of a dome device with a tube for collecting and discharging hydrogen from the reservoir over each cathode plate simplifies the design of the biological treatment device and its maintenance during operation.

Установка на каждом куполе трубки для отвода водорода из резервуара увеличивает безопасность производства, так как позволяет собирать водород в отдельном водородном газгольдере, что предотвращает его попадание в воздух над резервуаром и снижает возможность образования взрывоопасной смеси с воздухом, что увеличивает надежность и эффективность работы устройства.Installing a tube on each dome for the removal of hydrogen from the tank increases the safety of production, as it allows the collection of hydrogen in a separate hydrogen gas tank, which prevents it from entering the air above the tank and reduces the possibility of an explosive mixture with air, which increases the reliability and efficiency of the device.

Схема устройства для биологической очистки сточных вод представлена на чертеже: фиг.1 - общий вид; фиг.2 - вид сверху.A diagram of a device for biological wastewater treatment is shown in the drawing: FIG. 1 - General view; figure 2 is a top view.

Устройство содержит резервуар 1, входной 2 и выходной 3 патрубки для исходной и очищенной воды и электроды, выполненные в виде вертикально поочередно установленных на днище резервуара 1 пластин анода 4 и катода 5.The device comprises a reservoir 1, input 2 and output 3 nozzles for the source and purified water and electrodes made in the form of vertically alternately mounted on the bottom of the tank 1 plates of the anode 4 and the cathode 5.

Пластины анода 4 и катода 5 соответственно шинами 6 и 7 присоединены к положительному и отрицательному источнику постоянного тока.The plates of the anode 4 and cathode 5, respectively, by buses 6 and 7, are connected to a positive and negative DC source.

Над каждой пластиной катода 5 установлено приспособление в виде купола 8 с трубкой 9 для сбора и отвода водорода из резервуара 1 по коллектору 10 и далее в водородный газгольдер (на фиг. не указан).Above each plate of the cathode 5, a device is installed in the form of a dome 8 with a tube 9 for collecting and discharging hydrogen from the reservoir 1 through the collector 10 and then to a hydrogen gas holder (not shown in Fig.).

Для предотвращения утечек тока между пластинами анода 4 и катода 5 и днищем резервуара 1 установлены диалектрические опоры 11, а шины 6 и 7 пластин анода 4 и катода 5 выводятся из резервуара 1 через диэлектрические пробки 12.To prevent current leakage between the plates of the anode 4 and the cathode 5 and the bottom of the tank 1, dialectrical supports 11 are installed, and the buses 6 and 7 of the plates of the anode 4 and the cathode 5 are removed from the tank 1 through dielectric plugs 12.

Устройство для биологической очистки сточных вод работает следующим образом. На шины 6 и 7, а от них на пластины анода 4 и катода 5 подают напряжение от источника постоянного тока. По патрубку 2 подают в резервуар 1 сточную воду с активным илом. Между пластинами анода 4 и катода 5 идет электрический ток, приводящий к электролизу воды с образованием на пластинах анода 4 пузырьков кислорода, а на пластинах катода 5 пузырьков водорода. Пузырьки кислорода свободно поднимаются вверх и участвуют в процессе биоокисления растворенных в очищаемой воде A device for biological wastewater treatment works as follows. The buses 6 and 7, and from them to the plates of the anode 4 and cathode 5, are supplied with voltage from a direct current source. The pipe 2 serves in the tank 1 waste water with activated sludge. An electric current flows between the plates of the anode 4 and the cathode 5, leading to the electrolysis of water with the formation of 4 oxygen bubbles on the plates of the anode and 5 hydrogen bubbles on the plates of the cathode. Oxygen bubbles rise freely and participate in the process of biooxidation dissolved in the purified water

органических веществ микроорганизмами активного ила. Пузырьки водорода не могут также свободно подниматься вверх как пузырьки кислорода, так как над пластинами катода 5, где они образуются, установлены купола 8. Скапливаясь под этими куполами 8 пузырьки водорода коалесцируют, вытесняют из-под куполов очищаемую воду и в виде сплошного потока водородного газа через трубки 9 поступают в коллектор 10 и далее в водородный газгольдер.organic matter by activated sludge microorganisms. Hydrogen bubbles cannot also rise freely like oxygen bubbles, since domes are installed above the cathode plates 5, where they are formed. 8. The hydrogen bubbles coalesce under these domes 8, displace the purified water from the domes and in the form of a continuous stream of hydrogen gas through the tubes 9 enter the collector 10 and then into the hydrogen gas tank.

