PL247494B1

PL247494B1 - A method of purification, especially of raw water and industrial wastewater, and a set of devices for implementing the method of purification, especially of raw water and industrial wastewater

Info

Publication number: PL247494B1
Application number: PL433489A
Authority: PL
Inventors: Leon Garbaczewski; Jacek Grygierczyk
Original assignee: Talmex Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
Priority date: 2020-04-07
Filing date: 2020-04-07
Publication date: 2025-07-14
Also published as: PL433489A1

Abstract

Zgłoszenie rozwiązuje zagadnienie sposobu oczyszczania, zwłaszcza wód surowych i ścieków przemysłowych oraz zespół urządzeń do realizacji tego sposobu. Sposób polega na tym, że do transportowanych pod ciśnieniem do reaktora (3) dopływowym kolektorem (1) wód surowych lub ścieków dodaje się kolejno reagenty, chemikalia i sprężone powietrze, po czym wzbogacone podczas przepływu o reagenty, chemikalia i napowietrzone wody surowe lub ścieki w reaktorze (3) uzupełnia o dozowane ciśnieniowo flokulanty anionowe i kationowe. Przereagowane wody surowe lub ścieki kieruje się na filtracyjny węzeł (20) i poddaje filtracji na złożu żwirowym lub ultrafiltracji na ciśnieniowych membranach ultrafiltracyjnych.The application addresses the issue of a purification method, particularly for raw water and industrial wastewater, and a set of devices for implementing this method. The method involves sequentially adding reagents, chemicals, and compressed air to raw water or wastewater transported under pressure to a reactor (3) through an inlet manifold (1). Subsequently, the raw water or wastewater, enriched with reagents, chemicals, and aerated water during flow in the reactor (3), is supplemented with pressure-dosed anionic and cationic flocculants. The reacted raw water or wastewater is directed to a filtration unit (20) and subjected to filtration on a gravel bed or ultrafiltration on pressure ultrafiltration membranes.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób oczyszczania, zwłaszcza wód surowych i ścieków przemysłowych oraz zespół urządzeń do realizacji sposobu oczyszczania, zwłaszcza wód surowych i ścieków przemysłowych, umożliwiający usunięcie z cieczy zanieczyszczeń stałych i mikroorganizmów poprzez skojarzenie procesu koagulacji i filtracji ciśnieniowej. Dotyczy to oczyszczenia wód surowych i ścieków w stopniu pozwalającym na ich dalsze wykorzystanie w przemyśle, głównie w przemyśle ciężkim, w tym także w energetyce.The invention concerns a purification method, particularly for raw water and industrial wastewater, and a set of devices for implementing the purification method, particularly for raw water and industrial wastewater, enabling the removal of solid contaminants and microorganisms from liquids through a combination of coagulation and pressure filtration. This purification of raw water and wastewater allows for its further use in industry, primarily heavy industry, including the energy sector.

Znane są sposoby wykorzystania zjawisk koagulacji i filtracji dla celów oczyszczania wód i ścieków. Niestety znane opracowania dotyczą procesów prowadzonych niezależnie.There are known methods for utilizing coagulation and filtration for water and wastewater treatment. Unfortunately, these studies focus on processes conducted independently.

Z opisu polskiego wynalazku, chronionego patentem nr PL 171 361, znany jest sposób prowadzenia ultrafiltracji i urządzenie do prowadzenia ultrafiltracji.The description of the Polish invention, protected by patent no. PL 171 361, describes a method of conducting ultrafiltration and a device for conducting ultrafiltration.

Wymieniony sposób polega na wielokrotnym przepuszczaniu zużytej cieczy przez moduły ultrafiltracyjne. W czasie procesu, po stronie odbioru przesączu wywołuje cykliczne ciśnienie wyższe od ciśnienia prowadzonego procesu ultrafiltracji. Ujawnione rozwiązanie wyróżnia się tym, że pomiędzy zbiornikiem przesączu, a kolektorem przesączu modułów ultrafiltracyjnych jest usytuowana pompa. Pompa stroną ssawną jest podłączona do zbiornika przesączu, zaś stroną tłoczną do kolektora przesączu. Kolektory z przyłączami modułów ultrafiltracyjnych mają kształt koła, na obwodzie którego są rozmieszczone moduły ultrafiltracyjne.The method involves repeatedly passing the waste liquid through ultrafiltration modules. During the process, a cyclical pressure higher than the pressure of the ultrafiltration process is generated on the filtrate collection side. The disclosed solution is distinguished by a pump located between the filtrate tank and the filtrate collector of the ultrafiltration modules. The pump's suction side is connected to the filtrate tank, and its pressure side is connected to the filtrate collector. The collectors with the ultrafiltration module connections are circular, with the ultrafiltration modules arranged around the circumference.

Celem rozwiązania, zgodnie z wynalazkiem jest wyeliminowanie dotychczasowych niedogodności poprzez opracowanie konstrukcji zespołu urządzeń tworzących instalację umożliwiającą prowadzenie procesu oczyszczania, głównie wód surowych i ścieków z zanieczyszczeń stałych i mikroorganizmów. W realizacji wynalazku chodzi o wykorzystanie skojarzenia zjawisk koagulacji i filtracji, prowadzonych ze stałą prędkością, bez przerywania strugi, poruszającej się siłą napędu ciśnienia wytwarzanego przez tłoczącą pompę, zainstalowaną na wejściu dopływowego kolektora. Celem wynalazku jest utrzymanie i zachowanie ciśnienia wód surowych oraz ścieków i tym samym nieprzerwanej strugi podczas całego procesu oczyszczania.The goal of the invention is to eliminate these current drawbacks by developing a set of devices that create an installation that allows for the purification of primarily raw water and wastewater from solid contaminants and microorganisms. The invention utilizes a combination of coagulation and filtration processes, conducted at a constant speed, without interruption of the flow, driven by the pressure generated by a pump installed at the inlet of the inlet collector. The goal of the invention is to maintain and maintain the pressure of the raw water and wastewater, thus ensuring an uninterrupted flow throughout the purification process.

Istotą wynalazku w odniesieniu do zespołu urządzeń, jest budowa instalacji umożliwiającej realizację sposobu oczyszczania, zwłaszcza wód surowych i ścieków. Na zespół, zgodnie z rozwiązaniem składa się dopływowy kolektor połączony z reaktorem, na którego wlocie jest zamontowana tłoczna pompa o wydajności zapewniającej tłoczenie wód surowych lub ścieków pod ciśnieniem umożliwiającym przeprowadzenie skojarzonych reakcji, koagulacji i filtracji z nadążnym dozorowaniem warunków procesu, pozostających na stałym poziomie.The essence of the invention, in relation to the device assembly, is the construction of an installation enabling the implementation of a purification method, particularly for raw water and wastewater. The assembly, according to the solution, consists of an inlet manifold connected to a reactor, at the inlet of which a pressure pump is mounted, with a capacity to pump raw water or wastewater at a pressure enabling the combined reactions, coagulation, and filtration, with continuous monitoring of process conditions, remaining at a constant level.

