RU2662529C2 - Method of municipal sewage treatment and technological complex for its implementation - Google Patents

Method of municipal sewage treatment and technological complex for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2662529C2
RU2662529C2 RU2016141877A RU2016141877A RU2662529C2 RU 2662529 C2 RU2662529 C2 RU 2662529C2 RU 2016141877 A RU2016141877 A RU 2016141877A RU 2016141877 A RU2016141877 A RU 2016141877A RU 2662529 C2 RU2662529 C2 RU 2662529C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
suspension
water
filter
complex
treatment
Prior art date
Application number
RU2016141877A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2016141877A (en
RU2016141877A3 (en
Inventor
Татьяна Борисовна Гореванова
Олег Петрович Белов
Original Assignee
Татьяна Борисовна Гореванова
Олег Петрович Белов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Татьяна Борисовна Гореванова, Олег Петрович Белов filed Critical Татьяна Борисовна Гореванова
Priority to RU2016141877A priority Critical patent/RU2662529C2/en
Publication of RU2016141877A publication Critical patent/RU2016141877A/en
Publication of RU2016141877A3 publication Critical patent/RU2016141877A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2662529C2 publication Critical patent/RU2662529C2/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D36/00Filter circuits or combinations of filters with other separating devices
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/34Treatment of water, waste water, or sewage with mechanical oscillations
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/48Treatment of water, waste water, or sewage with magnetic or electric fields
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/66Treatment of water, waste water, or sewage by neutralisation; pH adjustment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/78Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with ozone
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00Multistage treatment of water, waste water or sewage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

FIELD: municipal engineering.
SUBSTANCE: group of inventions refers to the treatment and disposal of municipal sewage and can be used in housing and communal services, as well as for cleaning industrial and agro-industrial waste water. Communal effluent is purified from nonspecific inclusions in the device in the form of screens, homogenized and alkalized with calcareous milk at a rate of 0.1–1.0 g/dm3 until a suspension with a pH of 10.5–11.5 is obtained. Suspension is further subjected to treatment with a complex of energy effects – cavitation, magnetostriction and ultrasound. Resulting suspension is treated with ozone for additional oxidation and the formation of water-insoluble salts, followed by their precipitation. Suspension is saturated with carbon dioxide until a pH corresponding to the MRL is obtained. Separation of the fractions is carried out gravitationally in a thin film filter to produce a thick precipitate and water. Water is further purified in fine post-treatment filters (10). Technological complex contains device for separating nonspecific inclusions (1), made in the form of screens, homogenizer for municipal wastewater (2), fecal pumps (3), faucet (4), device for preparing and dispensing a reagent (5), device for creating a cavitation process in a rotating magnetic field with ferromagnetic elements (6), ozone production and dosing unit (7), carbon dioxide storage and dosing unit (8), thin film filter (9), fine water aftertreatment filter (10).
EFFECT: group of inventions makes it possible to simplify the cleaning technology, increase the profitability of treatment facilities and significantly reduce the required areas without reducing the quality of cleaning, and also to provide flexible regulation of the complex's productivity and create environmentally safe working conditions, reducing the sanitary zone around the complex.
5 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

Группа изобретений относится к способам очистки и утилизации коммунальных стоков и может быть использована в жилищно-коммунальном хозяйстве, а также для очистки промышленных и агропромышленных стоков, для получения чистой воды, отвечающей требованиям ПДК и допустимой для сброса в водоемы рыбохозяйственного назначения или использования в качестве оборотной воды, а также органических удобрений для использования в сельском хозяйстве и службах озеленения населенных пунктов.The group of inventions relates to methods for cleaning and disposal of municipal wastewater and can be used in housing and communal services, as well as for the treatment of industrial and agricultural wastewater, to obtain clean water that meets the MPC requirements and is acceptable for discharge into reservoirs of fishery or used as recycled water, as well as organic fertilizers for use in agriculture and landscaping services of settlements.

Из уровня техники известно много вариантов способов и комплексов химической обработки воды, в основном хлором или хлорсодержащими реагентами, что приводит к образованию новых соединений, часто более опасных, чем исходные загрязнения. Кроме того, само хлорное хозяйство сложно и опасно в содержании и обслуживании.The prior art there are many options for methods and complexes for chemical treatment of water, mainly chlorine or chlorine-containing reagents, which leads to the formation of new compounds, often more dangerous than the original pollution. In addition, the chlorine industry itself is difficult and dangerous to maintain and maintain.

Известны способы очистки коммунальных стоков (например, патенты RU №2240984, 27.11.2004; RU №2258045, 10.08.2005; RU №35730, 10.02.2004), путем их фильтрования через различные фильтры, требующие постоянной промывки и при этом образуются осадки, требующие утилизации, что не обеспечивает очистку воды от растворенных в ней примесей и обеззараживание исходной воды.Known methods for cleaning municipal wastewater (for example, patents RU No. 2240984, 11/27/2004; RU No. 2258045, 08/10/2005; RU No. 35730, 02/10/2004), by filtering them through various filters that require constant washing and precipitation is formed, requiring utilization, which does not ensure water purification from impurities dissolved in it and disinfection of the source water.

