RU2187462C1 - Underground water purifying apparatus - Google Patents

Underground water purifying apparatus Download PDF

Info

Publication number
RU2187462C1
RU2187462C1 RU2001101538/12A RU2001101538A RU2187462C1 RU 2187462 C1 RU2187462 C1 RU 2187462C1 RU 2001101538/12 A RU2001101538/12 A RU 2001101538/12A RU 2001101538 A RU2001101538 A RU 2001101538A RU 2187462 C1 RU2187462 C1 RU 2187462C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
line
unit
reactor
installation
Prior art date
Application number
RU2001101538/12A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.И. Лебедев
Р.Х. Хамизов
С.М. Смирнов
А.А. Воронов
А.Д. Кунцевич
Original Assignee
Смирнов Сергей Михайлович
Лебедев Виктор Иванович
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 Смирнов Сергей Михайлович, Лебедев Виктор Иванович filed Critical Смирнов Сергей Михайлович
Priority to RU2001101538/12A priority Critical patent/RU2187462C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2187462C1 publication Critical patent/RU2187462C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)

Abstract

FIELD: water purification equipment. SUBSTANCE: apparatus has basic water supplying pipeline and basic water supplying pump, oxidation unit, clarification unit, clarified water discharge line, filtering unit with regeneration system, ready product vessel, and valve system, with mentioned parts of apparatus being sequentially arranged in the course of process. Apparatus is further equipped with set of reactant vessels for oxidizer, coagulant and flocculant, return circulation line and line for discharging sludge from clarification unit. Oxidation unit has pressure reactor-oxidizer and closed mixing circuit with circulation pump. Oxidizer vessel of reactant vessel unit is connected to basic water supplying pipeline immediately in front of basic water supplying pump. Clarification unit comprises reactor-clarifier and settler system. Coagulant and flocculant inlet devices are mounted in reactor-clarifier so that space between them may be adjusted. One end of return circulation line is connected to basic water pipeline and oxidizer vessel junction site and other end is connected to clarified water discharge line. Filtering unit has filters connected in series and charged with natural material possessing low alkaline properties and natural inert material. Filter regeneration system has air supplying line connected to filter charge upper layer, rinsing water supply line whose one end is connected to ready product vessel and other end is joined through valve system to filter lower ends and to air supplying line, and regeneration solutions discharge line. Apparatus may be used for purifying underground water, high-salt underground water, saline solutions and brines from iron and standardized toxic metals in domestic water treatment systems and for water treatment in sanatorium and health resort complexes, for obtaining ecologically pure preparations used for curing and prophylactic purposes, as well as for producing anti-glade preparations and refrigerants. EFFECT: wider operational capabilities and increased efficiency. 12 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к очистке ( водообработке) природных подземных вод, подземных вод высокой минерализации, солевых растворов и рассолов от железа и нормируемых токсичных металлов и может найти применение при подготовке воды в системах хозяйственно-питьевого водоснабжения, при подготовке воды санаторно-курортных комплексов, при получении экологически чистых препаратов для лечебно-профилактических целей и городском коммунальном хозяйстве для производства экологически чистых антигололедных препаратов и хладагентов. The invention relates to the purification (water treatment) of natural groundwater, groundwater of high mineralization, salt solutions and brines from iron and normalized toxic metals and can be used in the preparation of water in drinking water systems, in the preparation of water for sanatorium complexes, upon receipt environmentally friendly products for therapeutic purposes and urban utilities for the production of environmentally friendly anti-icing drugs and refrigerants.

Для подземных вод характерно значительное содержание минеральных солей и небольшое, по сравнению с поверхностными водами, содержание органических веществ. Известно, что подземные водоисточники в значительной мере загрязнены ионами металлов, имеющих природное и техногенное происхождение. Например, подземные воды питьевого назначения в большинстве случаев имеют повышенное содержание ионов железа и марганца, содержат широкий спектр металлов, например, медь, никель, цинк, и алюминий, в основном техногенного характера. Известные методы очистки природных вод ионным обменом (водород- и натрий катионирование) или умягчением воды известково-содовым или другими методами, для высокоминерализованных вод с содержанием солей более 50 г/л не всегда дают необходимые результаты из-за частой регенерации катионита, больших расходов для этого химических реагентов, и, кроме того, не обеспечивают полноту комплексной очистки от нормируемых компонентов. Groundwater is characterized by a significant content of mineral salts and a small, compared with surface water, organic matter content. It is known that underground water sources are largely polluted by metal ions of natural and man-made origin. For example, groundwater for drinking purposes in most cases has a high content of iron and manganese ions, contain a wide range of metals, for example, copper, nickel, zinc, and aluminum, mainly of anthropogenic nature. Known methods of purification of natural waters by ion exchange (hydrogen and sodium cationization) or by softening water with lime-soda or other methods for highly saline waters with salt contents of more than 50 g / l do not always give the necessary results due to the frequent regeneration of cation exchange resin, high costs for this chemical reagents, and, in addition, do not provide the completeness of a comprehensive cleaning of normalized components.

Известна установка для очистки подземных вод, содержащая напорно-регулирующую емкость, фильтр с зернистой загрузкой ( песок, гравий) и средство для аэрации, выполненное в виде установленного с наклоном 20-60o лотка, верхний торец которого сообщен с емкостью, а нижний с корпусом фильтра. На дне лотка выполнены прорези с отогнутыми в противоположные стороны кромками [патент РФ 2089514, кл. C 02 F 1/64, 10.09.97 г.].A known installation for treating groundwater containing a pressure-regulating tank, a filter with granular loading (sand, gravel) and aeration means, made in the form of a tray installed with a slope of 20-60 o , the upper end of which is in communication with the tank, and the lower end with the body filter. At the bottom of the tray, slots are made with edges bent in opposite directions [RF patent 2089514, cl. C 02 F 1/64, 09/10/97].

Известная установка обеспечивает очистку подземных вод от соединений железа, марганца, аммония, имеет ряд преимуществ, касающихся простоты используемого оборудования, однако ограничена в своем применении, т.к. предназначена для использования в условиях естественного перепада подачи воды и не обеспечивает очистку природных растворов от загрязняющих компонентов различной химической природы. The known installation provides the purification of groundwater from compounds of iron, manganese, ammonium, has several advantages regarding the simplicity of the equipment used, but is limited in its application, because It is intended for use in conditions of a natural difference in water supply and does not provide for the purification of natural solutions from polluting components of various chemical nature.

Известна установка для обезжелезивания подземных вод высокой минерализации, содержащая соединенные трубопроводами водозаборное устройство, аэратор, контактный и осветлительный фильтры, фильтр с зернистой загрузкой с расположенным в загрузке распределителем сжатого воздуха, компрессор, обратные клапаны. Вода насыщается кислородом воздуха, в результате чего на поверхности зернистой загрузки контактного фильтра образуется гидроксид железа. Катализаторами процесса являются железобактерии, концентрация которых увеличивается из-за присутствия кислорода в строго дозированном количестве [патент РФ 1278303, кл. C 02 F 1/64, 23.12.86 г.]. A known installation for deferrization of groundwater of high mineralization, containing connected by pipelines a water intake device, an aerator, contact and clarification filters, a filter with a granular load with a compressed air distributor located in the load, a compressor, check valves. Water is saturated with oxygen, resulting in the formation of iron hydroxide on the surface of the granular charge of the contact filter. The catalysts for the process are iron bacteria, the concentration of which increases due to the presence of oxygen in a strictly metered amount [RF patent 1278303, class. C 02 F 1/64, 12/23/86].

Недостатком известной установки является необходимость строгой дозировки количества кислорода, от которого зависит наличие железобактерий, катализирующих процесс, а поскольку узел фильтрации перегружен осаждающимся железом, фильтроцикл существенно сокращается по времени. Кроме того, известная установка не обеспечивает комплексную очистку воды, в частности, от нормируемых токсичных металлов. A disadvantage of the known installation is the need for a strict dosage of the amount of oxygen, on which the presence of iron bacteria catalyzing the process depends, and since the filtration unit is overloaded with precipitated iron, the filter cycle is significantly reduced in time. In addition, the known installation does not provide a comprehensive purification of water, in particular, from normalized toxic metals.

