RU2057080C1 - Method for treatment of sewage and device for its embodiment - Google Patents
Method for treatment of sewage and device for its embodiment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2057080C1 RU2057080C1 RU93032344A RU93032344A RU2057080C1 RU 2057080 C1 RU2057080 C1 RU 2057080C1 RU 93032344 A RU93032344 A RU 93032344A RU 93032344 A RU93032344 A RU 93032344A RU 2057080 C1 RU2057080 C1 RU 2057080C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- iron
- porous
- load
- air
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам очистки природных, оборотных и сточных вод гальванокоагуляцией и может быть использовано для очистки воды от тяжелых металлов, эмульгированных нефтепродуктов, взвешенных веществ и др. Для осуществления этого способа необходимо соответствующее устройство. The invention relates to methods for purification of natural, circulating and wastewater by galvanocoagulation and can be used to purify water from heavy metals, emulsified petroleum products, suspended solids, etc. An appropriate device is needed to implement this method.
Известен способ очистки сточных вод [1] путем обработки их в поле гальванического элемента смеси частиц меди и алюминия размером 1-5 мм при следующем соотношении компонентов, медь 30-80; алюминий 20-70. A known method of wastewater treatment [1] by treating them in the field of a galvanic cell of a mixture of particles of copper and aluminum with a size of 1-5 mm in the following ratio of components, copper 30-80; aluminum 20-70.
Недостатками способа являются быстрое пассивирование алюминиевой загрузки, высокое остаточное содержание алюминия в очищенной воде, а также узкий диапазон работы по рН. Изоэлектрическая область для Al(OH)3, в которой он имеет наименьшую растворимость, соответствует рН6,5-7,8. Осаждение гидроксосоединений железа (в отличие от Al(OH)3) протекает в значительно более широком диапазоне рН.The disadvantages of the method are the fast passivation of the aluminum load, the high residual aluminum content in the purified water, as well as a narrow pH range. The isoelectric region for Al (OH) 3 , in which it has the lowest solubility, corresponds to a pH of 6.5-7.8. The precipitation of iron hydroxyl compounds (unlike Al (OH) 3 ) proceeds in a much wider pH range.
Известен способ очистки сточных вод с использованием эффекта короткозамкнутого гальванического элемента на основе пары Fe-C [2] включающий пропускание воды через пористый стационарный слой частиц железа в присутствии кокса, который вводят постоянно измельченным до пылевидного состояния. Одновременно с коксом в очищаемую воду подают кислород в количестве 0,3-0,6% от объема очищаемой воды и процесс очистки ведут при избыточном давлении 0,05-0,15 МПа. A known method of wastewater treatment using the effect of a short-circuited galvanic cell based on a pair of Fe-C [2] comprising passing water through a porous stationary layer of iron particles in the presence of coke, which is introduced continuously crushed to a dusty state. Simultaneously with coke, oxygen is supplied to the purified water in an amount of 0.3-0.6% of the volume of the purified water and the cleaning process is carried out at an overpressure of 0.05-0.15 MPa.
Недостатками способа являются постоянный расход катодной части загрузки и связанное с этим образование большого количества осадков, невозможность регулировать процесс растворения анодной части загрузки в случаях резкого возрастания концентрации загрязняющих веществ. The disadvantages of the method are the constant consumption of the cathodic part of the load and the associated formation of a large amount of precipitation, the inability to regulate the process of dissolution of the anode part of the load in cases of a sharp increase in the concentration of pollutants.
Известно устройство [3] для очистки хромсодержащих, кислотно-щелочных промывных и сточных вод, которое представляет собой горизонтальный проточный аппарат барабанного типа, работающий в непрерывном режиме гальванокоагуляции. A device [3] for the purification of chromium-containing, acid-base wash and wastewater, which is a horizontal drum-type flow apparatus operating in a continuous galvanocoagulation mode, is known.
Недостатками устройства являются большие габариты, необходимость изготовления устройства из дорогостоящих коррозионностойких материалов, постоянный расход катодной части загрузки, затраты электроэнергии на вращение барабана. The disadvantages of the device are large dimensions, the need to manufacture the device from expensive corrosion-resistant materials, the constant consumption of the cathode part of the load, the cost of electricity for the rotation of the drum.
Цель изобретения повышение производительности и эффективности процесса очистки воды при одновременном снижении затрат на его проведение. The purpose of the invention is to increase the productivity and efficiency of the water treatment process while reducing the cost of its implementation.
