СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД Российский патент 1994 года по МПК C02F9/00 C02F1/72 

Изобретение относится к очистке сточных вод и может найти применение при очистке бытовых и промышленных стоков.

Известен способ очистки сточных вод, включающий отстаивание, аэрирование воздухом и фильтрование через пористую загрузку с периодической ее промывкой. Аэрирование и фильтрование по данному способу осуществляют одновременно, при этом подачу сточных вод и воздуха осуществляют в противотоке. Воздух подают в количестве, обеспечивающем содержание растворенного кислорода в фильтрате 0,5-2,0 мг/л [1] .

Однако данный способ имеет низкий эффект очистки. Так как аэрация и фильтрование осуществляются одновременно (зона аэрации и фильтрования совмещены) происходит вынос биомассы в пористую загрузку зоны фильтрования, что ухудшает процесс очистки путем фильтрования, вследствие биологического обрастания пористого материала и возникновения вторичного загрязнения. Использование в зоне фильтрования крупной фракции (3-10 мм), что и в зоне аэрации так же снижает эффект очистки вследствие проскока части загрязнений через крупные поры фильтрующий загрузки.

Наиболее близким является способ, сущность которого заключается в фильтровании сточной воды снизу вверх на первой ступени и фильтровании воды сверху вниз на второй ступени при введении воздуха в нижнюю часть фильтрующей загрузки [2] . Недостатком данного способа является низкий эффект очистки от растворенных загрязнений (БПК, СПАВ, нефтепродуктов, фенолов и др. ). Низкий эффект очистки объясняется тем, что на первой и второй ступенях происходит простое фильтрование через пористую загрузку без окисления растворенных загрязнений. На второй ступени производится только насыщение сточной воды воздухом. Биохимические процессы (с помощью микроорганизмов) окисления растворенных загрязнений на обеих ступенях отсутствуют, что снижает эффект очистки сточных вод от БПК, СПАВ, нефтепродуктов, фенола и др.

Целью изобретения является повышение степени очистки. Поставленная цель достигается тем, что сточные воды подвергают аэрированию воздухом и двухступенчатому фильтрованию через пористую загрузку с подачей воды снизу вверх на первой ступени и сверху вниз на второй ступени. При этом аэрирование осуществляют на первой ступени, а на второй вводят окислитель в нижнюю часть пористой фильтрующей загрузки в количестве 4-7 мг/л, причем диаметр пористой загрузки составляет 0,63-1 мм.

Благодаpя аэрации и двухступенчатому фильтрованию, а также в воду окислителя в нижнюю часть загрузки на второй ступени фильтрования не происходит обрастания фильтрующей загрузки и таким образом не возникают вторичные загрязнения. При вводе окислителя происходит минерализация органических веществ, которые в этом состоянии хорошо задерживаются пористой мелкозернистой загрузкой. В качестве окислителя можно использовать озон, пероксид водорода, хлор.

П р и м е р 1. На двух колонках диаметром 50 мм моделировали процесс очистки по предлагаемому способу. Первая колонка, загруженная на высоту 1 м керамзитом с диаметром 3-10 мм, представляет собой первую ступень фильтрации. Воздух подают вниз керамзитовой загрузки. Вторая колонка, загруженная на высоту 0,5 м цеолитовым песком с диаметром зерен 0,63-1 мм, представляет собой вторую ступень фильтрования. Окислитель (озон) вводят в нижнюю часть второй ступени фильтрования в количестве 5-6 мг/л. Фильтрование на первой колонке осуществляют снизу вверх, а на второй колонке сверху вниз. Скорость фильтрации и интенсивность подачи воздуха в зону фильтрования в обоих случаях составляет 3 м/ч, 3 м³/м³ воды соответственно. Сточная вода имела следующий состав: БПК₅ 120 мг/л, ХПК 350 мг/л и взвешенных веществ 192 мг/л.

Данные эксперимента представлены в табл. 1.

Как видно из табл. 1, эффект очистки по предлагаемому способу в сравнении с известным способом больше по БПК₅ на 13,5% , ХПК на 20,7% и взвешенным веществам 16,6% .

На степень очистки большое влияние оказывает количество вводимого окислителя и размер зерен загрузки. Оценка влияния количества окислителя и размера зерен загрузки на степень очистки приведена в табл. 2.

Результаты эксперимента показывают (см. табл. 2), что наибольший эффект очистки по БПК₅ и взвешенным веществам достигается при размере зерен пористой загрузки 0,5-0,63 мм и количестве вводимого окислителя > 4 мг/л. Однако при этом размере зерен загрузки фильтр нужно выключить на регенерацию (промывку) через 13 ч.

