RU2108974C1 - Method for sewage treatment - Google Patents
Method for sewage treatment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2108974C1 RU2108974C1 RU96107962/25A RU96107962A RU2108974C1 RU 2108974 C1 RU2108974 C1 RU 2108974C1 RU 96107962/25 A RU96107962/25 A RU 96107962/25A RU 96107962 A RU96107962 A RU 96107962A RU 2108974 C1 RU2108974 C1 RU 2108974C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flotation
- water
- peat
- gases
- stage
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к способам очистки сточных вод и может быть использовано в процессах очистки как промышленных так и бытовых сточных вод. The invention relates to methods for wastewater treatment and can be used in the treatment processes of both industrial and domestic wastewater.
Известен способ очистки сточных вод флотацией путем насыщения сточных вод воздухом или каким-либо растворенным в воде газом под давлением [1]. При сбросе давления из сточной воды выделяется растворенный в ней воздух или какой-либо другой газ в виде пузырьков. При этом к пузырькам прилипают тонкодисперсные гидрофобные вещества и в виде комплексов частица-пузырек всплывают, образуя пенный слой, который содержит частицы загрязнений. Пенный слой самотеком или с помощью специального устройства периодически или непрерывно удаляется в шламосборник. Очищенная жидкость отводится из зоны, находящейся ниже образования флотокомплексов частица-пузырек. A known method of wastewater treatment by flotation by saturating the wastewater with air or some gas dissolved in water under pressure [1]. When the pressure is released from the wastewater, air or some other gas in the form of bubbles dissolved in it is released. At the same time, finely dispersed hydrophobic substances adhere to the bubbles and float in the form of particle-bubble complexes, forming a foam layer that contains particles of impurities. The foam layer by gravity or using a special device is periodically or continuously removed into the sludge collector. The purified liquid is discharged from the zone below the formation of particle-bubble flotation complexes.
Использование известного способа позволяет достигнуть эффективности очистки в пределах 70-80%. Using the known method allows to achieve a cleaning efficiency in the range of 70-80%.
Существенным недостатком известного способа является низкая скорость всплывания флотокомплексов частица-пузырек, обусловленная малым размером пузырьков. Низкие значения скорости всплывания этих флотокомплексов приводят к тому, что часть из них следует за потоком отводимой очищаемой жидкости, что приводит к резкому снижению эффективности очистки. A significant disadvantage of this method is the low floating rate of particle-bubble flotation complexes, due to the small size of the bubbles. The low values of the floating rate of these flotation complexes lead to the fact that some of them follow the flow of discharged cleaned liquid, which leads to a sharp decrease in cleaning efficiency.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является способ очистки сточных вод флотацией, включающий очистку сточных вод флотацией, осуществляемой путем аэрации сточных вод пузырьками воздуха и других газов и дальнейшим отделением от воды образующихся флотокомплексов частица-пузырек [2]. При этом диспергирование воздуха и других газов в воде происходит механическим путем, например эжектированием воздуха за счет движения потока жидкости со скоростью порядка 8... 12 м/с или при всасывании в зоне пониженного давления при вращении потока жидкости с помощью мешалки (импеллера). Образующиеся за концами вращающихся лопастей мешалки газовые (воздушные) пузырьки контактируют с частицами загрязнений, что приводит в большинстве случаев к появлению флотокомплексов частица-пузырек. При этом размер образующихся пузырьков составляет более 0,01 мм. При диспергировании воздуха или других газов с помощью мешалки происходит естественная коалесценция пузырьков, что приводит к существенному изменению их размеров, причем в зоне вращения мешалки (импеллера) размер пузырьков составляет порядка 0,01. ..0,5 мм и более, а в верхней зоне, где происходит отделение от воды и их переход в пенный слой, размер пузырьков достигает 1,0... 10,0 мм и более. The closest technical solution to the proposed invention is a method of wastewater treatment by flotation, including wastewater treatment by flotation, carried out by aeration of wastewater with air bubbles and other gases and further separation of the resulting particle-bubble flotation complexes from water [2]. In this case, the dispersion of air and other gases in water occurs mechanically, for example, by ejection of air due to the movement of a fluid flow at a speed of about 8 ... 12 m / s or during suction in a zone of reduced pressure when the fluid flow is rotated using a mixer (impeller). The gas (air) bubbles formed behind the ends of the rotating blades of the mixer come into contact with the particles of contamination, which in most cases leads to the appearance of particle-bubble flotation complexes. The size of the resulting bubbles is more than 0.01 mm When air or other gases are dispersed using a mixer, natural coalescence of bubbles occurs, which leads to a significant change in their size, and in the zone of rotation of the mixer (impeller) the size of the bubbles is about 0.01. ..0.5 mm or more, and in the upper zone, where separation from water and their transition into the foam layer occurs, the size of the bubbles reaches 1.0 ... 10.0 mm or more.
