RU129016U1 - FILTER FOR THE CATALYTIC PURIFICATION OF NATURAL AND SEWAGE FROM ORGANIC POLLUTION - Google Patents

FILTER FOR THE CATALYTIC PURIFICATION OF NATURAL AND SEWAGE FROM ORGANIC POLLUTION Download PDF

Info

Publication number
RU129016U1
RU129016U1 RU2012141838/05U RU2012141838U RU129016U1 RU 129016 U1 RU129016 U1 RU 129016U1 RU 2012141838/05 U RU2012141838/05 U RU 2012141838/05U RU 2012141838 U RU2012141838 U RU 2012141838U RU 129016 U1 RU129016 U1 RU 129016U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
filter
catalyst
tailings
natural
water
Prior art date
Application number
RU2012141838/05U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Дмитриевич Назаров
Максим Владимирович Назаров
Наталья Викторовна Васимирская
Виктория Евгеньевна Федорова
Ольга Анатольевна Сидорова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет"
Priority to RU2012141838/05U priority Critical patent/RU129016U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU129016U1 publication Critical patent/RU129016U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

1. Фильтр для каталитической очистки природных и сточных вод от органических загрязнений, включающий емкость, систему подачи и отвода обрабатываемой воды, поддерживающий слой и фильтрующую загрузку, выполненную из металлокомплексного катализатора, отличающийся тем, что в поддерживающем слое расположена система аэрации в виде перфорированных труб, причем катализатор содержит 40-50 мас.% отвальных хвостов хвостохранилища горно-обогатительного комбината, 1-5 мас.% древесных опилок, остальное - бентонит.2. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что катализатор изготовлен в виде сферических частиц диаметром 3-10 мм.1. A filter for the catalytic treatment of natural and wastewater from organic contaminants, including a tank, a system for supplying and discharging treated water, a support layer and a filter charge made of a metal complex catalyst, characterized in that the aeration system in the form of perforated pipes is located in the support layer, moreover, the catalyst contains 40-50 wt.% tailings tailings mining and processing plant, 1-5 wt.% sawdust, the rest is bentonite. 2. The filter according to claim 1, characterized in that the catalyst is made in the form of spherical particles with a diameter of 3-10 mm

Description

Фильтр предназначен для очистки природных и сточных вод от трудно окисляемых растворенных органических веществ, может применяться в системе коммунального водоснабжения, а также для очистки производственных сточных вод.The filter is intended for the purification of natural and wastewater from difficultly oxidized dissolved organic substances, can be used in the public water supply system, as well as for the treatment of industrial wastewater.

Известен способ очистки сточных вод от стойких органических веществ путем обогащения кислородом очищаемой воды и фильтрования в гранулированном пиролюзите, который обладает каталитическими свойствами (Патент SU 1244105).A known method of wastewater treatment from persistent organic substances by oxygen enrichment of purified water and filtering in granular pyrolusite, which has catalytic properties (Patent SU 1244105).

Недостатком способа является высокая стоимость пиролюзита, невысокая механическая прочность.The disadvantage of this method is the high cost of pyrolusite, low mechanical strength.

Известна установка обработки воды, включающая фильтр механической очистки, устройство насыщения воды газообразным окислителем, блок фильтров с адсорбционной и каталитической загрузкой, блок фильтров с сорбционной загрузкой, систему обеззараживания. Каталитическая загрузка выполнена в виде подвергнутой модифицирующей обработке перманганатом калия композиции катализатора на основе оксида двухвалентного марганца (Патент RU на ПМ 30741).A known installation of water treatment, including a filter for mechanical treatment, a device for saturating water with a gaseous oxidizing agent, a filter unit with adsorption and catalytic loading, a filter unit with sorption loading, a disinfection system. The catalytic loading is made in the form of a catalyst composition based on divalent manganese oxide subjected to modifying treatment with potassium permanganate (RU Patent PM 30741).

Установка обработки воды сложна, в ней использованы каталитические и сорбционные материалы, имеющие высокую стоимость.The water treatment plant is complex, it uses catalytic and sorption materials of high cost.

