СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД Российский патент 1997 года по МПК C02F1/52 

Изобретение относится к области очистки сточных вод флокуляцией и может быть использовано на очистных сооружениях предприятий машиностроительной промышленности.

Известен способ обработки природных вод путем обработки флокулянтами с последующим отделением образовавшегося осадка, причем флокулянты непрерывно вводят перед фильтрованием, а время отстаивания составляет 25-30 мин. (авт. свид. СССР N 833569, кл. 5 C 02 J, 1/56, 1981).

Недостатком данного способа является продолжительное время отстаивания осветленной воды, а также необходимость постоянного дозирования реагента в обрабатываемую воду. Кроме того, в предложенном способе применение высокой дозы реагента (флокулянта) 20-30 мг/л не приводит к резкому снижению остаточной мутности, которая составляет 8,1-8,9 мг/л.

Наиболее близким по технической сущности к достигаемому результату является способ очистки нефтесодержащих сточных вод, включающий обработку коагулянтом и флокулянтом, фильтрацию и отстаивание, причем флокулянт обрабатывают для его активации упругими колебаниями в режиме струйно-кавитационного поля при интенсивности колебаний 1,5 вт/см² в присутствии воздуха (авт. свид. СССР N 1399272, кл. 5 C 02 J, 1/52, 1988).

Недостатком данного способа является применение минерального коагулянта (сернокислого алюминия в дозе 25 мг/л), приводящего к возрастанию солесодержания в обрабатываемой воде, а также невысокая степень очистки по нефтепродуктам (82-89%).

Техническим результатом является повышение степени очистки воды и интенсификация процесса за счет увеличения грязеемкости загрузки фильтра.

Это достигается тем, что в способе очистки сточных вод, включающем обработку воды флокулянтом, фильтрацию через фильтрующую загрузку и отстаивание с целью повышения степени очистки воды и интенсификации процесса, фильтрующую загрузку обрабатывают предварительно активированным раствором флокулянта, затем осуществляют фильтрацию воды при соотношении высоты слоя загрузки к размеру ее зерен, равном 25-50 и с периодической воздушной вибрацией загрузки.

Предварительная обработка зернистой загрузки активированным раствором флокулянта ("Седипур-617", ВПК-402, "Престол") дает возможность максимально использовать флокулирующую способность развернутых структур реагентов, что ведет к повышению грязеемкости загрузки и степени очистки воды. Преимуществом процесса фильтрации с использованием активированного флокулянта по сравнению с прототипом является возможность интенсивного контакта примесей очищаемой воды, что положительно сказывается на процессе удаления загрязнений.

Соотношение 25-50 выбрано из расчета оптимальных размеров высоты слоя загрузки к размеру ее зерен, что позволяет обеспечить наивысшую степень очистки воды. При соотношении менее 25 резко уменьшается число контактов примесей с зернами загрузки и снижается степень очистки воды, а при соотношении более 50 возрастают потери напора в загрузке, что приводит к нарушению гидравлического режима сооружения и снижению степени очистки воды.

Вибрацию загрузки осуществляют с периодичностью (T) 1-30 суток, что обусловлено формированием и функционированием на поверхности зерен загрузки закрепленной пленки, состоящей из слоя мицелл флокулянта и сорбированных загрязнений, при этом вибрация с периодичностью менее 1 суток разрушает еще неполностью образованную пленку, а вибрация с периодичностью более 30 суток требует дополнительных расходов воздуха, так как происходит избыточное обрастание зерен загрузки пленкой.

Интенсивность колебаний (J) 0,2-1,4 вт/см² позволяет обеспечить оптимальный режим активации струйно-кавитационным полем неионогенного, аниноактивного и катионоактивного флокулянтов, который способствует максимальной степени разворачивания скрученных молекул полимеров, а, следовательно, наивысшей их флокулирующей активности и интенсификации процесса очистки.

Фильтрацию воды через загрузку при противоточной продувке ее воздухом с интенсивностью (Q) 1-3 m³/м²•ч, так как вибрация загрузки в указанном режиме обеспечивает с наименьшими энергическими затратами перемешивание и оттирание загрузки в процессе ее регенерации, при этом интенсивность менее 1 м³/м²•ч не обеспечивает перемешивания загрузки, а интенсивность более 3 м³/м²• ч экономически нецелесообразна, поскольку приводит к повышенным затратам энергии.

Способ осуществляется следующим образом: исходная сточная вода поступает на установку, содержащую фильтрующий элемент в виде зернистой загрузки, предварительно обработанной активированным раствором флокулянта (неионогенного, анионоактивного или катионоактивного). Контроль за процессом осуществляется по оценке примесей в исходной воде, а также в очищенной. Регенерация загрузки осуществляется путем ее вибрации воздухом в процессе продолжающейся фильтрации воды.

В таблице приведены примеры и показана зависимость очистки воды от вида флокулянта, соотношения, интенсивности колебаний и периодичности вибраций. Из приведенных примеров следует, что применение активированных флокулянтов в режиме струйно-кавитационного поля с интенсивностью 0,2-1,4 вт/см², соотношении 25-50 и периодичностью регенерации 1-30 суток приводит к повышению степени очистки на 13-29% Кроме того, время отстаивания воды сокращено в 2 раза по сравнению с прототипом (30 минут) и составляет 15 минут.

Следует отметить высокую эффективность способа при значительных концентрациях примесей в исходной воде.

Таким образом, предложенный способ по сравнению с известным позволяет повысить степень очистки до 96-98% а также интенсифицировать процесс очистки.

Использование: для очистки сточных вод флокуляцией. Сущность изобретения: способ очистки сточных вод включает обработку воды флокулянтом, фильтрацию через фильтрующую загрузку и отстаивание. Согласно изобретению фильтрующую загрузку предварительно обрабатывают активированным раствором флокулянта, затем осуществляют фильтрацию воды при соотношении высоты слоя загрузки к размеру зерен, равном 25-50 и с периодической воздушной вибрацией загрузки. 3 з.п. ф-лы. 1 табл.

1. Способ очистки сточных вод, включающий обработку воды флокулянтом, фильтрацию через фильтрующую загрузку и отстаивание, отличающийся тем, что фильтрующую загрузку обрабатывают предварительно активированным раствором флокулянта, затем осуществляют фильтрацию воды при соотношении высоты слоя загрузки к размеру зерен 25 50 и с периодической воздушной вибрацией загрузки. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что вибрацию проводят с периодичностью 1 30 сут. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что активацию флокулянта осуществляют в режиме струйно-кавитационного поля при интенсивности колебаний 0,2 1,4 Вт/см². 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что фильтрацию воды через загрузку ведут при противоточной продувке ее воздухом с интенсивностью 1,0 3,0 м³/м² • ч.