Способ очистки природных и сточных вод Советский патент 1993 года по МПК C02F9/00 B01J20/34 

В

И юбретение относится к водоподготовке, в частности к очистке сточных вод от колло 1дных и дисперсных частиц.

качестве прототипа принят способ

очистки природных и сточных вод, включающий добавление коагулянтов и флокулян- тов, отстаивание .образовавшегося осадка коагу/ ированных частиц и фильтрование надое щочной жидкости через зернистый материал.

Недостатком способа является низкая, эффек -ивность очистки, связанная с малой сорбцшонной емкостью фильтрующих элементов, и незначительный фильтроцикл ос- новнсго технологического процесса фильтрования.

Цепь изобретения - повышение грязе-. емкости фильтрующей загрузки и увеличение фипьтроциклэ.

По ставленная цель достигается за счет того, что при осуществлении способа очистки природных и сточных вод, включающего козгулифовэние, отстаивание, фильтрова

ние через зернистый материал и регенерацию фильтрующего материала, согласно изобретению, регенерацию фильтрующего материала осуществляют солеными сточными водами после натрий-катионитовых фильтров водоумягчительных установок.

Взаимодействие указанных сточных вод с гранулами загрузки вызывает ослабление адгезионных связей фильтрующего материала с частицами загрязнений, что обусловливает повышение емкости поглощения материала и тем самым способствует удлинению фильтроцикла.

Кроме того, в результате обработки указанным раствором поверхность гранул загрузки становится гидрофильной ,за счет чего происходит соскальзывание частиц загрязнения и их удаление с промывной водой.

Дополнительно с этим, из-за наличия в регенерэционных водах высоких концент- : раций солей, отмечается сильный дезинфицирующий эффект, приводящий к гибели

to С

sj

о

со ю ю

большей части микроорганизмов. Присутствие же микроорганизмов в очищаемой воде, кроме того, что ухудшает ее качества, способствует упрочнению связей чистку загрязнений с материалом фильтрующей загрузки, что приводит к образованию трудно удаляемого слоя в фильтруюи1ем материале, ив свою очередь снижает грязеемкость и сокращает фильтроцикл.

Способ осуществляют следующим об- разом. .

Очищаемую воду обрабатывают раствором коагулянта, после чего через определенное время раствором флокулянта. Отстаивают образующуюся суспензию, а затем надрсадочнуго жидкость фильтруют через зернистую пористую загрузку до момента снижения заданных параметров качества фильтрата. При достижении этого отключают фильтр и осуществляют процесс восстановления его сорбциониой емкости. Для этого на фильтр в направлении снизу вверх подают сточные воды после регенерации натрий-катионитовых фильтров, указанный процесс прекращают при равенстве величины мутности входящего и выходящего раствора. . Пример 1. К ТО л воды реки Вычегда добавляют раствор сернокислого глинозе- ма с дозой 0,6 мг- экв/л, перемешивают в течение 2-х минут, добавляют флокулянт полиакриламмд с дозой 0,5 мг/л и отстаивают 1 ч. После этого фильтруют через лабораторный фильтр диаметром 100 мм, загруженный кварцевым песком фракции 0,7-1,2 мм со скоростью 7 м/ч. Затем фильтрование прекращают, отключают подачу речной воды, а на фильтр начинают снизу вверх подавать сточные воды после регене- рации натрий-катионитовых фильтров с интенсивностью 14 л/с.м2. Указанные сточные воды имеют следующие физико-химические показатели: цветность - 21 град ХКШ, мутность - 0,8 мг/л, жесткость - 56 мг-экв/л, содержание ионов натрия -- 234 мг-экв/л, хлорид-ионов - 518 мг-экв/л. При этом фильтрующая нагрузка находится в состоянии псевдоожижения. Пропускают сточные воды в течение 5 мин, после чего промывку прекращают и собирают установку-для фильтрования по рабочей схеме. Фильтрование осуществляют до увеличения потери напора на-0,03 мПа, через 5 мин отбирают пробы фильтрата для определения физико- химических и микробиологических показателей качества. По цветности, мутности, жесткости, содержанию железа и алюминия все пробы воды соответствуют требованиям ГОСТа на питьевую воду. Кроме того, общее

количество бактерий составляет в среднем 26 в 1 мл воды, а коли-индекс - 1.

Далее сопоставляют величины грязеем- кости и фильтроцикла для двух серий фильтрования. Величина грязеемкости в первом случае составила 41 мг/дм фильтрующего материала, во втором - 79 мг/дм3. При этом грязеемкость повысилась в 1,93 раза, а фильтроцикл - на 32%.