Dopływowy kolektor na odcinku, pomiędzy wlotem wód surowych lub ścieków a wylotem, usytuowanym w dennicy reaktora jest zaopatrzony w dozujące króćce ciśnieniowych dozowników, współpracujących z dozującymi pompami. Króćce są rozmieszczone jeden obok drugiego i zaopatrzone w dozujące ciśnieniowo dysze, którymi do przepływającej stałym strumieniem cieczy dozowane są reagenty, chemikalia oraz sprężone powietrze w odpowiedniej, ustalanej automatycznie ilości.The inlet manifold, between the raw water or wastewater inlet and the outlet located in the reactor bottom, is equipped with dosing nozzles for pressure feeders, which cooperate with dosing pumps. The nozzles are arranged side by side and equipped with pressure dosing nozzles, which inject reagents, chemicals, and compressed air into the liquid flowing in a steady stream in the appropriate, automatically determined amounts.

Dozowanie czynników chemicznych jest prowadzone automatycznie, a zapewnia to kontrolnopomiarowa aparatura, monitorującą przepływ. Kontrolno-pomiarowa aparatura współpracuje z układem sterowania, wchodzącym w skład zespołu według wynalazku.Chemical agents are dosed automatically, using control and measurement equipment that monitors flow. The control and measurement equipment works in conjunction with the control system included in the invention.

Jako pierwszy na dopływowym kolektorze, od strony jego wlotu, jest zainstalowany dozownik reagenta korygującego wartość pH, dozowanego w postaci kwasu solnego lub ługu sodowego, w ilości do 5 mg/litr oczyszczanej cieczy, odpowiedniej do utrzymania właściwego odczynu pH. Ilość dozowanego reagenta jest ustalana przez monitorującą przepływ kontrolno-pomiarową aparaturę, współpracującą z systemem sterowania, odpowiednio do przeprowadzanej reakcji koagulacji i flokulacji.The first step on the inlet side of the inlet collector is to install a pH-correcting reagent dispenser, dispensed in the form of hydrochloric acid or sodium hydroxide solution, at a rate of up to 5 mg/liter of the treated liquid, sufficient to maintain the proper pH. The amount of reagent dispensed is determined by flow-monitoring control and measurement equipment, which interfaces with the control system, in accordance with the coagulation and flocculation reaction being performed.

Następnym dozownikiem zamontowanym na kolektorze przepływu, licząc od strony jego wlotu, jest dozownik substancji utleniających, dozowanych w ilości do 15 mg/litr, których zadaniem jest umożliwienie utleniania związków organicznych, zawartych w cieczy i tym samym obniżenie zawartości związków organicznych. Najczęściej jako substancję utleniającą w procesie, według wynalazku stosuje się nadmanganian potasu.The next feeder mounted on the flow collector, counting from its inlet side, is an oxidizing agent feeder, dosed at up to 15 mg/liter. Its purpose is to oxidize organic compounds contained in the liquid and thus reduce the organic compound content. Potassium permanganate is most often used as the oxidizing agent in the process according to the invention.

W dalszej kolejności na przepływowym kolektorze jest zainstalowany dozownik środków dezynfekcyjnych z króćcem, którego dyszy dozuje pod ciśnieniem do przepływającej cieczy środki dezynfekujące w ilości do 20 mg/litr. Na ogół są to związki chloru, których użycie w odpowiedniej dawce gwarantuje wysoką skuteczność biobójczą. Miernikiem skuteczności użycia środków dezynfekcyjnych jest ilość usuniętych z przepływających wód surowych lub ścieków zanieczyszczeń mikrobiologicznych.Next, a disinfectant dispenser with a nozzle is installed on the flow collector. The nozzle dispenses disinfectants under pressure into the flowing liquid at a concentration of up to 20 mg/liter. These are generally chlorine compounds, which, when used in the appropriate dose, guarantee high biocidal effectiveness. The effectiveness of disinfectant use is measured by the amount of microbiological contaminants removed from the flowing raw water or wastewater.

Jako kolejny na przepływowym kolektorze jest umiejscowiony napowietrzacz, którego dysza kieruje do przepływającej strugi sprężone powietrze, napowietrzając ciecz i tym samym wspomagając efektywność utleniania jonów żelaza i manganu z form rozpuszczonych w cieczy do form tworzących sedymentacyjne zawiesiny.Next, an aerator is located on the flow collector, the nozzle of which directs compressed air into the flowing stream, aerating the liquid and thus supporting the efficiency of oxidation of iron and manganese ions from forms dissolved in the liquid to forms forming sedimentary suspensions.

Ostatnim, jest zbiornik z koagulantem, z króćca którego dozuje się do strugi zanieczyszczonej cieczy środki niezbędne w procesie koagulacji, pozwalające na łączenie cząstek fazy rozproszonej koloidów w większe struktury, które zostaną odseparowane na dalszym etapie procesu oczyszczania. Są to sole glinu (III) lub sole żelaza (III).The final stage is a coagulant tank, from which substances necessary for the coagulation process are injected into the contaminated liquid stream. These substances allow the dispersed colloid phase particles to combine into larger structures that will be separated at a later stage of the purification process. These substances are aluminum(III) salts or iron(III) salts.

Reaktor ma postać ciśnieniowego, zamkniętego zbiornika, wyposażonego wewnątrz w rozmieszczone osiowo szybkoobrotowe, czteropłatowe, śmigłowe mieszadło, wykonujące 50-80 obrotów/minutę. Mieszadło jest zainstalowane pomiędzy ściankami oddzielającymi komory wewnątrz reaktora.The reactor is a pressurized, closed vessel equipped with an axially arranged, high-speed, four-blade propeller agitator, rotating at 50-80 rpm. The agitator is installed between the walls separating the chambers within the reactor.

W ściance reaktora jest umiejscowiony króciec dozownika flokulantu, umożliwiający ciśnieniowe dozowanie do napowietrzonego roztworu ścieków, środków utleniających, dezynfekujących i koagulacyjnych, polimerowych flokulantów anionowych lub kationowych. Flokulanty dozowane ciśnieniowo mają za zadanie spotęgowanie zjawiska tworzenia aglomeratów poprzez zmianę potencjałów cząsteczek zdyspergowanych zanieczyszczeń, zawieszonych w wodach surowych lub w ściekach przepływających przez reaktor nieprzerwaną strugą.A flocculant feeder port is located in the reactor wall, enabling the pressure dosing of oxidizing, disinfecting, and coagulating agents, as well as anionic or cationic polymer flocculants, into the aerated wastewater solution. Pressure-dosed flocculants enhance agglomeration by changing the potentials of dispersed contaminant particles suspended in raw water or wastewater flowing continuously through the reactor.

