СПОСОБ БИОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД Российский патент 2004 года по МПК C02F3/00 C02F1/28 

Изобретение относится к области химии, а именно к способам очистки бытовых и промышленных сточных вод.

Биологические методы очистки сточных вод благодаря их экологичности и экономичности активно развиваются и внедряются в народное хозяйство.

Однако в процессе их практической деятельности имеется ряд слабых мест и недостатков, что приводит особенно в весенние и в осенние паводки, а также в случае “залповых выбросов” сточных вод с предприятий при нарушении их технологического режима к ее недостаточной качественной очистке. Недостаточно очищенная сточная вода, попадая через грунтовые воды в питьевые колодцы и водозаборы, может вызвать такие инфекционные и эпидемические заболевания как дизентерию, гельминтоз, брюшной тиф, туляремию, полиомиелит, инфекционный гепатит, сальмонеллез, холеру и другие.

В настоящее время для улучшения качества очищенной сточной воды известны следующие методы доочистки:

отстаивание в естественных условиях на полях орошения и на полях фильтрации;

отстаивание в естественных условиях в биологических прудах с каскадом прудов в 3-5 ступеней, через которые медленно протекает для доотчистки сточная вода (Родионов А.И. Биохимические методы очистки сточных вод: конспект лекций. - М.: МХТИ им. Д.И. Менделеева, 1978. - 48 с.).

Указанные методы осуществляются длительное время и требуют больших земельных участков и затрат на их строительство и обслуживание.

Адсорбционные методы, которые в искусственных условиях значительно ускоряют доочистку сточной воды с помощью таких адсорбентов, как различные глины, песок, силикагель, алюмогель и другие. (Жуков А.И., Мангайт И.Л., Родзиллер И.Д. методы очистки производственных сточных вод. - М.: Стройиздат, 1977. - 204 с.).

Однако адсорбенты малоэффективны, быстро загрязняются, замена их и регенерация очень трудоемки и энергоемки, а силикагель и алюмогель сравнительно быстро разлагаются и выходят из строя.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является адсорбционный метод доочистки сточных вод активированным углем.

В стандартный аппарат адсорбер с 5 сетчатыми контактными тарелками, на которых располагается насадка с активированным углем высотой в 1,2 м, сверху поступает вода на доотчистку, пройдя последовательно 5 контактных тарелок, вода снизу адсорбера выходит (Луценко Г.Н., Цветаева А.И., Свердлов И.Ш. Физико-химическая очистка городских сточных вод. - М.: Стройиздат, 1984. - 88 с.).

Указанный адсорбент имеет слабую механическую прочность и слабые каталитические и адсорбционные свойства. При работе с ним его пыль вредна для легких человека, пожаро- и взрывоопасна. Вода после очистки выходит затемненная угольной пылью.

Поставлена задача повышения степени очистки сточной воды, улучшение ее цветности и запаха.

Поставленная задача осуществляется предварительной биохимической очисткой сточной воды, с последующей доочисткой адсорбцией в адсорбере с использованием микросферического синтетического адсорбента оффретита, содержащего кристаллы цеолита с вкрапленными в кристаллическую решетку редкоземельными элементами - празеодима и неодима.

На фиг.1 представлен стандартный вертикальный цилиндрический адсорбер 1, содержащий четыре ситчатые контактные тарелки 2, насадки 3 высотой 27,5 см, трубопровод 4 для подачи сточной воды в двух направлениях 5, кольцевой коллектор 6 с шестью регулируемыми центробежными распылительными насадками 7.

Способ осуществляется следующим образом.

Крошку - отходы от производства микросферического синтетического адсорбента - катализатора офферетита, содержащего кристаллы цеолита, в кристаллическую решетку которого вкраплены редкоземельные элементы празеодим и неодим, укладывают насадкой 3, высотой в 27,5 см на первую, вторую, третью и четвертую ситчатые контактные тарелки 2 стандартного вертикального адсорбера 1.

Сточная вода на очистку подается в адсорбер 1 вверху, в трубопровод подачи сточной воды 4, которая распределяется в двух направлениях 5, поступая в кольцевой коллектор 6, с конструкторским параметром K₁=0,38-0,40, на котором монтируются шесть центробежных регулируемых распылительных насадок 7, позволяющих получить капли оптимального размера 400-800 мкм.

Конструкторский параметр

,

где n - количество распылительных насадок;

f_c - площадь поперечного сечения сопла одной распылительной насадки;

F_k - площадь поперечного сечения кольцевого коллектора (А.С. 816494 Сепаратор, авт. Смолин ВН, Морошкин М.Я., 22.07.77).

Предполагаемая конструкция кольцевого коллектора позволяет равномерно распределять напор воды по всем распылителям для равномерного смачивания и покрытия всей поверхности адсорбента, на первую, вторую, третью и четвертую контактные слитчатые тарелки 2, по которым вода после распылителей 7 последовательно самотеком сливается на контактные тарелки с адсорбентом и, выходя снизу адсорбера, используется на хозяйственные нужды.

При отсутствии распылителей в толще насадки 3, на контактных тарелках создаются отдельные протоки воды и большая часть поверхности адсорбента не работает, что наблюдается в существующих адсорберах.

Высокая эффективность адсорбционных свойств адсорбента, высота насадки в 27,5 см позволяют сократить объем и количество адсорбента, получить качественную воду для хозяйственных нужд, что видно из таблицы и графика зависимости цветности воды, очищенной в аэротенке: 1-без использования адсорбента офферетита; 2 - с использованием адсорбента оффорентита на фиг. 2.

Изобретение относится к области химии, а именно к способам очистки бытовых и промышленных сточных вод. Способ включает биохимическую очистку сточных вод с последующей доочисткой адсорбцией. Доочистку осуществляют в адсорбере с четырьмя контактными тарелками, на которые высотой 27,5 см уложена насадка, представляющая собой крошку-отход от производства микросферического синтетического адсорбента оффретита, содержащую кристаллы цеолита, в кристаллическую решетку которого вкраплены редкоземельные элементы - празеодим и неодим. При подаче в адсорбер воду распределяют в двух направлениях и подают в кольцевой коллектор с регулируемыми центробежными распылительными насадками, позволяющими получить капли оптимального размера 400-800 мкм. Технический эффект - повышение степени очистки сточной воды, улучшение ее цветности и запаха. 2 ил., 1 табл.

Способ биохимической очистки сточных вод с последующей доочисткой адсорбцией, отличающийся тем, что доочистку осуществляют в адсорбере с четырьмя контактными тарелками, на которые высотой 27,5 см уложена насадка, представляющая собой крошку-отход от производства микросферического синтетического адсорбента оффретита, содержащую кристаллы цеолита, в кристаллическую решетку которого вкраплены редкоземельные элементы празеодим и неодим, при этом при подаче в адсорбер воду распределяют в двух направлениях и подают в кольцевой коллектор с регулируемыми центробежными распылительными насадками, позволяющими получить капли оптимального размера 400-800 мкм.