Известна установка для комплексной очистки воды, включающая соединенные последовательно по току воды фильтр грубой очистки, насос, фильтр предварительной очистки (в качестве которого используют ультрафильтрационный фильтр с полыми волокнами), сорбционные фильтры (в качестве которых используют батарею параллельно включенных патронных сорбционных элементов из активной углеродной ткани), стерилизующие фильтры (в качестве которых используют последовательно включенные патронные стерилизующие микрофильтры) и магистраль сброса концентрата с регулирующим клапаном [патент РФ 2100295, кл. C 02 F 9/00, 1997 г.]. A well-known installation for integrated water treatment, including a coarse filter, a pump, a pre-filter (connected as an ultrafiltration filter with hollow fibers) connected in series over the water flow, sorption filters (which use a battery of parallel-connected active carbon cartridge elements tissues), sterilizing filters (which are used as sequentially included cartridge sterilizing microfilters) and a discharge line concent that a regulating valve [RF patent No. 2100295, cl. C 02 F 9/00, 1997].

Использование в известной установке ультрафильтров в качестве фильтров предварительной очистки обеспечивает избыточную предочистку воды, что приводит к завышению потребляемой мощности и чрезмерной цене станции. Более того, концентрат сбрасывается без использования его для технологических нужд, что является экологически невыгодным. The use in the known installation of ultrafilters as pre-filters provides excessive pre-treatment of water, which leads to an overestimation of power consumption and excessive cost of the station. Moreover, the concentrate is discharged without using it for technological needs, which is environmentally disadvantageous.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является установка обезжелезивания воды, взятая в качестве прототипа, содержащая последовательно соединенные по ходу процесса механический фильтр, систему аэрации, фильтр с каталитической загрузкой, напорный контактный фильтр с зернистой загрузкой, систему обеззараживания и резервуар с чистой водой [ патент РФ 2145576, кл. C 02 F 1/64, 20.02.2000 г.]
В качестве каталитической загрузки фильтра используют природные оксиды марганца, суммарный состав которых составляет 8-26 мас.%.
The closest technical solution to the proposed one is a water deferrization unit, taken as a prototype, containing a mechanical filter, an aeration system, a catalytic loading filter, a pressure contact filter with a granular charge, a disinfection system and a tank with clean water [RF patent] 2145576, cl. C 02 F 1/64, 02.20.2000]
As a catalytic loading of the filter using natural manganese oxides, the total composition of which is 8-26 wt.%.

В качестве зернистой загрузки контактного фильтра используют активный относительно ионов железа фильтрующий материал, например силицированный кальцит. As a granular charge of the contact filter, an active filter material is used with respect to iron ions, for example, silicified calcite.

В качестве загрузки системы обеззараживания используют активированный уголь с нанесенным на его поверхность зернами серебра. Activated carbon with silver grains deposited on its surface is used as a disinfection system load.

Известная установка предназначена для обезжелезивания воды, используемой для питьевого и хозяйственного потребления. The known installation is intended for iron removal of water used for drinking and household consumption.

Обезжелезивание воды на контактных фильтрах протекает в два этапа: первоначально происходит адсорбция ионов закисного железа и молекулярного кислорода на поверхности зерен фильтрующей загрузки с образованием пленки сложного химического состава, а затем следует процесс сорбции и окисления железа на поверхности активной пленки. Пленка обладает значительно большей сорбционной способностью, чем зерна "чистой" загрузки. Незатухающий стабильный процесс обезжелезивания воды возможен лишь при условии, когда окислившееся и гидролизующееся железо в единицу времени создает новую сорбционную поверхность, площадь которой равна или превосходит площадь поверхности, покрываемой ионами железа, сорбируемыми из воды за то же время. Iron deferrization on contact filters proceeds in two stages: initially, ferrous iron ions and molecular oxygen are adsorbed on the grain surface of the filter charge to form a film of complex chemical composition, and then iron sorption and oxidation on the surface of the active film follow. The film has a significantly greater sorption ability than the grain of the "clean" load. An undamped stable process of water deferrization is possible only if the oxidized and hydrolyzed iron per unit time creates a new sorption surface, the area of which is equal to or greater than the surface area covered by iron ions adsorbed from water at the same time.

Недостатком установки является то, что она не обеспечивает комплексную очистку сложных природных растворов от всех загрязняющих компонентов различной химической природы, включая как переходные так и непереходные металлы. The disadvantage of the installation is that it does not provide a comprehensive purification of complex natural solutions from all polluting components of various chemical nature, including both transition and non-transition metals.

Кроме того, недостатком известной установки является так же низкая ее производительность, в связи с тем, что при высоком содержании железа загрузка контактных фильтров очень быстро вырабатывает свой сорбционный ресурс, что требует частой регенерации фильтров, и соответственно увеличения количества промывных и сбросных вод. In addition, the disadvantage of the known installation is also its low productivity, due to the fact that with a high iron content, the loading of contact filters very quickly develops its sorption resource, which requires frequent regeneration of the filters, and, accordingly, an increase in the amount of wash and waste water.

В основу изобретения поставлена задача обеспечения комплексной очистки природных подземных вод от железа и нормируемых токсичных металлов. The basis of the invention is the task of providing a comprehensive purification of natural groundwater from iron and normalized toxic metals.

Второй задачей изобретения является расширение возможности применения способа для очистки сложных природных растворов, природных подземных вод, высокоминерализованных вод и рассолов. The second objective of the invention is to expand the applicability of the method for purifying complex natural solutions, natural groundwater, highly saline water and brines.

Поставленные задачи решаются следующим образом. Установка для очистки подземных вод, включающая подводящую магистраль исходной воды, установленные по ходу процесса последовательно насос подачи исходной воды, блок окисления, блок осветления, линию отвода осветленной воды, блок фильтрации с системой регенерации, емкость готового продукта и систему вентелей, дополнительно снабжена блоком реагентных емкостей окислителя, коагулянта и флокулянта, возвратно-циркуляционной линией и линией отвода шлама из блока осветления, при этом блок окисления состоит из напорного реактора-окислителя и замкнутого контура перемешивания с циркуляционным насосом, при этом емкость окислителя блока реагентных емкостей соединена с подводящей магистралью исходной воды непосредственно перед насосом подачи исходной воды, блок осветления включает реактор-осветлитель и систему отстойников, при этом вводы коагулянта и флокулянта установлены в реакторе-осветлителе с возможностью изменения расстояния между ними, один конец возвратно-циркуляционной линии соединен с магистралью исходной воды перед точкой соединения ее с емкостью окислителя, а другой конец соединен с линией отвода осветленной воды, блок фильтрации содержит соединенные последовательно фильтры, заполненные, соответственно, природным материалом, обладающим слабоосновными свойствами, и инертным природным материалом, система регенерации состоит из линии подачи воздуха, подключенной к верхнему слою загрузки фильтров, линии подачи промывной воды, один конец которой соединен с емкостью готового продукта, а другой конец соединен через систему вентилей с нижней частью фильтров и с линией подачи воздуха, и линии отвода регенерационных растворов. The tasks are solved as follows. A groundwater treatment plant, including a source water supply line, a source water supply pump, an oxidation unit, a clarification unit, a clarified water drainage line, a filtration unit with a regeneration system, a finished product tank and a fan system are additionally equipped with a reagent unit containers of oxidizing agent, coagulant and flocculant, a return-circulation line and a line for discharging sludge from the clarification unit, while the oxidation unit consists of a pressure oxidizing reactor and a closed mixing circuit with a circulation pump, while the oxidizer capacity of the reagent tank unit is connected to the feed water supply line directly in front of the feed water supply pump, the clarification unit includes a clarifier reactor and a settling system, while the coagulant and flocculant inlets are installed in the clarifier reactor with the possibility changes in the distance between them, one end of the return-circulation line is connected to the source water line before its connection point with the oxidizer capacity, and d the other end is connected to the clarified water drainage line, the filtration unit contains filters connected in series, respectively filled with natural material having weakly basic properties and inert natural material, the regeneration system consists of an air supply line connected to the upper layer of filter loading, a washing supply line water, one end of which is connected to the tank of the finished product, and the other end is connected through a valve system to the bottom of the filters and to the air supply line, and the exhaust line regeneration solutions.