Dawka dozowanych flokulantów jest uzależniona od rodzaju i ilości zawiesiny. Ich dozowanie jest prowadzone i kontrolowane przez kontrolno-pomiarową aparaturę monitorującą proces, współpracującą z układem sterowania.The dose of flocculants dosed depends on the type and amount of suspension. Their dosing is conducted and monitored by process monitoring and measurement equipment, which interfaces with the control system.

Wewnętrzna przestrzeń reaktora jest podzielona na komory. Jest to komora mieszania, komora zatrzymania i komora odpływu, przy czym w komorze mieszania jest zainstalowane śmigłowe mieszadło. Komora mieszania jest oddzielona od komory zatrzymania pionowymi ściankami, a pomiędzy komorą zatrzymania i komorą odpływu znajduje się przegroda, poniżej której jest szczelina umożliwiająca przepływ przereagowanej cieczy z komory mieszania do komory odpływu. W górnej części przegroda jest połączona z pokrywą reaktora.The reactor's interior is divided into chambers: a mixing chamber, a holding chamber, and an outflow chamber, with a propeller-type agitator installed in the mixing chamber. The mixing chamber is separated from the holding chamber by vertical walls, and a partition is located between the holding chamber and the outflow chamber. Below this partition is a gap allowing the flow of reacted liquid from the mixing chamber to the outflow chamber. At the top, the partition is connected to the reactor cover.

W pokrywie reaktora znajduje się wlot odpływowego kolektora, łączącego reaktor z filtracyjnym węzłem, transportującego nieprzerwaną strugą napowietrzone i przereagowane wody surowe lub ścieki z reaktora, uprzednio równomiernie wymieszane z chemikaliami, koagulantem i flokulantem w komorze mieszania, a następnie zmętnione, pełne kłaczków i aglomeratów wytrąconych w komorze zatrzymania, przepływających z komory zatrzymania pod przegrodą do komory odpływu, a stamtąd transportowanych na filtracyjny węzeł. Przereagowane wody surowe i ścieki przepływają pod ciśnieniem dzięki sile napędu ciśnienia nadanego na wlocie instalacji, przez tłoczną pompę.The reactor cover houses the inlet of the discharge collector, which connects the reactor to the filtration unit. This continuous stream transports aerated and reacted raw water or wastewater from the reactor. This water has been uniformly mixed with chemicals, coagulant, and flocculant in the mixing chamber, and then, turbid and full of flocs and agglomerates precipitated in the detention chamber, flows from the detention chamber under the partition to the discharge chamber, and from there, is transported to the filtration unit. The reacted raw water and wastewater flow under pressure thanks to the force of the pressure drive applied at the system inlet by the pressure pump.

W filtracyjnym węźle wody surowe lub ścieki są poddawane fizycznemu oczyszczeniu z zawiesin poprzez filtrację ciśnieniową na złożu żwirowym lub ultrafiltrację na ciśnieniowych membranach ultrafiltracyjnych. Rodzaj stosowanej filtracji jest uzależniony od oczekiwanej jakości przefiltrowanej cieczy.In the filtration unit, raw water or wastewater is physically purified to remove suspended solids through pressure filtration on a gravel bed or ultrafiltration using pressure ultrafiltration membranes. The type of filtration used depends on the desired quality of the filtered liquid.

Filtracyjny węzeł na złożu żwirowym, jest wyposażony w ciśnieniowy zbiornik, zaopatrzony w wewnętrzny, rozdzielczy układ rozprowadzający ciecz na warstwę filtracyjną, a następnie na drenażowy zespół, z którego odprowadzana jest przefiltrowana, oczyszczona woda. Uziarnienie złoża filtracyjnego stanowią mineralne frakcje wielkości 0,6-1,2 mm. Prędkość filtracji wynosi 8-14 m³/h.The gravel bed filtration unit is equipped with a pressurized tank and an internal distribution system that distributes the liquid to the filtration layer and then to the drainage unit, from which the filtered, purified water is discharged. The filter bed is sized with mineral fractions of 0.6-1.2 mm. Filtration speed is 8-14 ^m³ /h.

Filtracyjny węzeł, stosowany do przeprowadzania procesu ultrafiltracji, jest utworzony z ciśnieniowych membran ultrafiltracyjnych, umożliwiających fizyczne odseparowanie cząstek stałych z cieczy.The filtration unit used to carry out the ultrafiltration process is composed of pressurized ultrafiltration membranes that enable the physical separation of solid particles from the liquid.

Filtracyjny węzeł jest zaopatrzony w połączony z nim zespół mycia, z czujnikiem stałego pomiaru spadków pomiaru ciśnienia na wypływie filtra, który po otrzymaniu sygnału, że ciśnienie na filtrze osiągnęło wartość krytyczną uruchamia proces płukania filtra. Zespół mycia filtra współpracuje z systemem sterowania. Realizowanie procesu filtracji prowadzone jest podczas ciągłego, nieprzerwanego przepływu, którego siłą napędową jest ciśnienie wytworzone przez tłoczącą pompę, zainstalowaną na wlocie dopływowego kolektora.The filtration unit is equipped with a connected washing unit, equipped with a sensor for continuous measurement of pressure drops at the filter outlet. Upon receiving a signal that the filter pressure has reached a critical value, the unit initiates the filter rinsing process. The filter washing unit works in conjunction with the control system. The filtration process is carried out during a continuous, uninterrupted flow, driven by the pressure generated by the pump installed at the inlet of the inlet manifold.

Istotą wynalazku dotyczącego sposobu oczyszczania cieczy, zwłaszcza wód surowych i ścieków przemysłowych, jest dwuetapowość, polegająca na skojarzeniu procesu koagulacji ciśnieniowej i filtracji.The essence of the invention concerning the method of purifying liquids, especially raw water and industrial wastewater, is a two-stage process consisting in combining the process of pressure coagulation and filtration.

Sposób oczyszczania polega na tym, że do transportowanych pod ciśnieniem do reaktora dopływowym kolektorem, wód surowych lub ścieków przemysłowych, dodaje się kolejno reagenty, chemikalia i sprężone powietrze. Składniki te dozuje się ciśnieniowo na odcinku pomiędzy wlotem dopływowego kolektora a jego wylotem w reaktorze.The purification method involves adding reagents, chemicals, and compressed air to raw water or industrial wastewater transported under pressure to the reactor through an inlet manifold. These components are dosed under pressure between the inlet manifold and its outlet in the reactor.

Jako pierwsze dodaje się związki zapewniające przepływającej strudze prawidłowy odczyn pH, dozowane w ilości do 5 mg/litr cieczy. Jako środek regulujący odczyn pH stosuje się kwas solny lub ług sodowy.The first compounds added are those that ensure the proper pH in the flowing stream, dosed at up to 5 mg/liter of liquid. Hydrochloric acid or sodium hydroxide solution is used as a pH-regulating agent.

