RU2188168C1 - Способ обработки оборотной воды - Google Patents

Способ обработки оборотной воды Download PDF

Info

Publication number
RU2188168C1
RU2188168C1 RU2001132158/12A RU2001132158A RU2188168C1 RU 2188168 C1 RU2188168 C1 RU 2188168C1 RU 2001132158/12 A RU2001132158/12 A RU 2001132158/12A RU 2001132158 A RU2001132158 A RU 2001132158A RU 2188168 C1 RU2188168 C1 RU 2188168C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
stage
treatment
disinfection
ultra
Prior art date
Application number
RU2001132158/12A
Other languages
English (en)
Inventor
В.В. Гутенев
Original Assignee
Гутенев Владимир Владимирович
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 Гутенев Владимир Владимирович filed Critical Гутенев Владимир Владимирович
Priority to RU2001132158/12A priority Critical patent/RU2188168C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2188168C1 publication Critical patent/RU2188168C1/ru

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/001Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/30Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
    • C02F1/32Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/50Treatment of water, waste water, or sewage by addition or application of a germicide or by oligodynamic treatment
    • C02F1/505Treatment of water, waste water, or sewage by addition or application of a germicide or by oligodynamic treatment by oligodynamic treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/78Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with ozone
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/42Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from bathing facilities, e.g. swimming pools

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)

Abstract

Изобретение относится к многостадийным методам обработки воды с использованием озонирования, ультрафиолетового (УФ) облучения и введения химических реагентов и может быть использовано для обеззараживания оборотной воды плавательных бассейнов. Способ обработки оборотной воды плавательных бассейнов включает первую стадию механической фильтрации, вторую стадию озонирования, третью стадию дезинфекции УФ-облучением и четвертую стадию кондиционирования путем введения ионов меди и серебра из растворов их солей, при этом придерживаются следующей схемы обработки воды, которую ведут в циркуляционном режиме, обеспечивающем полный оборот воды за 8 ч: на первой стадии озон вводят в концентрации 0,5 мг/л, дезинфекцию проводят импульсным УФ-излучением сплошного спектра путем пропускания воды со скоростью 0,2-0,8 м3/ч через реактор, содержащий ксеноновые лампы, преимущественно вырабатывающие УФ-излучение длиной волны 200-400 нм, при частоте 1-1,3 Гц, удельных энергозатратах 2-5 кДж/м3 и плотности потока 2-7 кВт/м2, а затем осуществляют кондиционирование, вводя через каждые 3 ч работы бассейна ионы меди и серебра из расчета их концентрации в объеме бассейна, соответственно равной 0,1 и 0,001 мг/л. Технический результат - расширение арсенала эффективных средств многостадийной обработки оборотной воды и создание надежного и простого в эксплуатации способа обеззараживания оборотной воды плавательных бассейнов, обеспечивающего возможность его использования в условиях повышенного содержания патогенных бактерий, вирусов и грибков. 1 табл.