Предлагаемый способ очистки осуществляют путем пропускания сточной воды через неподвижную пористую загрузку, состоящую из смеси железных стружек (отходы металлообработки) и гранулированного активированного угля марки БАУ. Одновременно через пористую пластину, расположенную в нижней части устройства для очистки воды, подается воздух. В результате работы короткозамкнутого гальванического элемента Fe-C происходит растворение железа и его интенсивное окисления до Fe (III) кислородом воздуха. Использование активированного угля в качестве катодной части загрузки способствует не только более интенсивному протеканию процессов окисления железа, но и окислению присутствующих в воде органических веществ. Взаимодействие Fe(III) с тяжелыми металлами, ионами кальция и магния приводит к образованию нерастворимых соединений ферритов, которые выносятся из зоны реакции потоком воды и пузырьками воздуха. Одновременно за счет взаимодействия гидроксокатионов железа (III) с сульфат- и силикат-ионами образуются сложные малорастворимые соединения типа Na(K)Fe3(SO4)2(OH)6, что способствует уменьшению солесодержания в очищенной воде. Образовавшиеся соединения железа являются эффективными коагулянтами, удаляющими из воды мелкодисперсные, эмульгированные и растворенные примеси. Растворение железной загрузки можно интенсифицировать путем наложения внешнего электрического поля, что необходимо при очистке воды с большим содержанием примесей либо для увеличения производительности устройства без снижения качества обработки сточной воды.The proposed cleaning method is carried out by passing wastewater through a stationary porous load, consisting of a mixture of iron chips (metal processing waste) and granular activated carbon grade BAU. At the same time, air is supplied through a porous plate located at the bottom of the water treatment device. As a result of the operation of the short-circuited Fe-C galvanic cell, the iron dissolves and is intensively oxidized to Fe (III) by atmospheric oxygen. The use of activated carbon as the cathodic part of the charge contributes not only to more intensive processes of iron oxidation, but also to the oxidation of organic substances present in water. The interaction of Fe (III) with heavy metals, calcium and magnesium ions leads to the formation of insoluble ferrite compounds, which are removed from the reaction zone by a stream of water and air bubbles. At the same time, due to the interaction of iron (III) hydroxocations with sulfate and silicate ions, complex poorly soluble compounds such as Na (K) Fe 3 (SO 4 ) 2 (OH) 6 are formed , which helps to reduce the salt content in purified water. The resulting iron compounds are effective coagulants that remove finely dispersed, emulsified and dissolved impurities from water. The dissolution of the iron load can be intensified by applying an external electric field, which is necessary when treating water with a high content of impurities or to increase the productivity of the device without compromising the quality of wastewater treatment.
На чертеже показано устройство для реализации предлагаемого способа. The drawing shows a device for implementing the proposed method.
Устройство (гальванокоагулятор) содержит стальной цилиндрический корпус 1, служащий катодом, с двумя диэлектрическими крышками 2. В верхней крышке вмонтирован стальной анод 3, отделенный от железоугольной загрузки 4 перфорированной диэлектрической трубой 5. Загрузка из железных стружек и гранул активированного угля, взятых в соотношении 4:1, занимает 70-80% объема конструкции. В нижней части корпуса под дренажным диском 6 ниже патрубка 7 подачи воды расположен диспергатор воздуха 8, выполненный в виде перегородки из пористой нержавеющей стали или другого пористого материала. Воздух в количестве 10 л/с.м2 подается через патрубок 9. Патрубок отвода очищенной воды 10 расположен в верхней части корпуса. Гальванокоагулятор производительностью 2 м3/ч, рассчитанный на обработку 5000 м3 сточной воды без смены загрузки, имеет следующие технические характеристики: расход железной стружки 0,05-0,2 кг/м3; расход электроэнергии на управление процессом растворения железной стружки 0-0,1 кВт-ч/м3, степень очистки от тяжелых цветных металлов при номинальной производительности 95-100% масса железной стружки 500 кг, масса угля 125 кг. Габаритные размеры: высота корпуса 2000 мм при высоте загрузки 1500 мм; диаметр 800 мм.The device (galvanic coagulator) contains a steel cylindrical body 1 serving as a cathode, with two
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
Сточная вода через патрубок 7 подается в аппарат снизу вверх. Одновременно через патрубок 9 и диспергатор 8 равномерно по всему сечению устройства подается сжатый воздух. Вода, обогащенная кислородом воздуха, поступает в камеру с железоугольной загрузкой 4, в которой железо вследствие контакта с угольным катодом подвергается анодному растворению и интенсивному окислению до Fe(III). Наложение небольшого по величине внешнего электрического поля, причем центральный стержень 3 подключается к положительному полюсу источника тока, а корпус 1 к отрицательному, позволяет интенсифицировать растворение железной стружки. Обработанная вода через патрубок 10 подается на осветление. Waste water through the
П р и м е р 1. Проводят очистку сточных вод линии цинкования, содержащим ионы цинка, никеля, железа и меди в концентрациях соответственно 11,4; 1,1; 5,5 и 18 г/м3 и имеющих рН 7,6.PRI me R 1. Spend the treatment of wastewater galvanizing line containing ions of zinc, nickel, iron and copper in concentrations of 11.4, respectively; 1.1; 5.5 and 18 g / m 3 and having a pH of 7.6.
