×
30.03.2019
219.016.fa12

Результат интеллектуальной деятельности: Способ биологической очистки сточных вод

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области биотехнологии. Предложен способ биологической очистки сточных вод. Способ включает обработку воды в аэротенках, причём перед вводом воду разбавляют очищенной водой 1:3, затем вводят микроводоросли Chlorella Vulgaris, смесь аэрируют, а процесс очистки интенсифицируют воздействием лучей света с длиной волны 450-650 нм и дозированием до 50 мл 2%-ного раствора сахарозы. Изобретение обеспечивает извлечение из сточной воды азота аммонийного, ПАВ, сокращение длительности и упрощение технологического оформления процесса. 4 табл., 3 пр.

Изобретение относится к технологии водоочистки, и может быть включено в состав разрабатываемых и существующих схем обработки промышленных и бытовых сточных вод.

Известен способ очистки бытовых и производственных сточных вод путем контакта очищаемых сточных вод с корневой системой одного из видов сухопутных растений: тополя черного, зебрины висячей, гибискуса китайского (пат. RU №2061663 С1, C02F 3/32, опубл. 10.06.1996).

Недостатком способа является является устройство ботанических площадок и необходимость поддержания жизнедеятельности растений на осенне-зимний период путем применения отапливаемых помещений.

Известен способ выращивания Эйхорнии при гидроботанической очистке загрязненных вод (RU №2193532 С1, C02F 3/32, опубл. 27.11.2002). Известный способ основан на принципе гидроботанической очистки загрязненных сточных вод с использованием водного растения эйхорнии: плавающиее растения размещают на поверхности загрязненных вод с рН 5-9 и с начальным содержанием основных загрязняющих веществ в концентрациях до, мг/л: аммонийный азот 200, фосфаты 18, железо 22, щелочи 17, ПАВ 14, сульфиды 21, нефтепродукты 25, фенолы 340, взвешенные вещества 1500 при БПК-5 не более 1000 мг O2/л и ХПК не более 2000 мг O2/л. Растения дополнительно искусственно освещают лампами зелено-красного спектра мощностью не менее 300 Вт/м2. В холодный период растения укрывают светопроницаемой пленкой, увеличивающей красную составляющую спектра. В пространстве под пленкой периодически проводят проветривание в режиме отсутствия сквозняков. Воздух под пленкой дополнительно нагревают, например, тепловентиляторами. Температурный режим воздуха под пленкой поддерживают путем создания увлажняющего слоя в виде искусственного орошения или аэрозольного "одеяла". Загрязненные воды дополнительно подогревают или охлаждают.

Недостатком указанного способа является вынужденный подогрев или охлаждение очищаемых вод, а также отсутствие адаптационной способности водных растений к изменяющемуся составу сточных вод.

Наиболее близким техническим решением является способ очистки сточных вод путем обработки воды активным илом в аэротенках и вторичных отстойниках с последующей доочисткой воды при помощи контакта с высшим водным растением. Доочистку воды осуществляют одновременно с очисткой во вторичных отстойниках. В качестве высшего водного растения используют погруженную в воду валлиснерию спиральную Vallisneria spiralis (пат. RU №2322399, МПК C02F 3/32, опубл. 20.04.2008 г)

Недостатками известного способа является малая производительность технологии, равная 11 м3 сточной воды на 1 м3 бассейна, при которой достигается максимальная интенсивность поглощения валлиснерией загрязнений из сточных вод, а также сложность технологического процесса, требующая предшествующей обработки с применением механических и биологических методов очистки.

Задача изобретения - повышение степени очистки сточных вод при минимизации энергетических ресурсов.

Сущность изобретения заключается в том, что способ биологической очистки сточных вод, включающий обработку воды в аэротенках, введение микроводорослей, при этом перед вводом в аэротенк исходную воду разбавляют очищенной водой 1:3, затем в очищаемую воду вводят микроводоросли Chlorella Vulgaris, общую смесь аэрируют со скоростью выхода струи 100-200 м/с и диаметром пузырька 1-4 мм, затем процесс очистки интенсифицируют воздействием лучей света с длиной волны 450-650 нм и дозированием до 50 мл. органического субстрата 2%-ного раствора сахарозы раз в сутки с общей продолжительностью очистки 5-7 дней, причем образующийся гелеобразный шлам удаляют отстаиванием или фильтрованием.

