СПОСОБ ОЧИСТКИ И ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ СТОЧНОЙ ВОДЫ

СПОСОБ ОЧИСТКИ И ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ СТОЧНОЙ ВОДЫ


RU (11) 2077502 (13) C1

(51) 6 C02F1/463 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 94025653/25 
(22) Дата подачи заявки: 1994.07.08 
(31) Номер конвенционной заявки: 933109.1 
(32) Дата подачи конвенционной заявки: 1993.12.10 
(33) Страна приоритета: KZ 
(45) Опубликовано: 1997.04.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Авторское свидетельство СССР N 979276, кл. C 02 F 1/46, 1982. 2. Авторское свидетельство СССР N 859315, кл. C 02 F 1/46, 1981. 
(71) Заявитель(и): Научно-производственная фирма "Интер-ЭКО" (KZ) 
(72) Автор(ы): Артамонова Наталья Аркадьевна[KZ]; Есова София Турсуновна[KZ]; Федотов Владислав Александрович[KZ]; Погорелов Владимир Иванович[KZ] 
(73) Патентообладатель(и): Научно-производственная фирма "Интер-ЭКО" (KZ) 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ И ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ СТОЧНОЙ ВОДЫ 

Изобретение относится к способам очистки и обеззараживания коммунально-бытовых и сельскохозяйственных сточных вод, содержащих органические вещества, тяжелые металлы, бактериальные клетки. Сточные воды подвергают двухстадийной обработке гальванокоагуляцией, на первую стадию подают воду с pH 4,0-4,5, после отделения осадка воду подщелачивают до pH 8,5-9,5, а после второй стадии гальванокоагуляции отделяют осадок, при этом на разных стадиях гальванокоагуляции используют гальванические пары разного состава. 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к очистке и обеззараживанию сточных вод и может быть использовано для коммунально-бытовых и сельскохозяйственных сточных вод.

Коммунально-бытовые и сельскохозяйственные сточные воды содержат наряду с эфирорастворимыми загрязняющими веществами (нефтепродукты, жиры, СПАВ) еще ряд тяжелых металлов, причем их количество значительно меньше, чем в промышленных сточных водах. Известно, что очистка от малых количеств примесей весьма затруднена.

Известен способ очистки и обеззараживания сточных вод путем двухстадийной электрофлотации в присутствии ионов хлора, причем перед электрофлотацией сточные воды обрабатывают известью [1] Степень очистки от бактерий высока и составляет по коли-индексу 100% (100 ед/л) и по сапрофитным микроорганизмам 93,3% (1,5*103 ед/л).

Недостатком этого способа является необходимость введения ионов хлора и недостаточно высокая степень очистки от органических веществ (по ХПК) 30,6% и сапрофитной микрофлоры (95,3% 1,5*103 ед/л). Кроме того, способ характеризуется высоким потреблением электроэнергии и потому не экономичен для очистки и обеззараживания коммунально-бытовых и сельскохозяйственных сточных вод.

Наиболее близким к заявляемому является способ очистки и обеззараживания коммунально-бытовых и сельскохозяйственных сточных вод путем двухстадийной обработки электрохимическими методами. Причем первую стадию осуществляют в электролизере типа электрокоагулятора с растворимым железным анодом, а вторую стадию в электролизере с нерастворимыми анодами из титана, вольфрама, молибдена, в котором подаваемый постоянный ток имеет потенциал, равный дзета-потенциалу бактериальных клеток. Осадки, образующиеся в обоих электролизерах, направляют на обеззараживание [2] Cтепень очистки от органических веществ составляет 79,4% от ионов тяжелых металлов (по железу) - 22,4% общее микробное число после очистки 2,2*103 ед/л, коли индекс 111 ед/л.

Недостатком этого способа является недостаточно высокая степень очистки практически по всем показателям, значительный расход коагулянтов, дорогостоящих электродов и электроэнергии. Кроме того, использование коагулянтов влечет за собой образование больших количеств осадков, которые необходимо дополнительно отправлять на обеззараживание.

Задачей предлагаемого способа очистки и обеззараживания является увеличение глубины очистки и обеззараживания при наличии в сточных водах тяжелых металлов без высокого расхода электроэнергии, без применения ионов хлора, вредно действующих на организм человека, который можно было бы внедрить для очистки коммунально-бытовых и сельскохозяйственных сточных вод.

