УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ КАТАЛИТИЧЕСКИМ ОКИСЛЕНИЕМ Российский патент 2015 года по МПК C02F1/78 B01D69/02 C02F101/30 C02F103/04 

Описание патента на изобретение RU2572132C2

Изобретение относится к области очистки сточных вод, содержащих трудноокисляемые органические соединения, и может быть использовано для очистки природных и сточных вод.

Известна установка для очистки сточных вод, загрязненных органическим веществом (патент RU 2359919 от 27.06.2009). Установка содержит по меньшей мере один реакционный сосуд по меньшей мере с одним впуском указанных сточных вод, по меньшей мере с одним выпуском очищенных сточных вод, по меньшей мере с одним вентиляционным каналом и со средством введения по меньшей мере одного окисляющего газа. Реакционный сосуд содержит слой материала, способного катализировать реакцию окисления органического материала в указанных сточных водах и/или поглощать этот органический материал. Реакционный сосуд также содержит погружную мембрану устройства фильтрации, при этом средство введения по меньшей мере одного окисляющего газа и впуск сточных вод расположены на дне реакционного сосуда для введения окисляющего газа и сточных вод параллельными потоками в направлении слоя каталитического материала и затем в направлении мембраны устройства фильтрации.

Недостатком установки является недостаточная эффективность очистки воды, так как при параллельном движении газа и обрабатываемых сточных вод не происходит полного смешения сточных вод и окисляющего газа.

Известна установка для очистки сточных вод (патент RU 2278829 от 20.05.2005). Данная установка позволяет проводить окисление сточных вод пероксидом водорода с инжекцией озоно-кислородной смеси в присутствии катализатора. В качестве катализатора используют пористые керамические материалы на основе отходов металлургического производства в виде частиц размером 1,0-1,5 см с добавками активных компонентов в виде переходных металлов и их оксидов, а пероксид водорода и озон вводят при концентрациях 120 и 40 мг/л соответственно, при этом процесс очистки ведут при температуре 5-50°С в течение 20-40 мин. Недостатком установки является недостаточная эффективность очистки воды и значительный расход реагентов.

Наиболее близкой к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемому техническому результату является установка, предназначенная для очистки воды от растворенных органических веществ, которая может быть использована для очистки природных и сточных вод (патент RU 2502682 от 27.12.2013). Установка содержит сырьевую емкость, заполняемую очищаемой от загрязняемых примесей водой, в которую может добавляться растворенный гомогенный или диспергированный гетерогенный катализатор, соединенную по трубопроводу с эжектором и с сатуратором, соединенным с реактором, содержащим каталитически активные мембраны, линию ретентата для возврата в сырьевую емкость катализаторов и непрореагировавших веществ.

Недостатком установки являются большие энергозатраты, значительный расход озона, так как фильтрат отводится в сырьевую емкость, а также сложность регулирования процессов.

Задачей изобретения является создание установки для очистки воды каталитическим окислением с достижением следующего технического результата: уменьшение энергозатрат, уменьшение расхода озона, более гибкое регулирование процесса водоочистки.

Поставленная задача решается тем, что в установке для очистки воды, включающей в себя последовательно соединенные сырьевую емкость, заполняемую очищаемой от загрязняемых примесей водой, сатуратор, мембранный блок с каталитически активными мембранами, согласно изобретению в сатуратор встроены теплообменник, краны-газоотводчики, соединенные с деструктором остаточного озона; сатуратор при помощи трубопровода с насосом-дозатором напрямую соединен с сырьевой емкостью для обрабатываемой жидкости; всасывающий трубопровод насоса, обслуживающего эжектор, соединен с сатуратором, образуя замкнутый цикл; один выход мембранного блока соединен с входом сатуратора для подачи концентрата.

На чертеже представлена принципиальная технологическая схема установки для очистки воды каталитическим окислением.

Установка содержит сырьевую емкость 1, насос-дозатор 2, сатуратор 3, теплообменник 4, краны-газоотводчики 5 для регулирования объема жидкости в сатураторе 3, мембранный блок 6 с каталитически активными мембранами, насос 7 для подачи жидкости в эжектор, эжектор 8, генератор 9 озона, насос 10 для подачи жидкости в мембранный блок 6, емкость фильтрата 11, деструктор 12 остаточного озона.