Предпочтительно в качестве реактора-осветлителя использовать реактор-осветлитель в контактной среде. It is preferable to use a clarifier reactor in a contact medium as a clarifier reactor.

Целесообразно выход блока окисления и емкость коагулянта блока реагентных емкостей соединить с нижней частью реактора-осветлителя, а емкость флокулянта соединить с центральной частью реактора-осветлителя. It is advisable to connect the output of the oxidation unit and the coagulant capacity of the reagent tank unit to the bottom of the clarifier reactor, and to connect the flocculant capacity to the central part of the clarifier reactor.

Целесообразно систему отстойников выполнить в виде каскада емкостных переточных отстойников и приемного резервуара осветленной воды или в виде полочного отстойника и резервуара осветленной воды. It is advisable to perform a sump system in the form of a cascade of capacitive overflow sumps and a clarified water receiving tank or in the form of a shelf clarifier and a clarified water tank.

Предпочтительно в качестве фильтрующего природного материала, обладающего слабоосновными свойствами, использовать природный карбонатный материал, например известняк, мраморную крошку, доломит. It is preferable to use natural carbonate material, such as limestone, marble chips, dolomite, as a filtering natural material with weakly basic properties.

Целесообразно в качестве инертного природного материала использовать силикаты, алюмосиликаты, вулканические материалы, например, соответственно кварцевый песок, природные цеолиты, габродиолит. It is advisable to use silicates, aluminosilicates, volcanic materials, for example, silica sand, natural zeolites, gabrodiolite, as an inert natural material.

Предпочтительно установку снабдить емкостью исходной воды. It is preferable to provide the installation with the capacity of the source water.

Целесообразно линию отвода шлама от блока осветления снабдить шламоотделителем, из которого выход воды, освобожденной от шлама, соединить с емкостью исходной воды, а линию отвода регенерационных растворов блока фильтрации так же соединить с емкостью исходной воды. It is advisable to provide the sludge drainage line from the clarification unit with a sludge separator, from which the outlet of the water freed from the sludge is connected to the source water tank, and the drainage line of the regeneration solutions of the filtration unit is also connected to the source water tank.

На фиг. 1 представлена технологическая схема установки для очистки подземных вод. In FIG. 1 shows the technological scheme of the installation for groundwater treatment.

На фиг.2 - первый вариант блока осветления. Figure 2 - the first version of the clarification unit.

На фиг.3 - второй вариант блока осветления. Figure 3 is a second variant of the clarification unit.

Установка для очистки подземных вод включает подводящую магистраль 1 исходной воды, установленные по ходу процесса последовательно насос 2 подачи исходной воды, блок окисления, блок 3 осветления, линию 4 отвода осветленной воды, блок фильтрации с системой регенерации, емкость 5 готового продукта и систему вентелей. The underground water purification plant includes a source water supply line 1, a source 2 water supply pump 2, an oxidation unit, a clarification unit 3, a clarified water discharge line 4, a filtration unit with a regeneration system, a finished product tank 5 and a fan system are installed sequentially during the process.

Кроме того, установка содержит блок реагентных емкостей окислителя 6, коагулянта 7 и флокулянта 8, возвратно-циркуляционную линию 9 и линию 10 отвода шлама из блока 3 осветления. In addition, the installation contains a block of reagent tanks of the oxidizing agent 6, coagulant 7 and flocculant 8, a recirculation line 9 and a line 10 for removing sludge from the clarification unit 3.

Блок окисления состоит из напорного реактора-окислителя 11 и замкнутого контура перемешивания 12 с циркуляционным насосом 13. Емкость окислителя 6 блока реагентных емкостей соединена линией 14 подачи окислителя с подводящей магистралью 1 исходной воды непосредственно перед насосом 2 подачи исходной воды. The oxidation unit consists of a pressure reactor-oxidizer 11 and a closed mixing circuit 12 with a circulation pump 13. The oxidizer tank 6 of the reactant tank unit is connected by the oxidizer supply line 14 to the source water supply line 1 immediately before the source water pump 2.

Блок осветления 3 состоит из реактора-осветлителя 15 и системы отстойников. В качестве реактора-осветлителя 15 предпочтительно использовать реактор-осветлитель в контактной среде, например, по патенту РФ 2142315, кл. B 01 D 21/08, опубл. 1999 г. Clarification unit 3 consists of a clarifier reactor 15 and a settling system. As a clarifier reactor 15, it is preferable to use a clarifier reactor in a contact medium, for example, according to the patent of the Russian Federation 2142315, class. B 01 D 21/08, publ. 1999 year

Реактор-осветлитель 15 в нижней части соединен с емкостью 7 коагулянта линией 16 подачи коагулянта, а в центральной части - с емкостью 8 флокулянта линией 17 подачи флокулянта, при этом вводы линий коагулянта 16 и флокулянта 17 соответственно 18 и 19 установлены в реакторе-осветлителе 15 с возможностью изменения расстояния между створами их подачи. The clarifier reactor 15 in the lower part is connected to the coagulant capacity 7 by the coagulant supply line 16, and in the central part to the flocculant capacity 8 by the flocculant supply line 17, while the inputs of the coagulant lines 16 and flocculant 17 are respectively installed 18 and 19 in the clarifier reactor 15 with the possibility of changing the distance between the sections of their supply.

Система отстойников может быть выполнена любой, обеспечивающей окончательное образование взвешенных частиц и последующее осветление воды за счет их осаждения. Предлагается из них два варианта ее выполнения. The system of sedimentation tanks can be any that provides the final formation of suspended particles and the subsequent clarification of water due to their deposition. Of these, two options for its implementation are proposed.

По первому варианту (фиг.2) система отстойников может быть выполнена в виде каскада емкостных переточных отстойников 20, 21 и приемного резервуара 22 осветленной воды. According to the first embodiment (figure 2), the sump system can be made in the form of a cascade of capacitive overflow sumps 20, 21 and a receiving tank 22 of clarified water.

По второму варианту (фиг. 3)она может быть выполнена в виде полочного отстойника 23 и резервуара 22 осветленной воды. According to the second option (Fig. 3) it can be made in the form of a shelf sump 23 and a clarified water tank 22.

Один конец возвратно-циркуляционной линии 9 соединен с подводящей магистралью 1 исходной воды перед точкой соединения ее с емкостью 6 окислителя, а другой конец соединен с линией 4 отвода осветленной воды. One end of the return-circulation line 9 is connected to the supply line 1 of the source water in front of its connection point with the oxidizer capacity 6, and the other end is connected to the clarified water discharge line 4.

Блок фильтрации состоит из соединенных последовательно фильтров 24 и 25, заполненных соответственно природным материалом, обладающим слабоосновными свойствами, и инертным природным материалом. The filtration unit consists of series-connected filters 24 and 25, respectively filled with natural material having weakly basic properties, and an inert natural material.

Система регенерации состоит из линии 26 подачи воздуха, подключенной к верхнему слою загрузки фильтров 24 и 25, линии 27 подачи промывной воды, один конец которой соединен с емкостью 5 готового продукта, а другой конец соединен через систему вентилей с нижней частью фильтров 24 и 25 и с линией 26 подачи воздуха, и линии 28 отвода регенерационных растворов. The regeneration system consists of an air supply line 26 connected to the upper loading layer of the filters 24 and 25, a wash water supply line 27, one end of which is connected to the finished product tank 5 and the other end is connected through a valve system to the bottom of the filters 24 and 25, and with a line 26 of the air supply, and line 28 drainage of regeneration solutions.

В фильтре 24 в качестве фильтрующего природного материала, обладающего слабоосновными свойствами, используют природный карбонатный материал, например известняк, мраморную крошку, доломит. In the filter 24, natural carbonate material, for example limestone, marble chips, dolomite, is used as a filtering natural material with weakly basic properties.

В фильтре 25 в качестве инертного природного материала используют природные силикаты, алюмосиликаты, природные вулканические материалы, соответственно кварцевый песок, природные цеолиты, габродиолит. In the filter 25, natural silicates, aluminosilicates, natural volcanic materials, respectively quartz sand, natural zeolites, gabrodiolite are used as an inert natural material.

Установка для очистки подземных вод снабжена емкостью 29 исходной воды. The groundwater treatment plant is equipped with a capacity of 29 source water.

