RU2083506C1 - Method for producing drinking water - Google Patents
Method for producing drinking water Download PDFInfo
- Publication number
- RU2083506C1 RU2083506C1 RU95106387A RU95106387A RU2083506C1 RU 2083506 C1 RU2083506 C1 RU 2083506C1 RU 95106387 A RU95106387 A RU 95106387A RU 95106387 A RU95106387 A RU 95106387A RU 2083506 C1 RU2083506 C1 RU 2083506C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- carbon material
- minutes
- per
- contact time
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к технике очистки природных и сточных вод. The invention relates to techniques for the purification of natural and waste waters.
Известен способ очистки воды фильтрованием, включающий пропускание воды в направлении снизу вверх через слои зернистой фильтрующей загрузки из песка и топливного шлака, которые отличаются размером и пористостью зерен [1] Недостаток способа заключается в том, что он не позволяет очистить воду от солей железа и марганца, а также органических соединений, содержащих фенол и его производные. A known method of purifying water by filtration, including passing water from bottom to top through layers of granular filter media from sand and fuel slag, which differ in grain size and porosity [1] The disadvantage of this method is that it does not allow water to be purified from salts of iron and manganese as well as organic compounds containing phenol and its derivatives.
Известен способ очистки, применяемый на станции приготовления питьевой воды, включающий озонирование, одностадийную фильтрацию и вторичное озонирование [2] Недостаток способа заключается в том, что он не обеспечивает очистку воды от комплексных соединений металлов и органических веществ, которые содержатся, например, в подземных водах. A known method of purification used at the station for the preparation of drinking water, including ozonation, single-stage filtration and secondary ozonation [2] The disadvantage of this method is that it does not provide water purification from complex compounds of metals and organic substances that are contained, for example, in groundwater .
На решение проблемы очистки воды от солей железа и марганца, их комплексных соединений с органическими веществами, а также фенола и производных, получения тем самым кондиционной питьевой воды направлен способ очистки воды, включающий озонирование, 2-стадийную фильтрацию через зернистый фильтрующий углеродный материал, при этом на первой стадии воду пропускают со скоростью 8-10 м/ч через мезопористый углеродный материал с размером зерен 1,0-3,5 мм, удельной поверхностью по азоту 15-18 м2/г, емкостью пор 0,05-0,06 см3/г, прочностью на раздавливание 250-500 кг/см3, преимущественным размером пор 500-2000 при времени контакта 10-15 мин.To solve the problem of water purification from iron and manganese salts, their complex compounds with organic substances, as well as phenol and derivatives, thereby producing a conditioned drinking water, a method for water purification is directed, including ozonation, 2-stage filtration through a granular filtering carbon material, while in the first stage, water is passed at a speed of 8-10 m / h through a mesoporous carbon material with a grain size of 1.0-3.5 mm, a specific nitrogen surface of 15-18 m 2 / g, and a pore capacity of 0.05-0.06 cm 3 / g, crushing strength 250- 500 kg / cm 3 , the predominant pore size of 500-2000 with a contact time of 10-15 minutes
На второй стадии воду, очищенную на первой стадии, пропускают со скоростью 8-15 м/ч через мезопористый углеродный материал с размером зерен 0,5-2,5 мм, удельной поверхностью по азоту 450-600 м2/г, емкостью пор 0,6-1,0 см3/г, прочностью на раздавливание 100-350 кг/см3, преимущественным размером пор 20-1000 , при времени контакта 10-25 мин, при этом предварительное озонирование воды осуществляют при концентрации озона 1,5-10 г/м3 в течение 25-30 мин.In the second stage, the water purified in the first stage is passed at a speed of 8-15 m / h through a mesoporous carbon material with a grain size of 0.5-2.5 mm, a specific nitrogen surface of 450-600 m 2 / g, and a pore capacity of 0 , 6-1.0 cm 3 / g, crushing strength of 100-350 kg / cm 3 , the predominant pore size of 20-1000 , at a contact time of 10-25 minutes, while preliminary ozonation of water is carried out at an ozone concentration of 1.5-10 g / m 3 for 25-30 minutes.