Недостатками этих способов являются необходимость наличия больших водоемов, а также вторичное загрязнение очищаемых стоков продуктами жизнедеятельности микроорганизмов, образование больших объемов ила, который требует утилизации и непригоден для прямого использования в качестве органических удобрений.The disadvantages of these methods are the need for large bodies of water, as well as the secondary pollution of treated effluents with microorganisms, the formation of large volumes of sludge, which requires disposal and is not suitable for direct use as organic fertilizers.

Известны способы и устройства очистки воды струйной гидрокавитацией (RU №54662, 10.07.2006) и гидродинамической обработкой во вращающемся магнитном поле (RU №2328450, 10.07.2008).Known methods and devices for water purification by jet hydro-cavitation (RU No. 54662, 07/10/2006) and hydrodynamic treatment in a rotating magnetic field (RU No. 22328450, 07/10/2008).

Недостатками данных технических решений является неспособность обеспечить стабильное качество очистки и высокую производительность.The disadvantages of these technical solutions is the inability to provide a stable quality of cleaning and high performance.

Известна установка для очистки воды озонированием (RU №2228916, C02F 9/04, 20.05.2004), которая содержит камеру окисления (озонирования), причем в камере окисления размещен кавитатор, который осуществляет высокую степень диспергирования воды и входящих в нее примесей, в результате чего происходит интенсификация окисления загрязнителей. При этом для обеспечения высокой степени очистки водогазовая смесь должна многократно циркулировать через эжектор и кавитатор.A known installation for water purification by ozonation (RU No. 2228916, C02F 9/04, 05/20/2004), which contains an oxidation chamber (ozonation), and in the oxidation chamber there is a cavitator that provides a high degree of dispersion of water and its impurities, as a result what is the intensification of the oxidation of pollutants. Moreover, to ensure a high degree of purification, the gas-water mixture must be repeatedly circulated through the ejector and cavitator.

Недостатком данной установки является невысокая производительность и сложность обслуживания, требующая соответствующей квалификации персонала.The disadvantage of this installation is the low productivity and complexity of maintenance, requiring appropriate staff qualifications.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ обеззараживания и очистки жидких сред и технологическая линия для его реализации (RU №2585635, C02F 9/12, 27.05.2016), которые могут быть использованы для подготовки воды в системах хозяйственно-питьевого и промышленного назначения.The closest in technical essence and the achieved effect is the method of disinfection and purification of liquid media and the production line for its implementation (RU No. 2585635, C02F 9/12, 05.27.2016), which can be used for water treatment in drinking and industrial systems destination.

Способ включает кавитационную обработку водной среды струйной кавитацией с эжектированием в кавитатор воздуха или кислородно-воздушной смеси, последующую обработку среды в гидродинамическом реакторе с вращающимся магнитным полем и ферромагнитными элементами в виде игл, отстаивание обработанной водной среды и отделение шлама. Кавитационную обработку струйной кавитацией в гидродинамическом реакторе проводят с обеспечением образования активных окислителей ОН, H2O2 и НО3. Обработку в гидродинамическом реакторе осуществляют с обеспечением диспергирования частиц до субмикронных размеров и увеличения поверхности раздела фаз газ-жидкость-твердое. Перед кавитационной обработкой осуществляют усреднение состава водной среды, в процессе обработки среды в гидродинамическом реакторе в него добавляют по меньшей мере один реагент, выбранный из группы, включающей: известковое молоко, сульфат алюминия, хлорное железо. Дополнительно осуществляют импульсную обработку полученной среды в роторно-импульсном аппарате и фильтрацию среды с помощью насыпных фильтров, а также производят озонирование среды и обработку ультрафиолетом.The method includes cavitation treatment of an aqueous medium with jet cavitation with ejection of air or an oxygen-air mixture into a cavitator, subsequent processing of the medium in a hydrodynamic reactor with a rotating magnetic field and ferromagnetic elements in the form of needles, sedimentation of the treated aqueous medium and separation of sludge. Cavitation treatment by jet cavitation in a hydrodynamic reactor is carried out with the formation of active oxidizing agents OH, H 2 O 2 and HO 3 . Processing in a hydrodynamic reactor is carried out with the dispersion of particles to submicron sizes and increasing the gas-liquid-solid phase interface. Before cavitation treatment, the composition of the aqueous medium is averaged; during processing of the medium in a hydrodynamic reactor, at least one reagent selected from the group consisting of: milk of lime, aluminum sulfate, and ferric chloride is added to it. In addition, pulse processing of the obtained medium in a rotary-pulse apparatus and filtering of the medium using bulk filters are carried out, and the medium is ozonized and treated with ultraviolet light.

Технологическая линия содержит струйный кавитатор, снабженный средствами эжектирования в него воздуха или кислородно-воздушной смеси, гидродинамический реактор с вращающимся магнитным полем и ферромагнитными элементами в виде игл и блок отстаивания среды, совмещенный с системой удаления шлама. Линия дополнительно содержит смеситель-усреднитель, установленный перед струйным кавитатором, дозатор реагентов в гидродинамический реактор, блок отстаивания среды содержит гидроциклоны-отстойники. Линия дополнительно содержит роторно-импульсный аппарат, насыпные фильтры, блок озонирования среды, и блок ультрафиолетовой обработки среды, установленные после блока отстаивания, а также блок автоматического управления процессами.The production line contains a jet cavitator equipped with means for ejecting air or an oxygen-air mixture into it, a hydrodynamic reactor with a rotating magnetic field and ferromagnetic elements in the form of needles, and a sedimentation unit combined with a sludge removal system. The line additionally contains an averaging mixer installed in front of the jet cavitator, a reagent dispenser in a hydrodynamic reactor, and a medium sedimentation unit contains sedimentation hydrocyclones. The line additionally contains a rotary-pulse apparatus, bulk filters, a medium ozonation unit, and a medium ultraviolet treatment unit installed after the settling unit, as well as an automatic process control unit.