Линия 10 отвода шлама от блока 3 осветления снабжена шламоотделителем 30, из которого выход воды, освобожденной от шлама, соединен с емкостью 29 исходной воды. The line 10 of the discharge of sludge from the clarification unit 3 is equipped with a sludge separator 30, from which the outlet of water freed from the sludge is connected to the source water tank 29.

Линия 28 отвода регенерационных растворов так же соединена с емкостью 29 исходной воды. The line 28 drainage regeneration solutions is also connected to the capacity 29 of the source water.

Система вентилей распределена следующим образом. The valve system is distributed as follows.

На подводящей магистрали 1 исходной воды установлены вентили 31 и 32 до и после насоса 2. On the supply line 1 of the source water, valves 31 and 32 are installed before and after the pump 2.

На контуре 12 перемешивания блока окисления на входе реактора-окислителя 11 установлен вентиль 33, а на выходе из него вентиль 34. On the circuit 12 of mixing the oxidation unit at the inlet of the oxidizing reactor 11, a valve 33 is installed, and at the outlet of it, a valve 34.

На линии 14 подачи окислителя на выходе из емкости 6 окислителя установлены насос-дозатор 35, а за ним обратный клапан 36. On the line 14 of the oxidizer supply at the outlet of the oxidizer tank 6, a metering pump 35 is installed, followed by a check valve 36.

На линии 16 подачи коагулянта на выходе из емкости 7 коагулянта установлены насос-дозатор 37, а за ним обратный клапан 38. On the line 16 for supplying the coagulant at the outlet of the coagulant tank 7, a metering pump 37 is installed, followed by a check valve 38.

На линии 17 подачи флокулянта на выходе из емкости 8 флокулянта установлены насос-дозатор 39, а за ним обратный клапан 40. On the supply line 17 of the flocculant at the outlet of the flocculant vessel 8, a metering pump 39 is installed, followed by a check valve 40.

Возвратно-циркуляционная линия 9 после точки соединения с подводящей магистралью 1 снабжена вентилем 41. The return-circulation line 9 after the connection point with the supply line 1 is equipped with a valve 41.

Реактор-осветлитель 15 соединен с системой отстойников трубопроводом 42, на котором установлены вентили 43, 44 и 45. The clarifier reactor 15 is connected to the sump system by a pipe 42, on which valves 43, 44 and 45 are installed.

Линия отвода шлама при выполнении системы отстойников по первому варианту выполнения соединена через вентили 46, 47, 48 и 49 соответственно с реактором-осветлителем 15, с емкостными переточными отстойниками 20, 21 и с приемным резервуаром 22. The sludge discharge line when performing the sump system according to the first embodiment is connected through valves 46, 47, 48 and 49, respectively, to the clarifier reactor 15, to the capacitive transfer sumps 20, 21 and to the receiving tank 22.

При выполнении системы отстойников по второму варианту выполнения линия отвода шлама соединена через вентили 46, 50 и 49 соответственно с реактором-осветлителем 15, с полочным отстойником 23 и с приемным резервуаром 22. When performing the sump system according to the second embodiment, the sludge discharge line is connected through valves 46, 50 and 49, respectively, to the clarifier reactor 15, to the shelf sump 23 and to the receiving tank 22.

Линия 4 отвода осветленной воды снабжена последовательно установленными вентилем 51, насосом 52, вентилями 53 и 54. The clarified water discharge line 4 is provided with a serially mounted valve 51, a pump 52, valves 53 and 54.

Линия 26 подачи воздуха включает компрессор 55 и вентили 56, 57, 58 и 59. Air supply line 26 includes a compressor 55 and valves 56, 57, 58, and 59.

Линия 27 подачи промывной воды включает вентиль 60, насос 61, вентили 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68 и 69. Для увеличения интенсивности промывки фильтров 24 и 25 линия 27 подачи промывной воды сможет быть соединена через вентиль 70 с линией 4 отводы осветленной воды, позволяет дополнительно использовать для промывки фильтров насос 52. The washing water supply line 27 includes a valve 60, a pump 61, valves 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68 and 69. To increase the washing intensity of the filters 24 and 25, the washing water supply line 27 can be connected through the valve 70 to the line 4 outlets of clarified water, allows you to additionally use pump 52 for washing filters.

Фильтры соединены между собой через вентиль 71 с емкостью 5 готового продукта через вентиль 72 и с линией 28 отвода регенерационных растворов через вентили 73 и 74. Filters are connected to each other through valve 71 with a capacity 5 of the finished product through valve 72 and with a line 28 for withdrawing regeneration solutions through valves 73 and 74.

Обводная линия 75 с вентилем 76 соединяет линию отвода 4 осветленной воды после вентиля 53 с емкостью 5 готового продукта. The bypass line 75 with the valve 76 connects the drainage line 4 of clarified water after valve 53 with the capacity 5 of the finished product.

Установка работает следующим образом. Installation works as follows.

Пусковой режим
Исходная высокоминерализованная вода с общей минерализацией 230 г/л, содержащая 25 мг/л железа, 5 мг/л марганца, 0,15 мг/ свинца, 0,03 мг/л кадмия, 195 мг/л стронция, а также ряд остальных микроэлементов в пределах ПДК, со скоростью 2 м3/ч подается из емкости исходной воды 29 в подводящую магистраль 1 исходной воды насосом 2 через открытые вентили 31 и 32. Вентиль 41 на возвратно-циркуляционной линии 9 и вентиль 51 на линии 4 отвода осветленной воды 3 закрыты. При этом последовательно заполняются аппараты: реактор-окислитель 11, реактор-осветлитель 15, далее, через открытые вентили 45, 43 и 44 заполняются емкостные переточные отстойники 20, 21 (или полочный отстойник 23) и резервуар 22 осветленной воды. После заполнения указанных аппаратов закрывается вентиль 31 на магистрали 1 и открывается вентиль 41 на возвратно-циркуляционной линии 9. Открываются вентили 33 и 34 на контуре перемешивания 12, и включается насос 13, перекачивающий воду со скоростью 2 м3/ч. В течение 30 минут блок окисления и блок осветления работают в режиме циркуляции одной и той же порции перерабатываемого раствора в двух циклах. Первый цикл: магистраль 1, насос 2, реактор-окислитель 11, реактор-осветлитель 15, отстойники 20-21 (или отстойник 23), резервуар 22, возвратно-циркуляционная линия 9. Второй цикл: насос 13, контур перемешивания 12, реактор-окислитель 11. В ходе этого процесса устанавливаются необходимые стационарные гидродинамические режимы в аппаратах.
Start mode
Source highly mineralized water with a total salinity of 230 g / l, containing 25 mg / l of iron, 5 mg / l of manganese, 0.15 mg / lead, 0.03 mg / l of cadmium, 195 mg / l of strontium, as well as a number of other trace elements within the MPC, with a speed of 2 m 3 / h it is supplied from the source water tank 29 to the source water supply line 1 by the pump 2 through open valves 31 and 32. The valve 41 on the return-circulation line 9 and the valve 51 on the line 4 of the clarified water outlet 3 closed. In this case, the apparatuses are sequentially filled: reactor-oxidizer 11, reactor-clarifier 15, then, through open valves 45, 43 and 44, capacitive transfer settlers 20, 21 (or shelf clarifier 23) and clarified water tank 22 are filled. After filling these apparatuses, valve 31 on line 1 closes and valve 41 opens on the return-circulation line 9. Valves 33 and 34 on the mixing circuit 12 open, and the pump 13 is turned on, pumping water at a speed of 2 m 3 / h. For 30 minutes, the oxidation unit and the clarification unit operate in the circulation mode of the same portion of the processed solution in two cycles. The first cycle: line 1, pump 2, reactor-oxidizer 11, reactor-clarifier 15, sumps 20-21 (or sump 23), tank 22, return-circulation line 9. Second cycle: pump 13, mixing circuit 12, reactor oxidizing agent 11. During this process, the necessary stationary hydrodynamic regimes are established in the apparatus.