Регенерацию углеродного материала первой и второй стадии фильтрации воды при этом осуществляют потоком воды снизу вверх со скоростью 15-25 м/ч с одновременной подачей воздуха в количестве 2-3 м3 на 1 м3 подаваемой воды в течение 20-30 мин периодичностью 24 ч. Дополнительную регенерацию углеродного материала второй стадии фильтрации воды осуществляют кипячением его в воде, разогретой путем подачи в нее пара с температурой 120-200oC снизу вверх в количестве 0,5-1 кг/ч на каждый кг углеродного материала в течение 20-60 мин периодичностью 240-360 ч с последующей промывкой слоя водо-воздушной смесью в указанных выше соотношениях.The regeneration of the carbon material of the first and second stages of water filtration is carried out with a flow of water from the bottom up at a speed of 15-25 m / h with a simultaneous supply of air in an amount of 2-3 m 3 per 1 m 3 of water supplied for 20-30 minutes with a frequency of 24 hours Additional regeneration of the carbon material of the second stage of water filtration is carried out by boiling it in water, heated by supplying steam with a temperature of 120-200 o C from bottom to top in an amount of 0.5-1 kg / h for each kg of carbon material for 20-60 min with a frequency of 240-360 hours followed by th layer by washing with water-air mixture in the aforementioned ratios.
Полученные в последнее время данные указывают на высокую устойчивость содержащихся в воде комплексных соединений металлов с органическими веществами гумусового ряда (гуминовые кислоты, фульвокислоты). Комплексообразование металлов с органическими кислотами способствует удержанию их в растворенном состоянии, что создает большие трудности при очистке воды, особенно в получении питьевой воды в соответствии с требованиями стандарта. Recent data indicate a high stability of complex metal compounds contained in water with organic substances of the humic series (humic acids, fulvic acids). The complex formation of metals with organic acids helps to keep them in a dissolved state, which creates great difficulties in treating water, especially in obtaining drinking water in accordance with the requirements of the standard.
Предлагаемый способ получения питьевой воды позволяет обеспечить качество питьевой воды в соответствии с требованиями стандарта при высокой эффективности использовании озона и углеродных материалов в двухстадийной фильтрации воды при регенерации углеродных материалов непосредственно в аппаратах фильтрации воды. The proposed method for producing drinking water allows to ensure the quality of drinking water in accordance with the requirements of the standard with high efficiency using ozone and carbon materials in two-stage water filtration during the regeneration of carbon materials directly in water filtration apparatuses.
На чертеже представлена схема реализации предлагаемого способа получения питьевой воды. The drawing shows a diagram of the implementation of the proposed method for producing drinking water.
Исходную воду подают в смесительную колонну 1, куда подают также через специальные диспергаторы озоно-воздушную смесь, обеспечивая концентрацию озона 1,5-10 г/м3 воды. Обогащенную озоном воду направляют в емкость 2, в которой продолжаются окислительные процессы водоподготовки в течение 25-30 мин. Из емкости 2 обработанную озоном воду подают насосом 3 в фильтр первой стадии фильтрации 4, где вода проходит сверху вниз со скоростью 8-10 м/ч через слой мезопористого углеродного материала с размером зерен 1-3,5 мм, удельной поверхностью по азоту 15-18 м2/г, емкостью пор 0,05-0,06 см3/г, прочностью на раздавливание 250-5000 кг/см3, преимущественным размером пор 500-2000 , высота которого обеспечивает время контакта воды с углеродным материалом 10-15 мин. Из фильтра первой стадии фильтрации 4 воду направляют в фильтр второй стадии фильтрации 5, где вода также проходит сверху вниз со скоростью 8-15 м/ч через слой мезопористого углеродного материала с размером