Наиболее близким к заявляемому объекту является фильтр для каталитической очистки природных и сточных вод от загрязнений, включающий емкость, систему подачи и отвода обрабатываемой воды, поддерживающий слой, двухслойную фильтрующую загрузку, причем двухслойная загрузка состоит из металлокомплексного катализатора и из песка (Патент RU на ПМ 47248).Closest to the claimed object is a filter for the catalytic treatment of natural and wastewater from pollution, including a tank, a system for supplying and discharging treated water, a support layer, a two-layer filtering charge, the two-layer loading consisting of a metal complex catalyst and sand (RU Patent ПМ 47248 )

Недостатком фильтра является то, что он загружен каталитическим материалом, имеющим высокую стоимость.The disadvantage of the filter is that it is loaded with catalytic material having a high cost.

Задачей полезной модели является уменьшение затрат на изготовление и эксплуатацию фильтра.The objective of the utility model is to reduce the cost of manufacturing and operating the filter.

Поставленная задача решается тем, что в фильтре для каталитической очистки природных и сточных вод от органических загрязнений, включащем емкость, систему подачи и отвода обрабатываемой воды, поддерживающий слой и фильтрующую загрузку, выполненную из металлокомплексного катализатора, в соответствии с полезной моделью в поддерживающем слое фильтра расположена система аэрации в виде перфорированных труб, причем катализатор содержит 40-50% мас. хвостов хвостохранилища горно-обогатительного комбината, 1-5% масс. древесных опилок, остальное бентонит. Катализатор изготовлен в виде сферических частиц диаметром 3-10 мм.The problem is solved in that in the filter for the catalytic treatment of natural and wastewater from organic contaminants, including a tank, a system for supplying and discharging treated water, a support layer and a filter load made of a metal complex catalyst, in accordance with a utility model, the filter support layer is located aeration system in the form of perforated pipes, and the catalyst contains 40-50% wt. tailings tailings mining and processing plant, 1-5% of the mass. sawdust, the rest is bentonite. The catalyst is made in the form of spherical particles with a diameter of 3-10 mm.

На фигуре 1 представлен чертеж фильтра.The figure 1 shows a drawing of a filter.

Фильтр содержит корпус 1, имеющий патрубок 2 подвода и патрубок 3 отвода воды, патрубок 4 подвода промывной воды и патрубок 5 отвода промывной воды. В корпусе 1 фильтра размещена нижняя дренажная система 6, выполненная из перфорированных труб, расположенная в поддерживающем слое 7, выполненном из гравия. В поддерживающем слое 7 размещена система 8 аэрации, выполненная из перфорированных труб. В верхней части корпуса 1 расположен желоб 9 для сбора промывной воды. В корпусе 1 фильтра размещена фильтрующая загрузка 10, выполненная из металлокомплексного катализатора, содержащая 40-50% мас. хвостов хвостохранилища горно-обогатительного комбината, 1-5% масс. древесных опилок, остальное бентонит. Катализатор изготовлен в виде сферических частиц диаметром 3-10 мм.The filter comprises a housing 1 having a supply pipe 2 and a water outlet 3, a pipe 4 for supplying a washing water and a pipe 5 for removing the wash water. In the filter housing 1 there is a lower drainage system 6 made of perforated pipes located in a support layer 7 made of gravel. In the supporting layer 7 is placed an aeration system 8 made of perforated pipes. In the upper part of the housing 1 there is a groove 9 for collecting washing water. In the filter housing 1 there is a filter load 10 made of a metal complex catalyst containing 40-50% wt. tailings tailings mining and processing plant, 1-5% of the mass. sawdust, the rest is bentonite. The catalyst is made in the form of spherical particles with a diameter of 3-10 mm.

Принцип работы фильтра заключается в следующем. Любая природная вода содержит растворенные органические вещества природного или техногенного происхождения, концентрация которых определяется показателями перманганатной или бихроматной окисляемости. Перманганатная окисляемость питьевой воды не должна превышать 5 мг/л. Концентрация растворенных органических веществ в сточных водах определяется показателями БПК (биологическое потребление кислорода) и ХПК (химическое потребление кислорода), которые нормируются в очищенных сточных водах, сбрасываемых в водные объекты. Показатель ХПК всегда выше БПК, что указывает на содержание в сточных водах трудноокисляемых органических веществ, как правило, техногенного происхождения. Содержание трудноокисляемых органических веществ всегда вызывает технологические проблемы по их извлечению.The principle of operation of the filter is as follows. Any natural water contains dissolved organic substances of natural or technogenic origin, the concentration of which is determined by the indicators of permanganate or bichromate oxidation. Permanganate oxidation of drinking water should not exceed 5 mg / L. The concentration of dissolved organic substances in wastewater is determined by the BOD (biological oxygen consumption) and COD (chemical oxygen consumption) indicators, which are normalized in the treated wastewater discharged into water bodies. COD is always higher than BOD, which indicates the content of hardly oxidizable organic substances in wastewater, usually of technogenic origin. The content of hardly oxidizable organic substances always causes technological problems in their recovery.