Недостатками представленного прототипа является достаточно высокая насыщенность линии дорогим и сложным оборудованием, требующим высококвалифицированного обслуживания, отсутствие модульности построения, позволяющей обеспечить плавность сглаживания нестабильности поступления стоков в течение суток, а также не позволяет обеспечить плавное наращивание мощностей очистных сооружений без кардинальных перестроек.The disadvantages of the prototype presented are the rather high saturation of the line with expensive and sophisticated equipment that requires highly qualified service, the lack of modularity of construction, which ensures smooth smoothing of the instability of the flow of sewage during the day, and also does not allow for a smooth increase in the capacity of treatment plants without major overhauls.

Технический результат, достигаемый данной группой изобретений:The technical result achieved by this group of inventions:

- упрощение технологии очистки;- simplification of cleaning technology;

- повышение рентабельности очистных сооружений и значительное сокращение требуемых площадей без снижения качества очистки;- increase the profitability of treatment facilities and a significant reduction in the required area without compromising the quality of treatment;

- обеспечение гибкого регулирования производительностью комплекса, определяемого текущим потоком;- providing flexible regulation of the performance of the complex, determined by the current flow;

- создание экологически безопасных условий труда и сокращение санитарной зоны вокруг комплекса;- creating environmentally friendly working conditions and reducing the sanitary zone around the complex;

- исключение крупногабаритных отстойников и иловых полей.- the exclusion of large sedimentation tanks and silt fields.

Указанный технический результат для реализации способа очистки коммунальных стоков достигается тем, что усредняют состав очищаемой среды, ощелачивают, обрабатывают кавитацией, вращающимся магнитным полем и ферромагнитными элементами до получения суспензии с последующим ее озонированием, фильтрацией и разделением фракций, причем, предварительно коммунальные стоки очищают от неспецифических включений в устройстве в виде сит, гомогенизируют и ощелачивают известковым молочком из расчета 0,1-1,0 г/дм3 до получения суспензии с РН 10,5-11,5, затем эту суспензию дополнительно подвергают обработке комплексом энергетических воздействий - магнитострикцией и ультразвуком, создаваемых в энергонасыщеном поле устройства, полученную суспензию обрабатывают озоном для дополнительного окисления и образования водонерастворимых солей с последующим их осаждением, затем, для нормализации РН, эмульсию насыщают углекислым газом до получения РН, соответствующую нормам ПДК, а разделение фракций осуществляют гравитационно в тонкопленочном фильтре с получением густого осадка и воды, которую дополнительно очищают в фильтрах тонкой доочистки.The specified technical result for implementing the method of cleaning municipal wastewater is achieved by averaging the composition of the medium to be cleaned, alkalizing, treating with cavitation, a rotating magnetic field and ferromagnetic elements until a suspension is obtained, followed by its ozonation, filtration and separation of fractions; inclusions in the device in the form of sieves, homogenize and alkalize with milk of lime at the rate of 0.1-1.0 g / dm 3 to obtain a suspension with a pH of 10.5-11.5, then m this suspension is additionally subjected to a complex of energy influences - magnetostriction and ultrasound created in the energy-saturated field of the device, the resulting suspension is treated with ozone for additional oxidation and the formation of water-insoluble salts with their subsequent precipitation, then, to normalize the pH, the emulsion is saturated with carbon dioxide to obtain pH, corresponding to the MPC, and the separation of fractions is carried out gravitationally in a thin film filter to obtain a thick precipitate and water, which additionally purified in the filters of thin post-treatment.