зерен 0,5-2,5 мм, удельной поверхностью по азоту 450-600 м2/г, емкостью пор 0,6-1 см3/г, прочностью на раздавливание 100-350 кг/см3, преимущественным размером пор 20-1000 , высота которой обеспечивает время контакта воды с углеродным материалом 10-25 мин (для обеспечения необходимого времени контакта можно установить последовательно два фильтра второй стадии фильтрации, как показано на чертеже). После фильтра 5 воду подают в емкость очищенной воды 6, из которой направляют на повторное озонирование в смесительную колонну 7, из которой насосом 8 очищенную и обезвреженную воду направляют потребителю в накопительный резервуар (не показан). Периодически через 24 ч осуществляют регенерацию углеродного материала первой и второй стадии фильтрации. При этом прекращают подачу воды насосом 3 в фильтр 4, а насосом 8 в накопительный резервуар, а также подачу озоно-воздушной смеси в смесительные колонны 1 и 7. Насосом 8 подают очищенную воду из емкости 6 через смесительную колонну 7 в линию 9 регенерации фильтров, одновременно в нее подают воздух от компрессора (не показан). Водо-воздушную смесь из линии 9 направляют в фильтры 4 и 5 снизу вверх через слой углеродного материала. При скорости потока воды 7-25 м/ч и расходе воздуха 2-3 м3 на 1 м3 подаваемой воды продукты окисления комплексных соединений, содержащихся в воде и задержанных в слое углеродного материала, удаляют из фильтров в линию продуктов регенерации 10 и далее в отстойник (не показан) в течение 15-30 мин. Фильтры 5 второй стадии фильтрации дополнительно регенерируют через 240-360 ч. При этом сначала осуществляют регенерацию углеродного материала водновоздушной смесью, как указано выше. Затем в линию регенерации 9 подают пар с температурой 120-200oC в количестве 0,5-1 кг/ч на каждый кг углеродного материала в течение 20-60 мин. При этом высокопористый углеродный материал подвергают регенерации при кипячении воды непосредственно в фильтре 5 с удалением продуктов, сорбированных в порах углеродного материала, в линию продуктов регенерации 10. Завершают регенерацию промывкой слоя водо-воздушной смесью при указанных выше соотношениях воды и воздуха и временем в течение 15-30 мин.The source water is fed into the
Пример 1. Предлагаемым способом получения питьевой воды очищают воду из скважины с цветностью 120o, мутностью 2,0 мг/л, содержащую 25 мг/л органических веществ, 1,5 мг/л железа, 0,5 мг/л марганца. Исходную воду подают в смесительную колонну 1, в нее же подают озоно-воздушную смесь исходя из концентрации озона на 1 м3 очищаемой воды, равной 1,5 г/м3. Время пребывания воды в смесительной колонне составляет 5 мин, далее воду направляют в емкость 2, где время пребывания ее составляет 25 мин. Из емкости 2 воду подают насосом 3 в фильтр 4 со слоем углеродного материала с размером зерен 1-2 мм, удельной поверхностью по азоту 16 м2/г, емкостью пор 0,2 см3/г, прочностью на раздавливание 400 кг/см3, преимущественным размером пор 500-2000 . Высота слоя составляет 2000 мм. Скорость подачи воды сверху вниз составляет 9,6 м/ч, время контакта с углеродным материалом 12,5 мин. Из фильтра 4 воду подают в фильтр 5 со слоем углеродного материала с размером зерен 1-2 мм, удельной поверхностью по азоту 500 м2/г, емкостью пор 0,8 см3/г, прочностью на раздавливание 200 кг/см3, преимущественным размером пор 20-1000 , высота 2000 мм, скорость подачи воды сверху вниз 9,6 м/ч, время контакта с углеродным материалом 12,5 мин. Из фильтра 5 воду подают в емкость 6 и далее в смесительную колонну 7, в которую подают озоно-воздушную смесь исходя из концентрации озона, равной 0,5 г/м3 очищаемой воды. На выходе из колонны 7 вода имела цветность 15o, мутность 0,7 мг/л, содержала органических веществ 0,1 мг/л, железа 0,2 мг/л, марганца 0,08 мг/л. Через 24 ч работы установки цветность очищенной воды повышается, что указывает на необходимость регенерации углеродных материалов в фильтрах 4 и 5.Example 1. The proposed method for producing drinking water purifies water from a well with a color of 120 o , a turbidity of 2.0 mg / l, containing 25 mg / l of organic substances, 1.5 mg / l of iron, 0.5 mg / l of manganese. The source water is fed into the
