Могилевская государственный технический университет) Предложена конструкция биофильтра (БФ), в котором для дыхания микроорганизмов используются пузырьки кислорода, образующиеся при электролизе воды на аноде. <...> Приведены алгоритм и результаты сравнительных расчетов БФ и электробиофильтра (ЭБФ). <...> В существующих аппаратах и установках для биологической очистки сточных вод в аэробных условиях - биофильтрах и аэротенках - используется кислород воздуха для дыхания микроорганизмов активного ила или биопленки. <...> Однако скорость потребления микроорганизмами кислорода воздуха в этих установках невысокая, из-за чего уменьшается степень поглощения органических веществ, или для заданной степени очистки повышают размеры оборудования или необходимое число установок определенной мощности [1, 2]. <...> Значительно возрастает скорость окисления и интенсивность очистки сточных вод в так называемых окситенках - аппаратах для биологической очистки, в которых для дыхания микроорганизмов активного ила или биопленки подается технический кислород. <...> Однако в этом случае технологический процесс зависит от запасов технического кислорода, и эта зависимость существенно влияет на непрерывность и устойчивость работы окситенков. <...> Есть попытки использовать для дыхания микроорганизмов в установках для биологической очистки сточных вод кислород, образующийся при электролизе воды [3, 4]. <...> Однако при этом образуется смесь пузырьков кислорода и водорода, значительно снижающая окислительную способность процесса. <...> Разделение катода и анода токопроницаемой мембраной позволяет селективно использовать кислород для биоокисления сточной воды в зоне аэрации, а водород для флотации [5]. <...> Однако необходимость установки ионопроницаемой мембраны между анодом и катодом усложняет конструкцию аппарата и его эксплуатацию, связанную с очисткой, регенерацией или даже заменой мембраны. <...> В предлагаемой конструкции электробиофильтра по аналогии <...>
Математическое_моделирование_работы_биофильтра,_использующего_кислород_электролиза_воды..pdf
А.Б. Голованчиков
д-р техн. наук, проф.
И.В. Владимцева
д-р биол. наук, проф.
Ю.С. Гермашева
Л.В. Потапова
(Волгоградский
И.В. Могилевская
государственный
технический университет)
Предложена конструкция биофильтра (БФ), в котором для дыхания микроорганизмов используются пузырьки
кислорода, образующиеся при электролизе воды на аноде. Приведены алгоритм и результаты сравнительных
расчетов БФ и электробиофильтра (ЭБФ).
ТНе ЫоДЫег соп$(гисНоп и о$егей, м>Неге оху§еп ЪиЪЫев аге ихей/ог геврпаИоп о/ ткгоог^апитх. ТНехе ЬиЬЫев
аге /огтей м ргосезв о/ м>а(ег е1ес(го1ут оп (Не апойе. ТНе ЬиЪЫе иге йерепДх оп (Не (Нккпехх о/ е1ес(гоАе$. ТНеге
аге (Не ге$иШ о/ сотрагаИуе са1си1аЫот о/Ыо/Шег апА е1ес(гоЫо/Ы(ег.
В существующих аппаратах и установках для
биологической очистки сточных вод в аэробных условиях
- биофильтрах и аэротенках - используется
кислород воздуха для дыхания микроорганизмов активного
ила или биопленки. Однако скорость потребления
микроорганизмами кислорода воздуха в
этих установках невысокая, из-за чего уменьшается
степень поглощения органических веществ, или для
заданной степени очистки повышают размеры оборудования
или необходимое число установок определенной
мощности [1, 2].
Значительно возрастает скорость окисления и интенсивность
очистки сточных вод в так называемых
окситенках - аппаратах для биологической очистки,
в которых для дыхания микроорганизмов активного
ила или биопленки подается технический кислород.
Однако в этом случае технологический процесс зависит
от запасов технического кислорода, и эта зависимость
существенно влияет на непрерывность и
устойчивость работы окситенков.
Есть попытки использовать для дыхания микроорганизмов
в установках для биологической очистки
сточных вод кислород, образующийся при электролизе
воды [3, 4]. Однако при этом образуется смесь пузырьков
кислорода и водорода, значительно снижающая
окислительную способность процесса. Кроме того,
гремучая смесь кислорода и водорода, образующаяся
при электролизе воды, повышает требования к
вентиляции воздуха и охране труда обслуживающего
персонала. Разделение катода и анода токопроницаемой
мембраной позволяет селективно использовать
кислород для биоокисления сточной воды в зоне
аэрации, а водород для флотации [5].
Однако необходимость установки ионопроницаемой
мембраны между анодом и катодом усложняет
конструкцию аппарата и его эксплуатацию, связанную
с очисткой, регенерацией или даже заменой
мембраны.
В предлагаемой конструкции электробиофильтра
по аналогии с электрофлотацией и электрокоагуляцией
[6, 7] в качестве газовой фазы используются
пузырьки электролитических газов, при этом пузырьки
кислорода поднимаются вверх в зону активного
ила или биопленки с микроорганизмами, а пузырьки
водорода - вместе с очищенной водой уходят
вниз под электродную систему в отстойники второй
очереди.
Для селективного разделения пузырьков кислорода,
образующихся на аноде и водорода, образующихся
на катоде, их устанавливают в нижней
части аппарата (рис. 1), причем анод над катодом с
зазором 8.
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И ПРИБОРЫ Но 12. 2006 г. 47
ГЖЧЕСЖОЕ
МОДЕЛИРОВАНИЕ РА
БИОФИЛЬТРА,
ИСПОЛЬЗУЮЩЕГ О Щ/
ЭЛЕКТРОЛИЗА ВОДЫ
' Я 11111
Стр.1