СПОСОБ ОЧИСТКИ МАЛОМУТНЫХ ЦВЕТНЫХ ВОД Российский патент 2005 года по МПК C02F9/04 C02F9/04 C02F1/50 C02F1/52 

Изобретение относится к способам очистки поверхностных водоисточников и может быть использовано в области централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения, в частности, при очистке маломутных цветных вод.

Известен способ очистки маломутной цветной воды, включающий ее первичное и вторичное обеззараживание хлорсодержащим реагентом, коагулирование и осветление путем предварительного отстаивания и последующего фильтрования через слой загрузки. При этом первичное обеззараживание осуществляют перед подачей скоагулированной воды на отстаивание, а вторичное - после фильтрования перед поступлением воды в резервуар чистой воды [1].

Известный способ является малоэффективным, в особенности при очистке маломутных цветных вод в зимний период, когда процесс коагуляции в объеме протекает весьма вяло, образующиеся хлопья характеризуются незначительной гидравлической крупностью, плохо осаждаются и в основной массе выносятся на фильтрование, ухудшая тем самым технико-экономические показатели этого процесса.

Кроме того, данный способ связан со значительным расходом хлорсодержащего реагента, и, как следствие этого, приводит к возникновению жестко нормируемых в очищенной воде больших количеств обладающих канцерогенными свойствами хлорорганичеких соединений, например хлороформа.

Помимо указанного, при сильной бактериальной и вирусологической загрязненности очищаемой воды, известный способ, где обеззараживающим агентом является хлорсодержащий реагент, не является достаточно надежным, так как не во всех случаях обеспечивает возможность получения воды, безопасной в эпидемиологическом отношении.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ очистки маломутной цветной воды, включающий первичное и вторичное обеззараживание хлорсодержащим реагентом, коагулирование и фильтрование в две ступени, на первой из которых воду пропускают через слой загрузки в восходящем направлении, а на второй - в нисходящем. При этом первичное обеззараживание осуществляют перед подачей скоагулированной воды на первую ступень фильтрования, а вторичное - перед поступлением воды в резервуар чистой воды [2].

Этот способ по сравнению с рассмотренным выше обеспечивает существенное повышение степени осветления воды на первой ступени, так как процесс коагуляции в данном случае происходит не в объеме, а непосредственно в фильтрующей загрузке, т.е. в режиме контактной коагуляции, что способствует более глубокому отделению в ней скоагулированных загрязнений.

Вместе с тем и данный способ, так же как и рассмотренный выше, обладает рядом недостатков; значительным расходом хлорсодержащих реагентов, возникновением больших количеств хлорорганических соединений, невысокой надежностью в эпидемиологическом отношении.

Целью предлагаемого изобретения является разработка такого способа очистки маломутных цветных вод, при котором надежно достигалась бы степень очистки, соответствующая современным требованиям.

Поставленная цель достигается согласно изобретению тем, что при первичном и вторичном обеззараживании маломутной цветной воды, ее коагулировании и фильтровании в две ступени, на первой из которых воду пропускают через слой загрузки в восходящем направлении, а на второй - в нисходящем, на первой ступени фильтрования слой загрузки поддерживают в псевдоожиженном состоянии, а первичное обеззараживание осуществляют на стадии между первой и второй ступенями фильтрования.

Предпочтительно, чтобы способ очистки маломутной цветной воды по п.1 отличался тем, что первичное обеззараживание воды осуществляли ее ультрафиолетовым облучением.

Пример.

Приготавливают пробу воды со следующими показателями: мутность - 2,6 мг/л, цветность - 136 град., окисляемость - 16,2 мг O₂/л, общие колиформные бактерии (ОКБ) - 460 КОЕ/100 мл, термотолерантные колиформные бактерии (ТТКБ) - 210 КОЕ/100 мл, колифаги - 13 БОЕ/100 мл.

Проводят пробную коагуляцию и пробное хлорирование с целью определить необходимые дозы коагулянта и хлорсодержащего реагента, позволяющих получать воду, соответствующую выбранным критериям качества: мутность - не более 1,0 мг/л, цветность - не более 10 град., окисляемость - не более 5 мг O₂/л, величины ОКБ, ТТКБ, колифагов - отсутствие в 100 мл, содержание хлороформа - не более 0,06 мг/л, величина остаточного связанного хлора в очищенной воде - 0,8-1,2 мг/л.

