УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ СУЛЬФИДОВ Российский патент 1997 года по МПК C02F1/46 

Изобретение относится к очистке сточных вод от сульфидов, в частности, предприятий кожевенной промышленности.

Известно устройство, в котором очистка воды от сероводорода производится отдувкой воздухом на насадочном контактном устройстве, связыванием в нерастворимый сульфид железа и переводом в осадок дополнительным коагулированием алюминием [1]
Однако для реализации данного устройства необходимо применение сжатого воздуха, использование постоянного электрического тока.

Известна установка для очистки сульфидсодержащих стоков. Эта установка включает сооружение для очистки данных стоков, состоящее из цилиндрической и конической частей, аэрационную систему, систему подачи кислоты, абсорбер [2]
Недостатками данной установки являются сложное аппаратурное исполнение, необходимость применения коррозионностойкого оборудования, большой расход кислоты и щелочи при обработке объема сточных вод.

Известна установка по очистке сточных вод от сульфидов и протеинов, содержащая дегазатор (сборная емкость), поглотитель, центрифугу, связанные технологическими трубопроводами [3]
Недостатком этой установки является сложность аппаратурного оформления. Для реализации очистки сточных вод на этой установке, как и на предыдущей, необходимо наличие реагентного хозяйства. Кроме того, эта установка предназначена для обработки небольших объемов концентрированных сточных вод. Для очистки малоконцентрированных сточных вод на этой установке необходимы значительное изменение общей компоновки и размеров аппаратов, решение вопросов автоматизации процесса, большой расход реагента.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство, в котором очищаемая жидкость проходит через вращающийся барабан, насыщаясь продуктами коррозии металла [4]
Недостатками конструкции являются необходимость применения постоянного электрического тока для растворения металла, введение в очищаемую воду хлоридов щелочных и щелочноземельных металлов. В случае загрязнения жидкости крупными механическими примесями они будут накапливаться в барабане, налипая на стружку и уменьшая поверхность контакта между жидкостью и корродируемым металлом, снижая эффективность очистки сточной воды.

С целью упрощения аппаратурного оформления и интенсификации очистки предлагается устройство для очистки сточных вод, содержащее вращающийся перфорированный барабан, погруженный в резервуар с проточной сточной водой на 0,4 своего диаметра.

Очищаемая жидкость может подаваться в резервуар насосом и самотеком, что удобно при эксплуатации.

При сопоставлении совокупности существенных признаков предлагаемого устройства со всеми известными техническими решениями можно сделать вывод, что оно является новым, так как не известно из уровня техники. Авторы и заявитель, определив уровень техники в данной области, считают, что устройство обладает изобретательским уровнем, так как предложенная совокупность признаков, а именно вращающийся перфорированный барабан, заполненный загрузкой, состоящей из гальванической пары, например из железной стружки и/или кокса и гравия, и погруженный в резервуар с проточной сточной водой, обеспечивает упрощение аппаратурного оформления и интенсификацию процесса очистки, выраженные в том, что очистка воды происходит непрерывно при контактировании загрузки с водой без электрического тока и это явным образом не следует из уровня техники.

На фиг. 1 приведена схема установки, общий вид; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1.

Устройство состоит из цилиндрического перфорированного барабана 1, резервуара 2, в который погружен барабан. К резервуару 2 подведены трубопроводы 3 для подачи очищаемой воды, 4 для отвода очищенной воды, 5 для удаления твердых частиц, просыпавшихся из барабана.

Резервуар 2 имеет уклоны для удаления твердых частиц и механических примесей. Вращение барабана осуществляется двигателем 6.

Аппарат работает следующим образом. Цилиндрический барабан 1 с загрузкой, состоящей из железной стружки и/или кокса и гравия, приводится во вращение. Очищаемая вода поступает в резервуар 2 по трубопроводу 3. Барабан заполнен загрузкой на 1/2 3/4 своего объема. При этом периодически часть загрузки находится над уровнем жидкости и насыщается воздухом, проникающим через отверстия в барабане, а часть погружена в жидкость. В процессе вращения барабана происходит трение стружки и/или кокса и гравия между собой. Поверхность металла постоянно обновляется, и происходит интенсивная коррозия его. При применении кокса процесс коррозии усиливается за счет электрохимического взаимодействия на границе углерод железо. Продукт коррозии ион Fe⁺⁺ адсорбируется коксом или гравием и взаимодействует с ионом S^2-, образуя труднорастворимое соединение. В процессе последующего контакта с воздухом происходит окисление серы в сульфиде железа до элементарной по реакции
2FeS+3/2 O₂__→ 2S+Fe₂O₃
Элементарная сера отлагается на поверхности загрузки и скалывается при вращении барабана вследствие трения частиц загрузки друг о друга и остается в воде в виде суспензии.

Обработанная вода по трубопроводу 4 отводится для удаления элементарной серы и непрореагировавшего сульфида железа.

FeS и элементарная сера удаляются из сточной воды любым известным методом, например коагуляцией с последующим отстаиванием.

Попадание крупных механических примесей на загрузку исключается, так как проникновение жидкости внутрь барабана возможно только через отверстия в нем.

Предлагаемое устройство компактно и может эксплуатироваться в любом удобном для производства месте.

Использование: для очистки сточных вод от сульфидов, в частности, на предприятиях кожевенной промышленности. Сущность изобретения: устройство для очистки сточных вод от сульфидов содержит вращающийся перфорированный барабан, погруженный в резервуар с проточной водой на 0,4 своего диаметра. Очистка сточных вод происходит на поверхности загрузки, представляющей собой смесь стружки и/или кокса и гравия. Барабан заполнен загрузкой на 1/2-3/4 своего объема. 2 ил.

Устройство для очистки воды от сульфидов, содержащее вращающийся барабан с загрузкой и резервуар, отличающееся тем, что барабан выполнен перфорированным и погружен в резервуар с проточной водой на 0,4 своего диаметра, а загрузка состоит из гальванической пары.