Kolejnym związkiem dodawanym do nieprzerwanej strugi w drodze do reaktora są substancje utleniające związki organiczne w niej zawarte, podawane w ilości do 15 mg/litr. Tymi substancjami jest przede wszystkim nadmanganian potasu.Another compound added to the continuous stream on its way to the reactor are substances that oxidize the organic compounds contained therein, administered in quantities of up to 15 mg/liter. These substances are primarily potassium permanganate.

W dalszej kolejności strugę przepływających wód surowych lub ścieków uzupełnia się o środki dezynfekujące w ilości do 20 mg/litr. Są to głównie związki chloru, gwarantujące wysoką skuteczność biobójczą i tym samym ograniczające w cieczy ilość zanieczyszczeń mikrobiologicznych.Next, the flowing raw water or sewage is supplemented with disinfectants at a concentration of up to 20 mg/liter. These are primarily chlorine compounds, ensuring high biocidal effectiveness and thus reducing the amount of microbiological contamination in the fluid.

Po dodaniu wymienionych powyżej składników, strugę napowietrza sprężonym powietrzem, która natleniając, zwiększa efektywność utleniania jonów żelaza i manganu z form rozpuszczonych do form tworzących sedymentujące zawiesiny.After adding the above-mentioned ingredients, the stream is aerated with compressed air, which, by oxygenating, increases the efficiency of oxidation of iron and manganese ions from dissolved forms to forms that create sedimentable suspensions.

Jako ostatnie do strugi dodaje się środki koagulujące w postaci soli glinu (III) lub soli żelaza (III) w ilości 5-50 mg/litr. Powyższe składniki powodują łączenie cząsteczek fazy rozproszonej koloidu w większe struktury, które na dalszym etapie oczyszczania są z cieczy odseparowywane.Finally, coagulating agents in the form of aluminum(III) or iron(III) salts are added to the stream at a rate of 5-50 mg/liter. These ingredients combine the dispersed colloid phase particles into larger structures, which are separated from the liquid during further purification.

Wzbogacone podczas przepływu o podane składniki, wody surowe lub ścieki, kieruje się do reaktora, gdzie po dotarciu do reaktora uzupełnia o kolejny składnik. Tym składnikiem są flokulanty anionowe i kationowe, których dodanie wpływa na poprawę agregacji zawieszonych w mieszaninie zanieczyszczeń dzięki zmianie potencjałów.Raw water or wastewater enriched with the specified components during flow is directed to the reactor, where, upon reaching the reactor, it is supplemented with another component. These components are anionic and cationic flocculants, the addition of which improves the aggregation of suspended contaminants in the mixture by changing the potential.

Mieszaninę ścieków lub wód surowych wraz z dodanymi składnikami poddaje się mieszaniu w komorze mieszania reaktora, mieszadłem z prędkością 50-80 obrotów na minutę. Równomiernie wymieszanie ścieki z chemikaliami, koagulantem i flokulantem przemieszczają się, przelewając z komory mieszania do komory zatrzymania, gdzie następuje proces zmętnienia, kłaczkowania i wytrącania aglomeratów o strukturze umożliwiającej zatrzymanie zanieczyszczeń na filtrach. Proces zatrzymania trwa 0,5-1,0 minuty.The wastewater or raw water mixture, along with the added ingredients, is mixed in the reactor's mixing chamber using a stirrer at a speed of 50-80 rpm. The evenly mixed wastewater, along with the chemicals, coagulant, and flocculant, flows from the mixing chamber into the holding chamber, where turbidity, flocculation, and agglomerate precipitation occur, creating a structure that retains contaminants on the filters. The holding process lasts 0.5-1.0 minutes.

Przepływające nieprzerwaną strugą, niesione siłą napędową ciśnienia 1,5-2,5 bara, nadanego przez tłoczącą pompę na wlocie dopływowego kolektora, ścieki, z komory zatrzymania pod przegrodą kierowane są do komory odpływu, a następnie do wlotu odpływowego kolektora, którym tłoczone są na filtracyjny węzeł.The sewage flowing in a continuous stream, carried by the driving force of the pressure of 1.5-2.5 bar, generated by the pump at the inlet of the inlet collector, is directed from the retention chamber under the partition to the outflow chamber and then to the outflow inlet of the collector, from where it is pumped to the filtration node.

Proces filtracji, w zależności od przeznaczenia i wymaganej jakości wody, prowadzi się ciśnieniowo na filtrach żwirowych lub na membranach filtracyjnych.The filtration process, depending on the purpose and required water quality, is carried out under pressure on gravel filters or on filtration membranes.

Filtracja ciśnieniowa na złożu żwirowym polega na wychwytywaniu i osadzaniu na podłożu skoagulowanych cząsteczek zawiesiny wytrąconych w procesie koagulacji.Pressure filtration on a gravel bed involves capturing and settling on a substrate the coagulated suspension particles precipitated during the coagulation process.

Ultrafiltracja, przeprowadzana na ciśnieniowych membranach ultrafiltracyjnych pozwala na wychwytywanie wytrąconych cząstek koloidalnych, wysokocząsteczkowych substancji oraz mikroorganizmów.Ultrafiltration, performed on pressure ultrafiltration membranes, allows the capture of precipitated colloidal particles, high-molecular substances and microorganisms.

Badania wykazały, że sposób oczyszczania wód surowych i ścieków, wykorzystujący opisany proces koagulacji i filtracji na filtrach żwirowych pozwala uzyskać redukcję zawiesin do wartości <0,5 mg/litr, redukcję związków żelaza do wartości <0,02 mg/litr, redukcję związków manganu do wartości <0,02 mg/litr oraz zanieczyszczeń organicznych o wartość <30-40%.Studies have shown that the method of purifying raw water and sewage, using the described process of coagulation and filtration on gravel filters, allows for the reduction of suspended solids to <0.5 mg/litre, the reduction of iron compounds to <0.02 mg/litre, the reduction of manganese compounds to <0.02 mg/litre and the reduction of organic pollutants by <30-40%.

Wyniki badań oczyszczonych wód surowych i ścieków, z zastosowaniem opisanego procesu koagulacji i filtracji przy użyciu ciśnieniowych membran ultrafiltracyjnych, dały rezultaty, przejawiające się w redukcji zawiesin według współczynnika SDI<5, redukcji związków żelaza do <0,01 mg/litr, redukcji związków manganu <0,01 mg/litr i redukcji zanieczyszczeń organicznych <40-70%.The results of tests on treated raw water and wastewater using the described process of coagulation and filtration using pressure ultrafiltration membranes gave results manifested in the reduction of suspended solids according to the SDI coefficient <5, reduction of iron compounds to <0.01 mg/liter, reduction of manganese compounds <0.01 mg/liter and reduction of organic pollutants <40-70%.

