СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНОЙ ЖИДКОСТИ

СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНОЙ ЖИДКОСТИ


RU (11) 2092443 (13) C1

(51) 6 C02F1/463 

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

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

(21) Заявка: 95119006/25 
(22) Дата подачи заявки: 1995.11.09 
(45) Опубликовано: 1997.10.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. SU, авторское свидетельство, 2051123, кл. C 02 F 3/02, 1995. 2. Научные труды Академии коммунального хозяйства им. К.Д.Панфилова. - N5, вып.12, 1969, с.64. 
(71) Заявитель(и): Акционерное общество закрытого типа "Поиск" 
(72) Автор(ы): Бурцев В.А. 
(73) Патентообладатель(и): Бурцев Виктор Александрович 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНОЙ ЖИДКОСТИ 

Изобретение относится к электрохимическим способам очистки промышленных сточных вод от жира, нефтепродуктов, СПАВ, взвешенных веществ и др. загрязнений. Сущность изобретения заключается в следующем: cточная вода проходит через камеру переменного тока высокой частоты, в которой установлены железные электроды, затем она попадает в электролизер с алюминиевыми электродами. Выделенные и структурно преобразованные жиросодержащие элементы с измененной плотностью вместе с водой поступают в камеру перемешивания с одновременным озонированием, а затем осуществляют повторную обработку в камере с железными электродами переменным током высокой частоты с последующим отстаиванием, 1 табл. 4 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электрохимическим способам очистки промышленных сточных вод (жидкостей) от жира, нефтепродуктов, СПАВ (синтетических поверхностно-активных веществ), взвешенных веществ и других загрязнений.

Известен способ биохимической очистки сточной воды путем использования нетоксичного пеногасителя, в качестве которого используют отход производства полиэфира определенного состава [1]

Недостатком данного способа является использование дополнительного реагента, что удорожает процесс.

Известен способ очистки сточной воды электролизером с растворимыми металлическими анодами, из которых часть изготовлена из железа, а другая часть из алюминия [2]

Недостатком известного способа является то, что в верхней части электролизера собирается неосаждаемая механическим путем пена, имеющая менее высокую плотность, чем очищаемая жидкость и требующая механического удаления, что приводит к дополнительным затратам.

Цель изобретения удешевление процесса очистки сточной жидкости за счет перевода пены в осадок.

Сточную жидкость в проточном режиме последовательно обрабатывают в камере с использованием железных электродов переменным током высокой частоты, затем в электрокоагуляторе с алюминиевыми электродами. После электрообработки жидкость активно перемешивают с одновременным озонированием, затем подвергают повторной обработке переменным током высокой частоты во второй камере с железными электродами и отстаивают обработанную жидкость.

Способ соответствует критерию "новизна".

До настоящего времени для выделения жиросодержащих элементов из сточных вод применялись в основном жироловки и отстойники, работа которых основана на принципе механического отстаивания (например, в кн. Вода и сточные воды в пищевой промышленности. М.1972 с.104 ).

Известен также способ с использованием электрофлотации для удаления эмульгированного жира, а также реагентные методы обезжирования стоков (см. например, кн. В.М. Матов. Электрофлотационная очистка сточных вод. Кишинев, 1982, с.132).

В указанных способах удаление выделенных из стоков жиросодержащих элементов осуществляется с помощью скребкового механизма или сливах с поверхности очищаемой жидкости. Это требует дополнительных затрат на их удаление. В предлагаемом способе выделенные и структурно преобразованные жиросодержащие элементы изменяют плотность, становятся более тяжелыми под действием озона переводятся в осадок, уплотняются переменным током и удаляются как осадок. Следовательно, заявленная совокупность признаков проявляет новые свойства переводит жиросодержащие элементы в осадок, что позволяет сделать вывод о соответствии предложенного способа критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 представлена принципиальная блок-схема реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 аксонометрическая схема установки очистки; на фиг. 3 - схема размещения оборудования; на фиг.4 динамика скорости осаждения осадка.

Установка содержит: блоки высокочастотной обработки 1, 5; блоки электрокоагуляции 2, 3; камеру озонирования 4; отстойник 6; источники питания соответствующих блоков 7, 8, 9, 13; генератор озона 10; высоковольтный трансформатор 11; систему воздухоподготовки 12; блок управления и энергоснабжения 14.

Процесс обработки сточной жидкости по предлагаемому способу заключается в следующем. Жидкость в проточном режиме при заданных гидродинамических режимах последовательно поступает сначала в камеру 1 с железными электродами, состоящими из пластин, расстояние между которыми 5мм. На жидкость воздействуют переменным током высокой частоты, при этом в воде происходит ослабление и разрыв связи остатков жирных кислот, которые являются одним из компонентов жиров. Показатель липидно-протеинового комплекса (ЛКП) при воздействии переменного тока в течении 5 мин снижается от 110000 до 9300 и БОЕ (полифаги) с 1000 до 0. Кроме того, жидкость получает в качестве "затравки" гидроксид железа, который является необходимой составляющей следующего этапа очистки.