Останавливают насос 3, прекращают подачу озоно-воздушной смеси в колонны 1 и 7. Насосом 8 подают очищенную воду из емкости 6 через колонну 7 в линию регенерации 9, одновременно подают воздух от компрессора. При этом скорость воды снизу вверх в фильтре 4 составляет 25 м/ч, расход воздуха 2 м3 на 1 м3 подаваемой воды. Время регенерации составляет 20 мин. При регенерации углеродного материала в фильтре 5 скорость потока воды снизу вверх составляет 15 м/ч, расход воздуха 2 м3 на 1 м3 воды, время регенерации 20 мин. После регенерации углеродного материала в фильтрах 4 и 5 цветность очищенной воды на выходе не превышает 15-20o при периодичности регенерации 360 ч. Через 360 ч работы установки повышается цветность, содержание железа и марганца в очищенной воде и после водо-воздушной регенерации. При этом осуществляют регенерацию высокопористого углеродного материала в фильтре 5 кипячением его в воде, разогретой путем подачи в нее пара с температурой 150oC в количестве 0,6 кг/ч на 1 кг углеродного материала в течение 30 мин с последующей промывкой слоя водой со скоростью 15 м/ч и расходом воздуха 2 м3 на 1 м3 воды в течение 20 мин. После регенерации фильтра 5 подачей пара в слой углеродного материала цветность очищенной воды составляет 15-20o, содержание железа 0,2-0,25 мг/л, марганца 0,08-0,09 мг/л.The
Пример 2. Исходная вода из скважин содержит железа 6,5 мг/л, марганца 0,6 мг/л, органических веществ 30 мг/л, цветность составляет 150o, мутность 2,0 мг/л. При этом концентрация озона, подаваемого в колонну 1, составляет 10 г/м3 очищаемой воды, время пребывания воды в колонне 5 мин, в емкости 2-25 мин. Углеродный материал в фильтре 4 имеет размер 1-3,5 мм, удельную поверхность по азоту 18 м2/г, емкость пор 0,6 см3/г, прочность на раздавливание 250 кг/см3, преимущественный размер пор 500-2000 . Время контакта 15 мин при скорости воды 8 м/ч. Углеродный материал в фильтре 5 имеет размер зерен 0,5-2,5 мм, удельную поверхность по азоту 600 м2/г, емкость пор 1,0 см3/г, прочность на раздавливание 100 кг/см3, преимущественный размер пор 20-1000 . Время контакта 25 мин при скорости воды 8 м/ч. В смесительную колонну 7 подают озоно-воздушную смесь исходя из концентрации озона 0,5 г/м3 очищаемой воды. На выходе из колонны 7 вода имеет цветность 20o, мутность 0,8 мг/л, содержание органических веществ 0,1 мг/л, железа 0,22 мг/л, марганца 0,08 мг/л. Цветность очищенной воды повышается через 24 ч.Example 2. The source water from the wells contains iron 6.5 mg / L, manganese 0.6 mg / L,
При регенерации фильтра 4 скорость воды снизу вверх 25 м/ч, расход воздуха 3 м3 на 1 м3 воды, время регенерации 30 мин.When regenerating
При регенерации фильтра 5 скорость воды снизу вверх 25 м/ч, расход воздуха 3 м3 на 1 м3 воды, время регенерации 30 мин.When regenerating the
Регенерация паром через 240 ч, так как повышается цветность, содержание железа и марганца в очищенной воде. При этом температура пара, подаваемого в фильтр 5-200oC, количество 1 кг/ч на 1 кг углеродного материала в течение 60 мин с последующей водо-воздушной промывкой со скоростью 25 м/ч и расходом воздуха 3 м3 на 1 м3 воды в течение 30 мин. После регенерации цветность очищенной воды 20o, содержание органических соединений 0,1 мг/л, железа 0,25 мг/л, марганца 0,09 мг/л.Steam regeneration after 240 hours, as the color, iron and manganese content in purified water increase. The temperature of the steam supplied to the filter is 5-200 o C, the amount of 1 kg / h per 1 kg of carbon material for 60 minutes, followed by air-water washing at a speed of 25 m / h and an air flow rate of 3 m 3 per 1 m 3 water for 30 minutes After regeneration, the color of purified water is 20 o , the content of organic compounds is 0.1 mg / l, iron 0.25 mg / l, manganese 0.09 mg / l.