Dokładne, właściwe do potrzeb oraz zmieniających się parametrów wód surowych i ścieków dozowanie składników, tym samym uzyskanie bardzo dobrych rezultatów, jest możliwe dzięki monitorowaniu przepływu przez aparaturę kontrolno-pomiarową współpracującą z układem sterowniczym ustalającym prawidłowe dawki reagentów, koagulantów i flokulantów oraz powietrza, w zależności od składu wód surowych lub ścieków. To wiąże się także z użyciem sterowanych automatycznie dozujących pomp.Accurate dosing of ingredients, tailored to the needs and changing parameters of raw water and wastewater, and thus achieving excellent results, is possible thanks to flow monitoring by control and measurement equipment, which cooperates with a control system that determines the correct doses of reagents, coagulants, flocculants, and air, depending on the composition of the raw water or wastewater. This also involves the use of automatically controlled dosing pumps.

Rozwiązanie, zgodnie z wynalazkiem, dotyczy pełnego procesu technologicznego o bardzo szerokim zakresie uzdatniania wód surowych lub ścieków bez przerywania strugi. To umożliwia zminimalizowanie zużycia energii o 20-40% w stosunku do wcześniej stosowanych rozwiązań, głównie dzięki ograniczeniu pompowania. Instalacja wyposażona, zgodnie z rozwiązaniem, pozbawiona układów pompowania, zajmuje około 10-30% mniej powierzchni niż dotychczasowe instalacje o tym samym przeznaczeniu.The solution, according to the invention, involves a complete technological process with a very wide range of raw water or wastewater treatment without interrupting the flow. This allows for a 20-40% reduction in energy consumption compared to previously used solutions, primarily by reducing pumping. The installation equipped with this solution, without pumping systems, occupies approximately 10-30% less space than existing installations for the same purpose.

Dzięki nieprzerwanej strudze, oczyszczane wody lub ścieki są w ciągłym ruchu co zapobiega zaleganiu zawiesin i chroni instalację przed powstawaniem tzw. „martwych stref”.Thanks to the uninterrupted stream, the water or sewage being treated is in constant motion, which prevents the accumulation of suspended solids and protects the installation from the formation of so-called "dead zones".

Przedmiot wynalazku został zilustrowany na załączonym rysunku, na którym fig. 1 - przedstawia schemat blokowy zespołu urządzeń do realizacji sposobu oczyszczania ścieków przemysłowych z zastosowaniem filtracji na złożu żwirowym, natomiast fig. 2 - prezentuje schemat blokowy zespołu urządzeń do realizacji sposobu oczyszczania wód surowych z zastosowaniem filtracji na ciśnieniowych membranach ultrafiltracyjnych.The subject of the invention is illustrated in the attached drawing, in which Fig. 1 - shows a block diagram of a set of devices for implementing a method of purifying industrial wastewater using filtration on a gravel bed, while Fig. 2 - shows a block diagram of a set of devices for implementing a method of purifying raw water using filtration on pressure ultrafiltration membranes.

Sposób oczyszczania ścieków, według wynalazku, przykład 1, jest realizowany przy użyciu zespołu urządzeń do realizacji sposobu oczyszczania ścieków, który stanowi dopływowy kolektor 1, z wylotem usytuowanym w dennicy 2 reaktora 3. Kolektorem 1 są transportowane pod ciśnieniem 1,5-2,5 bara ścieki, tłoczone na wlocie za pomocą tłoczącej pompy 4. Na odcinku, pomiędzy wlotem ścieków, a ich wylotem w reaktorze 3, na dopływowym kolektorze 1 są zamontowane dozujące króćce ciśnieniowych dozowników reagentów, chemikaliów i napowietrzania, rozmieszczone jeden obok drugiego.The sewage treatment method according to the invention, example 1, is carried out using a set of devices for carrying out the sewage treatment method, which is an inlet collector 1, with an outlet located in the bottom 2 of the reactor 3. The collector 1 transports sewage at a pressure of 1.5-2.5 bar, pumped at the inlet by means of a pump 4. In the section between the sewage inlet and its outlet in the reactor 3, on the inlet collector 1 there are mounted dosing nozzles of pressure feeders for reagents, chemicals and aeration, arranged one next to the other.

Króćce dozowników mają dozujące dysze, które ciśnieniowo do przepływających stałym, nieprzerwanym strumieniem ścieków dodają reagenty, chemikalia oraz sprężone powietrze w ustalanej automatycznie ilości. Określanie ilości dozowanych czynników jest prowadzone automatycznie, przez aparaturę kontrolno-pomiarową 5 monitorującą przepływ, w zależności od jakości filtrowanych ścieków. Kontrolno-pomiarowa aparatura 5 współpracuje z układem sterowania 6 zespołu urządzeń.The dispenser nozzles are equipped with pressure-driven dosing nozzles that automatically add reagents, chemicals, and compressed air to the continuously flowing wastewater stream. The amount of dosed agents is determined automatically by the flow-monitoring control and measurement equipment 5, depending on the quality of the filtered wastewater. The control and measurement equipment 5 cooperates with the control system 6 of the device assembly.

Jako pierwszy na przepływowym kolektorze 1, od strony wlotu, jest zainstalowany dozownik 7 reagenta wartości pH ścieków, dozujący składnik korygujący wartość pH w postaci kwasu solnego, w ilości 5 mg/litr ścieków. Dokładna ilość dozowanego reagenta jest ustalana przez monitorującą przepływ kontrolno-pomiarową aparaturę 5 współpracującą z system sterowania 6, odpowiednio do przeprowadzanej reakcji koagulacji i flokulacji.The first device installed on the inlet side of the flow collector 1 is a wastewater pH reagent dispenser 7, which doses a pH-correcting component in the form of hydrochloric acid at a rate of 5 mg/liter of wastewater. The exact amount of reagent dispensed is determined by the flow-monitoring control and measurement equipment 5, which cooperates with the control system 6, in accordance with the coagulation and flocculation reaction being performed.

Obok dozownika 7 regenta wartości pH, na przepływowym kolektorze 1 jest umiejscowiony dozownik 8 substancji utleniających, dostarczający substancję utleniającą. Tą substancją jest nadmanganian potasu podawany w ilości 10 mg/litr. Substancja utleniająca umożliwia utlenienie związków organicznych, zawartych w ściekach i tym samym pozwala na obniżenie zawartości związków organicznych.Next to the pH regulator dispenser 7, on the flow collector 1, there is an oxidizing agent dispenser 8, which supplies an oxidizing agent. This agent is potassium permanganate, dosed at a rate of 10 mg/liter. The oxidizing agent enables the oxidation of organic compounds contained in the wastewater, thus reducing the organic compound content.

Kolejnym, znajdującym się na dopływowym kolektorze 1, jest dozownik 9 środków dezynfekcyjnych. Jako środki dezynfekcyjne stosuje się związki chloru, podawane w ilości 15 mg/litr. Ich stężenie gwarantujące wysoką skuteczność biobójczą, a miernikiem jest ilość usuniętych ze ścieków zanieczyszczeń mikrobiologicznych.Next, located on inlet collector 1, is a 9-stage disinfectant dispenser. Chlorine compounds are used as disinfectants, administered at a rate of 15 mg/liter. Their concentration guarantees high biocidal effectiveness, and is measured by the amount of microbiological contaminants removed from the wastewater.