Задача решается тем, что очистку и обеззараживание от органических веществ и тяжелых металлов и обеззараживание коммунально-бытовых и сельскохозяйственных сточных вод с использованием метода гальванокоагуляции, осуществляют в две стадии, причем на первой стадии очистки процесс осуществляют при рН 4,0-4,5, после чего рН раствора доводят до 8,5-9,5, осадок отделяют и проводят вторую стадию гальванокоагуляции.

Технический результат состоит в том, что достигается высокая степень очистки от бактериальных клеток 100% органических веществ (по ХПК) 93-98% и тяжелых металлов 99,8-100%

Проведение первой стадии гальванокоагуляции при рН 4,0-4,5 необходимо для дестабилизации коллоидного состояния сточной воды, обусловленного наличием СПАВ, белков, которые прочно удерживают в состоянии эмульсии жиры, нефтепродукты, бактериальные клетки и ионы тяжелых металлов. Кроме того, кислая реакция среды облегчает связывание бактериальных клеток с продуктами гидролиза соединений тяжелых металлов, находящихся в сточной воде. В процессе контакта подкисленной воды с гальванопарой (например, Fe-C, работающей в кислой среде, происходит электрохимическое окисление органических веществ и бактериальных клеток, а также образование нерастворимых ферритов ряда тяжелых металлов (например, медь), связанных с бактериальными клетками.

После 1-ой стадии гальванокоагуляции необходимо резкое изменение рН среды до 8,5-9,5 для перевода в нерастворимое состояние окисленных и гидролизованных органических примесей, после чего дают осадку осесть (10-15 минут) и сточную воду, содержащую часть органических соединений, комплексы тяжелых металлов (Ni, Zn) c бактериальными клетками, анионы PO3-, вводят в контакт с гальванопарой, работающей в щелочной среде (например Al-C). Здесь образуются нерастворимые алюмосульфаты, на развитой поверхности которых сорбируются оставшиеся примеси.

Для подтверждения достижения технического результата приводим пример осуществления способа.

Пример 1.

Для очистки и обеззараживания коммунально-бытовых и сельскохозяйственных сточных вод 1 л раствора состава, мг/л: взвешенные вещества 835, ХПК-140, эфирорастворимые 30, СПАВ 20, медь 1,2, цинк 1,0, никель 2,3, железо 0,6, сульфат -анион 100, фосфат-анион 40, общее микробное число - 6*106 ед/л, коли-индекс 1100 ед/л, с рН=4,5 подавали на гальванокоагуляцию с использованием гальванопары, например, Fe-C и процесс вели 4 минуты. Далее раствор подщелачивали до рН 9,5, отделяли выпавший осадок, а раствор состава мг/л: взвешенные вещества 25. ХПК 50, эфирорастворимые 7, СПАВ 8, медь 0,1, железо 1,0, сульфат-анион 50, фосфат-анион 15, общее микробное число 140 ед/л, коли-индекс 620 ед/л, направляли на вторую стадию гальванокоагуляции с использованием гальванопары, например Al-C и процесс вели в течение 4 минут, отделяли осадок. Состав раствора после 2-ой стадии очистки и отделения осадка, мг/л: взвешенные вещества 6, ХПК 9,4, эфирорастворимые 0,02, СПАВ 0,5, медь н/о, цинк н/о, никель н/о, железо н/о, сульфат-анион 40, фосфат-анион 8,0, общее микробное число 3,0 ед/л, коли-индекс 5 ед/л. Степень очистки от органических веществ составляет (по ХПК) 93,3% от ионов тяжелых металлов 99,9% от бактериальных клеток 100%

В таблице приведены другие примеры, подтверждающие достижение технического результата. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1 Способ очистки и обеззараживания сточной воды, включающий двухстадийную электрохимическую обработку с отделением осадка после каждой стадии, отличающийся тем, что обработку ведут гальванокоагуляцией, на первую стадию подают воду с pH 4,0 4,5, а перед отделением осадка после первой стадии воду подщелачивают до pH 8,5 9,5, причем на разных стадиях гальванокоагуляции используют гальванические пары разного состава.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru