Способ очистки природных вод Советский патент 1992 года по МПК C02F1/52 

Изобретение относится к способам очистки природных вод и может быть использовано в области хозяйственно-питьевого водоснабжения, в частности при очистке воды из поверхностных и подземных источников.

Цель изобретения - уменьшение содержания в очищенной воде коагулянта и флокулянта при сохранении качества очистки.

На чертеже приведены результаты очистки воды по предлагаемому (кривая 1) и известному (кривая 2) способам.

Поставленная цель достигается тем, что флокулянт вводят в прерывистом режиме в периоды прекращения подачи коагулянта с превышением расчетной дозы флокулянта на 25-40%.

Очистку природных вод осуществляют следующим образом.

Воду из поверхностного источника (или подземную) обрабатывают коагулянтом, например сернокислым алюминием, с подачей его в прерывистом режиме, соответствующем качеству исходной воды, и затем подают в контактный аппарат для отделения осадка. В качестве контактного аппарата используются либо контактный осветлитель, либо фильтр. Непосредственно перед контактным аппаратом (на входе в него) в воду вводят флокулянт, например полиакрила- мид. Ввод флокулянта также производят в прерывистом режиме, в периоды прекращения подачи коагулянта. Доза флокулянта на 25-40% превышает расчетную.

При осуществлении способа в зернистую загрузку фильтра (при прямом фильтровании) или в загрузку контактного осветлителя сначала поступает обрабатываемая вода, смешанная с коагулянтом, причем дозы коагулянта превышают расчетные при непрерывном коагулировании на 30- 40%. При этом в загрузке формируется слой определенной толщины, в котором происходит контактная коагуляция (адегуляция-коа- гуляция на чистом зерне загрузки). Часть коагулянта расходуется на обволакивание каждой частицы загрузки слоем геля - гидроокисью А(ОН)з, а избыточная часть коагулянта, не успевшая закрепиться в зернах загрузки, выносится потоком обрабатываемой воды в предыдущий слой загрузки, заряжая его. Затем в загрузку поступает порция воды без коагулянта.

Эта вода, проходя через слой загрузки, частично очищается, Далее в загрузку поступает вода с флокулянтом (с превышением

сл

с

ь го

Ю Ю Ю

расчетной дозы на 25-40%). который для проявления своих качеств должен работать в присутствии коагулянта. Это условие обеспечено предварительным введением в загрузку коагулянта. Флокулянт эффектна- но срабатывает, укрепляя поверхность гидроокисей. Рассмотрение механизма процесса в начальный период (в статике) свидетельствует об образовании слойно- сти в загрузке контактного аппарата: слой загрузки с водой и основным коагулянтом, слой загрузки с чистой водой, слой загрузки с флокулянтом, слой загрузки с чистой водой и т.д. Однако эта слойность носит временный характер. Постепенно пористость ело- ев, в которых происхоит коагуляция, флокуляция и задержание загрязнений, уменьшается, скорость в них увеличивается, происходит срыв и вынос агрегатов коагулянта и флокулянта в следующие слои за- грузки, происходит зарядка коагулянтом и флокулянтом этих слоев. В установившемся режиме заряжена и интенсивно работает вся загрузка. Адегуляция уступает место ге- терокоагуляции, когда основная масса за- грязнений (до 75%) задерживается в межпоровом пространстве загрузки на ук- пепленных флокулянтом скоагулированных хлопьях. Параллельно в аналогичных условиях проводят очистку воды по известному способу.

В табл. 1-3 приведены результаты испытаний. Анализ их показывает, что предлагаемый способ обеспечивает улучшение очистки воды по сравнению с известным. Очищенная вода имеет наилучшие качественные характеристики при флокулирова- нии дозой, на 25-40% превышающей расчетную.

Пример. Воду из реки с исходной мутностью М - 80 мг/л, цветностью 60 град, подвергают фильтрации с постоянной скоростью 5 м/ч. Перед фильтрацией производят коагулирование обрабатываемой воды сернокислым алюминием Al2()3 в прерывистом режиме: доза коагулянта 50 мг/л: время коагулирования tK 10 мин; время прерывав коагулирования tnep к 10 мин.

В период прекращения подачи коагулянта на вводе в фильтр вводят флокулянт- полиакриламид (ПАА). Доза полиакрилами- да 0,65-0,7 мг/л (135% от дозы, рекомендуемой СНиП); время флокулирования 1ф 3,5 мин; время прерывов подачи флокулянта 1пер.ф. 16,5-17 мин. После двухступенчатой очистки вода имеет следующие качественные характеристики: мутность 0,37 мг/л против 1,18 мг/л при обработке известным способом; цветность 10 град против 15 град; содержание остаточного алюминия 0,11 мг/л, против 0,37 мг/л; содержание остаточного флокулянта - отсутствует.

По сравнению с известным предлагаемый способ позволяет улучшить качественные показатели очищенной воды.

Формула изобретения

Способ очистки природных вод, включающий прерывистое коагулирование, введение флокулянта и отделение обадка, отличающийся тем, что, с целью уменьшения содержания в очищенной воде коагулянта и флокулянта при сохранении качества очистки, флокулянт вводят в периоды прекращения подачи коагулянта с превышением расчетной дозы на 25-40%.

Примечание. 8 числителе - показатели качества воды после осветления, в знаменателе - показатели качества воды после фильтра

I 2

130

Доза флокулянта

6 «Л

Сущность изобретения: коагулянт и флокулянт вводят прерывисто. Доза флокулянта превышает расчетную на 25-40%. 3 табл.