Сточные воды из усреднителя через патрубок 7 поступает в гальванокоагулятор, заполненный железной стружкой и активированным углем в массовом соотношении 4: 1. Одновременно через патрубок 9 подается воздух. Время контакта воды и загрузки составляет 7 мин. В результате протекания процессов, описанных выше, образуется осадок, который потоком воды и воздуха выносится из активной зоны устройства. На выходе вода подщелачивается до рН 8,5 и поступает в тонкослойный отстойник, где осадок отделяется, а затем подается на утилизацию. Расход железа 48 г/м3. В очищенной воде исходные металлы (цинк, никель, железо, медь) отсутствуют.Wastewater from the averager through a
П р и м е р 2. Проводят очистку сточных вод, содержащих ионы цинка, никеля, железа и меди соответственно в концентрациях 160; 0,64; 6,0; 1,8 г/м3 и имеющих рН 6,6. В отличие от примера 1 сточная вода содержит значительно больше цинка. На выходе из гальванокоагулятора вода подщелачивается до рН 8,3. В очищенной воде железо и медь отсутствуют, а цинк и никель найдены соответственно в концентрациях 0,68 и 0,3 г/м3. Расход железа 93 г/м3.PRI me
П р и м е р 3. Проводят очистку сточных вод, содержащих ионы цинка, никеля, железа и меди соответственно в концентрациях 160; 0,64; 6,0; 1,8 г/м3 и имеющих рН 6,6. В отличие от примера 2 растворение железа интенсифицируется наложением внешнего электрического поля. Расход электроэнергии составил 0,08 кВт-ч/м3. Время контакта 5 мин. В очищенной воде исходные металлы отсутствуют. Расход железа 202 г/м3.PRI me
П р и м е р 4. Проводят очистку сточных вод, содержащих ионы цинка, никеля, железа и меди соответственно в концентрациях 11,4; 1,1; 5,5; 18,0 г/м3 и имеющих рН 7,6. Время контакта 7 мин. Внешнее электрическое поле отсутствует. На выходе из гальванокоагулятора рН воды доводится до 8,5. В отличие от примера 1 гальванокоагулятор заполнен железной стружкой и коксом, взятых в соотношении 4:1. В очищенной воде железо отсутствует, а цинк, никель и медь содержатся соответственно в концентрациях 0,4; 0,5 и 1,75 г/м3. Расход железа 22 г/м3.PRI me
Таким образом, предлагаемый способ и компактное устройство для его реализации при соблюдении рекомендованных параметров обработки позволяют проводить очистку сточных вод от тяжелых металлов и других примесей на 95-100% в широком интервале концентраций. Время обработки не превышает 7 мин, что значительно превосходит производительность известного способа. Необходимо отметить, что в процессе работы гальванокоагулятора активированный уголь не расходуется и может быть использован многократно. При работе со сточными водами, содержащими большое количество нефтепродуктов, активированный угол периодически следует прокаливать для восстановления его свойств. Thus, the proposed method and a compact device for its implementation, subject to the recommended processing parameters, allow wastewater treatment from heavy metals and other impurities to 95-100% in a wide range of concentrations. The processing time does not exceed 7 minutes, which significantly exceeds the productivity of the known method. It should be noted that during the operation of the galvanocoagulator, activated carbon is not consumed and can be used repeatedly. When working with wastewater containing a large amount of petroleum products, the activated angle should be calcined periodically to restore its properties.
Ферритизированные осадки, получаемые в результате очистки сточных вод по предлагаемому способу, относятся к малотоксичным отходам и легко перерабатываются в пигменты типа "железный сурик". Ferritized sludge obtained as a result of wastewater treatment according to the proposed method, are low-toxic waste and are easily processed into pigments of the type "iron minium".