Таким образом, в предлагаемом устройстве для очистки сточных вод, можно селективно использовать кислород, образующийся при электролизе воды на пластинах анода 4, а пузырьки водорода собирать отдельно под куполами 8, не допуская их смешения с пузырьками кислорода. Это позволяет вести биоокисление сточных вод без применения ионообменной мембраны, что значительно упрощает конструкцию устройства и его эксплуатацию. Кроме того, предотвращая смешение пузырьков кислорода и водорода, устройство позволяет интенсифицировать сам процесс биоокисления, так как извлекать кислород из его смеси с водородом микроорганизмам активного ила в процессе жизнедеятельности значительно сложнее, чем из пузырьков чистого кислорода. Все вышеуказанное приводит к уменьшению размеров устройства, расходу электроэнергии и, в конечном счете, стоимости биологической очистки сточных вод, а также увеличивает безопасность всего процесса биологической очистки сточных вод, так как, во-первых, позволяет предотвратить смешение пузырьков кислорода и водорода в резервуаре с образованием гремучей смеси, и, во-вторых, предотвратить выход пузырьков водорода и смешение их с воздухом над резервуаром с образованием взрывчатой пожароопасной смеси, что увеличивает надежность и эффективность работы предлагаемого устройства для биологической очистки сточных вод.Thus, in the proposed device for wastewater treatment, it is possible to selectively use the oxygen generated during the electrolysis of water on the plates of the anode 4, and to collect hydrogen bubbles separately under the domes 8, preventing them from mixing with oxygen bubbles. This allows the biooxidation of wastewater without the use of an ion exchange membrane, which greatly simplifies the design of the device and its operation. In addition, by preventing the mixing of oxygen and hydrogen bubbles, the device allows you to intensify the process of biooxidation, since it is much more difficult for microorganisms of activated sludge to extract oxygen from its mixture with hydrogen during their life than from pure oxygen bubbles. All of the above leads to a reduction in the size of the device, energy consumption and, ultimately, the cost of biological wastewater treatment, and also increases the safety of the entire process of biological wastewater treatment, since, firstly, it prevents the mixing of oxygen and hydrogen bubbles in the tank with the formation of an explosive mixture, and, secondly, to prevent the release of hydrogen bubbles and mixing them with air above the tank with the formation of explosive fire hazardous mixture, which increases reliability and efficiency spine of the proposed apparatus for biological sewage purification.

Claims (1)

Устройство для биологической очистки сточных вод, содержащее резервуар, входной и выходной патрубки и электроды, отличающееся тем, что электроды выполнены в виде вертикально поочередно установленных на днище резервуара пластин анода и катода, при этом над каждой пластиной катода установлено приспособление в виде купола с трубкой для сбора водорода из резервуара.
Figure 00000001
A device for biological wastewater treatment containing a reservoir, inlet and outlet nozzles and electrodes, characterized in that the electrodes are made in the form of anode and cathode plates vertically alternately mounted on the bottom of the tank, and a dome-shaped device with a tube is installed over each cathode plate collecting hydrogen from the tank.
Figure 00000001
RU2006140026/22U 2006-11-13 2006-11-13 DEVICE FOR BIOLOGICAL SEWAGE TREATMENT RU71334U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006140026/22U RU71334U1 (en) 2006-11-13 2006-11-13 DEVICE FOR BIOLOGICAL SEWAGE TREATMENT

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006140026/22U RU71334U1 (en) 2006-11-13 2006-11-13 DEVICE FOR BIOLOGICAL SEWAGE TREATMENT

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU71334U1 true RU71334U1 (en) 2008-03-10

Family

ID=39281297

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006140026/22U RU71334U1 (en) 2006-11-13 2006-11-13 DEVICE FOR BIOLOGICAL SEWAGE TREATMENT

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU71334U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014058825A1 (en) * 2012-10-08 2014-04-17 California Institute Of Technology Self-contained, pv-powered domestic toilet and wastewater treatment system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014058825A1 (en) * 2012-10-08 2014-04-17 California Institute Of Technology Self-contained, pv-powered domestic toilet and wastewater treatment system
CN104755431A (en) * 2012-10-08 2015-07-01 加州理工学院 Autonomous, PV Powered Domestic Toilet and Wastewater Treatment System
US10981811B2 (en) 2012-10-08 2021-04-20 California Institute Of Technology Self-contained, PV-powered domestic toilet and wastewater treatment system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102936072B (en) Nano-catalysis, electrolysis, flocculation and air-floatation device
KR102613173B1 (en) Systems and methods for treating fluids by sonoelectrochemistry
CN108358372A (en) A kind of industrial production sewage-treatment plant
CN109485205B (en) Movable organic wastewater treatment equipment
CN101723532B (en) System for treating concentrated water produced by coking wastewater recycling process
RU2430889C1 (en) Method for electric-pulse treatment of contaminated industrial waste water and apparatus for electric-pulse treatment of contaminated industrial waste water
KR100319022B1 (en) Wastewater Treatment System Using Electrolytic Injury Method
CN209890411U (en) Integrated refuse transfer station percolate premixing electrolysis air-flotation pretreatment device
CN210656511U (en) Integrated wastewater treatment device
CN210419570U (en) Coal chemical wastewater air supporting deoiling device
RU2091320C1 (en) Installation for electrochemical treatment of water and/or aqueous solutions
RU71334U1 (en) DEVICE FOR BIOLOGICAL SEWAGE TREATMENT
CN110510710A (en) Electrocoagulation and electrocatalytic oxidation integrated wastewater treatment device
CN213475483U (en) Three-dimensional flow type electrocatalytic oxidation equipment
KR102702059B1 (en) A system for water treatment which recycle water using high speed oxidation and composite separating process
CN101955247A (en) Crossflow type air flotation device based on electrocoagulation
US20170100681A1 (en) Plasma gas water ionization purification system
CN101948156A (en) Electrocoagulation vertical air flotation device based on electrolytic reaction principle
CN217732753U (en) Pulse electric flocculation equipment for removing heavy metals
RU2360869C2 (en) Device for electrolytic processing of oil-containing waters
RU142081U1 (en) ELECTROSORPTION FILTER
RU139630U1 (en) ELECTROFLOTATION INSTALLATION
KR200279796Y1 (en) Apparatus to dispose dirty and waste water by electrolyzation
CN212425684U (en) Tertiary processing environment-friendly device of sewage
CN104118967B (en) A kind of air water anisotropic flow electricity biological coupling water cleaning systems and process for purifying water

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)