Указанный технический результат для технологического комплекса очистки коммунальных стоков достигается тем, что по ходу технологического процесса установлены связанные между собой средствами транспортирования смеситель, устройство приготовления и дозирования реагента в виде известкового молочка, устройство для создания кавитационного процесса во вращающемся магнитном поле с ферромагнитными элементами и фильтры, причем, комплекс дополнительно снабжен устройством отделения неспецифических включений в виде сит, гомогенизатором, совмещающим функции накопления и гомогенизации, который выполнен в виде промежуточной емкости снабженной фекальными насосами с режущими лопатками, установкой насыщения суспензии углекислым газом, а также тонкопленочным фильтром разделения фракций и фильтром тонкой доочистки, при этом смеситель выполнен проточным, а устройство для создания кавитационного процесса во вращающемся магнитном поле с ферромагнитными элементами представляет собой установку активации процессов, выполненную в виде электромагнитного устройства, также содержит последовательно расположенные установку производства и дозирования озона, устройство хранения и дозированной подачи углекислого газа, при этом выходы густого осадка из тонкопленочного фильтра и один из выходов фильтра тонкой доочистки соединены с транспортером для отделения густого осадка в накопитель, а другой выход фильтра тонкой доочистки связан с трубопроводом отвода чистой воды. Смеситель выполнен проточным и представляет собой трубу с завихряющими поток лопатками. Тонкопленочный фильтр выполнен в виде фильтра гравитационного разделения фракций и представляет собой желоб, с расположенными внутри него не менее 20 наклоненных под углом порядка 47° параллельных плоскостей, выполненных из коррозионно-устойчивого материала, например полимерного, обладающего скользкой поверхностью, чередующихся по примыканию ко дну желоба. Фильтр тонкой доочистки выполнен в виде картриджа, например, нетканого материала.The specified technical result for the technological complex of municipal wastewater treatment is achieved by the fact that, during the technological process, a mixer, a device for preparing and dosing a reagent in the form of lime milk, a device for creating a cavitation process in a rotating magnetic field with ferromagnetic elements and filters are installed, moreover, the complex is additionally equipped with a device for separating non-specific inclusions in the form of sieves, a homogenizer, with containing the functions of accumulation and homogenization, which is made in the form of an intermediate tank equipped with fecal pumps with cutting blades, a carbon dioxide suspension saturation unit, as well as a thin-film fraction separation filter and a fine filter, the mixer is made flow-through and a device for creating a cavitation process in a rotating a magnetic field with ferromagnetic elements is a process activation unit, made in the form of an electromagnetic device, also containing t sequentially located installation for the production and dosing of ozone, a storage device and a metered supply of carbon dioxide, while the outputs of the thick sludge from the thin film filter and one of the outputs of the fine filter are connected to a conveyor to separate the thick sludge into the accumulator, and the other output of the fine filter is connected to clean water discharge pipe. The mixer is made flowing and is a pipe with swirling flow blades. The thin-film filter is made in the form of a filter of gravitational separation of fractions and is a trough, with at least 20 parallel planes located at least 20 inclined at an angle of about 47 ° and made of a corrosion-resistant material, such as a polymer one with a slippery surface, alternating along the junction with the bottom of the trough . The fine filter is made in the form of a cartridge, for example, non-woven material.

Сущность изобретения поясняется структурной схемой, где на Фиг. 1 изображена технологическая линия комплекса очистки коммунальных стоков, которая содержит последовательно установленные устройство отделения неспецифических включений 1, выполненное в виде сит, накопитель-гомогенизатор коммунальных стоков 2, фекальные насосы барботирования коммунальных стоков 3 и подачи их в проточный смеситель 4, устройство приготовления и дозирования реагента 5, установку активации процессов 6, установку производства и дозирования озона 7, устройство 8 хранения и дозированной подачи CO2, тонкопленочный фильтр 9, фильтр тонкой доочистки воды 10, приямки отделения и передачи на отведение густого осадка 11.The invention is illustrated in the structural diagram, where in FIG. 1 shows a production line of a municipal wastewater treatment complex, which contains sequentially installed device for separating nonspecific inclusions 1, made in the form of sieves, a drive-homogenizer of municipal wastewater 2, fecal pumps for bubbling communal wastewater 3 and feeding them to a flow mixer 4, a reagent preparation and metering device 5, installation of activation of processes 6, installation of production and dosing of ozone 7, device 8 for storage and dosed supply of CO 2 , thin-film filter 9, filter p fine water purification 10, pits separation and transfer to the discharge of thick sediment 11.

На практике очистку коммунальных стоков осуществляют следующим образом.In practice, the treatment of municipal wastewater is as follows.

Очищенные от неспецифических загрязнений коммунальные стоки усредняют в устройстве отделения неспецифических включений 1, затем производят их гомогенизацию в накопителе-гомогенизаторе коммунальных стоков 2 посредством фекальных насосов барботирования 3. Затем полученную в результате гомогенизации суспензию направляют в проточный смеситель 4, где происходит смешение с реагентом, приготавливаемым в устройстве приготовления и дозирования реагента 5, в результате суспензию ощелачивают, например, известковым молочком.Municipal wastewater purified from nonspecific contaminants is averaged in the device for separating nonspecific inclusions 1, then they are homogenized in a municipal wastewater homogenizer 2 by means of fecal sparging pumps 3. Then, the suspension obtained as a result of homogenization is sent to a flow mixer 4, where it is mixed with the reagent prepared in the preparation and dosing device of reagent 5, as a result, the suspension is alkalized, for example, with milk of lime.

Ощелачивание производят до РН 10,5-11,5 для получения большого количества слабых ионов, образующихся при разрушении в энергонасыщенном поле элементов известкового молочка СаО, Са(ОН)2, легко вступающих в реакции образования гидроксидов металлов, требующих РН не ниже 8,5, и неорганических водонерастворимых солей, образующихся из разрушенных во время обработки в энергонасыщенном поле установки активации процессов органических соединений, этот процесс эффективно происходит при РН 10,5-12.Alkalization is carried out to a pH of 10.5-11.5 to obtain a large number of weak ions formed during the destruction in the energy-saturated field of the elements of lime milk CaO, Ca (OH) 2 , which easily enter into metal hydroxide formation reactions requiring pH not lower than 8.5 , and inorganic water-insoluble salts formed from those destroyed during processing in an energy-saturated field of an installation for activation of processes of organic compounds, this process effectively occurs at pH 10.5-12.