Рабочий режим
Открываются последовательно следующие вентили и включаются следующие насосы: вентиль 31 на магистрали исходной воды 1; 51, 53 и 54 на линии отвода осветленной воды 4; 71 на промежуточном трубопроводе блока фильтрации, 72 на трубопроводе готового продукта; насос осветленной воды 52. При этом одновременно закрывается вентиль 70 на линии подачи промывной воды 27.
Work mode
The following valves are opened in series and the following pumps are turned on: valve 31 on the source water line 1; 51, 53 and 54 on the drainage line of clarified water 4; 71 on the intermediate pipeline of the filtration unit, 72 on the pipeline of the finished product; clarified water pump 52. At the same time, valve 70 on the wash water supply line 27 closes.

Включается насос-дозатор 35 на линии подачи окислителя 14 с одновременным подщелачивающимся действием из емкости 6 на вход насоса 2 и далее в реактор-окислитель 11. Включается насос-дозатор 37 на линии 16 подачи коагулянта из емкости 7 в реактор-осветлитель 15. Включается насос-дозатор 39 на линии 17 подачи флокулянта из емкости 8 в реактор-осветлитель 15. Устанавливаются следующие производительности насосов-дозаторов реагентов: раствора окислителя (35) - 1л/ч; раствора коагулянта (37) - 0,1 л/ч; раствора флокулянта (39) - 0,01 л/ч. The metering pump 35 is turned on at the oxidizer supply line 14 with a simultaneous alkalizing effect from the tank 6 to the pump inlet 2 and then to the oxidizing reactor 11. The metering pump 37 is connected to the coagulant supply line 16 from the tank 7 to the clarifier reactor 15. The pump is turned on -doser 39 on the supply line 17 of the flocculant from the tank 8 to the clarifier reactor 15. The following capacities of the reagent metering pumps are established: oxidizer solution (35) - 1 l / h; coagulant solution (37) - 0.1 l / h; flocculant solution (39) - 0.01 l / h.

Для того, чтобы исключить возможность попадания исходной обрабатываемой воды в емкости реагентов 6, 7 и 8 на линиях 14, 16 и 17 установлены обратные клапаны 36, 38 и 40. In order to exclude the possibility of the source of treated water getting into the tanks of reagents 6, 7 and 8, check valves 36, 38 and 40 are installed on lines 14, 16 and 17.

Через тридцать минут после начала рабочего периода открываются и регулируются вентили для вывода шлама из аппаратов в линию 10 отвода шлама, а именно: вентиль 46 - для вывода сгущенной суспензии (шлама) из реактора-осветлителя 15 с производительностью 10 л/ч, 47-49 для вывода сгущенной суспензии из отстойников 20-21 (или 50 для вывода сгущенной суспензии из полочного отстойника 23) и резервуара 22 осветленной воды с производительностью по 1 л/ч. Thirty minutes after the start of the working period, valves are opened and regulated to remove sludge from the apparatuses into the sludge removal line 10, namely: valve 46 - to discharge the condensed suspension (sludge) from the clarifier reactor 15 with a capacity of 10 l / h, 47-49 for withdrawal of condensed suspension from sedimentation tanks 20-21 (or 50 for withdrawal of condensed suspension from shelf sump 23) and clarified water tank 22 with a capacity of 1 l / h.

В рабочем периоде функционирования установки имеют место следующие процессы:
в рабочей камере насоса 2 и в реакторе-окислителе 11 происходит, соответственно, предварительное и полное смешение раствора окислителя с исходной высокоминерализованной водой при повышенном давлении, в результате чего все количество двухвалентного железа переходит в трехвалентное и образует коллоидный раствор гидроксида железа, являющегося одновременно активным сорбентом ионов цветных и тяжелых металлов. В результате гидролиза солей железа происходит частичное подкисление и снижение рН обрабатываемого раствора до 4,0-4,5. Этот раствор, содержащий коллоидные частицы гидроксида железа, а также цветных и тяжелых металлов, поступает в нижнюю часть реактора-осветлителя 15. В реакторе осветлителе 15 в восходящем потоке перерабатываемого раствора происходит созревание осадка. Сначала в результате взаимодействия с коагулянтом, нейтрализующим заряд коллоидных частиц и тем самым приводящим к разрушению коллоидного раствора за счет первичного слипания частиц, а затем в результате взаимодействия с флокулянтом, приводящим к вторичному слипанию частиц и образованию крупных хлопьев, которые осаждаются, создавая нисходящий поток осадка. За счет противоточного контактного взаимодействия перерабатываемой воды с осаждающимся веществом (осветление в контактной среде) процессы укрупнения осадка и осветления воды происходят со скоростью, достаточной для того, чтобы за характерное время пребывания перерабатываемой воды в реакторе-осветлителе 15 (около 1 часа) из его верхней части выходила преимущественно осветленная вода, которая поступает в каскад отстойников 20-21 (полочный отстойник 23), где происходит окончательное дообразование взвешенных частиц и осветление воды за счет их осаждения. Отстойники 20-21 имеют разную высоту уровня воды, так чтобы осветленная вода из верхней части каждого предыдущего аппарата самотеком поступала в последующий аппарат. Практически полностью осветленная вода (при РН =4,0-4,5) поступает в резервуар 22 осветленной воды, из которого насосом 52 по линии 4 осветленной воды подается в фильтр 24, заполненный природным материалом, обладающим подщелачивающим действием, например мраморной крошкой или кальцитом. Здесь имеет место два процесса: в верхней части фильтрующего слоя, где значение рН фильтруемой воды соответствует слабокислой среде, поверхность гранул сорбента находится в активной форме и способствует соосаждению карбоната стронция; в нижней части слоя, где происходит нейтрализация перерабатываемого раствора и начинается дополнительное формирование суспензии гидроксида железа за счет его примесей, оставшихся в растворе. Раствор, выходящий из нижней части фильтра 24, поступает по промежуточному трубопроводу в верхнюю часть фильтра 25, заполненного инертным фильтрующим материалом, где происходит окончательная очистка перерабатываемого раствора. Раствор, очищенный от соединений железа, марганца, кадмия, свинца и стронция до концентраций, более низких, чем ПДК, по трубопроводу готового продукта подается в емкость 5 готового продукта, откуда разбирается потребителем.
In the working period of the installation, the following processes take place:
In the working chamber of the pump 2 and in the oxidizing reactor 11, respectively, preliminary and complete mixing of the oxidizing agent solution with the initial highly saline water occurs at elevated pressure, as a result of which the entire amount of ferrous iron transfers to ferric and forms a colloidal solution of iron hydroxide, which is simultaneously an active sorbent non-ferrous and heavy metal ions. As a result of the hydrolysis of iron salts, partial acidification occurs and the pH of the treated solution decreases to 4.0–4.5. This solution, containing colloidal particles of iron hydroxide, as well as non-ferrous and heavy metals, enters the lower part of the clarifier reactor 15. In the clarifier reactor 15, sediment maturation occurs in the upward stream of the processed solution. First, as a result of interaction with a coagulant that neutralizes the charge of colloidal particles and thereby leads to the destruction of the colloidal solution due to the primary adhesion of particles, and then as a result of interaction with a flocculant, which leads to secondary adhesion of particles and the formation of large flocs that precipitate, creating a downward flow of sediment . Due to countercurrent contact interaction of the treated water with the precipitating substance (clarification in the contact medium), the processes of sludge enlargement and clarification of water occur at a speed sufficient so that for a typical residence time of the treated water in the clarifier reactor 15 (about 1 hour) from its upper of the part, predominantly clarified water emerged, which enters the cascade of settling tanks 20-21 (shelf clarifier 23), where the final formation of suspended particles and clarification of water due to and x deposition. Sumps 20-21 have different heights of the water level, so that clarified water from the upper part of each previous unit by gravity flows into the next unit. Almost completely clarified water (with pH = 4.0-4.5) enters the clarified water tank 22, from which it is pumped through line 4 of clarified water to a filter 24, filled with natural material, which has an alkalizing effect, such as marble chips or calcite . Two processes take place here: in the upper part of the filter layer, where the pH value of the filtered water corresponds to a slightly acidic medium, the surface of the sorbent granules is in active form and promotes the coprecipitation of strontium carbonate; in the lower part of the layer, where the processed solution is neutralized and the additional formation of a suspension of iron hydroxide begins due to its impurities remaining in the solution. The solution exiting the lower part of the filter 24 enters through an intermediate pipeline into the upper part of the filter 25, filled with an inert filter material, where the final cleaning of the processed solution takes place. The solution, purified from compounds of iron, manganese, cadmium, lead and strontium to concentrations lower than MAC, is fed through the pipeline of the finished product to the tank 5 of the finished product, from where it is disassembled by the consumer.