Поставленная цель достигается путем контакта загрязненных сточных вод с микроводорослью Chlorella Vulgaris, при чем количество последней определяется экспериментальным путем согласно исходным и конечным показателям качества очистки. Процесс очистки дополнительно стимулируется волновым воздействием лучей красно-синего спектра цвета с длиной волны 450-650 нм и дозированием органического субстрата в виде 2%-го раствора сахарозы.

Chlorella Vulgaris - органическая суспензия зеленого цвета. Состав по ТУ 9291-004-12001826-2009.

1. В качестве источника освещения применяется светодиодная лента типа SMD 5050 (60 светодиодов/пог.м) по стандарту пыле-влагозащиты IP68. Оптимальные световые фильтры - красный и синий цвет, при длине волны 450 и 650 нм соответственно (см. Борисова В.Ю. Влияние освещенности биомассы на технологические параметры аэротенков. Технологии очистки воды "Техновод-2011": материалы 6 Международной научно-практической конференции, Чебоксары, 20-23 сент., 2011 / В.Ю. Борисова, Е.В. Скибина, Н.С. Серпокрылов, Я.Ю. Каменев. - Новочеркасск, 2011. - С. 149-153). Угол рассеивания - 120 гр.

Техническим результатом является более полное извлечение из сточной воды азота-аммонийного, ПАВ, сокращение длительности и упрощение технологического оформления процесса. В предлагаемом способе исходную воду разбавляют водой 1:3 для повышения эффективности расслоения. Используемая биологическая добавка в виде штамма микроводоросли Chlorella Vulgaris способствует увеличению окислительной способности и, как следствие, общему повышению деструктивного эффекта загрязняющих веществ. Волновое воздействие красно-синими лучами светодиодной ленты усиливает процесс фотосинтеза, приводя к образованию повышенных зооглейных скоплений в очищаемой воде, что обуславливает богатое видовое разнообразие и увеличенный окислительно-восстановительный потенциал.

Способ очистки сточных вод осуществляется следующим образом.

Исходную сточную воду с первоначальной концентрацией взвешенных веществ 8 мг/дм3, азота-аммонийного 1,01 мкг/дм3, ПАВ 3,7 мкг/дм3 разбавляют очищенной водой в соотношении 1:3, при этом рН=7. Далее вода подается в модельный аэротенк, выполненный в виде стеклянного сосуда со светопроницаемыми стенками, общим объем аэротенка 1 л. В очищаемую воду вводится штамм микробиологической водоросли Chlorella Vulgaris, выдержанной в режиме голодания в течение 24 ч, величина микроводоросли определяется экспериментальным путем согласно исходным и конечным показателям очистки. Общая биологическая смесь аэрируется мелкопузырчатой системой (диаметр пузырька 1-4 мм, скорость выхода струи 100-200 м/с). Процесс водоочистки интенсифицируется волновым воздействием лучей красно-синего спектра цвета с длиной волны 450-650 нм и дозированием 50 мл. органического субстрата 2%-ного раствора сахарозы раз в сутки. Общая продолжительность очистки составляет 5-7 дней. Образующийся шлам гелеообразный и может быть удален отстаиванием или фильтрованием. Процесс очистки ведется при обычной температуре без корректировки рН. По окончании измеряются лимитирующие показатели загрязнений. Полученные результаты представлены в таблице 1. Лучший эффект очистки наблюдается при данном сочетании факторов.