Очищаемая вода подается в фильтр через патрубок 2 подвода воды, фильтруется в каталитической загрузке 10 в направлении сверху вниз. С помощью системы 8 аэрации встречно воде подается воздух, кислород которого является окислителем. Однако, барботаж воды, содержащей растворенные органические вещества, воздухом не приводит к очистке воды. Окислительная мощность кислорода существенно увеличивается на границе раздела воды, воздуха и твердого катализатора. В качестве катализатора использован гранулированный материал, полученный из отходов производства горно-обогатительного комбината, а именно, отвальных хвостов. Активность катализатора обеспечивается содержанием железа, алюминия, цинка, меди, титана, магния. Окисление органических веществ происходит до образования углекислого газа и воды. Эффект очистки воды зависит от скорости фильтрования, которая определяется опытным путем.The purified water is supplied to the filter through the pipe 2 of the water supply, is filtered in the catalytic load 10 in the direction from top to bottom. Using the aeration system 8, air is supplied to the water, the oxygen of which is an oxidizing agent. However, the bubbling of water containing dissolved organic substances by air does not lead to water purification. The oxidizing power of oxygen increases significantly at the interface between water, air and solid catalyst. As the catalyst used granular material obtained from waste from the mining and processing plant, namely, tailings. The activity of the catalyst is provided by the content of iron, aluminum, zinc, copper, titanium, magnesium. The oxidation of organic substances occurs before the formation of carbon dioxide and water. The effect of water treatment depends on the filtration rate, which is determined empirically.

Любая природная или сточная вода содержит взвешенные вещества, которые извлекаются в процессе фильтрования. Регенерация фильтра производится обратным током воды с помощью патрубка 4 и дренажной системы 6. Промывная вода удаляется желобом 9.Any natural or waste water contains suspended solids that are extracted during the filtering process. The regeneration of the filter is carried out by the reverse water flow using the pipe 4 and the drainage system 6. The washing water is removed by the chute 9.

Предложенный фильтр предназначен именно для окисления трудно окисляемых органических веществ кислородом воздуха в присутствии катализатора. В качестве сырья для получения катализатора использованы отвальные хвосты из хвостохранилища Учалинского горно-обогатительного комбината, состав которых приведен в таблице 1.The proposed filter is designed specifically for the oxidation of difficultly oxidized organic substances with atmospheric oxygen in the presence of a catalyst. As raw materials for the preparation of the catalyst, tailings from the tailings of the Uchalinsky mining and processing plant were used, the composition of which is given in table 1.

Таблица 1Table 1 Состав хвостов из хвостохранилища Учалинского ГОКThe composition of the tailings from the tailings of the Uchalinsky GOK КомпонентComponent Содержание компонента в отходе, %The content of the component in the waste,% ЖелезоIron 38,038,0 АлюминийAluminum 3,03.0 КремнийSilicon 8,08.0 ЦинкZinc 4,04.0 МедьCopper 0,90.9 ТитанTitanium 0,30.3 МагнийMagnesium 1,71.7 СераSulfur 35,935.9 НатрийSodium 5,45,4 КальцийCalcium 2,82,8 ИТОГОTOTAL 100one hundred

В состав катализатора введены отвальные хвосты в концентрации 20-60% мас., древесные опилки в концентрации 1-15% мас. и бентонит - остальное. После перемешивания сухой массы в смесь добавляли воду до получения пластичной массы перемешиванием. После формования гранулы сферической формы подсушивали естественным путем и подвергали обжигу в печах при температуре 700-800°С в течении 2 часов. Размер гранул изменяли в диапазоне 3-10 мм.The composition of the catalyst introduced tailings in a concentration of 20-60% wt., Sawdust in a concentration of 1-15% wt. and bentonite - the rest. After mixing the dry mass, water was added to the mixture until a plastic mass was obtained by stirring. After molding, the spherical-shaped granules were dried naturally and fired in furnaces at a temperature of 700-800 ° C for 2 hours. The granule size was varied in the range of 3-10 mm.