При мер 2. К 10 л воды реки Вуокса добавляют раствор сернокислого глинозема с дозой 0,4 мг-экв/л, перемешивают в течение 2-х минут, добавляют флокулянт-поли- акриламид с дозой 0,4 мг/л, перемешивают 1 мин и отстаивают 1 ч. Фильтруют отстоен- ную воду через лабораторный фильтр диаметром 100 мм, загруженный дробленным керамзитом фракции 0,8-1,8 мм со скоростью 7 м/ч до увеличения потери напора на фильтре на 0,03 МПа. Прекращают фильтрование, отключают подачу речной воды, после чего начинают подавать на фильтр снизу вверх с интенсивностью 14 л/с.м2 сточные воды после регенерации натрий-катионитовых фильтров. Указанные сточные воды имеют следующие физико-химические показатели качества: цветность-21 град ХКШ, мутность- 0,6 мг/л, жесткость - 71 мг-экв/л, содержание ионов натрия - 184 мг-экв/л, хлорид-ионов - 397 мг-экв/л.

При этом фильтрующая нагрузка находится в состоянии псевдоожижения. Пропускают сточные воды в течение 8 мин, после чего промывку прекращают и собирают установку для фильтрования по рабочей схеме. Вновь фильтруют коагулированную и отстоенную воду через фильтрующую загрузку до увеличения потери напора на 0,03 МПа, определяя физико-химические и микробиологические показатели качества фильтрата. Общее количество микроорганизмов (бактерий) составляет в среднем 34 в 1 мл фильтрата, кбли-индекс - 1. Сопоставление величины грязеемкости для двух серий фильтрования свидетельствует, что в первом случае она составляет 32 мг/дм фильтрующего материала, во втором - 93 мг/дм3. При этом грязеемкость повысилась в 2,9 раза, а фильтроцикл - на 36%,

Сравнение предлагаемого способа проводили с широкораспространенным способом коагуляции, отстаивания и фильтрования воды через зернистые материалы, принятым в качестве прототипа. В соответствии со способом-прототипом исходную воду с показателями качества, как в примере осуществления предлагаемого способа,, обрабатывали такими же дозами коагулянта - сернокислого глинозема и флокулянта - прлиакриламида и фильтровали через такую

По фи кок 14

еле

же колонку, загруженную кварцевым песком. Фильтрование продолжали до тех пор. попа потеря напора не достигала 0,03 МПа. этого проводили обратную промывку ьтрующей загрузки восходящим пото- фильтрованной воды с интенсивностью /с.м2 до равенства величины мутности входящего и выходящего потоков. Опреде- л количество взвешенных веществ в про- ных водах и рассчитывали грязеемкость ьтрующего материала. При этом грязе- составила 46,2 мг/дм3. После этого фильтруют коагулированную и отсто- енную воду, определяя через каждые 5 мин физико-химические и микробиологиче- ; качества. Общее количество бактерий авило в среднем 92 в 1 мл воды, коли-2.

Как видно из сравнения заявляемого способа и способа-прототипа, в первом слу-

лял мы фи; емкостьi вновь

ее ски сое индекс

чае грязеемкость фильтра достигается в 1,71 раза выше, а фильтроцикл удлиняется на 38%. Содержание бактерий снижается в фильтрованной воде в 1,6 раза, коли-ин- декс - в 2 раза.

Формула изобретения

1.Способ очистки природных и сточных вод, включающий коагулирование, отстаивание, фильтрование через зернистую загрузку, регенерацию загрузки, отличающийся тем, что, с целью повышения грязеемкости загрузки и увеличения фильт- роцикла при высокой степени очистки вод, регенерацию загрузки осуществляют сточными водами Na-катионитовых фильтров водоумягчительных установок.

2.Способ по п. 1,отличающийся тем, что в качестве зернистой загрузки используют кварцевый песок или дробленый керамзит. .

И носится к водоподготовке. Сущность изодумка, 1972.С.63. ;ПОСОБ очистки ПРИРОДНЫХ и ных вод спользование изобретения; способ отбретения: способ очистки сточных вод осуществляют коагулированием, отстаиванием, фильтрованием через зернистый материал с последующей его регенерацией солеными сточными водами после регенерации натрий-катионитовых фильтров водоумягчительных установок. В качестве загрузки используют кварцевый песок или дробленый керамзит. Использование способа позволяет более чем в 1,5 раза повысить грязеемкость фильтрующего материала и на 38% удлинить фильтроцикл фильтрующего материала. 1 з.п,ф-лы.