Пример 1. Сточные воды очистных сооружений, отобранные на стадии, предшествующей обеззараживанием ультрафиолетом, разбавляют с водой в соотношении 1:1, общий объем смеси 1 л, при этом рН=6,9. В биологическую смесь вводится штамм микробиологической водоросли Chlorella Vulgaris (относящейся к термофильному штамму одноклеточной зеленой водоросли Chlorella vulgaris Beijer, выделенного из горячего источника, основным признаком данной культуры является ее термофильность и высокая проджуктивность), выдержанной в режиме голодания в течение 24 ч. Далее жидкость подвергается мелкопузырчатому аэрированию (диаметр пузырька 1-4 мм, скорость выхода струи 100-200 м/с) и стимулируется волновым воздействием лучей фиолетового спектра цвета с длиной волны 400 нм и дозированием 25 мл. органического субстрата 2%-ного раствора сахарозы раз в сутки. Общая продолжительность очистки составляет 5-7 дней. Полученные результаты представлены в таблице 2.

Пример 2. Сточные воды очистных сооружений, отобранные на стадии, следующей после обеззараживания ультрафиолетом, разбавляют с водой в соотношении 1:2, общий объем смеси 1 л, при этом рН=6,9. В биологическую смесь вводится штамм микробиологической водоросли Chlorella Vulgaris (относящейся к термофильному штамму одноклеточной зеленой водоросли Chlorella vulgaris Beijer, выделенного из горячего источника, основным признаком данной культуры является ее термофильность и высокая продуктивность), выдержанной в режиме голодания в течение 24 ч. Далее жидкость подвергается мелкопузырчатому аэрированию (диаметр пузырька 1-4 мм, скорость выхода струи 100-200 м/с) и стимулируется волновым воздействием лучей красного цвета с длиной волны 700 нм и дозированием 40 мл. органического субстрата 2%-ного раствора сахарозы раз в сутки. Общая продолжительность очистки составляет 5-7 дней. Полученные результаты представлены в таблице 3.

Пример 3. Сточные воды очистных сооружений, отобранные на стадии, следующей после обеззараживания ультрафиолетом, разбавляют с водой в соотношении 1:4, общий объем смеси 1 л, при этом рН=7,3. В биологическую смесь вводится штамм микробиологической водоросли Chlorella Vulgaris (относящейся к термофильному штамму одноклеточной зеленой водоросли Chlorella vulgaris Beijer, выделенного из горячего источника, основным признаком данной культуры является ее термофильность и высокая продуктивность), выдержанной в режиме голодания в течение 24 ч. Далее жидкость подвергается мелкопузырчатому аэрированию (диаметр пузырька 1-4 мм, скорость выхода струи 100-200 м/с) и стимулируется волновым воздействием лучей красного цвета с длиной волны 750 нм и дозированием 50 мл. органического субстрата 2%-ного раствора сахарозы раз в сутки. Общая продолжительность очистки составляет 5-7 дней. Полученные результаты представлены в таблице 4.

Способ биологической очистки сточных вод, включающий обработку воды в аэротенках, введение микроводорослей, отличающийся тем, что перед вводом в аэротенк исходную воду разбавляют очищенной водой 1:3, затем в очищаемую воду вводят микроводоросли Chlorella Vulgaris, общую смесь аэрируют со скоростью выхода струи 100-200 м/с и диаметром пузырька 1-4 мм, затем процесс очистки интенсифицируют воздействием лучей света с длиной волны 450-650 нм и дозированием до 50 мл органического субстрата 2%-ного раствора сахарозы раз в сутки с общей продолжительностью очистки 5-7 дней, причем образующийся гелеобразный шлам удаляют отстаиванием или фильтрованием.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 141-150 of 186 items.
31.01.2020
№220.017.fbbc

Промежуточный каскад cjfet операционного усилителя с парафазным токовым выходом

Изобретение относится к области радиотехники и микроэлектроники и может быть использовано в аналоговых микросхемах (АМ) и аналого-цифровых интерфейсах датчиков. Технический результат заключается в повышении крутизны преобразования входного дифференциального напряжения в токи первого и второго...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002712411
Дата охранного документа: 28.01.2020
09.02.2020
№220.018.010e