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93032344A RU2057080C1 (en) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | Method for treatment of sewage and device for its embodiment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93032344A RU2057080C1 (en) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | Method for treatment of sewage and device for its embodiment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93032344A RU93032344A (en) | 1995-07-09 |
RU2057080C1 true RU2057080C1 (en) | 1996-03-27 |
Family
ID=20143632
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93032344A RU2057080C1 (en) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | Method for treatment of sewage and device for its embodiment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2057080C1 (en) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002034676A1 (en) * | 2000-10-23 | 2002-05-02 | Sergey Mikhaylovich Shebanov | Method for integrated water treatment |
MD3345G2 (en) * | 2006-09-08 | 2008-01-31 | Государственный Университет Молд0 | Plant for complex treatment of industrial waste waters |
MD3514G2 (en) * | 2007-01-17 | 2008-09-30 | Государственный Университет Молд0 | Plant for galvano-electroflotation treatment of industrial sewage waters |
EA013359B1 (en) * | 2008-04-15 | 2010-04-30 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Объединение Химтэк" | Flotation plant for water treatment, mainly of process and waste water |
RU2465215C2 (en) * | 2010-12-27 | 2012-10-27 | Учреждение Российской академии наук Институт нефтегазовой геологии и геофизики им А.А. Трофимука Сибирского отделения РАН (ИНГГ СО РАН) | Method of purifying acidic multicomponent drainage solutions from copper and concomitant ions of toxic metals |
RU2529220C2 (en) * | 2012-12-27 | 2014-09-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН) | Method of deslimation of circulating saponite-containing waters and device its implementation |
RU2535048C2 (en) * | 2012-12-27 | 2014-12-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН) | Method of extraction of saponite-containing substances from return water and device for its implementation |
RU2765150C1 (en) * | 2020-09-10 | 2022-01-26 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Electrocoagulator |
-
1993
- 1993-06-18 RU RU93032344A patent/RU2057080C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР N 952756, кл. C 02F 1/46, 1982. 2. Авторское свидетельство СССР N 1611886, кл. C 02F 1/463, 1990. 3. Заявка Франции N 2533910, кл. C 02F 1/46, 1984. * |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002034676A1 (en) * | 2000-10-23 | 2002-05-02 | Sergey Mikhaylovich Shebanov | Method for integrated water treatment |
MD3345G2 (en) * | 2006-09-08 | 2008-01-31 | Государственный Университет Молд0 | Plant for complex treatment of industrial waste waters |
MD3514G2 (en) * | 2007-01-17 | 2008-09-30 | Государственный Университет Молд0 | Plant for galvano-electroflotation treatment of industrial sewage waters |
EA013359B1 (en) * | 2008-04-15 | 2010-04-30 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Объединение Химтэк" | Flotation plant for water treatment, mainly of process and waste water |
RU2465215C2 (en) * | 2010-12-27 | 2012-10-27 | Учреждение Российской академии наук Институт нефтегазовой геологии и геофизики им А.А. Трофимука Сибирского отделения РАН (ИНГГ СО РАН) | Method of purifying acidic multicomponent drainage solutions from copper and concomitant ions of toxic metals |
RU2529220C2 (en) * | 2012-12-27 | 2014-09-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН) | Method of deslimation of circulating saponite-containing waters and device its implementation |
RU2535048C2 (en) * | 2012-12-27 | 2014-12-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ КОМПЛЕКСНОГО ОСВОЕНИЯ НЕДР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИПКОН РАН) | Method of extraction of saponite-containing substances from return water and device for its implementation |
RU2765150C1 (en) * | 2020-09-10 | 2022-01-26 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Electrocoagulator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1330414B9 (en) | Method for treatment of water and wastewater | |
CN102936072B (en) | Nano-catalysis, electrolysis, flocculation and air-floatation device | |
US3846300A (en) | Water purification | |
US4029575A (en) | Phosphorus removal from waste water | |
AU2002220093A1 (en) | Method and apparatus for treatment of water and wastewater | |
US4149953A (en) | Apparatus for removing impurities from waste water | |
CN106630307A (en) | System and method for treating coal gasification grey water | |
RU2057080C1 (en) | Method for treatment of sewage and device for its embodiment | |
RU2687416C1 (en) | Method for electrochemical cleaning of domestic, drinking and industrial water | |
US4525254A (en) | Process and apparatus for purifying effluents and liquors | |
WO1992010427A1 (en) | Method of water purification | |
JPH03118896A (en) | Method for removing the solid phase from a liquid substance, particularly waste water purification method | |
JP2000334462A (en) | Packed bed type electrochemical water treating device and method therefor | |
RU2171788C1 (en) | Method of purification and rendering harmless of contaminated liquids and device for method embodiment | |
RU2087423C1 (en) | Method of cleaning water streams | |
US4655895A (en) | Apparatus for purifying effluents and liquids | |
SU1119985A1 (en) | Apparatus for electrochemical purification of waste water | |
CN109516608A (en) | A kind of advanced treatment process of coking waste water and processing system | |
WO1994011308A1 (en) | Method and device for purification of aqueous solutions by electroflotation | |
RU2753906C1 (en) | Method for purification of multicomponent waste water | |
CN1107443A (en) | Effluent treatment involving iono-oxidation treatment | |
RU2049733C1 (en) | Method for purification of water from metal ions | |
RU2071949C1 (en) | Water cleaning apparatus | |
SU1416447A1 (en) | Electric coagulator | |
SU1033445A1 (en) | Apparatus for electrochemical purification of effluents |