СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД Российский патент 1999 года по МПК C02F11/12 C02F9/00 

Изобретение относится к способу очистки сточных вод от тонкодисперсных взвешенных минеральных включений в процессе обогащения металлосодержащих песков россыпных месторождений. Изобретение может использоваться в горном деле и других отраслях промышленности.

Известен способ очистки сточных вод с помощью вращающегося вакуумного фильтра [1], где в качестве фильтрующей среды используется непрерывная матерчатая лента. Удаление твердых частиц из чана и очистка ленты производится непрерывно. Фильтрат содержит несколько сот частей на миллион твердых частиц и его необходимо рециркулировать на очистную установку. Отфильтрованный кек содержит 20 - 30% (по массе) твердых частиц.

Недостаток способа состоит в необходимости производить рециркуляцию фильтрата ввиду высокого содержания в нем взвешенных частиц и сброс очищенных сточных вод в водоемы возможен только после доведения чистоты стоков до предельно допустимых концентраций.

Известен способ очистки сточных вод с использованием осадительных резервуаров [2] . Поток сточной воды подается вертикально сверху вниз в первую секцию осадительного резервуара, где происходит выпадение в осадок хлопьев крупных взвешенных частиц и затем частично очищенная вода перетекает по наклонным трубам во вторую секцию, где происходит дополнительная очистка с выпадением в осадок взвешенных частиц, которые по мере накопления шлама на днище трубы, разгружаются самотеком.

Контактные осветлители с вертикальным потоком, иногда называемые реакторными осветлителями, позволяют повысить скорость осаждения за счет контакта мелких частиц исходного материала с крупными тяжелыми хлопьями. Однако осаждение частиц размером 10^-3 - 10^-6 мм требует использования химикалий, а в результате возрастает риск загрязнения окружающей среды.

Наиболее близким по своим существенным признакам к заявляемому известен способ концентрирования осадков сточных вод, описание которого приведено в [3].

Сущность способа заключается в прохождении осадков через проницаемые для воды перегородки и концентрировании осадков в поле центробежных сил, при этом перегородки деформируют газовыми (воздушными) потоками с чередующимися по периметру перегородки зонами разрежения и давления.

Недостаток способа заключается в том, что обеспечивается концентрирование осадков с тонкодиспергированными взвешенными включениями, чем обеспечивается осветление сточных вод, но не производится очистка до концентраций, обеспечивающих условия для безреагентного сброса сточных вод в открытые водоемы. Авторы рекомендуют активно использовать способ при переходе от биологической очистки с активным илом к микробной очистке селекционированными бактериями, которые не подвергаются седиментации в центробежном поле сил, а тем более в гравитационном.

Цель настоящего изобретения состоит в повышении эффективности процесса и экологической безопасности способа.

Указанная цель достигается тем, что в заявляемом способе очистки сточных вод, включающем накопление дренажно-сточных вод, фильтрацию и концентрирование илов, сбор и отвод сгущенных илов, очистку производят в процессе испарения воды с поверхности вертикальных эластичных капиллярных элементов, по которым вода поднимается из накопительной емкости дренажно-сточных вод в зону испарения, куда подается подогретый воздух, при этом сгущенные илы стекают на днище накопителя и отводятся для утилизации, а очистка вертикальных эластичных капиллярных элементов от осевших на их поверхности илов производится за счет их колебательных движений, достигаемых изменением направления движения потока подогретого воздуха в зону испарения, откуда влагонасыщенный воздух (пар) сбрасывается в открытую атмосферу или подается на конденсацию. Эффект использования для испарения воды вертикальных эластичных капиллярных элементов с одновременным исполнением функции сгущения и отделения илистой фракции сточно-дренажных вод и в результате получения практически чистых вод, делает возможным использовать кондиционированные дренажные воды в технологическом водообороте, значительно снизить потребление чистых вод и оградить от загрязнения сточными водами объекты окружающей природной среды при разработке россыпных месторождений - открытые и подземные источники.

Способ очистки сточных вод изображен на чертежах.