Многорежимное устройство синхронизации с адаптацией

Изобретение относится к области радиоавтоматики и может быть использовано в радиотехнических устройствах и системах связи различного назначения для повышения стабильности частот и синхронизации приемной и передающей аппаратуры. Техническим результатом изобретения является снижение энергозатрат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002713726
Дата охранного документа: 07.02.2020
20.02.2020
№220.018.0401

Пулепоглощающий материал (фибропенобетон) и способ его изготовления

Изобретение относится к средствам обеспечения безопасности при проведении учебно-тренировочных спортивных и боевых стрельб, а именно к средствам для улавливания метаемых элементов (пуль, дробовых снарядов) и их фрагментов, а также предотвращения рикошетов при стрельбах из стрелкового оружия....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002714541
Дата охранного документа: 18.02.2020
20.02.2020
№220.018.049d

Устройство 3d визуализации деформационного состояния поверхности материала в области упругих деформаций

Изобретение относится к устройствам определения упругих свойств материалов путем вдавливания микроиндентора в поверхность образца на заданную глубину в области упругих деформаций. Устройство 3D визуализации содержит точечный источник рентгеновского излучения, вращающийся гониометрический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002714515
Дата охранного документа: 18.02.2020
23.02.2020
№220.018.053a

Способ приготовления бетонной смеси

В способе приготовления бетонной смеси, включающем перемешивание цемента, заполнителей, суперпластификатора и воды затворения, в бетоносмеситель сначала загружают мелкий заполнитель, представляющий собой смесь природного кварцевого песка с модулем крупности до 1,5 и отсева камнедробления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002714895
Дата охранного документа: 20.02.2020
05.03.2020
№220.018.08e4

Способ снижения структурной погрешности традиционного цифрового датчика физической величины в аналого-цифровой системе автоматического управления или контроля

Предлагаемое изобретение относится к области автоматики и управления (G05), вычислительной (G06) и измерительной (G01) техники и может быть реализовано в виде новой последовательности и структуры операций преобразования сигналов датчиков различных физических величин, предназначенных для работы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002715835
Дата охранного документа: 03.03.2020
06.03.2020
№220.018.09e5

Способ фиксации кадаверного цельного глазного яблока и его секционных фрагментов при рентгеновской компьютерной микро- и нанотомографии и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области исследования посредством рентгеновской компьютерной микро- и нанотомографии биологических объектов, в частности кадаверного цельного глазного яблока и его секционных фрагментов. Способ фиксации объекта сканирования заключается в том, что объект помещают перед...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002715926
Дата охранного документа: 04.03.2020
14.03.2020
№220.018.0bb1

Устройство для восстановления карты глубины с поиском похожих блоков на основе нейронной сети

Изобретение относится к устройству для восстановления карты глубины с поиском похожих блоков на основе нейронной сети. Технический результат заключается в уменьшении погрешности восстановления карты глубины за счет предварительно обученной нейронной сети. Устройство содержит связанные между...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002716311
Дата охранного документа: 12.03.2020
02.04.2020
№220.018.12bb

Активный rc-фильтр нижних частот с одноэлементной перестройкой частоты полюса на дифференциальных и мультидифференциальном операционных усилителях

Изобретение относится к средствам ограничителей спектра, включаемых на входе аналого-цифровых преобразователей различного назначения. Технический результат заключается в обеспечении условий, при которых при перестройке частоты среза коэффициент передачи ФНЧ на нулевой частоте остается без...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002718210
Дата охранного документа: 31.03.2020
02.04.2020
№220.018.12c9

Устройство объединения инфракрасных изображений

Изобретение относится к области вычислительной техники. Технический результат заключается в повышении скорости принятия решения и уменьшении вычислительных затрат за счёт формирования комбинированных данных из пары изображений, фиксируемых в инфракрасном диапазоне. Технический результат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002718211
Дата охранного документа: 31.03.2020
Showing 1-10 of 10 items.
20.01.2013
№216.012.1c35

