СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНОЙ ВОДЫ

СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНОЙ ВОДЫ


RU (11) 2160720 (13) C2

(51) 7 C02F9/14, C02F1/28, C02F9/14, C02F101:30, C02F103:28 

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

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

(21) Заявка: 98107438/12 
(22) Дата подачи заявки: 1998.04.22 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1998.04.22 
(45) Опубликовано: 2000.12.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Ю.И.ХОЛЬКИН. Технология гидролизных производств. - М.: Лесная промышленность, 1989, с.464-467. RU 2048447 C1, 20.11.95. RU 2023810 C1, 30.11.94. GB 1363275 A, 14.08.74. US 4753917 A, 28.06.88. FR 2673549 A1, 11.09.92. DE 2532941 A, 10.02.77. 
(71) Заявитель(и): Кооператив "Техпрогресс" 
(72) Автор(ы): Нижегородцев В.И.; Нижегородцева С.В.; Нижегородцева Т.В.; Торопова Л.В. 
(73) Патентообладатель(и): Кооператив "Техпрогресс" 
Адрес для переписки: 665358, Иркутская обл., г. Саянск, мр-н Юбилейный, д.9, кв.4, Нижегородцеву В.И. 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНОЙ ВОДЫ 

Изобретение относится к области очистки вод в гидролизной, целлюлозно-бумажной, машиностроительной и в других отраслях промышленности, образующих сточные воды, загрязненные нефтепродуктами, органическими и взвешенными веществами. Для осуществления способа в очистке сточной воды путем ее отстоя, биологической очистки, отстоя активного ила, адсорбционной очистки, обезвоживания шламовой пульпы и утилизации осадков, на стадию адсорбционной очистки подают последрожжевую бражку, и/или шламовую пульпу, и/или иловую пульпу, пропускают через лигнин в сцежах или циклонах, совмещая процесс очистки с удалением лигнина из гидролизных аппаратов. Часть очищенной сточной воды используют в технологии гидролизного производства. Для нейтрализации остатка серной кислоты к лигнину добавляют негашеную известь. Отработанный лигнин направляют на переработку в топливо или смешивают с углем и сжигают. Способ обеспечивают упрощение технологической схемы и удешевление очистки сточных вод. 4 з.п.ф-лы. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к очисткe сточных вод в гидролизной, целлюлозно-бумажной, машиностроительной и в других отраслях промышленности, образующих сточные воды, загрязненные нефтепродуктами, органическими и взвешенными веществами.

Известны многочисленные способы очистки сточных вод (В.Ф. Максимов и др. Очистка и рекуперация промышленных выбросов целлюлозно-бумажного производства. Том 1 "Санитарная охрана водоемов и очистка сточных вод" М.: Лесная промышленность. 1969 г. ; А.М. Когановский, Н.А. Клименко и др. "Очистка и использование сточных вод в промышленном водоснабжении", М.: Химия, 1983; А. Д. Смирнов "Сорбционная очистка воды", Л.: Химия, 1982 г.) и обработка полученных из них осадков (И.С. Туровский "Обработка осадков сточных вод", изд. 2, М. : Стройиздат, 1982 г.). В обобщенном виде очистка сточных вод включает отстойники первой ступени, в которых выделяются взвешенные вещества, биологическую очистку, отстойники второй ступени для выделения активного ила и сорбционную доочистку сточных вод. Осадки из отстойников первой ступени направляют в шламонакопитель (В.Ф. Максимов и др., см. выше, с. 296) или обезвоживают фильтрацией на вакуум-фильтрах и фильтр-прессах, а также путем центрифугирования (И.С. Туровский, см. выше). Осадок активного ила из отстойников второй ступени либо направляют на иловые площадки, либо обезвоживают, как указано выше.

В качестве прототипа рассмотрим очистку сточных вод гидролизного завода(Ю. И. Холькин "Технология гидролизных производств", М.: Лесная промышленность, 1989 г., с. 464-467).

Технологическая схема прототипа содержит первичные отстойники, двухступенчатую биологическую очистку с отстойниками ила при каждой ступени, адсорбционную доочистку воды на коллактивите - активном угле, цех обезвоживания осадков и другие вспомогательные сооружения.

Основным недостатком прототипа является сложность технологической схемы и как следствие - высокая стоимость очистки сточных вод. В частности, адсорбционная доочистка на активном угле увеличивает затраты на очистку воды в 2-3 раза (Ю.И.Холькин, см. выше, с. 467).

Устранение этого недостатка по заявленному изобретению достигается тем, что последрожжевую бражку (ПДБ) и/или шламовую пульпу, и/или иловую пульпу после отстойников пропускают через лигнин, а биологическую очистку проводят после такой адсорбции.