На фиг. 1 - общий вид схемы способа очистки; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Способ включает вертикальные эластичные капиллярные элементы 1, зону испарения 2, выпуск илов 3, регулятор направления воздушного потока 4, подогретый воздух (струи входящего воздушного потока) 5, нагнетатель воздуха 6, приемник дренажно-сточных вод 7, выпуск влагонасыщенного воздуха 8, накопительную емкость дренажно-сточных вод 9, осадок илов 10, лоток отвода илов 11, днище накопителя 12.

Порядок реализации способа очистки сточных вод включает использование вертикальных эластичных капиллярных элементов испарителей 1, по которым фильтрационно очищенная вода поднимается из зоны накопительной емкости дренажно-сточных вод 9 в зону испарения 2, где происходит влагонасыщение струй входящего воздушного потока воздуха 5, подаваемого в зону испарения 2 нагнетателем воздуха 6, при этом подача дренажно-сточных вод 7 производится постоянно по мере расходования воды на испарение. Струя влагонасыщенного потока воздуха (пара) 8 выбрасывается в открытую атмосферу или подается на конденсацию. По мере накопления на днище 12 слоя осадка илов 10 илы выпускаются через выпуск 2 в лоток отвода илов 11 для последующего складирования. Вертикальные эластичные капиллярные элементы 1 крепятся в верхней части к ложному потолку зоны испарения 2 и свободно свисают ниже уровня воды в накопительной емкости дренажно-сточных вод 9. Очистка вертикальных эластичных капиллярных элементов 1 от осевших на их поверхности частиц илов производится за счет их колебательных движений, достигаемых изменением направления потока подогретого воздуха регулятором направления воздушного потока 4.

Отличительная особенность предлагаемого способа очистки сточных вод и его преимущества заключаются в следующем. В процессе очистки не используются химические вещества, которые в процессе технологического преобразования могут представлять опасность для окружающей среды, очистка сточных вод через испарение - процесс, наиболее близкий к природному, вода, получаемая в процессе очистки, пригодна для хозяйственно-бытовых нужд.

Источники информации
1. П. Бертокс, Д. Радд. Стратегия защиты окружающей среды от загрязнений. - М.: Мир, 1980, с. 396.

2. П. Бертокс, Д. Радд. Стратегия защиты окружающей среды от загрязнений. - М.: Мир, 1980, с. 406 - 407.

3. А.С. N 1738761 Способ концентрирования осадков сточных вод и устройство для его осуществления. БИ N 21, 07.06.92.

Изобретение относится к способам очистки сточных вод от тонкодисперсных взвешенных минеральных включений в процессе обогащения металлосодержащих песков россыпных месторождений и может быть использовано в горном деле и других отраслях промышленности. Способ включает очистку дренажно-сточных вод в установке с использованием вертикальных эластичных капиллярных элементов испарителей, зоны испарения, в которой также предусмотрены выпуск илов, регулятор направления воздушного потока, струй входящего воздушного потока, нагнетатель воздуха, приемник дренажно-сточных вод, выпуск влагонасыщенного воздуха, накопительную емкость дренажно-сточных вод, осадок илов, лоток отвода илов, днище накопителя. Способ позволяет повысить эффективность очистки вод и экологической безопасности технологии. 2 ил.

Способ очистки сточных вод, включающий накопление дренажно-сточных вод, фильтрацию и концентрирование илов, сбор и отвод сгущенных илов, отличающийся тем, что очистку производят в процессе испарения воды с поверхности вертикальных эластичных капиллярных элементов, по которым вода поднимается из накопительной емкости дренажно-сточных вод в зону испарения, куда подается подогретый воздух, при этом сгущенные илы стекают на днище накопителя и отводятся для утилизации, а очистка вертикальных эластичных капиллярных элементов от осевших на их поверхности илов производится за счет их колебательных движений, достигаемых изменением направления движения потока подогретого воздуха в зону испарения, откуда влагонасыщенный воздух (пар) сбрасывается в открытую атмосферу или подается на конденсацию.