Периодически, при увеличении потери напора на фильтре 24 на величину 0,5 кг/см2 по сравнению с исходной потерей напора, фильтр выводится на регенерацию верхнего слоя загрузки. Закрывают вентили 54 и 71, открывают вентиль 73 на линии 28 отвода регенерационных растворов, включают компрессор 55 и открывают воздушные вентили 57 и 59 на линии 26 подачи воздуха, а также открытых вентилях 63, 65 и 66 на линии 27 подачи промывной воды, получаемой водовоздушной смесью взрыхляют верхний слой фильтра 24 в течении 5 минут. Таким же образом при увеличении потери напора на фильтре 25 на величину 0,5 кг/см2 по сравнению с исходной потерей напора фильтр 25 выводят на регенерацию верхнего слоя загрузки. Закрывают вентили 71 и 72, открывают вентиль 74, включают компрессор 55 и при открытых воздушных вентилях 56 и 58 на линии 26 подачи воздуха и вентиля 74 на линии 28 отвода регенерационных растворов, а также открытых вентилях 63, 68 и 69 на линии 27 подачи промывной воды, получаемой водовоздушной смесью взрыхляют верхний слой фильтра 25 в течение 5 минут. При достижении времени непрерывной эксплуатации фильтров 24 или 25 80 часов, а также при невозможности восстановления исходной потери напора на указанных фильтрах за счет водовоздушного взрыхления верхнего фильтрующего слоя, производят регенерацию фильтров - взрыхление всего фильтрующего слоя очищенной водой. Для этого при закрытых вентилях 54 на линии 4 отвода осветленной воды и вентилей 57 и 31, открытых вентилях 41, 70, 60, 62 и включенном насосе 52 дополнительно включают насос 61. В случае регенерации фильтра 24 открывают вентиль 64 (при закрытых 65 и 66) на линии 27 подачи промывной воды и вентиль 73 на линии 28 отвода регенерационных растворов. В случае регенерации фильтра 25 открывают вентиль 67 (при закрытых 68 и 69) на линии 27 подачи промывной воды и вентиль 74 на линии 28 отвода регенерационных растворов.Periodically, with an increase in pressure loss on the filter 24 by a value of 0.5 kg / cm 2 compared with the initial pressure loss, the filter is discharged to regenerate the upper loading layer. The valves 54 and 71 are closed, the valve 73 is opened on the recovery solution withdrawal line 28, the compressor 55 is turned on, and the air valves 57 and 59 are opened on the air supply line 26, as well as the open valves 63, 65 and 66 on the supply line of the washing water produced by the air-water the mixture is loosened the upper layer of the filter 24 for 5 minutes. In the same way, with an increase in the pressure loss on the filter 25 by 0.5 kg / cm 2 compared with the initial pressure loss, the filter 25 is brought out to regenerate the upper loading layer. Close valves 71 and 72, open valve 74, turn on compressor 55 and with open air valves 56 and 58 on line 26 of the air supply and valve 74 on line 28 of the outlet of regeneration solutions, as well as open valves 63, 68 and 69 on line 27 of the flush water obtained by the air-water mixture loosen the upper layer of the filter 25 for 5 minutes. Upon reaching the time of continuous operation of the filters 24 or 25 80 hours, as well as the impossibility of restoring the initial pressure loss on these filters due to air-air loosening of the upper filter layer, regenerate the filters - loosen the entire filter layer with purified water. For this, with closed valves 54 on line 4 of the bleached water outlet and valves 57 and 31, open valves 41, 70, 60, 62 and pump 52 turned on, pump 61 is additionally turned on. In the case of regeneration of filter 24, valve 64 is opened (with closed 65 and 66 ) on the supply line 27 of the wash water and the valve 73 on the line 28 of the removal of regeneration solutions. In the case of regeneration of the filter 25, valve 67 is opened (with closed 68 and 69) on the wash water supply line 27 and valve 74 on the recovery solution withdrawal line 28.

Во всех описанных случаях частичной регенерации верхнего слоя или полной регенерации фильтров выходящий из верхней части фильтров загрязненный раствор по линии 28 отвода регенерационных растворов направляют в емкость 29 исходной перерабатываемой воды. При объективных показаниях по качеству осветленной воды, соответствующему требуемой степени очистки, а также при превышении требуемой степени очистки после фильтров 24 и 25, открывают вентиль 76 и с помощью обводной линии 75 часть потока осветленной воды направляют непосредственно в емкость 5 готового продукта, минуя фильтры 24 и 25. При этом соотношение потоков в линии 4 отвода осветленной воды и обводной линии 75 регулируют так, чтобы не допускать превышения ПДК по загрязняющим компонентам в емкости 5 готового продукта. In all the described cases of partial regeneration of the upper layer or complete regeneration of the filters, the contaminated solution emerging from the upper part of the filters is sent via line 28 of the recovery solutions to the container 29 of the initial processed water. With objective indications of the quality of clarified water corresponding to the required degree of purification, as well as when the required degree of purification is exceeded after filters 24 and 25, open valve 76 and, using the bypass line 75, direct part of the stream of clarified water directly to the finished product tank 5, bypassing the filters 24 and 25. In this case, the ratio of flows in the clarified water drainage line 4 and the bypass line 75 is controlled so as not to exceed the maximum permissible concentration for polluting components in the finished product tank 5.

Режим остановки
Режим остановки используется в следующих случаях: при пуско-наладочных и пусковых работах, на период проведения регламентных ремонтно-профилактических работ, на период регенерации фильтров и другое, например кратковременное отключение подачи исходной воды на установку.
Stop mode
The stop mode is used in the following cases: during commissioning and start-up, for the period of scheduled maintenance and repair work, for the period of regeneration of filters, and more, for example, a short-term shutdown of the source water supply to the installation.

Открывают вентиль 41 на возвратно-циркуляционной линии 9, закрывают 31 на магистрали 1 исходной воды и 51 на линии 4 отвода осветленной воды. Выключают насосы-дозаторы 35, 37 и 39 и прекращают подачу реагентов. Закрывают 72 на трубопроводе готового продукта. Закрывают шламовые вентили 46-49 (46, 50, 49) на линии 10 отвода шлама. Осуществляют циркуляцию одного и того же объема перерабатываемого раствора, сохраняя стационарные гидродинамические режимы в блоках окисления и осветления до необходимости выхода на рабочий режим. Open the valve 41 on the return-circulation line 9, close 31 on the line 1 of the source water and 51 on line 4 of the drain of clarified water. Turn off the metering pumps 35, 37 and 39 and stop the flow of reagents. Close 72 on the pipeline of the finished product. Close the slurry valves 46-49 (46, 50, 49) on the line 10 of the discharge of sludge. The same volume of the processed solution is circulated while maintaining stationary hydrodynamic regimes in the oxidation and clarification units until the operating mode is necessary.

В зависимости от конкретных условий и требований эксплуатации установки в качестве осветлителей воды (сгустителей суспензии) могут быть использованы отстойники (сгустители) любой конструкции, отвечающей условиям и требованиям эксплуатации (емкостные, тонкослойные, вертикальные, ярусные, радиальные и другие). Depending on the specific conditions and requirements of the operation of the installation, clarifiers (thickeners) of any design that meet the conditions and requirements of operation (capacitive, thin-layer, vertical, longline, radial and others) can be used as water clarifiers (suspension thickeners).