При этом очищенная от частиц загрязнений вода отводится из зоны всплывания флотокомплексов частица-пузырек. В результате отводимый водный поток захватывает часть комплексов частица-пузырек, а также отдельные частицы и пузырьки, не нагруженные частицами загрязнений, что приводит к снижению эффективности очистки сточных вод этим способом. Эффект очистки не превышает 70... 85%. At the same time, water purified from particles of impurities is discharged from the floating particle-bubble floatation zone. As a result, the diverted water stream captures part of the particle-bubble complexes, as well as individual particles and bubbles that are not loaded with pollution particles, which reduces the efficiency of wastewater treatment in this way. The cleaning effect does not exceed 70 ... 85%.
Задача разработки нового способа очистки сточных вод состояла в том, чтобы устранить недостатки, связанные с отводом очищенной сточной воды из зоны флотации, обусловливающие захват флотокомплексов частица-пузырек, а также отдельных частиц загрязнений. The task of developing a new method for wastewater treatment was to eliminate the disadvantages associated with the removal of treated wastewater from the flotation zone, causing the capture of particle-bubble flotation complexes, as well as individual pollution particles.
Для решения поставленной задачи разработан новый способ, включающий очистку сточных вод отделением грубодисперсных взвешенных частиц от воды, тонкодисперсных частиц флотированием с образованием и выделением пенного продукта, осветлением воды фильтрацией, причем флотацию проводят с использованием принудительной коалесценции микро- и макропузырьков, в том числе с применением газов, имеющих различную растворимость в воде, причем образующийся пенный продукт разделяют декантацией на легкую и тяжелую фракции с возвратом последней на стадию отстаивания, а оставшиеся после флотация в осветленной воде микропузырьки улавливают фильтрацией на входе жидкости в фильтрующую загрузку с образованием пенного кека и соединением его с пенным продуктом флотация. При этом флотацию проводят с использованием, по крайней мере, двух газов, имеющих различие в растворимости в воде в 2...3 раза, а подача газов осуществляется в виде водных растворов этих газов. Образующиеся микро- и макропузырьки контактируют с гидрофобной поверхностью как сплошной так и перфорированной, находящейся в неподвижном состоянии или состоянии движения, причем гидрофобная поверхность расположена к потоку очищаемой сточной воды под углом 5...90o. Разделение пенного продукта декантацией на легкую и тяжелую фракции проводят в течение 0,5... 1,5 час и тяжелую фракцию возвращают на стадию отстаивания путем ее струйного истечения. Улавливание микропузырьков из сточной воды осуществляют на фильтрующей загрузке с размерами частиц или отверстий, соизмеримых с микропузырьками и равных 0,01...0,1 мм, о использованием в качестве фильтрующей загрузки угля и торфа в объемном соотношении соответственно от 1:1 до 1:10 и при этом в качестве торфа применяют флотоконцентрат верхового торфа со степенью разложения 30... 40% и более. Для интенсификации очистки на стадии флотации в сточную воду добавляют флотоконцентрат верхового торфа в количестве от 50 до 100% от концентрации гидрофобных загрязнений в воде.To solve this problem, a new method has been developed, including wastewater treatment by separation of coarse suspended particles from water, fine particles by flotation with the formation and release of foam product, clarification of water by filtration, and flotation is carried out using forced coalescence of micro and macro bubbles, including using gases having different solubilities in water, and the resulting foamy product is separated by decantation into light and heavy fractions with the return of the latter by a hundred iju sedimentation and flotation, after remaining in the clarified water trap microbubbles filtration liquid inlet into the filter loading cake to form a foam and its connection with the flotation foam product. In this case, flotation is carried out using at least two gases having a difference in solubility in water by 2 ... 3 times, and the supply of gases is carried out in the form of aqueous solutions of these gases. The resulting micro- and macrobubbles in contact with the hydrophobic surface, both continuous and perforated, in a stationary state or in a state of movement, and the hydrophobic surface is located to the flow of treated wastewater at an angle of 5 ... 90 o . Separation of the foam product by decantation into light and heavy fractions is carried out for 0.5 ... 1.5 hours and the heavy fraction is returned to the settling stage by its jet outflow. The capture of microbubbles from wastewater is carried out on a filter charge with particle or hole sizes comparable with micro bubbles equal to 0.01 ... 0.1 mm, using coal and peat as a filter charge in a volume ratio of 1: 1 to 1, respectively : 10 and at the same time, peat flotation concentrate with a degree of decomposition of 30 ... 40% or more is used as peat. To intensify the purification at the flotation stage, flotation concentrate of peat in the amount of 50 to 100% of the concentration of hydrophobic contaminants in water is added to wastewater.
Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. Очистку сточных вод как промышленных, так и бытовых проводят в несколько стадий: отстаиванием, флотацией, фильтрацией. На первой стадии отделяют грубодисперсные взвешенные частицы от воды отстаиванием в многополочных отстойниках с подводом исходных сточных вод путем их струйного истечения. Предварительно очищенную сточную воду после отстаивания подают под давлением с помощью насоса, создающего избыточное давление 0,5... 1,0 МПа на стадию флотации. При этом перед подачей сточных вод на флотацию их смешивают с водным раствором газов, имеющих по сравнению с газами, присутствующими в воде, более высокую растворимость в 2 и более раза. The essence of the proposed method is as follows. Wastewater treatment, both industrial and domestic, is carried out in several stages: sedimentation, flotation, filtration. At the first stage, coarse suspended particles are separated from the water by settling in multi-cavity sumps with the supply of the initial wastewater by their jet outflow. Pre-treated wastewater after settling is served under pressure using a pump that creates an excess pressure of 0.5 ... 1.0 MPa to the flotation stage. In this case, before the wastewater is supplied to the flotation, they are mixed with an aqueous solution of gases having, in comparison with the gases present in water, a higher solubility of 2 or more times.
В большинстве случаев в сточной воде растворено несколько газов, в частности кислород, азот, водород, сероводород, метан, диоксид углерода и другие. При этом газов, имеющих повышенную растворимость в воде, например диоксид углерода, сероводород и т.д., в воде при обычных условиях присутствует мало и поэтому при добавлении водного раствора газа с повышенной растворимостью происходит увеличение его концентрации в воде, что приводит при сбросе давления к образованию пузырьков, больших по размеру, чем при их образовании в воде без добавления раствора газа, имеющего повышенную в 2-3 раза растворимость в воде. Образование пузырьков в воде происходит непосредственно на частицах загрязнений и далее сформировавшиеся флотокомплексы частица-пузырек всплывают, создавая пенный слой. На пути всплывания флотокомплексов устанавливают под углом 5-90o сплошную или перфорированную поверхность, что приводит к коалесценции пузырьков, входящих в состав флотокомплексов и, следовательно, к ускорению их всплывания. При этом не успевшие скоалесцировать микропузырьки вместе с потоком осветленной воды попадают на поверхность фильтрующей загрузки, состоящей из угля и торфа, причем размер частиц угля и торфа соизмерим с размерами пузырьков и составляет 0,01-0,1 мм.In most cases, several gases are dissolved in wastewater, in particular oxygen, nitrogen, hydrogen, hydrogen sulfide, methane, carbon dioxide and others. At the same time, there are few gases with increased solubility in water, such as carbon dioxide, hydrogen sulfide, etc., in water under normal conditions, and therefore, when an aqueous solution of gas with increased solubility is added, its concentration in water increases, which leads to a pressure release to the formation of bubbles larger in size than when they are formed in water without adding a gas solution having a solubility increased in 2-3 times in water. The formation of bubbles in water occurs directly on the particles of contaminants and then the formed particle-bubble flotation complexes float, creating a foam layer. A solid or perforated surface is set at an angle of 5-90 ° on the floatation path of the flotation complexes, which leads to the coalescence of the bubbles that make up the flotation complexes and, therefore, to accelerate their ascent. At the same time, the microbubbles that did not manage to coalesce together with the stream of clarified water fall onto the surface of the filter charge, consisting of coal and peat, and the particle size of coal and peat is comparable with the size of the bubbles and amounts to 0.01-0.1 mm.
В результате взаимодействия микропузырьков с поверхностью частиц угля и торфа происходит коалесценция микропузырьков и их всплывание, что приводит к образованию пенного кека над фильтрующей поверхностью. При этом пенный кек и пенный продукт направляют самотеком или принудительно с помощью насоса в отдельную емкость для разделения декантацией на легкую и тяжелую фракции, причем декантацию проводят в течение 0,5-1,5 ч и при этом тяжелую фракцию, содержащую частицы преимущественно минеральной природы, возвращают на стадию отстаивания путем ее струйного истечения. As a result of the interaction of microbubbles with the surface of the particles of coal and peat, coalescence of microbubbles and their emergence, which leads to the formation of foam cake above the filter surface. In this case, the foam cake and the foam product are directed by gravity or forcefully using a pump into a separate container for separation by decantation into light and heavy fractions, and decantation is carried out for 0.5-1.5 hours and the heavy fraction containing particles of predominantly mineral nature , return to the stage of sedimentation by its jet expiration.