Сырьевая емкость снабжена насосом-дозатором, подающим обрабатываемую воду для полного газонасыщения раствора в сатуратор. С помощью насоса-дозатора имеется возможность подавать растворенные катализаторы, тем самым ускоряя процессы химического окисления загрязняющих веществ и регулируя необходимое давление в сатураторе. В сатуратор встроены теплообменник для поддержания необходимой температуры жидкости, краны-газоотводчики на различной высоте для регулирования объема жидкости в сатураторе. В сатуратор подается с помощью эжектора озоно-кислородная смесь. Озоно-кислородная смесь вырабатывается в генераторе озона, который подключен к эжектору.

Из сатуратора выходят три трубопровода. Первый трубопровод подает жидкость с помощью насоса в эжектор, соединенный с генератором озона, а затем газожидкостную смесь направляет снова в сатуратор, за счет этого достигается более полное перемешивание газов-окислителей с обрабатываемой жидкостью, тем самым повышается скорость массообменных процессов, что способствует более эффективному использованию озона. Второй трубопровод с помощью насоса подает газонасыщенную реакционную смесь в мембранный блок с каталитически активными мембранами. Наличие насоса на втором трубопроводе позволяет регулировать гидродинамические и массообменные процессы в мембранном блоке. Третий трубопровод предназначен для опорожнения.

Из мембранного блока выходят два трубопровода: один подает концентрат в сатуратор, тем самым снижаются потери непрореагировавшего озона, содержащегося в концентрате, так как некоторый расход озона будет постоянно циркулировать в системе. Следовательно, для последующего цикла будет требоваться меньшее количество озона, что способствует снижению энергозатрат. Второй трубопровод подает фильтрат в емкость с очищенной водой.

Очистка трудноокисляемых сточных вод осуществляется следующим образом.

Обрабатываемая вода подается из сырьевой емкости 1 с помощью насоса-дозатора 2 в сатуратор 3 до определенного уровня и давления. После этого в сатуратор 3 подается с помощью насоса 7, генератора 9 озона и эжектора 8 озоно-кислородная смесь. Для поддержания определенного уровня жидкости в сатураторе используются краны-газоотводчики 5. Полученная в сатураторе 3 реакционная газонасыщенная смесь с помощью насоса 10 подается в мембранный блок 6, который является реактором окисления. Из мембранного блока 6 фильтрат подается в емкость 11, а концентрат - обратно в сатуратор 3. Температура реакционной смеси поддерживается на необходимом уровне с помощью теплообменника 4, помещенного в сатуратор 3. С помощью насоса-дозатора 2 имеется возможность подавать растворенные катализаторы. Отработанные газы отводятся через краны-газоотводчики 5, соединенные с деструктором остаточного озона 12.

К преимуществам данной установки можно отнести уменьшение энергозатрат, снижение расхода озона.

Похожие патенты RU2572132C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2015
  • Хангильдин Рустэм Ильдусович
  • Ибрагимов Ильдус Гамирович
  • Баландина Анна Геннадиевна
  • Мартяшева Валентина Анатольевна
  • Аминова Альфия Фатыховна
  • Шарафутдинова Гульнара Минигаяновна
  • Хангильдина Адиля Рустэмовна
RU2597387C1
Установка для очистки сточных, дренажных и надшламовых вод промышленных объектов и объектов размещения отходов производства и потребления 2020
  • Чернин Сергей Яковлевич
RU2736050C1
Способ очистки сточных, дренажных и надшламовых вод промышленных объектов и объектов размещения отходов производства и потребления 2020
  • Чернин Сергей Яковлевич
RU2740993C1
СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ 2012
  • Хангильдин Рустэм Ильдусович
  • Фаттахова Альфия Мухарямовна
  • Шарафутдинова Гульнара Минигаяновна
  • Кирсанова Анна Геннадьевна
  • Мартяшова Валентина Анатольевна
  • Абдрахимов Юнир Рахимович
  • Хангильдина Адиля Рустэмовна
RU2502682C1
СТАНЦИЯ ГЛУБОКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД 2001
  • Лукьянов В.И.
  • Лукьянов Е.В.
RU2199493C2
Фильтрационная озоно-мембранная система очистки и обеззараживания воды 2022
  • Адамович Владимир Игоревич
  • Левченко Александр Николаевич
  • Покровский Даниил Данилович
  • Щетанов Игорь Борисович
  • Якушев Денис Анатольевич
RU2794657C1
Установка для очистки воды 2017
  • Пирогов Евгений Николаевич
  • Семеновых Василий Анатольевич
  • Никифоров Дмитрий Владимирович
  • Медведева Вера Михайловна
RU2663746C1
СТАНЦИЯ ГЛУБОКОЙ ОЧИСТКИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД 2000
  • Лукьянов В.И.
  • Тюкин В.Н.
  • Лукьянов Е.В.
  • Тюкин А.В.
RU2184709C1
Система водоснабжения и водоотведения на ткацком производстве 2023
  • Аверина Надежда Валерьевна
  • Антонов Владимир Николаевич
RU2817552C1
УСТАНОВКА КОМПЛЕКСНОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ТРУДНООКИСЛЯЕМЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ 2001
  • Зиновьев А.П.
  • Филиппов В.Н.
RU2196744C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 572 132 C2