Пример 1. Проводили опыты по очистке питьевой воды, содержащей трудноокисляемые органические вещества. В качестве загрязнителя использовали органический краситель метиленовый голубой, рекомендованный в качестве индикатора ГОСТом 4453-71. Изменение концентрации красителя измеряли путем определения оптической плотности на фотоэлектронном колориметре ФЭК-56М.Example 1. Conducted experiments on the purification of drinking water containing hardly oxidizable organic substances. An organic dye, methylene blue, recommended as an indicator according to GOST 4453-71, was used as a pollutant. The change in the dye concentration was measured by determining the optical density on a FEK-56M photoelectron colorimeter.

В качестве эталонного катализатора применяли алюмомарганцевый катализатор АОК-7541, выпускаемый в промышленном масштабе Новосибирским заводом ОАО «Катализатор» по ТУ 6-68-197-2004.AOK-7541 alumina-manganese catalyst was used as a reference catalyst, manufactured on an industrial scale by the Novosibirsk plant of JSC Catalyst according to TU 6-68-197-2004.

Исходное значение оптической плотности раствора метиленового голубого равно 0,6. Раствор фильтровали в каталитической загрузке фильтра со скоростью в интервале 4-20 м/ч. Воздух подавали с помощью компрессора с расходом 0,25 м3/ч. Содержание хвостов в каталитической загрузке составляло 40% мас., содержание опилок - от 1 до 15% масс.The initial value of the optical density of the methylene blue solution is 0.6. The solution was filtered in a catalytic loading of the filter at a speed in the range of 4-20 m / h. Air was supplied using a compressor with a flow rate of 0.25 m 3 / h. The content of tails in the catalytic loading was 40% wt., The content of sawdust from 1 to 15% of the mass.

Таблица 2table 2 Результаты определения оптической плотности фильтратаThe results of determining the optical density of the filtrate КатализаторCatalyst Скорость фильтрования, м/чFiltration rate, m / h 4four 55 77 1010 14fourteen 20twenty АОК-7541AOK-7541 0,150.15 0,170.17 0,230.23 0,300.30 0,410.41 0,490.49 По полезной модели, концентрация опилок, % мас.:According to a utility model, the concentration of sawdust,% wt .: 1one 0,050.05 0,060.06 0,080.08 0,140.14 0,210.21 0,310.31 33 0,030,03 0,040.04 0,060.06 0,120.12 0,180.18 0,270.27 55 0,070,07 0,080.08 0,120.12 0,170.17 0,260.26 0,350.35 15fifteen 0,130.13 0,150.15 0,180.18 0,240.24 0,320.32 0,400.40

Из таблицы 2 следует, что активность предложенного катализатора выше, чем у эталонного АОК-7541. Лучшие результаты получены с применением катализатора с содержанием опилок от 1 до 5% мас. Оптимальным значением скорости фильтрования является 4-7 м/ч.From table 2 it follows that the activity of the proposed catalyst is higher than that of the reference AOK-7541. The best results were obtained using a catalyst with a sawdust content of from 1 to 5% wt. The optimum value for the filtration rate is 4-7 m / h.

Пример 2. Проводили опыты по очистке промышленной сточной воды молочного комбината. Исходное значение ХПК составляло 1860 мг/л. Скорость фильтрования равна 7 м/ч, расход воздуха - 0,25 м3/ч. Содержание опилок в каталитической загрузке равно 3% мас., содержание хвостов - 20-60% мас.Example 2. Conducted experiments on the purification of industrial wastewater of a dairy plant. The initial COD value was 1860 mg / L. The filtration rate is 7 m / h, the air flow rate is 0.25 m 3 / h. The content of sawdust in the catalytic loading is 3% wt., The content of tails is 20-60% wt.

Результаты определения ХПК в фильтрате приведены в таблице 3.The results of the determination of COD in the filtrate are shown in table 3.

Таблица 3Table 3 ХПК фильтрата, мг/лCOD of the filtrate, mg / l Содержание хвостов в катализаторе, % масс.The content of the tails in the catalyst,% mass. 20twenty 30thirty 4040 50fifty 6060 ХПК, мг/лCOD, mg / l 410410 160160 7070 6060 180180

Из таблицы 3 следует, что больший эффект очистки сточной воды достигается при содержании в каталитической загрузке 40-50% мас. отвальных хвостов из хвостохранилища горно-обогатительного комбината.From table 3 it follows that a greater effect of wastewater treatment is achieved when the content in the catalytic load of 40-50% wt. tailings from the tailings of the mining and processing plant.