Доочистка сточных вод наиболее эффективно происходит путем фильтрации через загрузку из угля и торфа в объемном соотношении от 1:1 до 1:10. При этом в качестве фильтрующей загрузки используют флотоконцентрат верхового торфа со степенью разложения 30-40% и более, причем флотоконцентрат торфа добавляют в количестве от 50 до 100% от концентрации гидрофобных загрязнений, например жира я нефтепродуктов. Wastewater treatment is most effective by filtration through loading from coal and peat in a volume ratio of 1: 1 to 1:10. At the same time, peat flotoconcentrate with a decomposition degree of 30-40% or more is used as a filter charge, and peat flotoconcentrate is added in an amount of 50 to 100% of the concentration of hydrophobic contaminants, for example, fat and oil products.
Пример 1. Очистку нефтесодержащих сточных вод с концентрацией нефтепродуктов 46 мг/л и взвешенных веществ 283 мг/л проводили отделением грубодисперсных взвешенных частиц от вода отстаиванием с выпадением осадка, тонкодисперсных частиц флотацией с использованием в качестве рабочей жидкости раствора воздуха в воде и в качестве раствора хорошо растворимого газа раствора углекислого газа в воде в количестве 5% от расхода сточных вод с образованием и выделением пенного продукта и осветлением воды фильтрацией и использованием в качестве загрузки угля и торфа в объемном соотношении 1:1 с размером частиц 0,01 мм. При этом в качестве торфяной части загрузки использовали флотоконцентрат верхового торфа со степенью разложения 30% в количестве 50% от концентрации нефтепродуктов в воде. Example 1. Purification of oily wastewater with a concentration of petroleum products of 46 mg / l and suspended solids of 283 mg / l was carried out by separation of coarse suspended particles from water by sedimentation with precipitation, fine particles by flotation using an air solution in water as a working fluid and as a solution a highly soluble gas solution of carbon dioxide in water in an amount of 5% of the wastewater flow rate with the formation and evolution of a foam product and clarification of the water by filtration and use as a charge ki coal and peat in volume ratio of 1: 1 with a particle size of 0.01 mm. Moreover, flotation concentrate of high peat with a degree of decomposition of 30% in the amount of 50% of the concentration of oil products in water was used as the peat part of the charge.
В результате очистки стоков по предлагаемому способу получили осветленную воду с концентрацией нефтепродуктов 0,87 мг/л и взвешенных веществ 2,69 мг/л. As a result of wastewater treatment by the proposed method, clarified water was obtained with a concentration of petroleum products of 0.87 mg / L and suspended solids of 2.69 mg / L.
Пример 2. Очистку нефтесодержащих сточных вод проводили как и в примере 1 за исключением того, что объемное соотношение угля и торфа составило 1:5, а средний размер частиц загрузки составил 0,05 мм. Использовали флотоконцентрат верхового торфа со степенью разложения 35% в количестве 75% от концентрации нефтепродуктов в воде. Example 2. The purification of oily wastewater was carried out as in example 1 except that the volume ratio of coal and peat was 1: 5, and the average particle size of the charge was 0.05 mm. Used flotation concentrate of high peat with a degree of decomposition of 35% in the amount of 75% of the concentration of petroleum products in water.
В результате получили осветленную воду с концентрацией нефтепродуктов 0,44 мг/л и взвешенных веществ 2,75 мг/л. As a result, clarified water was obtained with a concentration of oil products of 0.44 mg / L and suspended solids of 2.75 mg / L.
Пример 3. Очистку нефтесодержащих сточных вод проводили как и в примере 1 за исключением того, что объемное соотношение угля и торфа составило 1:10, а средний размер частиц загрузки составил 0,1 мм. При этом использовали флотоконцентрат верхового торфа со степенью разложения 40% в количестве 100% от концентрации нефтепродуктов в воде. Example 3. The purification of oily wastewater was carried out as in example 1, except that the volume ratio of coal and peat was 1:10, and the average particle size of the charge was 0.1 mm. In this case, flotation concentrate of high peat with a degree of decomposition of 40% in the amount of 100% of the concentration of oil products in water was used.