Очистку указанной воды осуществляют путем фильтрования через колонки, каждая из которых загружена слоем фильтрующей загрузки на высоту 0,8 м.

Проводят 4 серии опытов.

1-я серия - в очищенную воду вводят первичную дозу хлора, затем необходимую дозу коагулянта, последовательно фильтруют через спои загрузки: в первой колонке в восходящем направлении, во второй - в нисходящем, после чего в очищенную воду вводят вторичную дозу хлора;

2-я серия - отличается от 1-й тем, что первичную дозу хлора вводят на стадии между первичной и вторичной ступенями фильтрования;

3-я серия опытов - отличается от 2-й тем, что слой загрузки в первой колонке поддерживают в псевдоожиженном состоянии;

4-я серия - отличается от 3-й тем, что первичное обеззараживание осуществляют не введением первичной дозы хлора, а ультрафиолетовым облучением воды.

ТаблицаСерия опытовДозы реагентовКачество очищенной водыКоагулянт, мг/л (по Al₂O₃)Дозы хлора, мг/лмутность, мг/лцветность, град.окисляе-мость, мг О₂/лостаточный хлор (связанный), мг/лхлороформ, мг/лОКБ, КОЕ/100 млТТКБ, КОЕ/100 млКолифаги, БОЕ/100 млпервичнаявторичная1-я1261.30,684,21,10,110отсутствиеотсутствие0-22-я1541,50,574,11,10,095отсутствиеотсутствие0-23-я1541,40,674,21,080,088отсутствиеотсутствие0-24-я15ультрафиолет3,20,674,21,10,042отсутствиеотсутствиеотсутствие

Результаты проведения опытов сведены в таблицу, из которой следует:

- при правильно подобранных дозах реагентов (коагулянта и хлора) во всех сериях опытов обеспечивается возможность получения очищенной воды, соответствующей выбранным критериям качества по таким показателям, как величины: мутности, цветности, окисляемости, остаточного хлора (связанного), числа ОКБ, ТТКБ;

- возможность получения воды, полностью соответствующей выбранным критериям качества, в том числе и по показателям: величины хлороформа и колифаги, достигалась только при реализации 4-й серии опытов; одновременно количество введенного хлора в 4-й серии опытов снижалось по сравнению с 1-й, 2-й и 3-й сериями соответственно в 2,3 раза, 1,7 раза, 1,7 раза.

Таким образом, преимуществом заявленного способа перед известным является его высокая надежность и эффективность при решении вопросов, связанных с получением воды из маломутных цветных поверхностных водоисточников, по качеству полностью соответствующей современным требованиям.

Одновременно заявленный способ позволяет существенно снизить необходимый для процесса очистки маломутных цветных вод расход токсичного хлорсодержащего реагента.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №656972, кл. С 02 В 1/18, 1977 г.

2. «Водоснабжение Санкт-Петербурга», Коллектив авторов, С.-Петербург, изд. «Новый журнал», 2003, с.471-472 (прототип).

Изобретение относится к способам очистки поверхностных водоисточников и может быть использовано в области централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения, в частности, при очистке маломутных цветных вод. Способ включает первичное и вторичное обеззараживание маломутной цветной воды, ее коагулирование и фильтрование в две ступени, на первой из которых воду пропускают через слой загрузки в восходящем направлении, а на второй - в нисходящем, причем на первой ступени фильтрования слой загрузки поддерживают в псевдоожиженном состоянии, а первичное обеззараживание осуществляют между первой и второй ступенями фильтрования. Изобретение обеспечивает качество очистки, соответствующее современным требованиям, и позволяет существенно снизить расход хлорсодержащих реагентов. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ очистки маломутной цветной воды, включающий ее первичное и вторичное обеззараживание, коагулирование и фильтрование в две ступени, на первой из которых воду пропускают через слой загрузки в восходящем направлении, а на второй - в нисходящем, и коагулирование перед первой ступенью фильтрования, отличающийся тем, что на первой ступени фильтрования слой загрузки поддерживают в псевдоожиженном состоянии, а первичное обеззараживание осуществляют на стадии между первой и второй ступенями фильтрования.2. Способ очистки маломутной цветной воды по п.1, отличающийся тем, что первичное обеззараживание воды осуществляется ее ультрафиолетовым облучением.