Na przepływowym kolektorze 1 jest zamontowany także napowietrzacz 10 z dyszą kierującą do przepływającej strugi strumień sprężonego powietrza. Napowietrzanie ścieków wspomaga efektywność utleniania jonów żelaza i manganu z form rozpuszczonych do form tworzących sedymentacyjne zawiesiny.An aerator 10 with a nozzle directing a stream of compressed air into the flowing stream is also mounted on the flow collector 1. Aeration of the wastewater enhances the efficient oxidation of iron and manganese ions from dissolved forms to forms that form sedimentary suspensions.

W dalszej kolejności, na przepływowym kolektorze 1 znajduje się zawór zbiornika koagulanta 11, z króćca którego kierowany jest ciśnieniowo do strugi ścieków środek wspomagający proces koagulacji, dozowany w ilości 50 mg/litr. Koagulanty ułatwiają łączenie cząstek fazy rozproszonej koloidów w większe struktury, odseparowywane na dalszym etapie procesu, zgodnie z rozwiązaniem. Jako koagulant w procesie oczyszczania ścieków najlepsze rezultaty daje stosowanie soli żelaza (III).Next, on the flow collector 1, there is a coagulant tank valve 11. From this connector, a coagulation aid is directed under pressure into the wastewater stream, dosed at a rate of 50 mg/liter. Coagulants facilitate the aggregation of dispersed colloid particles into larger structures, which are separated at a later stage of the process, according to the solution. Iron (III) salts provide the best results as a coagulant in wastewater treatment.

Reaktor 3, w dennicy którego jest usytuowany wylot dopływowego kolektora 1, ma postać ciśnieniowego, zamkniętego zbiornika. Wewnątrz reaktora 3 jest zamontowane osiowo szybkoobrotowe, czteropłatowe, śmigłowe mieszadło 12, wykonujące 50-80 obrotów/minutę. Śmigłowe mieszadło 12 jest zainstalowane pomiędzy ściankami 13 komory mieszania 14, z której ścieki przepływają do komory zatrzymania 15, zatrzymując się w niej na okres 0,5 minuty.Reactor 3, in the bottom of which the outlet of inlet collector 1 is located, is a closed, pressurized tank. Inside reactor 3, a high-speed, four-blade propeller mixer 12 is mounted axially, rotating at 50-80 rpm. The propeller mixer 12 is installed between the walls 13 of mixing chamber 14, from which wastewater flows into holding chamber 15, retaining there for 0.5 minutes.

W ściance reaktora 3, od strony komory mieszania 14 jest usytuowany króciec dozownika flokulantu 16, którym są podawane ciśnieniowo do napowietrzonego roztworu ścieków, środków utleniających, dezynfekujących i koagulacyjnych, polimerowych flokulantów anionowych lub kationowych. Flokulanty dozowane są dla spotęgowania zjawiska tworzenia aglomeratów, wymuszone poprzez zmianę potencjałów cząsteczek zdyspergowanych zanieczyszczeń, zawieszonych w ściekach transportowanych do reaktora.A flocculant feeder 16 is located in the reactor wall 3, on the mixing chamber side 14. Through this feeder, oxidizing, disinfecting, and coagulating agents, as well as anionic or cationic polymeric flocculants, are fed under pressure to the aerated wastewater solution. Flocculants are dosed to enhance the agglomeration phenomenon, forced by changing the potentials of dispersed contaminant particles suspended in the wastewater transported to the reactor.

Dawka dozowanych flokulantów jest uzależniona od rodzaju i ilości zawiesiny.The dose of flocculants dosed depends on the type and amount of suspension.

Oprócz komory mieszania 14, połączonej z komorą zatrzymania 15, wewnątrz reaktora 3 jest także wydzielona komora odpływu 17, oddzielona od komory zatrzymania 15 przegrodą 18.In addition to the mixing chamber 14 connected to the holding chamber 15, there is also a separate discharge chamber 17 inside the reactor 3, separated from the holding chamber 15 by a partition 18.

W pokrywie reaktora 3, pomiędzy mocowaniem górnej ścianki a przegrodą 18 jest umiejscowiony wlot odpływowego kolektora 19, łączącego reaktor 3 z filtracyjnym węzłem 20. Odpływowym kolektorem są transportowane, z zachowaniem nieprzerwanej strugi chemicznie przereagowane w dopływowym kolektorze 1 i w reaktorze 3 ścieki.In the cover of the reactor 3, between the upper wall mounting and the partition 18, there is an inlet of the outflow collector 19, connecting the reactor 3 with the filtration node 20. The wastewater chemically reacted in the inflow collector 1 and in the reactor 3 is transported through the outflow collector in an uninterrupted stream.

Ścieki wpływające wlotem w dennicy 2 do reaktora 3 są kierowane do komory mieszania 14 gdzie następuje ich dokładne wymieszanie śmigłowym mieszadłem 12 z flokulantem, podawanym wprost do reaktora 3 dyszą krócica 16, po czym z komory mieszania 14 przelewają się do komory zatrzymania 15. W komorze zatrzymania 15 następuje ich zmętnienie, kłaczkowanie i tworzenie aglomeratów z zanieczyszczeń o strukturze zapewniającej ich zatrzymanie na filtrze. Z komory zatrzymania 15 pod przegrodą 18 przereagowane ścieki przepływają do komory odpływu 17, a stamtąd, do odpływowego kolektora 19 na filtracyjny węzeł 20 ze złożem żwirowym.Wastewater entering reactor 3 through the inlet in the bottom 2 is directed to mixing chamber 14, where it is thoroughly mixed by a propeller mixer 12 with a flocculant fed directly to reactor 3 through a nozzle at 16. It then overflows from mixing chamber 14 into retention chamber 15. In retention chamber 15, the wastewater becomes turbid, flocculates, and agglomerates of contaminants form, with a structure that ensures their retention on the filter. From retention chamber 15, under partition 18, the reacted wastewater flows to discharge chamber 17, and from there to discharge collector 19 to filter node 20 with a gravel bed.

Filtracyjny węzeł 20 jest zaopatrzony w połączony z nim zespół mycia 21, z czujnikiem stałego pomiaru spadków pomiaru ciśnienia na wypływie filtra, który po otrzymaniu sygnału, że ciśnienie na filtrze osiągnęło wartość krytyczną uruchamia proces płukania filtra. Zespół mycia filtra współpracuje z systemem sterowania 6.The filtration unit 20 is equipped with a connected washing unit 21, with a sensor for continuous measurement of pressure drops at the filter outlet. Upon receiving a signal that the filter pressure has reached a critical value, the sensor initiates the filter rinsing process. The filter washing unit cooperates with the control system 6.