Реферат патента 2015 года УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ КАТАЛИТИЧЕСКИМ ОКИСЛЕНИЕМ

Изобретение относится к области очистки сточных вод, содержащих трудноокисляемые органические соединения. Установка для очистки воды каталитическим окислением содержит последовательно соединенные сырьевую емкость, заполняемую очищаемой от загрязняемых примесей водой, насос, подающий воду в эжектор для смешения с озоно-кислородной смесью, сатуратор и мембранный блок с каталитически активными мембранами, один выход которого соединен с входом сатуратора для подачи концентрата, при этом в сатуратор встроены теплообменник, краны-газоотводчики, соединенные с деструктором остаточного озона, сатуратор при помощи трубопровода с насосом-дозатором напрямую соединен с сырьевой емкостью для обрабатываемой жидкости, а всасывающий трубопровод насоса, обслуживающего эжектор, соединен с сатуратором, образуя замкнутый цикл. Изобретение обеспечивает уменьшение энергозатрат, уменьшение расхода озона и более гибкое регулирование процесса водоочистки. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 572 132 C2

Установка для очистки воды каталитическим окислением, содержащая последовательно соединенные сырьевую емкость, заполняемую очищаемой от загрязняемых примесей водой, насос, подающий воду в эжектор для смешения с озоно-кислородной смесью, сатуратор, мембранный блок с каталитически активными мембранами, отличающаяся тем, что в сатуратор встроены теплообменник, краны-газоотводчики, соединенные с деструктором остаточного озона; сатуратор при помощи трубопровода с насосом-дозатором напрямую соединен с сырьевой емкостью для обрабатываемой жидкости; всасывающий трубопровод насоса, обслуживающего эжектор, соединен с сатуратором, образуя замкнутый цикл; один выход мембранного блока соединен с входом сатуратора для подачи концентрата.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2015 года RU2572132C2

СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ 2012
  • Хангильдин Рустэм Ильдусович
  • Фаттахова Альфия Мухарямовна
  • Шарафутдинова Гульнара Минигаяновна
  • Кирсанова Анна Геннадьевна
  • Мартяшова Валентина Анатольевна
  • Абдрахимов Юнир Рахимович
  • Хангильдина Адиля Рустэмовна
RU2502682C1
УСТАНОВКА И СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД 2004
  • Дэн Катрин
  • Шротте Жан-Кристоф
  • Пэйар Эрве
RU2359919C2
СПОСОБ ОЧИСТКИ СЫРОЙ ВОДЫ, СОДЕРЖАЩЕЙ ТРУДНОРАЗЛАГАЕМОЕ ВЕЩЕСТВО 2005
  • Мурамото Такахиса
  • Есиока Есиюки
  • Моримицу Козо
  • Матида Масаси
  • Огоси Синго
  • Нисии Масахиро
  • Миязаки Ясумицу
  • Камеда Сигеру
RU2375312C2
УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ 2000
  • Тескер И.М.
  • Новоженин В.В.
  • Дубов Ю.Н.
RU2155165C1
Способ прогнозирования рецидива тиреотоксикоза 1989
  • Бубнов Александр Николаевич
  • Ткаченко Наталья Николаевна
SU1707538A1

RU 2 572 132 C2

Авторы

Хангильдин Рустэм Ильдусович

Баландина Анна Геннадиевна

Шундеева Елена Викторовна

Мартяшева Валентина Анатольевна

Фаттахова Альфия Мухарямовна

Хангильдина Адиля Рустэмовна

Даты

2015-12-27Публикация

2014-03-13Подача