СПОСОБ ОБРАБОТКИ БЫТОВЫХ СТОЧНЫХ ВОД

СПОСОБ ОБРАБОТКИ БЫТОВЫХ СТОЧНЫХ ВОД


RU (11) 2019529 (13) C1

(51) 5 C02F9/00, C02F1/32 

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

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

(21) Заявка: 92015796/26 
(22) Дата подачи заявки: 1992.12.30 
(45) Опубликовано: 1994.09.15 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Патент Франции N 2380990, кл. C 02C 5/10, 1978. Жуков А.И., Карелин Я.А., Колобанов С.К., Яковлев С.В. Канализация, М.: Изд-во лит-ры по строительству, 1964, с.252 (прототип). 
(71) Заявитель(и): Клецов Александр Сергеевич; Теленков Игорь Иванович 
(72) Автор(ы): Клецов Александр Сергеевич; Теленков Игорь Иванович 
(73) Патентообладатель(и): Клецов Александр Сергеевич; Теленков Игорь Иванович 

(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ БЫТОВЫХ СТОЧНЫХ ВОД 

Использование: очистка высококонцентрированных бытовых и городских стоков. Сущность изобретения: высококонцентрированные сточные воды, содержащие токсичные примеси в количествах, значительно превышающих ПДК, подвергают механической очистке для отделения крупных минеральных загрязнений, обрабатывают химическим реагентом в смесителе, отделяют образующийся осадок и направляют его в метантенк для получения CH4 , а осветленную воду обрабатывают импульсным УФ-излучением сплошного спектра в области длин волн 200-300 нм, при длительности импульса 10-6-510-4 с и плотности мощности излучения на единицу поверхности обрабатываемой воды не менее 100 кВт/м2 . После УФ-обработки воду фильтруют со скоростью не более 6 м/ч через дробленый цеолит, который подают навстречу движению потока очищаемой воды. Способ позволяет достичь высокой степени очистки, удовлетворяющей экологически безопасным нормам, а также предусматривает полную утилизацию и вторичное промышленное использование отфильтрованных отходов и очищенной воды. 1 ил., 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к физико-химической очистке высококонцентрированных сточных вод, содержащих токсичные примеси в количествах, превышающих КПД, и может быть использовано для очистки бытовых и городских стоков.

Известен способ очистки сточных вод, включающий предварительное отделение механических примесей в песколовках и на решетках, отстаивание, аэрацию с одновременной подачей избыточного активного ила, флотацию с использованием в качестве реагента глинозема, обработку в аэротенке, на биофильтре и повторное отстаивание. Недостатками этого способа являются большой расход реагентов при физико-химической обработке неочищенных сточных вод, недостаточный эффект очистки сточных вод до требований норм ПДК.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки бытовых сточных вод, схема которого предусматривает последовательное прохождение сооружений для выделения наиболее тяжелых и крупных загрязнений с помощью решеток и песколовок, после которых выделенные загрязнения направляются на дальнейшую переработку и возможное использование в различных отраслях народного хозяйства, обработку предварительно очищенной воды в смесителе, где к ней добавляется реагент для коагулирования взвеси, осветление в отстойниках с последующей обработкой образующегося осадка в метантенках. Сточная вода из отстойников выпускается или прямо в водоем, или сначала на фильтр для дополнительного осветления, а потом в водоем. Перед выпуском в водоем сточные воды могут быть подвергнуты дезинфекции.

Недостатками очистки сточных вод по такой схеме являются:

не обеспечиваются нормы ПДК по содержанию в очищенной воде токсичных органических соединений, фенолов и ионов тяжелых металлов;

почти не улавливаются фосфорорганические, хлорорганические, азоторганические соединения, ПАВ, детергенты;

не уничтожается микрофлора, а следовательно, вода после обработки по вышеприведенной технологической схеме по санитарно-экологическим нормам не может быть выпущена в водоемы и водотоки.

Задачей изобретения является обеспечение высокой степени очистки бытовых сточных вод от токсичных соединений и патогенной микрофлоры до показателей, соответствующих нормам международных и отечественных стандартов, построение замкнутой экологически безопасной схемы очистки, предусматривающей утилизацию удаляемых из водного раствора примесей путем их концентрации, выпаривания и дальнейшего использования в различных сферах производственной деятельности.

Для достижения указанной цели бытовые сточные воды подвергают механической обработке для выделения тяжелых и крупных минеральных загрязнений, обрабатывают химическим реагентом в смесителе и направляют в отстойник для отделения образующегося осадка. Последний подвергают обработке в метантенке, а осветленную воду направляют на доочистку в фотохимический реактор, а затем фильтруют через природный цеолит.

Отличием заявленного способа от известных схем очистки является новая совокупность стадий очистки, а именно присутствие фотохимической обработки, основанной на инициировании в водных растворах с помощью высокоинтенсивного (плотность импульсной мощности излучения на единицу поверхности обрабатываемой воды не менее 1000 кВт/см2) УФ-излучения сплошного спектра с длительностью импульса 10-6 - 510-4 объемных фотохимических реакций глубокого окисления органических веществ до нетоксичных соединений, таких как вода, углекислый газ и т.п. или до нерастворимых химически нейтральных фрагментов, легко улавливаемых стоящими далее фильтрами с цеолитовой загрузкой.