Пример 3. Исходная вода из открытого водоема с цветностью 50o, мутностью 7,4 мг/л, содержанием железа 2,5 мг/л, марганца 0,55 мг/л, органических веществ 30 мг/л, фенола 0,3 мг/л. При этом концентрация озона, подаваемого в колонну 1, составляет 3 г/м3 очищаемой воды, время пребывания воды в колонне 5 мин, в емкости 2-25 мин. Углеродный материал в фильтре 4 тот же, что в примере 2, время контакта воды с углеродным материалом 12 мин при скорости подачи воды сверху вниз 10 м/ч. Углеродный материал в фильтре 5 тот же, что в примере 2, время контакта 10 мин при скорости подачи сверху вниз 15 м/ч. Концентрация озона, подаваемого в смесительную колонну 7, составляет 0,5 г/м3 очищаемой воды. На выходе из колонны 7 вода имеет цветность 20o, мутность 0,6 мг/л, содержание железа 0,26 мг/л, марганца 0,1 мг/л, органических веществ 0,1 мг/л, фенола 0,0007. Регенерацию углеродных материалов осуществляют так же, как в примере 27
Пример по прототипу (а.с. N 1574545). Воду с цветностью 50o, мутностью 7,2 мг/л, содержанием железа 2,3 мг/л, марганца 0,5 мг/л, органических веществ 25 мг/л, фенола 0,1 мг/л очищали в установке по а.с. N 1574545. При этом в качестве фильтра использован контактный осветлитель по а.с. N 1662626 c загрузкой топливным шлаком ТЭЦ, характеристика которого близка известной характеристике шлака Бурштынской ГРЭС со свойствами по а.с. N 1662626. Концентрация озона, подаваемого в контактную колонну, при этом составляет 3 г/м3 очищаемой воды. Скорость фильтрования составляет 9 м/ч. Промывку фильтра ведут через 10 ч подачей воды снизу вверх со скоростью 65 м/ч (соответствует интенсивности 18 дм3/м2•с по а.с. N 1662626) в течение 5 мин. При этом на выходе из контактной колонны очищенная вода имеет цветность 30o, мутность 1,6 мг/л, содержание железа 0,8 мг/л, марганца 0,3 мг/л, органических веществ 5 мг/л, фенола 0,05 мг/л.Example 3. Source water from an open reservoir with a color of 50 o , turbidity of 7.4 mg / l, iron content of 2.5 mg / l, manganese 0.55 mg / l,
An example of the prototype (and.with. N 1574545). Water with a color of 50 o , a turbidity of 7.2 mg / l, an iron content of 2.3 mg / l, manganese 0.5 mg / l,
Результаты очистки воды приведены в таблице в сравнении с известным способом, реализованным в станции приготовления воды, по а.с. N 1574545. The results of water purification are shown in the table in comparison with the known method implemented in the water preparation station, according to as
Данные, представленные в таблице, показывают, что предлагаемый способ получения питьевой воды из природных вод с высоким содержанием комплексных соединений металлов с органическими веществами позволяет при сравнительно невысоких дополнительных затратах получить воду в соответствиями с требованиями ГОСТ 2874-82 "Вода питьевая" и нормами ПДК. The data presented in the table show that the proposed method for producing drinking water from natural waters with a high content of metal complex compounds with organic substances makes it possible to obtain water at relatively low additional costs in accordance with the requirements of GOST 2874-82 "Drinking water" and MPC standards.