Основным исполнителем технологии очистки коммунальных стоков является установка активации процессов 6, где, в результате воздействия ударных волн, создаваемых в энергонасыщенном поле схлопыванием кавитационных пузырьков и ультразвука, создаваемых сжимающимися кавитационными пузырьками и магнитострикционных явлений магнитных доменов под воздействием вращающегося электромагнитного поля, при этом происходит разрушение всех составляющих химических и биологических структур до молекулярного уровня. В результате воздействия разрушается часть молекул воды с образованием атомарного водорода Н+ и ионов ОН-, создавая окислительно-восстановительную среду соответствующим образом влияющую на облако из свободных атомов и частично разрушенных молекул. Одновременно происходит разрушение всей микрофлоры, тем самым производится полная стерилизация коммунального стока. В результате комплексного воздействия энергонасыщенным полем возникают атомы и некоторые частично разрушенные молекулы с открытыми ковалентными связями, стремящиеся создать новые соединения по природному закону соединений с минимальным электрическим сопротивлением, уже экологически безопасных и легко усваиваемых почвообразующей микрофлорой и корнями растений.The main executor of municipal wastewater treatment technology is a process activation unit 6, where, as a result of the action of shock waves generated in the energy-saturated field by the collapse of cavitation bubbles and ultrasound created by compressing cavitation bubbles and magnetostrictive phenomena of magnetic domains under the influence of a rotating electromagnetic field, this destroys all components of chemical and biological structures to the molecular level. As a result of the exposure, part of the water molecules is destroyed with the formation of atomic hydrogen H + and OH - ions, creating a redox environment that accordingly affects the cloud of free atoms and partially destroyed molecules. At the same time, the destruction of the entire microflora occurs, thereby completely sterilizing the communal runoff. As a result of the complex effect of the energy-saturated field, atoms and some partially destroyed molecules with open covalent bonds arise, striving to create new compounds according to the natural law of compounds with minimal electrical resistance, which are already environmentally friendly and easily absorbed by the soil-forming microflora and plant roots.

Энергонасыщенность рабочей зоны в установке активации процессов и ее качественные характеристики, сила и количество воздействий на обрабатываемую среду, задаются не только напряженностью электромагнитного поля, действующего в установке, но и силовыми воздействиями от магнитных доменов. Чем крупнее и прочнее частицы загрязняющих веществ, попавших в очищаемый коммунальный сток, тем более крупные требуются домены, так как магнитострикционные воздействия от них более мощные, но качественные характеристики образования водонерастворимых соединений при этом ниже, чем при воздействии на среду более мелких доменов при их достаточном количестве. Вышесказанное так же относится к обработке стока, содержащего соединения металлов, разрушение молекул которых требует более мощного энергетического воздействия. Не меньшее влияние на выбор параметров доменов оказывает процентное содержание загрязняющих веществ в обрабатываемом стоке. Для более полного протекания процессов образования новых экологически безопасных молекулярных соединений, требуется высококачественное перемешивание образовавшегося облака из свободных радикалов, возникшее в рабочей зоне установки, в результате разрушения молекулярных соединений загрязняющих веществ, что требует более «мягкого», но частого воздействия на элементы облака. Тем самым производят подбор и установку магнитных доменов исходя из среднестатистических характеристик коммунального стока на конкретном объекте.The energy saturation of the working area in the process activation unit and its qualitative characteristics, strength and the number of impacts on the medium being treated, are set not only by the electromagnetic field strength acting in the installation, but also by force effects from magnetic domains. The larger and stronger the particles of pollutants entering the sewage being cleaned, the larger the domains are required, since the magnetostrictive effects from them are more powerful, but the qualitative characteristics of the formation of water-insoluble compounds are lower than when exposed to the environment of smaller domains with sufficient quantity. The above also applies to the treatment of runoff containing metal compounds, the destruction of the molecules of which requires a more powerful energy effect. No less influence on the choice of domain parameters is exerted by the percentage of pollutants in the treated effluent. For a more complete process of formation of new environmentally friendly molecular compounds, high-quality mixing of the formed cloud of free radicals, which appeared in the working area of the plant, as a result of the destruction of the molecular compounds of pollutants, which requires a more “soft” but frequent exposure to the elements of the cloud, is required. Thus, the selection and installation of magnetic domains is carried out based on the average characteristics of the communal runoff at a particular facility.

В результате образования новых молекулярных соединений создается суспензия, обладающая свойствами экстренного расслоения из-за временного отсутствия электростатического слоя у вновь образовавшихся молекул.As a result of the formation of new molecular compounds, a suspension is created with the properties of emergency separation due to the temporary absence of an electrostatic layer in newly formed molecules.

Для более качественного завершения процессов окисления в соединениях полученной суспензии с образованием водонерастворимых солей, производят дополнительную ее обработку озоном из установки производства и дозирования озона 7, из расчета 0,1-0,3 мг/л.For a better completion of the oxidation processes in the compounds of the resulting suspension with the formation of water-insoluble salts, it is additionally treated with ozone from the unit for production and dosing of ozone 7, at a rate of 0.1-0.3 mg / l.

Для нормализации РН и перевода ряда металлов в карбонаты, также выпадающие в осадок, суспензию дополнительно обрабатывают углекислым газом из устройства 8 хранения и дозированной подачи CO2.To normalize the pH and transfer a number of metals to carbonates, which also precipitate, the suspension is additionally treated with carbon dioxide from the device 8 for storage and dosed supply of CO 2 .