В результате получили осветленную воду с концентрацией нефтепродуктов 0,11 мг/л и взвешенных веществ 2,21 мг/л. As a result, clarified water was obtained with a concentration of oil products of 0.11 mg / L and suspended solids of 2.21 mg / L.
При очистке нефтесодержащих сточных вод по известному способу (прототипу) с исходными концентрациями нефтепродуктов и взвешенных веществ как и в примере 1 получили осветленную воду с концентрацией нефтепродуктов 4,8 мг/л и взвешенных веществ 16,1 мг/л. When treating oil-containing wastewater by a known method (prototype) with initial concentrations of oil products and suspended solids, as in Example 1, clarified water was obtained with a concentration of oil products of 4.8 mg / L and suspended solids of 16.1 mg / L.
Таким образом, применение предлагаемого способа позволяет повысить эффективность очистки сточных вод в 5-10 и более раз по сравнению с очисткой сточных вод по известному способу (прототипу). Thus, the application of the proposed method allows to increase the efficiency of wastewater treatment by 5-10 or more times compared with wastewater treatment by a known method (prototype).
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96107962/25A RU2108974C1 (en) | 1996-04-22 | 1996-04-22 | Method for sewage treatment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96107962/25A RU2108974C1 (en) | 1996-04-22 | 1996-04-22 | Method for sewage treatment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2108974C1 true RU2108974C1 (en) | 1998-04-20 |
| RU96107962A RU96107962A (en) | 1998-07-27 |
Family
ID=20179695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96107962/25A RU2108974C1 (en) | 1996-04-22 | 1996-04-22 | Method for sewage treatment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2108974C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002010073A1 (en) * | 2000-07-27 | 2002-02-07 | Michael Betz | Method for floatation separation of a liquid, from particles suspended therein |
| RU2469957C2 (en) * | 2010-12-17 | 2012-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Унисервис" | Method of purifying wastewater from car wash |
-
1996
- 1996-04-22 RU RU96107962/25A patent/RU2108974C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Гвоздев В.Д., Ксенофонтов Б.С. Очистка производственных сточных вод и утилизация осадков. - М.: Химия, 1988, с. 60 - 76. 2. Ксенофонтов Б.С. Очистка сточных вод: флотация и сгущение. - М.: Химия, 1992, с. 44 - 46. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002010073A1 (en) * | 2000-07-27 | 2002-02-07 | Michael Betz | Method for floatation separation of a liquid, from particles suspended therein |
| RU2469957C2 (en) * | 2010-12-17 | 2012-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Унисервис" | Method of purifying wastewater from car wash |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4156648A (en) | Flotation device with pretreatment | |
| Shelef et al. | Microalgae harvesting and processing: a literature review | |
| US5462669A (en) | Method for dissolved air floatation and similar gas-liquid contacting operations | |
| US4340487A (en) | Process for purifying water | |
| US2876863A (en) | Treatment of aqueous wastes containing hydrocarbons | |
| US2446655A (en) | Method and apparatus for clarifying alkaline well waters | |
| CN1158127C (en) | Mixing apparatus | |
| DK2632859T3 (en) | A process for the separation of liquid and suspended material in a slurry, and device for its use | |
| CN1318312C (en) | Method and device for clarification of liquids, particularly water, loaded with material in suspension | |
| US4772400A (en) | Method and facility for removing sludge from water | |
| EA021685B1 (en) | Apparatus and method for separation of phases in a multiphase flow | |
| JPS5884093A (en) | Solid-liquid separation apparatus | |
| US4746440A (en) | Process and apparatus for the separation of emulsions or of solids from a suspension of solids and a liquid by means of pressure or turbo flotation | |
| US3477581A (en) | Sewage disposal system | |
| JP2013540585A5 (en) | ||
| EP0827421B1 (en) | Coal ashes used for treating various media and facilities for using same | |
| CN103787527A (en) | Oily sewage air floatation suspension layer filtering device | |
| RU2108974C1 (en) | Method for sewage treatment | |
| US6461509B1 (en) | Method and installation for purifying contaminated water | |
| RU87421U1 (en) | SEWAGE TREATMENT DEVICE | |
| CN203820565U (en) | Oily sewage air floatation suspension layer filtering device | |
| RU2581870C1 (en) | Method of purifying waste water | |
| CN210710835U (en) | Air floatation equipment for treating coking wastewater | |
| EP0105964A1 (en) | Process for continuous separation of polluting matter from a carrier fluid | |
| US3527701A (en) | Method and apparatus for treating liquids contaminated with hydrocarbons compounds |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050423 |