Sposób oczyszczania wód surowych, zgodnie z wynalazkiem, przykład 2, jest możliwy do realizowania przy użyciu zespołu urządzeń, który stanowi dopływowy kolektor 1, z wylotem znajdującym się w dennicy 2 reaktora 3. Kolektorem 3 są transportowane pod ciśnieniem 1,5-2,5 bara surowe wody, tłoczone na wlocie do dopływowego kolektora 1 za pomocą tłoczącej pompy 4. Na odcinku, pomiędzy wlotem surowych wód a ich wylotem w reaktorze 3, na dopływowym kolektorze 1 są zamontowane dozujące króćce ciśnieniowych dozowników reagentów, chemikaliów i napowietrzania, rozmieszczone jeden obok drugiego.The method of purifying raw water, according to the invention, example 2, can be carried out using a set of devices which constitutes an inlet collector 1, with an outlet located in the bottom 2 of the reactor 3. Raw water is transported through the collector 3 at a pressure of 1.5-2.5 bar, pumped at the inlet to the inlet collector 1 by means of a pumping pump 4. In the section between the inlet of raw water and its outlet in the reactor 3, on the inlet collector 1, dosing nozzles of pressure feeders for reagents, chemicals and aeration, arranged one next to the other, are mounted.

Króćce dozowników są wyposażone w dozujące dysze, które ciśnieniowo do przepływających stałym, nieprzerwanym strumieniem surowych wód dozują reagenty, chemikalia oraz sprężone powietrze w ustalanej automatycznie ilości. Określanie ilości dozowanych czynników prowadzi się automatycznie, przy pomocy kontrolno-pomiarowej aparatury 5 monitorującej przepływ. Kontrolno-pomiarowa aparatura 5 współpracuje z układem sterowania 6 zespołu urządzeń.The dispenser nozzles are equipped with pressure-driven dosing nozzles that automatically inject reagents, chemicals, and compressed air into the steady, uninterrupted stream of raw water. The amount of dosed agents is determined automatically using flow monitoring control and measurement equipment 5. Control and measurement equipment 5 cooperates with the control system 6 of the device assembly.

Jako pierwszy na przepływowym kolektorze 1, od strony wlotu, jest zainstalowany dozownik 7 reagenta wartości pH cieczy. Składnik ten jest używany w postaci kwasu solnego i dodawany w ilości 5 mg/litr ścieków. Dokładna ilość dozowanego reagenta jest ustalana przez monitorującą przepływ kontrolno-pomiarową aparaturę 5 współpracującą z system sterowania 6, odpowiednio do przeprowadzanej reakcji koagulacji i flokulacji.The first reagent dispenser 7 installed on the inlet side of the flow collector 1 is the liquid pH value dispenser. This component is used in the form of hydrochloric acid and added at a rate of 5 mg/liter of wastewater. The precise amount of reagent dispensed is determined by the flow monitoring and measurement equipment 5, which cooperates with the control system 6, in accordance with the coagulation and flocculation reaction being performed.

Obok dozownika 7 regenta wartości pH, na przepływowym kolektorze 1 jest umiejscowiony dozownik 8 substancji utleniających, dostarczający do nieprzerwanej strugi wód surowych w kolektorze 1 substancję utleniającą. Tą substancją jest nadmanganianu potasu, dozowany w ilości 10 mg/litr. Substancja utleniająca pozwala na utlenienie związków organicznych, zawartych w cieczy i tym samym obniżenie zawartości związków organicznych.Next to pH regulator 7, an oxidizing agent 8 is located on flow collector 1, supplying an oxidizing agent to the uninterrupted stream of raw water in collector 1. This agent is potassium permanganate, dosed at a rate of 10 mg/liter. The oxidizing agent oxidizes organic compounds contained in the liquid, thus reducing the organic compound content.

Kolejnym, zamontowanym na dopływowym kolektorze 1, jest dozownik 9 środków dezynfekcyjnych. Jako środki dezynfekcyjne stosuje się związki chloru, podawane w ilości 15 mg/litr. Ich stężenie gwarantuje wysoką skuteczność biobójczą, a miernikiem działania jest ilość usuniętych zanieczyszczeń mikrobiologicznych.Another disinfectant dispenser, mounted on inlet manifold 1, is a 9-stage disinfectant dispenser. Chlorine compounds are used as disinfectants, administered at a rate of 15 mg/liter. Their concentration guarantees high biocidal effectiveness, and the effectiveness is measured by the amount of microbiological contaminants removed.

Następnym w kolejności, zainstalowanym na dopływowym kolektorze 1 jest napowietrzacz 10 z dyszą kierującą do przepływającej strugi strumień sprężonego powietrza. Napowietrzanie surowych wód wspomaga efektywność utleniania jonów żelaza i manganu z form rozpuszczonych do form tworzących sedymentacyjne zawiesiny.Next in line, installed on the inlet manifold 1, is an aerator 10 with a nozzle directing a stream of compressed air into the flowing stream. Aeration of raw water enhances the efficient oxidation of iron and manganese ions from dissolved forms to forms that form sedimentary suspensions.

Na kolektorze przepływu 1 znajduje się także zawór zbiornika koagulantu 11, z dyszy króćca którego jest podawany ciśnieniowo do strugi środek wspomagające proces koagulacji, dozowany w ilości 40 mg/litr. Koagulant ułatwia łączenie cząstek fazy rozproszonej koloidów w większe struktury, odseparowywane na dalszym etapie procesu, zgodnie z rozwiązaniem. Jako koagulant w tym procesie stosuje się sole żelaza (III).Flow manifold 1 also houses the coagulant tank valve 11, from which a coagulation aid is fed into the stream at a pressure rate of 40 mg/liter. The coagulant facilitates the aggregation of dispersed colloid particles into larger structures, which are separated at a later stage of the process, according to the solution. Iron (III) salts are used as the coagulant in this process.

Reaktor 3, w którego dennicy 2 jest usytuowany wylot przepływowego kolektora 1, ma postać ciśnieniowego, zamkniętego zbiornika. Wewnątrz reaktora 3 jest zamontowane osiowo szybkoobrotowe, czteropłatowe, śmigłowe mieszadło 12, wykonujące 50-80 obrotów/minutę. Śmigłowe mieszadło 12 jest zainstalowane pomiędzy ściankami 13 komory mieszania 14, z której surowe wody przelewają się do komory zatrzymania 15.Reactor 3, in whose bottom 2 the outlet of flow collector 1 is located, is in the form of a pressure-closed tank. Inside reactor 3, a high-speed, four-blade propeller mixer 12 is mounted axially, rotating at 50-80 rpm. Propeller mixer 12 is installed between the walls 13 of mixing chamber 14, from which raw water overflows into holding chamber 15.