Названным приемом упрощается биологическая очистка, из технологической схемы исключается цех обезвоживания осадков и/или шламонакопителя при совместной или индивидуальной очистке сточных вод гидролизного и целлюлозно-бумажного производств, а также адсорбционная доочистка и регенерация сорбента.

Лигнин является отходом гидролизного производства и обладает достаточно высокой сорбционной емкостью. В сточные воды гидролизного завода 70-90% загрязнений и цветность вносит ПДБ (Ю.И. Холькин, см. выше, с. 456), поэтому предварительное удаление загрязнений из ПДБ, как предусматривает заявляемое изобретение, в 3-4 раза снижает нагрузку на биологическую очистку сточных вод. На каждую тонну полученного сырого лигнина в гидролизном производстве приходится 15-17 м3 ПДБ с содержанием до 4 г/л органических загрязнений, не считая углеводородов, которые поглощаются лигнином лишь наполовину, но хорошо усваиваются микроорганизмами в процессе биологической очистки. Таким образом, для поглощения названного количества органики из ПДБ достаточно сорбционной емкости 7 г на 100 г адсорбента, если весь лигнин будет использован в качестве такового. Сорбционная же емкость лигнина в несколько раз превышает эту величину, поэтому нет необходимости перерабатывать лигнин в активный уголь, который обычно используют для доочистки сточных вод.

Технология очистки сточных вод по заявленному изобретению упрощается также тем, что ПДБ и/или шламовую пульпу, и/или иловую пульпу пропускают через лигнин в сцежах или циклонах, совмещая процесс очистки с удалением лигнина из гидролизных аппаратов.

По заявляемому изобретению нагрузка на очистные сооружения дополнительно снижается на 30-35% в случае возврата очищенной ПДБ в технологию гидролизного производства.

Лигнин содержит 0,5-2,0% отработанной серной кислоты (Ю.И. Холькин, см. выше, с. 438), которая удаляется в процессе очистки сточных вод по заявленному изобретению. Тем самым упрощается технология переработки отработанного лигнина в топливо и другие продукты.

В случае загрузки лигнина для очистки сточной воды в отдельные аппараты в них добавляют негашеную известь для нейтрализации кислоты.

Существенные признаки прототипа:

- сточную воду отстаивают в первичных отстойниках,

- производят двухступенчатую биологическую очистку,

- отстаивают активный ил после каждой ступени биологической очистки,

- обезвоживают шламовую пульпу из всех отстойников путем фильтрации или центрифугирования,

- доочищают сточную воду посредством адсорбции на активном угле,

- отработанный активный угол регенерируют.

Существенные признаки заявляемого изобретения:

- на стадию адсорбционной очистки подают последрожжевую бражку и/или шламовую пульпу, и/или иловую пульпу непосредственно после отстоя, в качестве сорбента используют лигнин, а биологическую очистку проводят после адсорбции,

- последрожжевую бражку и/или шламовую пульпу, и/или иловую пульпу пропускают через лигнин в сцежах или циклонах, совмещая процесс очистки с удалением лигнина из гидролизных аппаратов,

- остаток сточной воды отстаивают в первичных отстойниках,

- производят одноступенчатую биологическую очистку,

- отстаивают активный ил после биологической очистки,

- очищенную сточную воду используют в технологии гидролизного производства,

- к лигнину добавляют негашеную известь,

- отработанный лигнин направляют на переработку в топливо или смешивают с углем перед сжиганием.

Основной отличительный признак заявляемого изобретения: "на стадию адсорбционной очистки подают последрожжевую бражку и/или шламовую пульпу, и/или иловую пульпу непосредственно после отстоя, в качестве сорбента используют лигнин, а биологическую очистку проводят после адсорбции".

Дополнительные отличительные признаки заявляемого изобретения:

- последрожжевую бражку и/или шламовую пульпу, и/или иловую пульпу пропускают через лигнин в сцежах или циклонах, совмещая процесс очистки с удалением лигнина из гидролизных аппаратов,

- очищенную сточную воду используют в технологии гидролизного производства,

- к лигнину добавляют негашеную известь,

- отработанный лигнин направляют на переработку в топливо или смешивают с углем перед сжиганием.

Пример 1. Сцежи (циклоны) гидролизного производства оборудуют верхними и нижними фильтрующими устройствами для отбора жидкости. Над сцежами (циклонами) прокладывают коллекторы подачи и отбора жидкости.