Полученная суспензия быстро расслаивается за счет временного отсутствия электростатического слоя у вновь образовавшихся молекул.The resulting suspension is rapidly stratified due to the temporary absence of an electrostatic layer in newly formed molecules.

Далее суспензию направляют в тонкопленочный фильтр 9, состоящий из 20 наклоненных под углом порядка 47° скользких поверхностей, чередующихся по примыканию ко дну фильтра. Расчет производительности тонкопленочного фильтра производят из условий обеспечения скорости протекания через него очищаемой эмульсии не выше 0,07 м/час. По ходу протекания суспензии по поверхностям тонкопленочного фильтра происходит гравитационное разделение фракций на густой осадок и воду.Next, the suspension is sent to a thin-film filter 9, which consists of 20 slippery surfaces inclined at an angle of about 47 °, alternating along the contact to the bottom of the filter. The calculation of the performance of a thin-film filter is made from the conditions for ensuring the speed of flowing through it of the emulsion to be cleaned not higher than 0.07 m / h. As the suspension flows along the surfaces of the thin-film filter, gravitational separation of the fractions into thick sediment and water occurs.

В результате на выходе из тонкопленочного фильтра 9 вода практически свободна от взвесей и поступает на фильтр тонкой доочистки 10, состоящий, например, из 25 слоев нетканого материала, при этом удаляют соли металлов, оставшиеся или вновь образовавшиеся в обрабатываемой воде.As a result, at the exit from the thin-film filter 9, the water is practically free of suspensions and enters the fine filter 10, for example, consisting of 25 layers of non-woven material, while metal salts remaining or newly formed in the treated water are removed.

Густой осадок, отделяемый в тонкопленочном фильтре 9 и частично в фильтре тонкой доочистки 10, через приямки сбора и передачи на отведение густого осадка 11 поступает на транспортер для отведения его в накопитель.The thick sediment separated in the thin-film filter 9 and partially in the fine filter 10, through collection pits and transfer to the discharge of thick sediment 11 enters the conveyor to discharge it to the drive.

В целях повышения энергетической эффективности предложенного способа очистки коммунальных стоков, все составляющие комплекса размещены в нисходящих уровнях для организации его самотечного передвижения. Производительность оборудования регулируют за счет включения или отключения отдельных модулей установок активации процессов, в соответствии с реально требуемой производительностью комплекса.In order to increase the energy efficiency of the proposed method for treating municipal wastewater, all components of the complex are located in descending levels to organize its gravity flow. The performance of the equipment is regulated by turning on or off the individual modules of the process activation units, in accordance with the really required performance of the complex.

Линия может быть оснащена системой автоматического контроля и управления процессом всех узлов технологического комплекса.The line can be equipped with an automatic control and process control system for all nodes of the technological complex.

Входящие в состав технологического комплекса устройства приготовления известкового молочка, озона и углекислого газа широко известны и поставляются производителями.The devices for the preparation of lime milk, ozone and carbon dioxide that are part of the technological complex are widely known and supplied by manufacturers.

В качестве примера представлен результат использования технологического комплекса очистки стоков в г. Нефтегорске Самарской области с производительностью 6000 м3/сут согласно описанной выше технологии.As an example, the result of using a technological complex for wastewater treatment in the city of Neftegorsk in the Samara Region with a capacity of 6000 m 3 / day according to the technology described above is presented.

В Таблице 1 представлены результаты лабораторного контроля показателей по составу воды до и после очистки коммунального стока, из которого видно, что предлагаемый способ очистки обеспечивает полную нейтрализацию и удаление загрязняющих составляющих.Table 1 presents the results of laboratory monitoring of indicators on the composition of water before and after the treatment of municipal wastewater, which shows that the proposed cleaning method provides complete neutralization and removal of polluting components.

Figure 00000001
Figure 00000001

Таким образом, предлагаемый способ и технологический комплекс позволяют обеспечить с необходимой производительностью и энергоэффективностью очистку коммунальных стоков за счет активации процессов в установке активации процессов и тонкопленочном фильтре с минимальным использованием реагентов, отсутствием микробиологической обработки и максимально возможном использовании гравитационного поля Земли. Тем самым повышается эффективность очистных сооружений, повышается их рентабельность и экологическая безопасность с отсутствием крупногабаритных отстойников и иловых полей. Скорость очистки коммунального стока сокращается до 10-15 минут.Thus, the proposed method and technological complex allows to ensure the treatment of municipal wastewater with the necessary performance and energy efficiency by activating the processes in the process activation unit and thin-film filter with minimal use of reagents, the absence of microbiological treatment and the maximum possible use of the Earth's gravitational field. This increases the efficiency of treatment facilities, increases their profitability and environmental safety with the absence of large sedimentation tanks and silt fields. The speed of cleaning communal runoff is reduced to 10-15 minutes.

Густой осадок может быть обработан почвообразующими микроорганизмами, в результате можно получить экологически безопасное, высокоэффективное органическое удобрение.Thick sediment can be treated with soil-forming microorganisms, as a result, an environmentally friendly, highly effective organic fertilizer can be obtained.