Установка для очистки сточных вод от загрязнений

Изобретение относится к области обработки сточных вод. Исходную сточную воду по трубопроводу 9 подают в аноксидную зону 2 аэротенка нитрификатора-денитрификатора 1. В аэротенк 1 также с помощью эрлифтов 8 по трубопроводу 7 поступает циркулирующая нитратосодержащая жидкость и возвратный активный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472715
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1c39

Способ повышения эффективности аэробной очистки сточных вод

Изобретение может быть использовано при биологической и физико-химической очистке сточных вод или в области промышленного водоснабжения. Для осуществления способа проводят аэрацию, сорбцию и окисление загрязнений в исходных сточных водах на загрузочном материале. В качестве загрузочного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472719
Дата охранного документа: 20.01.2013
10.04.2013
№216.012.32ee

Способ очистки высококонцентрированных пав-содержащих сточных вод

Изобретение относится к очистке сточных вод от поверхностно-активных веществ (ПАВ) и может быть использовано для очистки сточных вод предприятий легкой промышленности и бытовой химии. Способ включает введение реагентов и минеральной добавки, смешение и разделение смеси на твердые и жидкую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478581
Дата охранного документа: 10.04.2013
20.04.2014
№216.012.ba60

Способ аэрации воды

Изобретение относится к очистке сточных вод и может быть использовано при биологической очистке сточных вод в аэраторах. Способ аэрации воды включает подачу газа через трубопровод в аэрационное устройство, например в аэротенк, его диспергирование, при этом в качестве аэратора используют туф с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513440
Дата охранного документа: 20.04.2014
04.04.2018
№218.016.3009

Керамический аэратор

Изобретение относится к обработке природных и сточных вод воздухом. Керамический аэратор содержит цельнокерамический пустотелый корпус 1 со стенками из монофракций керамических порошков с центральным отверстием 2 и винтовой нарезкой 3 в корпусе 1, входной штуцер 4 и подводящий трубопровод 5...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002645141
Дата охранного документа: 15.02.2018
01.11.2018
№218.016.98bb

Способ сорбционной очистки вод от аммонийного азота предприятий рыборазведения

Изобретение может быть использовано в химической промышленности и водоочистке. Сорбционную очистку вод от аммонийного азота предприятий рыборазведения осуществляют при подаче сорбента, перемешивании и отделении твердой фазы. В качестве сорбента используют химически или термически активированную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002671329
Дата охранного документа: 30.10.2018
20.12.2018
№218.016.a91b

Способ очистки сточных вод фабрик первичной обработки шерсти

Изобретение может быть использовано для очистки сточных вод на фабриках первичной обработки шерсти. Для осуществления способа проводят электролиз в поле постоянного тока, нейтрализацию щелочным реагентом с аэрацией, отстаивание в тонком слое, сорбцию и повторное использование очищенных сточных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002675556
Дата охранного документа: 19.12.2018
23.02.2019
№219.016.c6eb

Способ повышения эффективности работы фильтра биологической очистки сточных вод

Изобретение относится к технике очистки сточных вод и может быть использовано при биологической очистке сточных вод в аэротенках с активным илом. Способ повышения эффективности работы фильтра биологической очистки сточных вод включает регулирование интенсивности освещения. Непосредственно в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002680511
Дата охранного документа: 21.02.2019
26.04.2020
№220.018.1a3c

Модифицированный погружной вращающийся биофильтр для очистки сточных вод от загрязнений

Изобретение относится к погружным вращающимся биофильтрам и может применяться для очистки хозяйственно-бытовых сточных вод и аналогичных им по составу загрязнений от малых населенных пунктов и отдельно расположенных объектов (дома отдыха, коттеджи и отдельно стоящие промышленные предприятия и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002720150
Дата охранного документа: 24.04.2020
15.07.2020
№220.018.32a6

Способ утилизации бесподстилочного навоза в биоорганическое удобрение

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при подготовке отходов влажностью более 86% в виде удобрений для орошения или прямого внесения в почву для сельскохозяйственных угодий. Способ утилизации бесподстилочного навоза в биоорганическое удобрение включает обработку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002726309
Дата охранного документа: 13.07.2020
+ добавить свой РИД