Оригинальность предлагаемого технического решения заключается в оптимальной схеме установки и уникальном сочетании узлов, обеспечивающих решение задач очистки подземных вод. В том числе: оригинальное решение подачи окислителя, конструкции подачи коагулянта в реактор-осветлитель, обеспечивающей подбор и регулирование технологически наилучшей точки (створа) его подачи, а также взаимного расположения точек (створов) подачи коагулянта и флокулянта, использования возвратно-циркуляционной линии, обводной линии, фильтров, и наконец специальной схемы периодической регенерации верхних слоев загрузки фильтров водовоздушной смесью. The originality of the proposed technical solution lies in the optimal installation scheme and a unique combination of nodes that provide solutions to the problems of groundwater treatment. Including: an original solution for supplying an oxidizing agent, a design for supplying a coagulant to a clarifier reactor, providing selection and regulation of the technologically best point (alignment) of its supply, as well as the relative position of points (targets) for supplying a coagulant and flocculant, using a return-circulation line, a bypass lines, filters, and finally a special scheme for periodic regeneration of the upper layers of filter loading with an air-water mixture.

В частности, особенностями предложенного технического решения в отличии от аналогов являются:
расход окислителя в количествах близких к стехиометрическим за счет того, что окислитель подается во всасывающую трубу насоса исходной воды и предварительно перемешивается с исходной водой в рабочей камере насоса и далее поступает в герметичный реактор-окислитель, оснащенный циркуляционной системой с самостоятельным насосом - все это обеспечивает практически полное растворение окислителя в исходной воде и высокоинтенсивное перемешивание исходной воды с окислителем под давлением, превышающим атмосферное не менее, чем на 0,1 кг/см2, что обеспечивает высокоэффективное осуществление процесса окисления;
способность очищать природные воды и растворы не зависимо от их общего солесодержания и концентраций компонентов, подлежащих удалению, за счет того, что расстояние между створами подачи коагулянта и флокулянта в реакторе-осветлителе регулируется (изменяется), это позволяет в каждом конкретном случае создать оптимальные условия для наиболее полного гидролиза солей железа и образования коллоидного раствора, его коагулирования и флокулирования, а следовательно, и глубины степени очистки исходной воды (раствора) на стадии осветления;
глубокая очистка от солей железа и нормируемых микрокомпонентов, остаточные концентрации которых значительно меньше, чем ПДК, что позволяет в зависимости от конкретных условий и требований эксплуатации часть потока осветленной воды пускать в обход фильтров и на входе из установки иметь очищенную воду, строго соответствующую требованиям ПДК, при этом общая стоимость очистки снижается;
высокая степень надежности и стабильности работы установки за счет наличия в ней возвратно-циркуляционной линии, которая обеспечивает тщательную обработку и регулировку гидродинамического режима работы аппаратов блока осветления без сброса неочищенных вод в окружающую среду и сохранение этого режима при кратковременных остановках установки в целом (ремонтно-профилактичесике и регламентные работы, отсутствие исходной воды и прочее);
высокая степень экологической безопасности за счет того, что кроме возвратно-циркуляционной линии, обеспечивающей бессточную обработку (регулировку) гидродинамических режимов работы блока осветления, регенерационные растворы фильтров, а так же воды, выходящие из шламоотделителя, возвращаются в емкость исходной воды (раствора) и в результате в установке в качестве единственного сброса выходит сухой шлам, подлежащий захоронению или утилизации;
экономичность процесса очистки за счет того, что окислитель расходуется в количествах близких к стехиометрическим, низкая потребность очищенной воды на собственные нужды установки, т.к. при периодической регенерации фильтров производится в основном регенерация только верхнего слоя загрузки фильтров только водовоздушной смесью.
In particular, the features of the proposed technical solution, unlike analogues, are:
the oxidizer consumption in amounts close to stoichiometric due to the fact that the oxidizer is fed into the suction pipe of the source water pump and pre-mixed with the source water in the pump working chamber and then enters into a sealed oxidizer reactor equipped with a circulation system with an independent pump - all this provides practically complete dissolution of oxidant into the initial high intensity mixing water and the source water with an oxidizer under a pressure above atmospheric is not less than 0.1 kg / cm 2, Thu implementation provides highly oxidation process;
the ability to purify natural waters and solutions, regardless of their total salinity and concentrations of the components to be removed, due to the fact that the distance between the coagulant and flocculant supply lines in the clarifier reactor is controlled (changed), this allows in each case to create optimal conditions for the most complete hydrolysis of iron salts and the formation of a colloidal solution, its coagulation and flocculation, and therefore the depth of the degree of purification of the source water (solution) at the clarification stage;
deep cleaning of iron salts and normalized microcomponents, whose residual concentrations are much lower than MPC, which allows, depending on specific operating conditions and operating requirements, to let part of the clarified water flow bypass the filters and have purified water at the inlet of the installation that strictly meets the MPC requirements, while the total cost of cleaning is reduced;
a high degree of reliability and stability of the installation due to the presence of a return-circulation line in it, which ensures careful processing and adjustment of the hydrodynamic mode of operation of the clarification unit devices without dumping untreated water into the environment and maintaining this mode during short-term plant shutdowns as a whole (repair and maintenance and routine maintenance, lack of source water, etc.);
a high degree of environmental safety due to the fact that in addition to the return-circulation line, which provides continuous processing (adjustment) of the hydrodynamic operating modes of the clarification unit, filter regeneration solutions, as well as water leaving the sludge separator, are returned to the source water (solution) tank and to as a result, dry sludge to be disposed of or disposed of as a single discharge comes out of the installation;
the efficiency of the cleaning process due to the fact that the oxidizing agent is consumed in amounts close to stoichiometric, the low need for purified water for the plant’s own needs, because during periodic regeneration of filters, mainly the regeneration of only the upper layer of the filter loading with only the air-water mixture is carried out.

Установка может найти применение как для подготовки воды в системах хозяйственно-питьевого водоснабжения, так и при подготовке воды санаторно-курортных комплексов, при получении экологически чистых солевых препаратов для лечебно-профилактических целей, в городском коммунальном хозяйстве для производства антигололедных препаратов и хладагентов, и более того, для очистки сбросных технологических растворов в системах очистки различных предприятий. The installation can be used both for the preparation of water in drinking water supply systems, and for the preparation of water in sanatorium complexes, in the production of environmentally friendly salt preparations for therapeutic and prophylactic purposes, in municipal utilities for the production of anti-ice preparations and refrigerants, and more In addition, for the treatment of waste technological solutions in the cleaning systems of various enterprises.

Claims (12)