На чертеже представлена технологическая схема очистки бытовых сточных вод со следующим расположением сооружений: песколовка 1 для выделения тяжелых и крупных минеральных загрязнений (главным образом, песка), которые после просушивания 13 складируют 16, а затем используют в строительстве; решетка-дробилка 2 обеспечивает заражение и дробление загрязнений непосредственно в проточном канале стоков; смеситель 3, в котором смешиваются бытовые стоки с химическими реагентами, поступающими от установки приготовления и дозирования реагентов 12; химические реагенты хранятся на складе 14; отстойник 4 для выделения осаждающихся веществ; фотохимический реактор 5 обеспечивает разложение (минерализацию) мощным бактерицидным УФ-облучением коллоидных и растворенных органических веществ, а также уничтожение бактерий всех форм; цеолитовый фильтр 6 для задержания ионов металлов и металлоидов; свежий фильтрующий материал подают со склада 15, а отработанный отводят на склад удобрений 17. Осадок из отстойников 4 направляют в метантенк 7 для сбраживания и образования метана, для транспортировки которого устраивают специальную сеть с аккумулирующими газгольдерами 9, которые выравнивают давление газа в сети; метан, полученный в результате сбраживания осадка, сжигают в котельной 10 для получения пара или горячей воды, а также продают населению в заполненных на газонаполнительной станции 11 баллонах; сброженный осадок из метантенка направляют на обезвоживание на вакуум-фильтры 8, откуда поступает на склад удобрений 17; дренажную воду метантанков и фильтрат вакуум-фильтра присоединяют к общему потоку бытовых сточных вод перед смесителем. Блок фотохимической очистки представляет собой набор параллельно соединенных модулей, количество которых определяется в зависимости от производительности очистной станции. Типовой модуль рассчитан на обработку до 10 м3 стоков в час, имеет размеры (0,5 х 0,5 х 0,5) м3 и состоит из реактора и электронного блока питания и управления. Реактор представляет собой корпус из нержавеющей стали цилиндрической формы, снабженный входным и выходным патрубками для подачи и отвода воды, а также устройствами для принудительной турбулизации и завихрения потока. По оси корпуса располагается мощная импульсная УФ-лампа с кварцевой оболочкой, работающая в импульсно-периодическом режиме с частотой, варьируемой от 1 до 10 Гц со средней электрической мощностью (от сети) 1-10 кВт. Цеолитовый фильтр выполнен в виде железобетонного короба с непрерывной подвижной лентой-дренажем с вертикальными сетчатыми отсеками, в которые засыпается свежий, а после фильтрации воды высыпается отработанный цеолит с зернением 1-2 мм. Сточная вода и цеолит подаются навстречу друг другу с обеспечением скорости фильтрации не более 6 м/ч. Превышение этого значения, также как и изменение заявленных режимных параметров УФ-обработки, не обеспечивает требуемой глубины очистки, увеличивает продолжительность процесса и усложняет его аппаратурное оформление.

Способ иллюстрируется следующим примером.

П р и м е р. Исходную бытовую сточную воду первоначально подают на механическую очистку в песколовку 1, где отделяют грубые примеси, после чего воду направляют в решетку-дробилку 2, где измельчают плавающие примеси до размеров 0,2-0,3 мм. Затем сточные воды подают в смеситель 3, где их обрабатывают с целью коагуляции примесей химическим реагентом, в качестве которого используют сернокислое железо или сернокислый аммоний. После смесителя стоки направляют в отстойник 4 для выделения скоагулированных примесей в осадок, осадок отправляют на дальнейшую обработку в метантенк 7, а осветленную воду подвергают УФ-облучению импульсным УФ-источником излучения лампового типа с длительностью импульса 10-6-5 10-4 с, плотностью мощности излучения на единицу поверхности воды не менее 100 кВт/м2 и со сплошным эмиссионным спектром в области 200-300 нм. Время экспозиции одной порции воды 1-10 с. После УФ-обработки сточные воды фильтруют через загрузку дробленого цеолита, размещенную в вертикальных сетчатых отсеках непрерывной ленты-дренажа фильтра 6. Крупность зерен цеолита для Бурятского месторождения составляет 1-2 мм. Загрузку и выгрузку цеолита производят без остановки ленты дренажа. Очистку сточных вод проводят при встречном движении с дробленым цеолитом, скорость фильтрации составляет не более 6 м/ч. Результаты очистки приведены в таблице.

Предлагаемый способ очистки сточных вод позволяет существенно сократить строительные объемы сооружений, достичь высокой степени очистки, удовлетворяющей экологически безопасным нормам, организовать технологический процесс, предусматривающий полную утилизацию и вторичное промышленное использование отфильтрованных отходов и очищенной воды, улучшить санитарные условия на станциях очистки сточных вод. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



СПОСОБ ОБРАБОТКИ БЫТОВЫХ СТОЧНЫХ ВОД, включающий предварительную механическую очистку, химическую обработку с последующим отделением и обработкой образующегося осадка в метантенке, отличающийся тем, что сточную воду после химической обработки подвергают воздействию импульсного УФ-излучения сплошного спектра с длительностью импульса 10-6 - 5 10-6 с при плотности импульсной мощности излучения на единицу поверхности обрабатываемых сточных вод не менее 100 кВт/м2 и фильтруют со скоростью не более 6 м/ч через дробленый цеолит, причем цеолит подают навстречу потоку сточных вод.




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