Далее жидкость поступает в электрокоагулятор 2; 3 с алюминиевыми электродами, которые при наложении постоянного тока растворяются с образованием гидроксида алюминия. Расстояние между электродами составляет 15 мм, плотность тока 50 А/м2, оптимальная температура в камере 40-55oC. Образующийся при таких условиях гидроксид алюминия и его аквокомплексы [Al(OH)3(H2O)3] Al(OH)-4 H2O сорбируют на своей поверхности загрязнители, одним из которых являются остатки жиров и нефтепродуктов. Образующиеся частицы флотируют к поверхности очищаемой жидкости пузырьками на электродах газов [O2, H2, H2S, Cl2]

При воздействии постоянного тока в течении 15 мин ЛКП снижается с 110000 до 300 и БОЕ (полифаги) до 0. Наряду с Al2(OH3)3 и Fe2(OH)3 выделяется хлор, который является сильным окислителем, обладает бактерицидным действием. Отмершие тела микроорганизмов слипаются и осаждаются с Al(OH)3 и Fe(OH)3.

Свободный хлор в концентрации 0,3-0,5 мг/л инактивирует вирусы полиомиелита и инфекционного гепатита при длительной экспозиции. Так как основная часть вирусов в воде содержится в сорбированном на поверхности частиц взвеси и бактерий состоянии, коагулированных взвешенных и коллоидных загрязнений и их осаждении в процессе электролиза снижает общее содержание вирусов в воде до 97-98%

После электрообработки образовавшаяся пена в камере (4) активно перемешивается с обрабатываемой водой и озонируется озоно-воздушной смесью. На этом этапе жидкость переходит в суспензированное состояние, а также происходит дополнительный контакт сорбента с загрязнителями. Окисляющее действие озона проявляется в окислении ряда органических и минеральных веществ [Fe2+Mn2+] которые после озонирования осаждаются в форме нерастворимых соединений. При совместном действии озонолиза и окисления радикалами удаляются коллоидные вещества, токсичные микрозагрязнения, растворенные органические вещества.

Использование озонирования в течении 30 мин способствует разрушению бактерий путем инактивации, бактериальных протеинов, т.е. диффузией через мембрану клетки в цитоплазмы с поражением жизненных центров. Устойчивый бактерицидный эффект наблюдается в интервале pH от 5,6 до 9,8 и температуре от 0 до 37oC.

На завершающем этапе жидкость поступает в блок высокочастотной обработки 5. Применяемые параметры блока аналогичны первой ступени очистки. В этом блоке жидкость поступает изменив свои свойства после трехстадийной обработки. На первой стадии высокочастотная обработка разрывает связи в высокомолекулярных органических соединениях, при электролизе происходит гидролиз воды и растворенных в ней загрязняющих веществ, а также их сорбция на выделяющемся гидроксиде, озон выступает окислителем. В результате жидкость кардинально меняет свои свойства, а гидроксид проявляет свою седиментационную способность (происходит слипание частиц в более крупные хлопья для быстроосаждения) при наложении тока высокой частоты. Осаждение происходит достаточно быстро. В отстойнике 6 происходит остаточное осаждение.

В качестве примера конкретного выполнения использованы данные лабораторных исследований полученные по выше изложенной схеме на стоках мясокомбината "Братский". Результаты химического анализа приведены в таблице.

Отбор проводился 25 сентября 1995 г. Из входа во вторую жироловку комбината. Физико-химические методы обработки:

1) высокочастотные 5 мин (железная кассета);

2) электрокоагуляции 15 мин (алюминиевая кассета);

3) перемешивание 15 мин

4) озонирование 15 мин

5) высокочастотные 5 мин (железные кассеты).

Анализируя данные таблицы, можно сделать вывод о том, что данная схема очистки позволяет довести стоки до требуемых норм по химическому составу.

Наблюдения за скоростью осаждения осадка проводились в цилиндре объемом 1 л, высота столба жидкости 32,5 см.

Замеры производились через каждые 5 мин. Динамику скорости осаждения осадка см. на графике фиг. 4:

5 мин 11 см 33,8%

10 мин 18 см 21,5%

20 мин 22 см 12,3%

25 мин 23 см 3,0%

В течение 3-х ч. 9,5% ост. (общая высота в цилиндре 32,5 см 100%)

Конечная высота осадка 7,5 см 23%).

Исходя из приведенных данных можно утверждать, что стабилизация в осаждении осадка наступает через 25 мин конечный объем осадка 23% прозрачной очищенной жидкости 77% За первые 5 мин жидкость осветляется на 33,8% Осадок имеет плотную гомогенную структуру серо-коричневого цвета.

В предлагаемом способе очистки выделенные и структурно преобразованные жиросодержащие элементы на конечной стадии обработки переводятся в осадок, что дает возможность упростить процесс его удаления. При использовании преимущество данного метода заключается в экономии энергетических, трудовых и временных затрат. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ очистки сточной жидкости, включающий обработку электрическим током с использованием железных и алюминиевых электродов, отличающийся тем, что очистку ведут в проточном режиме, жидкость последовательно обрабатывают в камере с использованием железных электродов переменным током высокой частоты, а затем в электрокоагуляторе с алюминиевыми электродами, после электрообработки жидкость активно перемешивают с одновременным озонированием и подвергают повторной обработке в камере с железными электродами переменным током высокой частоты с последующим отстаиванием.




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