Claims (5)

1. Способ очистки коммунальных стоков, заключающийся в усреднении состава очищаемой среды, ощелачивании, обработке кавитацией, вращающимся магнитным полем с ферромагнитными элементами до получения суспензии с последующим ее озонированием, фильтрацией и разделением фракций, отличающийся тем, что предварительно коммунальные стоки очищают от неспецифических включений в устройстве в виде сит, гомогенизируют и ощелачивают известковым молочком из расчета 0,1-1,0 г/дм3 до получения суспензии с рН 10,5-11,5, затем эту суспензию дополнительно подвергают обработке комплексом энергетических воздействий - кавитацией, магнитострикцией и ультразвуком, создаваемых в энергонасыщенном поле устройства активации процессов, полученную суспензию обрабатывают озоном для дополнительного окисления и образования водонерастворимых солей с последующим их осаждением, затем суспензию насыщают углекислым газом до получения рН, соответствующего нормам ПДК, а разделение фракций осуществляют гравитационно в тонкопленочном фильтре с получением густого осадка и воды, которую дополнительно очищают в фильтрах тонкой доочистки.1. A method of cleaning municipal wastewater, which consists in averaging the composition of the medium to be cleaned, alkalizing, treating with cavitation, a rotating magnetic field with ferromagnetic elements to obtain a suspension, followed by its ozonation, filtering and separation of fractions, characterized in that the municipal wastewater is cleaned of non-specific inclusions in device as a sieve, homogenized and basified with milk of lime at the rate of 0.1-1.0 g / dm 3 to obtain a slurry having a pH of 10.5-11.5, and then this suspension was further podver They can be treated with a complex of energy influences - cavitation, magnetostriction and ultrasound created in the energy-saturated field of the process activation device, the resulting suspension is treated with ozone for additional oxidation and the formation of water-insoluble salts, followed by their precipitation, then the suspension is saturated with carbon dioxide to obtain a pH corresponding to MPC, and fraction separation is carried out gravitationally in a thin-film filter to obtain a thick precipitate and water, which is further purified in fine filters. 2. Технологический комплекс для очистки коммунальных стоков, в котором по ходу технологического процесса установлены связанные между собой средствами транспортирования смеситель, устройство приготовления и дозирования реагента в виде известкового молочка, устройство для создания кавитационного процесса во вращающемся магнитном поле с ферромагнитными элементами и фильтры, отличающийся тем, что комплекс дополнительно снабжен устройством отделения неспецифических включений в виде сит, гомогенизатором, совмещающим функции накопления и гомогенизации, который выполнен в виде промежуточной емкости, снабженной фекальными насосами с режущими лопатками, установкой насыщения суспензии углекислым газом, а также тонкопленочным фильтром разделения фракций и фильтром тонкой доочистки, при этом смеситель выполнен проточным, а устройство для создания кавитационного процесса во вращающемся магнитном поле с ферромагнитными элементами представляет собой установку активации процессов, выполненную в виде электромагнитного устройства, также содержит последовательно расположенные установку производства и дозирования озона, устройство хранения и дозированной подачи углекислого газа, при этом выходы густого осадка из тонкопленочного фильтра и один из выходов фильтра тонкой доочистки соединены с транспортером для отделения густого осадка в накопитель, а другой выход фильтра тонкой доочистки связан с трубопроводом отвода чистой воды.2. A technological complex for treating municipal wastewater, in which a mixer, a device for preparing and dosing a reagent in the form of milk of lime, a device for creating a cavitation process in a rotating magnetic field with ferromagnetic elements and filters are installed, connected with each other by means of transportation, characterized in that the complex is additionally equipped with a device for separating nonspecific inclusions in the form of sieves, a homogenizer, combining the functions of accumulation and homogenization, which is made in the form of an intermediate tank equipped with fecal pumps with cutting blades, a carbon dioxide suspension saturation unit, as well as a thin film fraction separation filter and a fine filter, the mixer is made flow-through, and a device for creating a cavitation process in a rotating magnetic field with ferromagnetic elements is an installation of the activation of processes, made in the form of an electromagnetic device, also contains sequentially located a production unit for the production and dosing of ozone, a device for storing and dosing carbon dioxide, the outputs of the thick sludge from the thin film filter and one of the outlets of the fine filter are connected to the conveyor to separate the thick sludge into the accumulator, and the other output of the fine filter is connected to the exhaust pipe pure water. 3. Технологический комплекс по п. 2, отличающийся тем, что смеситель выполнен проточным и представляет собой трубу с завихряющими поток лопатками.3. The technological complex according to claim 2, characterized in that the mixer is made flowing and is a pipe with blades swirling the flow. 4. Технологический комплекс по п. 2, отличающийся тем, что тонкопленочный фильтр выполнен в виде фильтра гравитационного разделения фракций и представляет собой желоб с расположенными внутри него не менее 20 наклоненных под углом порядка 47° параллельных плоскостей, выполненных из коррозионно-устойчивого материала, например полимерного, обладающего скользкой поверхностью, чередующихся по примыканию ко дну желоба.4. The technological complex according to claim 2, characterized in that the thin-film filter is made in the form of a filter of gravitational separation of fractions and is a trough with at least 20 parallel planes arranged at an angle of about 47 ° and made of a corrosion-resistant material, for example polymer, with a slippery surface, alternating in contact with the bottom of the gutter. 5. Технологический комплекс по п. 2, отличающийся тем, что фильтр тонкой доочистки выполнен в виде картриджа, например, нетканого материала.5. The technological complex according to claim 2, characterized in that the fine filter is made in the form of a cartridge, for example, non-woven material.
RU2016141877A 2016-10-25 2016-10-25 Method of municipal sewage treatment and technological complex for its implementation RU2662529C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016141877A RU2662529C2 (en) 2016-10-25 2016-10-25 Method of municipal sewage treatment and technological complex for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016141877A RU2662529C2 (en) 2016-10-25 2016-10-25 Method of municipal sewage treatment and technological complex for its implementation