Как видно наилучший эффект очистки по БПК₅ и взвешенным веществом достигается при размере зерен 0,63-1 мм и количестве вводимого окислителя 4-7 мг/л. Продолжительность фильтрования по предельным потерям напора составила 26 ч. При количестве вводимого окислителя < 4 мг/л не все количество органических веществ переводится в минеральные загрязнения, которые хорошо задерживаются пористой мелкозернистой загрузкой в зоне фильтрования. Вводить окислитель в количестве > 7 мг/л экономически не выгодно, так как возрастает его расход, а эффект очистки остается тот же самый. Увеличение диаметра пористой загрузки до 1-1,5 мм хотя и увеличивает длительность фильтра-цикла до 35 ч, однако при этом снижается эффект очистки по БПК₅ и взвешенным веществам.

П р и м е р 2. Бытовую сточную воду после отстаивания, имеющую БПК₅ 120 мг/л, ХПК 350 мг/л и взвешенных веществ 192 мг/л, подвергают последовательному двухступенчатому фильтрованию со скоростью 3 м/ч. На первой ступени воду подают снизу вверх через керамзитовую пористую загрузку с диаметром зерен 3-10 мм и высотой 2 м. Вторая ступень фильтрования состоит из цеолитового песка с диаметром зерен 0,63-1 мм и высотой 1 м. Внизу первой ступени в поддерживающем слое размещены распредсистемы подачи воды и воздуха. Воздух подают с расходом 3 м³/м³ воды. После прохождения первой ступени вода переливается в разделительный канал и затем поступает на вторую ступень фильтрации. После первой ступени в очищенной сточной воде сдержалось БПК₅ 10 мг/л, ХПК 100 мг/л и взвешенных веществ 11 мг/л. Фильтруясь сверху вниз на второй ступени фильтрации, сточная вода дополнительно очищалась за счет ввода окислителя и фильтрования через мелкозернистую цеолитовую загрузку (0,63-1 мм). Вниз второй ступени фильтрования через специальную распредсистему подают водный раствор озона с концентрацией 5 мг/л. После зоны фильтрования очищенная сточная вода имеет БПК₅ 3 мг/л, ХПК 45 и взвешенных веществ 4 мг/л. Водовоздушную промывку пористой загрузки осуществляют один раз в два дня.

Использование предлагаемого способа очистки сточных вод позволяет увеличить степень очистки по сравнению с известным способом в 1,3 раза. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 1000422, кл. С 02 F 9/00, 1983.

2. Луценко Г. Н. и Савина В. А. Новое направление в развитии процессов биофильтрования сточных вод. Обзорная информация. М. : ЦБНТИ Минтилкомхоза РСФРС, 1988. - ОС. , или - (водоснабжение и канализация, ISSN 0135-6399, вып. ).

Использование: очистка бытовых и промышленных стоков. Сущность изобретения: сточные воды подвергают аэрированию воздухом и последовательному двухступенчатому фильтрованию через пористую загрузку. Аэрирование осуществляют на первой ступени при подаче воды снизу вверх. На второй ступени в нижнюю часть пористой фильтрующей загрузки вводят окислитель в количетсве 4 - 7 мг/л. Диаметр пористой загрузки составляет 0,63 - 1 мм. Степень очистки при БПК₅-ХПК 83% по взвешенным 93% . 2 табл. 9402,0 5048492,0298 СТАНЦИЯ ОЧИСТКИ И ОПРЕСНЕНИЯ ВОДЫ. Использование: изобретение направлено на увеличение продолжительности фильтроцикла станции, а также на повышение ее производительности и улучшение качества воды. Сущность изобретения: в станцию введены четырехходовой кран 12, циркуляционный насос 11, расходомер 13 с клапаном 14, включенные в систему фильтров 5 - 7 вместе с электромагнитными клапанами 8 - 10, устройство регулирования солесодержания (У), имеющее бак 26, распределительный клапан 26 с регулятором давления, регулирующий клапан 28 и два трехходовых крана 29 и 30. Кроме того, станция имеет датчики 3 и 4, 31 мутномера и солесодержания исходной и выдаваемой воды соответственно, а также дозатор консерванта с насосом 32 и бачком 33. Исходная вода (В) насосом 2 подается на батарею ультрафильтров 5 - 7 с полыми волокнами, далее через электромагнитные клапаны 8 - 9 и стерилизующее устройство 15 поступает на I ступень обратноосмотического аппарата IA, а из него либо в сорбционный фильтр 16, либо через Y во II ступень обратноосмотического аппарата IIA. В зависимости от солесодержания (В) в фильтрат IIA добавляют либо фильтрат IA, либо концентрат (IIA), либо очищенную (В), выдерживая заданную концентрацию солей в выдаваемой потребителю воде. 3 ил.

СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД путем аэрирования и последовательного двухступенчатого фильтрования через пористую загрузку с подачей воды снизу вверх на первой ступени и сверху вниз на второй ступени, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки, аэрирование осуществляют на первой ступени фильтрования, а на второй ступени в нижнюю часть пористой загрузки вводят окислитель в количестве 4 - 7 мг/л, причем диаметр пористой загрузки составляет 0,63 - 1 мм.