В коллектор подачи поступает последрожжевая бражка (ПДБ), предназначенная для сбора в сточные воды и содержащая 1 г/л взвешенных веществ, БПКп = 5-9 г O2/л, ХПК = 7-15 г O2/л. ПДБ поступает в сцежу снизу. Каждые 1,6 ч в сцежу направляют 6 т сырого лигнина. После выгрузки в сцежу первых 6 т сырого лигнина закрывают нижний отбор жидкости и открывают подачу в сцежу ПДБ со скоростью 60 м3/ч. ПДБ проходит снизу вверх через слой лигнина и освобождается от взвешенных и органических веществ. Очищенную ПДБ выводят через верхний отбор жидкости и направляют на очистные сооружения с общим стоком или на биологическую очистку, минуя отстойники первой ступени. Очищенная ПДБ содержит 0,01 - 0,03 г/л взвешенных веществ, БПКп = 20-150 мг O2/л, ХПК = 200-500 мг O2/л.

Через 16 ч в сцеже набирается 66 т сырого лигнина с содержанием до 4 т взвешенных и органических примесей, извлеченных из ПДБ. Закрывают подачу ПДБ в сцежу, в течение 19-20 мин через нижний отбор сливают из сцежи жидкость на всас насоса, подающего ПДБ на очистку лигнином. Затем в течение 1,2 - 1,1 ч из сцежи выгружают 35 т лигнина. Далее рабочий цикл повторяют после накопления лигнина в сцеже в течение 8 ч.

Выгруженный лигнин вывозят в отведенное место или направляют на переработку в топливо.

Пример 2. ПДБ очищают, как описано в примере 1, до остаточного содержания фурфурола 0,05 мг/л и направляют на приготовление варочной кислоты для гидролиза и/или на разбавление субстрата, используемого в производстве дрожжей. В случае применения очищенной ПДБ для приготовления варочной кислоты утилизируется остаток серной кислоты, вымытый из лигнина в процессе фильтрации.

Пример 3. Количество взвешенных веществ, извлекаемое из сточных вод целлюлозно-бумажного комбината и гидролизного завода в первичных отстойниках совместных очистных сооружений, образует 150 м3/ч шламовой пульпу с содержанием 9,4 г/л взвешенных и органики, определяемой как БПК5 = 280 мг O2/л. Сцежи (6 шт.) гидролизного завода оборудуют фильтрующими устройствами и коллекторами, как описано в примере 1. Шламовую пульпу подают в сцежи для фильтрации через лигнин.

После фильтрации в жидкость добавляют щелочной агент (известковое молоко, аммиачную воду, соду кальцинированную или каустическую) для нейтрализации остатка серной кислоты, вымываемого из лигнина. Затем осветленную воду с содержанием взвешенных веществ не более 0,01 г/л и БПК5 не более 100 мг O2/л возвращают на очистные сооружения или используют, как описано в примере 2.

Лигнин в количестве 16-30 т/ч выгружают из сцеж и используют, как описано в примере 1.

Пример 4. К шламовой пульпе из первичных отстойников (см. пример 3) добавляют из вторичных отстойников очистных сооружений до 100 м3/ч иловой пульпы с содержанием до 50 г/л ила. Далее очистку шламовой жидкости ведут, как описано в примере 3.

Пример 5. В фильтровальную камеру установки очистки сточной воды загружают 50 т гидролизного лигнина и 0,3 т негашеной извести с содержанием 90% CaO. Через фильтровальную камеру пропускают 20 м3/ч сточной воды с содержанием 0,2 г/л взвешенных веществ и 0,05 г/л нефтепродуктов. После проскока нефтепродукта (ориентировочно через месяц) из фильтровальной камеры выгружают лигнин с содержанием 700-750 кг нефтепродуктов и 3,3 т взвешенных веществ, в том числе 0,5 т гипса. Выгруженный лигнин смешивают с углем и сжигают в топке котельной. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Способ очистки сточной воды гидролизного и/или целлюлозно-бумажного производства, включающий отстой, биологическую и адсорбционную очистку, обезвоживание шламовой пульпы и утилизацию осадка, отличающийся тем, что на стадию адсорбционной очистки подают последрожжевую бражку, и/или шламовую пульпу, и/или иловую пульпу непосредственно после отстоя, в качестве сорбента используют лигнин, а биологическую очистку проводят после адсорбции.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что последрожжевую бражку, и/или шламовую пульпу, и/или иловую пульпу пропускают через лигнин в сцежах или циклонах, совмещая процесс очистки с удалением лигнина из гидролизных аппаратов.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что очищенную сточную воду используют в технологии гидролизного производства.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что к лигнину добавляют негашеную известь.

5. Способ по пп.1 - 4, отличающийся тем, что отработанный лигнин направляют на переработку в топливо или смешивают с углем перед сжиганием.




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