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2016141877A RU2016141877A (en) 2018-04-25
RU2016141877A3 RU2016141877A3 (en) 2018-04-25
RU2662529C2 true RU2662529C2 (en) 2018-07-26

Family

ID=62044327

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016141877A RU2662529C2 (en) 2016-10-25 2016-10-25 Method of municipal sewage treatment and technological complex for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2662529C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115140887A (en) * 2022-07-27 2022-10-04 中印恒盛(北京)贸易有限公司 System and method for cleaning urban sewage by using cavitation effect
RU2813075C1 (en) * 2023-07-28 2024-02-06 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение национальные технологические системы и комплексы" Method for purification of waste and produced water

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111153544A (en) * 2019-12-03 2020-05-15 翰怡堂有限公司 Water filter for purifying impure water by magnetic field

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2284966C2 (en) * 2004-12-16 2006-10-10 Сергей Александрович Крупский Method of production of the drinking water by the cold desalination of the highly mineralized water solutions and the device for its realization
US7785470B2 (en) * 2007-08-02 2010-08-31 Ecosphere Technologies, Inc. Enhanced water treatment for reclamation of waste fluids and increased efficiency treatment of potable waters
RU2422384C1 (en) * 2009-12-15 2011-06-27 Владимир Михайлович Еськов-Сосковец Method of complex water treatment and plant to this end
RU2585635C1 (en) * 2014-12-15 2016-05-27 Закрытое акционерное общество "ВОДАР" Method for disinfection and cleaning of fluids and process line therefor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2284966C2 (en) * 2004-12-16 2006-10-10 Сергей Александрович Крупский Method of production of the drinking water by the cold desalination of the highly mineralized water solutions and the device for its realization
US7785470B2 (en) * 2007-08-02 2010-08-31 Ecosphere Technologies, Inc. Enhanced water treatment for reclamation of waste fluids and increased efficiency treatment of potable waters
RU2422384C1 (en) * 2009-12-15 2011-06-27 Владимир Михайлович Еськов-Сосковец Method of complex water treatment and plant to this end
RU2585635C1 (en) * 2014-12-15 2016-05-27 Закрытое акционерное общество "ВОДАР" Method for disinfection and cleaning of fluids and process line therefor

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БЭС ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ, под ред. А.Ю. Ишлинского, Научное издательство "Большая Российская энциклопедия", Москва, 2000, с. 513, 624. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115140887A (en) * 2022-07-27 2022-10-04 中印恒盛(北京)贸易有限公司 System and method for cleaning urban sewage by using cavitation effect
RU2813075C1 (en) * 2023-07-28 2024-02-06 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение национальные технологические системы и комплексы" Method for purification of waste and produced water

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016141877A (en) 2018-04-25
RU2016141877A3 (en) 2018-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1893534B1 (en) Improved phosphorus removal system and process
RU2662529C2 (en) Method of municipal sewage treatment and technological complex for its implementation
KR101469891B1 (en) Water-blending treatment system and method using the same
JP5037479B2 (en) Purification processing apparatus and purification processing method
KR100801981B1 (en) Swirl-type press apparatus for separation of solids and liquid
AU2009200113A1 (en) Water purification
CN205442869U (en) It produces brackish water desalination system of water recovery rate to improve bitter
CN101209884B (en) Method and device for comprehensive processing zero discharge and reusing commonly industrial wastewater
KR20130019164A (en) Continuous time water purification apparatus using adsorption pack
CN109110967B (en) Bauxite beneficiation wastewater recycling system and method based on membrane chemical reactor
CN208250053U (en) A kind of processing system of wastewater of steel industry reuse
CN110678244B (en) High-efficiency sedimentation and floatation system integrating sedimentation and floatation separation processes and driving method thereof
Hasan Design and performance of a pilot submerged membrane electro-bioreactor (SMEBR) for wastewater treatment
Wang et al. Independent Physicochemical Wastewater Treatment System Consisting of Primary Flotation Clarification, Secondary Flotation Clarification, and Tertiary Treatment
RU110738U1 (en) INSTALLATION FOR DEEP CLEANING OF WASTE WATER FROM IONS OF HEAVY METALS AND ANIONS
RU2749711C1 (en) Method for purification of industrial waste water.
RU2328454C2 (en) Water purification station
RU187325U1 (en) SEWAGE TREATMENT DEVICE
Bhatti et al. Analysis and treatment wash off water from vehicular service station in Hyderabad
CN105254112A (en) Deep wastewater treatment apparatus
Abubakar et al. Water treatment operations: case study of mada water works
KR102134859B1 (en) Water Treatment Device with The Internal Circulation of Sorting Sedimented Sludge
CN220976756U (en) Complex water quality pretreatment equipment
RU149277U1 (en) INSTALLATION OF CLEANING OF MINE AND QUARRY WATERS
RU59047U1 (en) WATER AND INDUSTRIAL WASTE WATER TREATMENT PLANT