Известный способ очистки воды указанных требований не обеспечивает (мутность очищенной воды 1,6-1,8 мг/л, требования стандарта 1,5 мг/л; содержание железа 0,8 мг/л, требования стандарта 0,3 мг/л; марганца 0,3 мг/л, требования стандарта 0,1; фенола 0,05 мг/л, норма ПДК 0,001 мг/л). The known method of water purification does not provide the specified requirements (turbidity of purified water 1.6-1.8 mg / l, standard requirements 1.5 mg / l; iron content 0.8 mg / l, standard requirements 0.3 mg / l; manganese 0.3 mg / l, requirements of the standard 0.1; phenol 0.05 mg / l, MPC norm 0.001 mg / l).
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95106387A RU2083506C1 (en) | 1995-04-24 | 1995-04-24 | Method for producing drinking water |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95106387A RU2083506C1 (en) | 1995-04-24 | 1995-04-24 | Method for producing drinking water |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95106387A RU95106387A (en) | 1997-04-27 |
RU2083506C1 true RU2083506C1 (en) | 1997-07-10 |
Family
ID=20167078
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95106387A RU2083506C1 (en) | 1995-04-24 | 1995-04-24 | Method for producing drinking water |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2083506C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102535376A (en) * | 2012-02-06 | 2012-07-04 | 西安费斯达自动化工程有限公司 | Method for treating oleic acid in leaked oil on pavement by ozone |
-
1995
- 1995-04-24 RU RU95106387A patent/RU2083506C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР N 1662626, кл. B 01 J 39/02, 1991. 2. Авторское свидетельство СССР N 1574545, кл. C 02 F 1/78, 1990. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102535376A (en) * | 2012-02-06 | 2012-07-04 | 西安费斯达自动化工程有限公司 | Method for treating oleic acid in leaked oil on pavement by ozone |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU95106387A (en) | 1997-04-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100955914B1 (en) | Device and Method for Producing Drinking Water by Treating Waste Water | |
CN100420634C (en) | Installation and method for the purification of an aqueous effluent by means of oxidation and membrane filtration | |
RU2011123751A (en) | METHOD FOR REMOVING BARIUM FROM WATER | |
JP3767800B2 (en) | Nitrogen-phosphorus-containing wastewater treatment method and apparatus | |
CN110759570A (en) | Treatment method and treatment system for dye intermediate wastewater | |
RU2083506C1 (en) | Method for producing drinking water | |
JPH03249990A (en) | High-degree treatment of service water | |
JP3575047B2 (en) | Wastewater treatment method | |
JPH10192851A (en) | Water purifying treatment apparatus | |
CN108658393A (en) | The system and its processing method of ozone oxidation-BAC filterings-composite catalytic oxidation advanced treatment on coking wastewater | |
CN101423316A (en) | Two stage effluent treatment reuse technology | |
JPH0899097A (en) | Water purifying method and apparatus | |
JP3529806B2 (en) | Wastewater treatment method | |
CN110759548B (en) | Combined purification treatment method for landfill leachate membrane separation system | |
JPH09253456A (en) | Treatment of organic drain | |
JPH01242187A (en) | Treatment of aqueous suspension in single tank and equipment therefor | |
JPH0975910A (en) | Recovering and regenerating method of waste water | |
WO2013068308A1 (en) | Purification of landfill leachate wastewater by active charcoal and photo - ozonolysis | |
KR100464837B1 (en) | A ozonize filtration type waste water process method and a waste water disposal apparatus thereof | |
RU2087427C1 (en) | Method of purifying underground water | |
JPH0694040B2 (en) | Water purification method and device | |
JP2002346548A (en) | Method for utilizing used active carbon | |
CN207581582U (en) | For the biofilter of advanced treatment of wastewater | |
RU2751667C1 (en) | Method for purification of water from hydrogen sulfur | |
JP2005186047A (en) | Method for cleaning arsenic-containing raw water |