RU2002707C1 - Устройство дл очистки сточных вод - Google Patents

Abstract

Использование: в водоподготовке, в коксохимической , металлообрабатывающей, металлургической и других отрасл х промышленности. Сущность изобретени : в корпусе расположены контактныЯ фильтрующий и дополнительный фильтрующий элементы, выполненные из спеченных между собой керамических гранул. Элементы расположены по вертикали снизу вверх в последовательности: фильтрующий элемент, контактный элемент , дополнительный фильтрующий элемент. Контактный элемент может быть выполнен из спеченных гранул, плакированных катализатором В нижней части корпуса установки размещен патрубок дл  ввода сточной воды, а между контактным и дополнительным фильтрующим элементами расположен патрубок вывода очищенной воды 1 зпф-лы. 1 ил, 2 таб 

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  очистки бытовых и промышленных сточных вод и может быть использовано в водоп од готовке, в коксохимической, металлообрабатывающей , металлургической и других отрасл х промышленности.

Известно устройство дл  очистки сточных вод в две ступени, состо щее из двух абсорберов, заполненных силикагелем с развитой поверхностью, к которым противотоком к газу подаетс  очищаема  вода. При этом на первую ступень очистки подаетс  газ с содержанием озона 5 мае. %, а на вторую ступень очистки 0,5 мас.% озона. Развита  поверхность SiOz используетс  дл  увеличени  межфазной поверхности газ-жидкость с целью ускорени  процесса сорбции озона водой. Такое устройство может быть применено лишь в водоподготовке и не пригодно дл  очистки промышленных сточных вод, загр зненных органическими и неорганическими веществами не только в растворенном, но и во взвешенном состо нии . Регенераци  поверхности сорбента не предусмотрена, а относительна  полнота использовани  озона достигаетс  лишь путем многократного его циркулировани  в системе, включающей сушку, очистку газа и синтез озона.

Наиболее близким техническим решением  вл етс  устройство дл  очистки сточных вод, состо щее из корпуса с патрубками дл  подвода и вывода воды и газа, вывода шлама и промывной воды. В корпусе расположены фильтрующий и контактный элементы , причем фильтрующий выполнен из гранулированного материала, например, смеси обожженного доломита или силиката А с активированным углем.

В процессе очистки сточна  еода проходит через контактный элемент, на котором происходит сорбци  озона из газа сточной водой, а затем фильтрующий элемент, где происходит осаждение твердых примесей и разлох ение непрореагировавшего озона на активированном угле. Аппарат имеет специальные устройства дл  регенерации поверхности фильтрующего элемента с помощью промывки его водой и дл  регулировани  уровн  воды в работающем аппарате.

Основным недостатком описанного устройства  вл етс  высокий расход реагентов . Озон сорбируетс  с водой, подаваемой на контактный элемент, не имеющий развитой поверхности, в виде брызг и струй. Степень сорбции окислител , а значит и скорость окислительных реакций в жидкой фазе, будут весьма низки, и, кроме того, неизбежен дополнительный расход озона на взвешенные компоненты, содержащиес 

в сточных водах. Следовательно, производительность устройства по очищенной воде не будет выше производительности обычного аппарата барботажного типа, применение которого при озонировании не может быть признано рациональным. Остаточный озон выбрасываетс  с отход щим газом и может быть использован дл  предварительной очистки воды в другом аппарате. Материал гранул, составл ющих фильтрующий слой, омываетс  водой и частично выноситс  в виде ионов, способствующих накоплению отложений в трубопроводах и засолению водоемов, с одной стороны, и

частым перегрузкам аппарата, с другой стороны . Описываемый аппарат имеет весьма сложную конструкцию за счет дополнительных устройств, с помощью которых выводитс  шлам и регулируетс  уровень воды в

аппарате. Така  конструкци  обусловливаетс  расположением патрубков дл  ввода и вывода воды. Подача сточной воды осуществл етс  через патрубок, расположенный в нижней части корпуса в трубу, проход щую

через фильтрующий и контактный элементы и подвод щую воду к пластине с фурмами дл  распределени  воды по поверхности контактного элемента, Таким образом ввод сточной воды фактически осуществл етс 

сверху, а вывод - через патрубок в нижней части аппарата, что и приводит к необходимости регулировани  уровн  специальным устройством.

Целью изобретени   вл етс  увеличение производительности установки, упрощение конструкции и уменьшение расхода реагентов.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  очистки сточных воды, содержащее корпус с патрубками дл  ввода и вывода воды и газа, вывода шлама, контактный и фильтрующий элементы, выполненные из гранул, согласно изобретению, снабжено дополнительным фильтрующим

элементом, все элементы выполнены из спеченных между собой керамических гранул и расположены по вертикали снизу вверх в последовательности: фильтрующий элемент, контактный элемент, дополнительный фильтрующий элемент, при этом патрубок дл  ввода сточной воды расположен в нихшей части корпуса установки, а патрубок вывода очищенной воды - между контактным и дополнительным фильтрующим элементом .

Кроме того, поставленна  цель достигаетс  тем, что контактный элемент выполнен из спеченных гранул, плакированных катализатором .