W ściance reaktora 3, od strony komory mieszania 14 znajduje się króciec dozownika flokulantu 16, którym podaje się do napowietrzonego roztworu wód surowych, środków utleniających, dezynfeku jących i koagulacyjnych, polimerowe flokulanty anionowe lub kationowe. Flokulanty dozuje się dla spotęgowania zjawiska tworzenia aglomeratów, wymuszone poprzez zmianę potencjałów cząsteczek zdyspergowanych zanieczyszczeń, zawieszonych w ściekach transportowanych do reaktora.The wall of reactor 3, on the side of mixing chamber 14, houses a flocculant feeder 16, which feeds polymeric anionic or cationic flocculants into the aerated solution of raw water, oxidizing, disinfecting, and coagulating agents. Flocculants are dosed to enhance the agglomeration phenomenon, forced by changing the potentials of dispersed contaminant particles suspended in the wastewater transported to the reactor.

Oprócz komory mieszania 14, połączonej z komorą zatrzymania 15, wewnątrz reaktora wydzielona jest także komora odpływu 17, oddzielona od komory zatrzymania 15 przegrodą 18.In addition to the mixing chamber 14 connected to the holding chamber 15, there is also an outflow chamber 17 inside the reactor, separated from the holding chamber 15 by a partition 18.

W pokrywie reaktora 3, pomiędzy mocowaniem górnej ścianki a przegrodą 18 jest umiejscowiony wlot odpływowego kolektora 19, łączącego reaktor 3 z filtracyjnym węzłem 20. Odpływowym kolektorem 19 transportowane są z zachowaniem nieprzerwanej strugi chemicznie przereagowane w dopływowym kolektorze 1 i reaktorze 3 surowe wody. Wody te uprzednio wlotem w dennicy 2; reaktora 3 są kierowane do komory mieszania 14 gdzie następuje ich dokładne wymieszanie śmigłowym mieszadłem 12 z flokulantem, dozowanym bezpośrednio do reaktora 3, po czym przelewając się, przepływają do komory zatrzymania 15 gdzie następuje ich zmętnienie, kłaczkowanie i tworzenie aglomeratów z zanieczyszczeń o strukturze zapewniającej zatrzymanie na filtrze. Z komory zatrzymania 15 przereagowane wody pod przegrodą 18 ciśnieniowo kierowane są do komory odpływu 17, a stamtąd do odpływowego kolektora 19 transportującego wody na filtracyjny węzeł 20 z ciśnieniowymi membranami ultrafiltracyjnymi. Na ciśnieniowych membranach ultrafiltracyjnych zatrzymywane są cząsteczki koloidalne, wysokocząsteczkowe substancje rozpuszczone oraz mikroorganizmy.In the cover of reactor 3, between the upper wall mounting and the partition 18, there is an inlet of the outflow collector 19, connecting the reactor 3 with the filtration node 20. The outflow collector 19 transports, in an uninterrupted stream, the raw water chemically reacted in the inflow collector 1 and reactor 3. This water is previously directed through the inlet in the bottom 2 of reactor 3 to the mixing chamber 14, where it is thoroughly mixed by a propeller mixer 12 with a flocculant dosed directly to reactor 3. Then, overflowing, it flows into the retention chamber 15, where it becomes turbid, flocculates, and agglomerates from impurities with a structure that ensures retention on the filter. From the holding chamber 15, the reacted water under the partition 18 is pressure-directed to the outflow chamber 17, and from there to the outflow collector 19, which transports the water to the filtration node 20 with pressure ultrafiltration membranes. The pressure ultrafiltration membranes retain colloidal particles, high-molecular-weight dissolved substances, and microorganisms.

Claims

1. A method of purification, especially of raw water and industrial wastewater, characterized in that reagents, chemicals and compressed air are successively added to the raw water or wastewater transported under pressure to the reactor (3) through the inlet collector (1), and then the raw water or wastewater enriched with reagents, chemicals and aerated during the flow is directed to the mixing chamber (14) of the reactor (3), supplemented with anionic and cationic flocculants, and then mixed with a propeller mixer (12) at a speed of 50-80 rpm, from where the raw water and wastewater are transferred to the retention chamber (15) and subjected to the process of turbidity, flocculation and precipitation of agglomerates, after which they are directed to the outflow chamber (17), and then to the inlet of the outflow collector (19) and transported to the filtration node (20), where they are subjected to pressure filtration on a gravel bed or ultrafiltration on pressure ultrafiltration membranes, using the driving force generated by pressure by a pressure pump (2) at the inlet of the inlet collector (1), wherein first a pH value reagent in the form of hydrochloric acid or sodium hydroxide in an amount of up to 5 mg/litre is added to the uninterrupted stream of raw water or sewage transported by the inlet collector (1) to the reactor (3), then oxidizing substances in the form of potassium permanganate, dosed in an amount of up to 15 mg/litre, after which disinfectants in the form of chlorine compounds are dosed in an amount of up to 20 mg/litre, and then compressed air and a coagulant in an amount of 5-50 mg/litre, preferably in the form of aluminum (III) salts or iron (III) salts.

2. A method according to claim 1, characterized in that raw water or sewage is transported by the driving force of the pressure generated at the inlet of the inlet collector (1) through a pressure pump (4) maintaining an uninterrupted stream during the entire purification process.

3. A method according to claim 1, characterized in that reagents, coagulants and flocculants are dosed to raw water or sewage under pressure, in an automatically determined dose by a flow monitoring and measuring device (5) cooperating with the control system (6).

4. A set of devices for implementing a method for purifying raw water and industrial wastewater, characterized in that it is formed by an inlet collector (1) with an outlet located in the bottom of the reactor (3), wherein a pressure pump (4) is installed at the inlet of the inlet collector (1), and in the section between the inlet of the inlet collector (1) and its outlet in the reactor (3) there are mounted dosing connectors of pressure feeders, wherein these connectors are arranged one next to the other and connected to the control and measurement equipment (5) cooperating with the control system (6), and first on the flow collector (1) there is installed a connector of the pH value reagent feeder (7), then a connector of the oxidizing substances feeder (8), then a connector of the disinfection agents feeder (9), then an aerator (10) and lastly a connector of the coagulant feeder (11), furthermore the reactor (3), in in the bottom of which there is an outlet of the flow collector (1) is in the form of a pressure, closed tank with an axially mounted propeller mixer (12) inside, in the mixing chamber (14), between the walls (13), performing 50-80 revolutions/minute, wherein the mixing chamber (14) is connected to the retention chamber (15), separated from the outflow chamber (17) by a partition (18), in addition, in the wall of the reactor (3) there is a connector of the flocculant feeder (16), while in the reactor cover (3), between the outer wall and the partition (18) there is an outlet of the outflow collector (19), connecting the reactor (3) with a filtration node (20) with a filter on a gravel bed or with a filter on pressure ultrafiltration membranes.

5. The assembly according to claim 4, characterized in that the gravel bed filter is filled with mineral filter material with a granulation of 0.6-1.2 mm and provided with an internal distribution system and a drainage system.

6. The assembly according to claim 4, characterized in that the filtration node (20) is provided with a washing assembly (21) with a sensor for continuous measurement of pressure drops at the filter outlet, cooperating with the control system (6).