1. Установка для очистки подземных вод, включающая подводящую магистраль исходной воды, установленные по ходу процесса последовательно насос подачи исходной воды, блок окисления, блок осветления, линию отвода осветленной воды, блок фильтрации с системой регенерации, емкость готового продукта и систему вентилей, отличающаяся тем, что она снабжена блоком реагентных емкостей окислителя, коагулянта и флокулянта, возвратно-циркуляционной линией и линией отвода шлама из блока осветления, при этом блок окисления состоит из напорного реактора-окислителя и замкнутого контура перемешивания с циркуляционным насосом, емкость окислителя блока реагентных емкостей соединена с подводящей магистралью исходной воды непосредственно перед насосом подачи исходной воды, блок осветления включает реактор-осветлитель и систему отстойников, вводы коагулянта и флокулянта установлены в реакторе-осветлителе с возможностью изменения расстояния между ними, один конец возвратно-циркуляционной линии соединен с магистралью исходной воды перед точкой соединения ее с емкостью окислителя, а другой конец соединен с линией отвода осветленной воды, блок фильтрации содержит соединенные последовательно фильтры, заполненные, соответственно, природным материалом, обладающим слабоосновными свойствами, и инертным природным материалом, система регенерации состоит из линии подачи воздуха, подключенной к верхнему слою загрузки фильтров, линии подачи промывной воды, один конец которой соединен с емкостью готового продукта, а другой конец соединен через систему вентилей с нижней частью фильтров и с линией подачи воздуха, и линии отвода регенерационных растворов. 1. Installation for groundwater treatment, including a source water supply line, a source water supply pump, an oxidation unit, a clarification unit, a clarified water drainage line, a filtration unit with a regeneration system, a finished product capacity and a valve system, which are installed that it is equipped with a block of reagent tanks of the oxidizing agent, coagulant and flocculant, a return-circulation line and a line for removing sludge from the clarification unit, while the oxidation unit consists of a pressure reactor an oxidizer and a closed mixing circuit with a circulation pump, the oxidizer capacity of the reagent tank unit is connected to the feed water supply line directly in front of the feed water supply pump, the clarification unit includes a clarifier reactor and sedimentation system, coagulant and flocculant inlets are installed in the clarifier reactor with the possibility of changing the distance between them, one end of the return-circulation line is connected to the source water line before the point of its connection with the oxidizer capacity, and the other the end is connected to the clarified water drainage line, the filtration unit contains filters connected in series, respectively filled with natural material with weakly basic properties and inert natural material, the regeneration system consists of an air supply line connected to the upper filter loading layer, a wash water supply line , one end of which is connected to the tank of the finished product, and the other end is connected through a valve system to the bottom of the filters and to the air supply line, and reg irrational solutions. 2. Установка для очистки подземных вод по п.1, отличающаяся тем, что в качестве реактора-осветлителя используют реактор-осветлитель в контактной среде. 2. Installation for purification of groundwater according to claim 1, characterized in that as a reactor-clarifier use a reactor-clarifier in a contact medium. 3. Установка для очистки подземных вод по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что выход блока окисления и емкость коагулянта блока реагентных емкостей соединены с нижней частью реактора-осветлителя, а емкость флокулянта соединена с центральной частью реактора-осветлителя. 3. Groundwater treatment plant according to claims 1 and 2, characterized in that the output of the oxidation unit and the coagulant capacity of the reagent tank unit are connected to the lower part of the clarifier reactor, and the flocculant tank is connected to the central part of the clarifier reactor. 4. Установка для очистки подземных вод по п.1, отличающаяся тем, что система отстойников выполнена в виде каскада емкостных переточных отстойников и приемного резервуара осветленной воды. 4. Installation for groundwater treatment according to claim 1, characterized in that the sump system is made in the form of a cascade of capacitive transfer sumps and a receiving tank for clarified water. 5. Установка для очистки подземных вод по п.1, отличающаяся тем, что система отстойников выполнена в виде полочного отстойника и резервуара осветленной воды. 5. Installation for groundwater treatment according to claim 1, characterized in that the sump system is made in the form of a shelf sump and a clarified water tank. 6. Установка для очистки подземных вод по п.1, отличающаяся тем, что в качестве фильтрующего природного материала, обладающего слабоосновными свойствами, используют природный карбонатный материал. 6. Installation for the treatment of groundwater according to claim 1, characterized in that as a filtering natural material having weakly basic properties, natural carbonate material is used. 7. Установка для очистки подземных вод по п.6, отличающаяся тем, что в качестве природного карбонатного материала используют известняк, мраморную крошку, доломит. 7. Installation for the treatment of groundwater according to claim 6, characterized in that limestone, marble chips, dolomite are used as natural carbonate material. 8. Установка для очистки подземных вод по п.1, отличающаяся тем, что в качестве инертного природного материала используют природные силикаты, алюмосиликаты, природные вулканические материалы. 8. Installation for the treatment of groundwater according to claim 1, characterized in that as inert natural material using natural silicates, aluminosilicates, natural volcanic materials. 9. Установка для очистки подземных вод по п.8, отличающаяся тем, что в качестве природных силикатов, алюмосиликатов, природных вулканических материалов используют соответственно кварцевый песок, природные цеолиты, габродиолит. 9. Groundwater treatment plant according to claim 8, characterized in that quartz sand, natural zeolites, gabrodiolite are used respectively as natural silicates, aluminosilicates, natural volcanic materials. 10. Установка для очистки подземных вод по п.1, отличающаяся тем, что установка снабжена емкостью исходной воды. 10. Installation for the treatment of groundwater according to claim 1, characterized in that the installation is equipped with a capacity of the source water. 11. Установка для очистки подземных вод по п.10, отличающаяся тем, что линия отвода шлама от блока осветления снабжена шламоотделителем, выход воды, освобожденной от шлама, которого соединен с емкостью исходной воды. 11. Groundwater treatment plant according to claim 10, characterized in that the sludge discharge line from the clarification unit is equipped with a sludge separator, the outlet of water freed from sludge, which is connected to the source water tank. 12. Установка для очистки подземных вод по п.10, отличающаяся тем, что линия отвода регенерационных растворов соединена с емкостью исходной воды. 12. Installation for underground water purification according to claim 10, characterized in that the drainage line of the regeneration solutions is connected to the capacity of the source water.
RU2001101538/12A 2001-01-17 2001-01-17 Underground water purifying apparatus RU2187462C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001101538/12A RU2187462C1 (en) 2001-01-17 2001-01-17 Underground water purifying apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001101538/12A RU2187462C1 (en) 2001-01-17 2001-01-17 Underground water purifying apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2187462C1 true RU2187462C1 (en) 2002-08-20

Family

ID=20244954

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001101538/12A RU2187462C1 (en) 2001-01-17 2001-01-17 Underground water purifying apparatus

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2187462C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2478577C2 (en) * 2011-05-06 2013-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Коми" (ООО "ЛУКОЙЛ-Коми") Method of removing hydrogen sulphide and impurities from water of underground sources and apparatus for realising said method
RU2662534C1 (en) * 2017-05-23 2018-07-26 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" Method of deironing water for cycle water intake
RU194668U1 (en) * 2019-06-28 2019-12-18 Аркадий Николаевич Ким MULTI-CASSETTE SORPTION FILTER
RU207568U1 (en) * 2021-05-29 2021-11-02 Общество С Ограниченной Ответственностью "Бюро Инновационных Технологий И Инвестиций" Water purification device
RU2817552C1 (en) * 2023-05-19 2024-04-16 Общество с ограниченной ответственностью "Первая ткацкая фабрика" Water supply and drainage system in weaving production

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2478577C2 (en) * 2011-05-06 2013-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Коми" (ООО "ЛУКОЙЛ-Коми") Method of removing hydrogen sulphide and impurities from water of underground sources and apparatus for realising said method
RU2662534C1 (en) * 2017-05-23 2018-07-26 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" Method of deironing water for cycle water intake
RU194668U1 (en) * 2019-06-28 2019-12-18 Аркадий Николаевич Ким MULTI-CASSETTE SORPTION FILTER
RU207568U1 (en) * 2021-05-29 2021-11-02 Общество С Ограниченной Ответственностью "Бюро Инновационных Технологий И Инвестиций" Water purification device
RU2817552C1 (en) * 2023-05-19 2024-04-16 Общество с ограниченной ответственностью "Первая ткацкая фабрика" Water supply and drainage system in weaving production

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20190248689A1 (en) Method and apparatus for treating natural gas and oil well waste waters for removal of contaminants and dissolved solids
US4576714A (en) System for the clarification of sewage and other liquid-containing wastes
KR101075885B1 (en) Water purification apparatus and method for using pressure filter and pore control fiber filter
IL160384A (en) System and method for treatment of industrial wastewater
CN105347574B (en) A kind of defluorination method and processing system of graphite purification waste water
CN103880238A (en) Device and method for treating condensed water of flue gas
CN203922907U (en) The external dephosphorization algae removal of a kind of landscape water body purifying processing device
CN103011462B (en) Device and method for treating waste residues of circulating make-up water by reutilizing lime softening method of power plant
RU2757113C1 (en) Filter treatment plant for solid communal waste land
RU2187462C1 (en) Underground water purifying apparatus
KR20040002594A (en) Liquid treatment method and apparatus
CN218910103U (en) Chemical precipitation adsorption device for treating high fluoride wastewater
RU2590543C1 (en) Block-modular water treatment station for water supply systems
JP2002205077A (en) Method and apparatus for treating organic sewage
RU110738U1 (en) INSTALLATION FOR DEEP CLEANING OF WASTE WATER FROM IONS OF HEAVY METALS AND ANIONS
CN109179739A (en) A kind of strong brine zero discharge treatment production line
RU2294794C2 (en) Clarified water production process
CN209178124U (en) A kind of strong brine zero discharge treatment production line
RU2281257C2 (en) Method of production of highly demineralized water
CN111635036A (en) Cement industry wastewater zero discharge treatment process
CN204958620U (en) Adopt tubular micro -filtration membrane's phosphorous acid radical effluent disposal system
RU2758698C1 (en) Installation for electrocoagulation treatment of drinking and waste water
CN105621725B (en) Heavy metal-polluted acid waste water treatment system
RU2817552C1 (en) Water supply and drainage system in weaving production
RU2106897C1 (en) Method of and device for cleaning the liquids

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20040118