Сущность изобретени  состоит в следующем . Выполнение элементов из спеченных между собой гранул приводит к резкому уменьшению выноса материала фильтрующих и контактного элементов. Последовательность расположени  элементов способствует рациональному использованию окислител  в составе газе как за счет диспергировани  его при прохождении через фильтрующий элемент. late и в результате осуществлени  контакта газа со сточной водой, прошедшей фильтрующий элемент и освободившейс  от взвешенных частиц . Наличие катализатора в зоне реакции по крайней мере на пор док увеличивает скорости окислительных реакций, что приводит к ускорению хемосорбционного процесса поглощени  окислител  (озона, кислорода или других) сточной водой, а, следовательно , к увеличению степени использовани  окислител  в целевом направлении и уменьшению его расхода. Ускорение процессов приводит также к увеличению производительности устройства при одинаковых габаритах, при этом упрощение конструкции , заключающеес  в отсутствии специальных устройств дл  выгрузки шлама, регулировани  уровн  сточной воды, рациональности расположени  патрубков и фильтрующих элементов, позвол ет осуществл ть непрерывный процесс очистки про- изводственной воды с выгрузкой накопившегос  шлама без промывки фильтрующих элементов водой.

На чертеже представлен общий вид предлагаемого устройства. .

Устройство содержит корпус 1, патруб- ки: дл  ввода воды 2, газа 3, вывода воды 4, газа 5, шлама 6, фильтрующий элемент 7, контактный элемент 8, дополнительный фильтрующий элемент 9.

. Устройство работает следующим образом: сточна  вода подаетс  через патрубок 2 снизу под фильтрующий элемент 7, внутрь которого подаетс  озонсодержащий газ через патрубок 3. Перемешивание газа с водой осуществл етс  на поверхности гранулированного пористого АЬОз 00,4- 0,6 мм, при этом происходит сорбци  озона водой, отфильтровывание твердых взвесей сточной воды, скапливающихс  в коническом днище, имеющем патрубок 6 дл  пери- одического выведени  шлама. Озонсодержаща  вода проходит дальше через контактный элемент 8, представл ющие собой спеченные гранулы AlaCb, диаметром 0,4-0,6 мм, плакированные катализатором. Осуществл етс  окисление загр зн ющих сточные воды компонентов, например, фенолов , цианидов, тиоцианатов и др. Очищенна  от взвесей и растворенных примесей вода выводитс  через патрубок,4, при этом вод ные брызги и пена отдел ютс  5 фильтрующим элементом 9, состо щим из спеченных гранул оксида алюмини  диаметром 0,4-0,6 мм, на поверхности которых происходит разложение озона перед выходом газа в атмосферу через патрубок 5.

0 Дл  достижени  цели изобретени  на практике были изготовлены фильтрующие и контактный элементы. Приготовление фил - трующих элементов состо ло из следующих стадий: гранулирование частиц диаметром

5 0,6-0,8 мм из пластифицированной смеси сплава ЦМ 332 (99,6 мас.дол. %, оксида алюмини ), спекание гранул в окислительной атмосфере при 1720-1760°С в течение 1,0- 1,5 ч, перемешивание гранул со св зующим

0 и гор чее прессование в пресс-формах методом пр мого пропускани  электрического тока при температурах 900-1300°С и давлении 5 МПа. Дл  приготовлени  контактного элемента на стадии перемешивани  гранул

5 добавл ли оксид меди, образующий каталитически активный слой на поверхности прессованных гранул.

Проводили очистку сточь ой воды коксохимического производства (пример 1} и

0 азотнотукового производства (пример 2), Результаты очистки представлены в табл.1. Дл  сравнени  в ней же представлены результаты очистки тех же сточных вод в устройстве , воспроизведенном согласно

5 прототипу. В качестве окислител  использовали озон в составе озоновоздушной смеси: концентраци  озона составл ла 0,24-0,25 об.дол.%.

Дл  того, чтобы оценить вынос матери0 ала фильтрующих и контактного элементов сточную воду до и после обработки в устройстве , согласно прототипу, и предлагаемом устройстве анализировали на содержание алюмини , кремни  и меди. Результаты ана5 лизов представлены в табл.2.

Как видно из представленных в таблицах данных, предлагаемое устройство обеспечивает при прочих равных услови х увеличение производительности по очи0 щенной воде в 4 раза, уменьшение расхода окислител  в 5-7 раз (в зависимости от окисл емых компонентов), а также гарантирует длительную работу аппарата за счет значительного уменьшени  выноса материала

5 фильтрующего и контактного элементов.

(56) Патент Великобритании 1363608, кл. С 02 С 5/00, 1972.

Патент Великобритании № 1419537, кл. С 02 С 5/00, 1975.

Таблица 1

Claims (2)

1. Формула изобретени g

   1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД, содержащее корпус с фильтрующим и размещенным над ним контактным элементами, выполненными из гранул, и патрубки дл  подвода и вывода сточной и очищенной воды, газа, вывода шлама, отличающеес  тем, что, с целью повышени  производительности, упрощени  конструкции и уменьшени  расхода pea- тентов, оно снабжено дополнительным

   Таблица 2

   фильтрующим элементом, размещенным над контактным элементом, гранулы выполнены спеченными из керамики, патрубок дл  подвода сточной воды расположен в нижней части корпуса, а патрубок выво- да очищенной воды размещен между контактным и дополнительным фильтрующим элементами.
2. 2. Устройство по п.1, отличающеес  тем, что контактный элемент выполнен из гранул, плакированных катализатором.

   В атмосферу

   -

   1