Claims (2)

1. Фильтр для каталитической очистки природных и сточных вод от органических загрязнений, включающий емкость, систему подачи и отвода обрабатываемой воды, поддерживающий слой и фильтрующую загрузку, выполненную из металлокомплексного катализатора, отличающийся тем, что в поддерживающем слое расположена система аэрации в виде перфорированных труб, причем катализатор содержит 40-50 мас.% отвальных хвостов хвостохранилища горно-обогатительного комбината, 1-5 мас.% древесных опилок, остальное - бентонит.1. A filter for the catalytic treatment of natural and wastewater from organic contaminants, including a tank, a system for supplying and discharging treated water, a support layer and a filter charge made of a metal complex catalyst, characterized in that the aeration system in the form of perforated pipes is located in the support layer, moreover, the catalyst contains 40-50 wt.% tailings tailings mining and processing plant, 1-5 wt.% sawdust, the rest is bentonite. 2. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что катализатор изготовлен в виде сферических частиц диаметром 3-10 мм.
Figure 00000001
2. The filter according to claim 1, characterized in that the catalyst is made in the form of spherical particles with a diameter of 3-10 mm
Figure 00000001
RU2012141838/05U 2012-10-01 2012-10-01 FILTER FOR THE CATALYTIC PURIFICATION OF NATURAL AND SEWAGE FROM ORGANIC POLLUTION RU129016U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012141838/05U RU129016U1 (en) 2012-10-01 2012-10-01 FILTER FOR THE CATALYTIC PURIFICATION OF NATURAL AND SEWAGE FROM ORGANIC POLLUTION

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012141838/05U RU129016U1 (en) 2012-10-01 2012-10-01 FILTER FOR THE CATALYTIC PURIFICATION OF NATURAL AND SEWAGE FROM ORGANIC POLLUTION

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU129016U1 true RU129016U1 (en) 2013-06-20

Family

ID=48786850

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012141838/05U RU129016U1 (en) 2012-10-01 2012-10-01 FILTER FOR THE CATALYTIC PURIFICATION OF NATURAL AND SEWAGE FROM ORGANIC POLLUTION

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU129016U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101205109B (en) Apparatus for treating chemical fiber waste water by anaerobic method
CN104926034B (en) Catalytic ozonation combines biofilter Treatment of Wastewater in Coking technique and device
CN105753133A (en) Ozone catalytic ozonation tower and gasified waste water treatment method utilizing same
JP5792664B2 (en) Method for regenerating used activated carbon, activated activated carbon and method for producing the same
CN104876403A (en) Process and device for advanced treatment and reuse of coking wastewater
CN105439370B (en) A kind of process of combination BAF processing refinery sewage
CN106946407A (en) A kind of process for reclaiming of crushed coal pressure gasifying wastewater biochemical water outlet
JP5210787B2 (en) Water treatment apparatus and water treatment method
CN111392922A (en) Coal washing wastewater and mine wastewater comprehensive treatment system
JP3950923B2 (en) Water purification method and system
JP2009202146A (en) Water treatment equipment and method of water treatment
RU128832U1 (en) FILTER FOR THE CATALYTIC PURIFICATION OF NATURAL AND SEWAGE FROM ORGANIC POLLUTION
RU129016U1 (en) FILTER FOR THE CATALYTIC PURIFICATION OF NATURAL AND SEWAGE FROM ORGANIC POLLUTION
CN203079805U (en) Advanced wastewater treatment for oily sewage
RU207537U1 (en) Water purification device
JP2015039671A (en) Wastewater treatment equipment
CN210945134U (en) Biological pretreatment system for rubber auxiliary M production wastewater
JP6371970B2 (en) Water treatment equipment
WO2011048705A1 (en) Method of rapidly removing phosphorus, cod substance, nitrogen, color, and odor from excreta or excretal wastewater and removal device using the method
CN106315971A (en) Technology and process for pretreatment of coal chemical wastewater
RU2689576C1 (en) Method of purifying high-arsenic-containing waste water
CN207435249U (en) A kind of dyeing and printing sewage processing system
JP2022528959A (en) How to purify natural water and wastewater
CN106894028A (en) A kind of Environment protection cleaning technique on copper piece surface
TWI657054B (en) Activated sludge reduction and reuse method

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20131002