Description

Изобретение относится к многостадийным методам обработки воды с использованием озонирования, ультрафиолетового (УФ) облучения и введения химических реагентов. Оно может быть использовано, например, для обеззараживания оборотной воды плавательных бассейнов.
Известен способ обеззараживания оборотной воды, в том числе плавательных бассейнов, при помощи полученных электролизом ионов меди и УФ-излучения, вырабатываемого лампой, работающей от высоковольтного (по крайней мере 300 В) источника напряжения, в том числе пульсирующего (US 4752401, 1988).
Другой известный способ санитарной обработки воды плавательных бассейнов предусматривает первоначальное введение диизодецилдиметиламмоний хлорида в сочетании с катионами меди II, а затем - окислителя, в частности озона, и поддержание постоянной концентрации последнего не менее 0,1 мг/л (US 5332511, 1994).
Недостатки этих способов - ограниченные возможности очистки сильно зараженной воды.
Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является известный из GB 2306463, 1997 способ обработки оборотной воды бассейнов, включающий ее механическую фильтрацию и контактирование части оборотной воды (5-50%) с озоном в специальных камерах с последующей ее обработкой УФ-излучением длиной волны 200-300 нм.
Однако этот метод эффективен в отношении не всех встречающихся в воде плавательных бассейнов микроорганизмов, вирусов и грибков.
Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, являлось расширение арсенала эффективных средств многостадийной обработки оборотной воды и создание надежного и простого в эксплуатации способа обеззараживания оборотной воды плавательных бассейнов, обеспечивающего возможность его использования в условиях повышенного содержания патогенных бактерий, вирусов и грибков.
Поставленная задача решается тем, что способ обработки оборотной воды плавательных бассейнов, включающий первую стадию механической фильтрации, вторую стадию озонирования и третью стадию дезинфекции УФ облучением, отличается тем, что включает дополнительную четвертую стадию кондиционирования путем введения ионов меди и серебра из растворов их солей, при этом придерживаются следующей схемы обработки воды, которую ведут в циркуляционном режиме, обеспечивающем полный оборот воды за 8 ч: на первой стадии озон вводят в концентрации 0,5 мг/л, дезинфекцию проводят импульсным УФ-излучением сплошного спектра путем пропускания воды со скоростью 0,2-0,8 м3/ч через реактор, содержащий ксеноновые лампы, преимущественно вырабатывающие УФ-излучение длиной волны 200-400 нм, при частоте 1-1,3 Гц, удельных энергозатратах 2-5 кДж/м3 и плотности потока 2-7 кВт/м2, а затем осуществляют кондиционирование, вводя через каждые 3 ч работы бассейна ионы меди и серебра из расчета их концентрации в объеме бассейна, соответственно равной 0,1 и 0,001 мг/л.
Указанная в формуле изобретения совокупность существенных признаков изобретения обеспечивает получение предусмотренного технического результата.
Привлекательность озона по сравнению с другими окислителями, применяемыми для обработки воды, обусловлена, в первую очередь, его высокими окислительными свойствами и способностью эффективно разрушать различные неорганические и органические соединения, а также патогенные микроорганизмы, в том числе стойкие к действию других окислителей, например хлора. При озонировании воды у нее исчезают неприятный вкус и запах, повышается прозрачность и возрастает содержание растворенного кислорода. Разложение остаточного озона протекает быстро, с выделением кислорода, без образования токсичных соединений.
Однако наряду с перечисленными выше достоинствами метод обработки озоном имеет существенный недостаток - вода может подвергнуться вторичному бактериальному заражению, поскольку уже через два часа после обработки концентрация озона в ней приближается к нулю.
Сочетание озонирования воды, ее УФ обработки и введения ионов меди и серебра по предложенной схеме обеспечивает эффективную очистку и практически полное обеззараживание воды плавательных бассейнов.
В результате предварительного введения в воду озона и последующего ее облучения ультрафиолетом образуются свободные радикалы, которые, в свою очередь, являются более мощными окислителями:
О3+hν(~254 нм)-->O2+О(1D)
O(1D)+Н2O-->{2OН}
Таким образом, совместная обработка воды озоном и ультрафиолетом на несколько порядков (по сравнению с использованием только озона или только ультрафиолета) увеличивает скорость реакции окисления и разложения органических примесей, бактерий, вирусов и грибков. Эффект еще заметнее в присутствии ионов меди и серебра.
Синергетический эффект при использовании предложенного многостадийного метода обеззараживания воды связан также с тем, что в сильно окисленной среде возникают условия для перехода Ag+ в Аg2+. Образовавшиеся катионы Ag2+, обладая повышенной индивидуальной окислительной способностью, характеризуются и повышенными (по сравнению с (Ag+) бактерицидными свойствами. При этом даже после обратного перехода Аg2+ в более стабильное состояние (Аg+), устойчивость обработанной воды ко вторичному бактериальному загрязнению сохраняется.
Использование импульсных ксеноновых ламп сплошного спектра, предпочтительно излучающих в области 200-400 нм ультрафиолетового спектра, включающей "бактерицидный" участок и участок, соответствующий условиям деструкции органических соединений, позволяет получить высокий обеззараживающий и очищающий эффект, снижает время обработки и обеспечивает экологическую чистоту, поскольку замена ртутных ламп на ксеноновые исключает возможность заражения воды ртутью при разрушении лампы.
Предложенные параметры процесса и концентрации реагентов являются оптимальными для данной схемы обработки воды.
Ниже приведены примеры осуществления предложенного способа.
Пример 1.
Проводили обработку воды бассейна объемом 330 м3 в циркуляционном режиме, обеспечивающем полный оборот воды за 8 ч (т.е. 45 м3/ч) в соответствии со СанПиН 2.1.2.568-96.
Комплект оборудования для обработки воды включал:
- песчаные фильтры с общей площадью фильтрации 4,5 м2;
- барботажные камеры для смешения озона с очищаемой водой суммарным объемом 9 м3;
- озонаторы, обеспечивающие выработку 150 г О3 в ч и систему подготовки воздуха для них;
- нейтрализатор непрореагировавшего в воде озона;
- установки УФ дезинфекции производительностью 5 м3/ч, содержащие погружные блоки импульсных ксеноновых ламп сплошного спектра, преимущественно излучающих в диапазоне 200-400 нм при частоте импульсов 1 Гц, плотности потока 4 кВт/см2 и удельных энергозатратах 4 кДж/м3 воды;
- смесительную емкость для приготовления раствора солей меди и серебра на 50 л;
- дозатор для подачи раствора солей меди и серебра;
- насосы подающие и перекачивающие;
- комплект трубопроводов и запорно-регулирующей аппаратуры;
- полуавтоматическую систему управления с необходимыми блокировками и центральным пультом управления.
Отбираемая из бассейна вода имела следующие показатели: рН 7,0, содержание взвешенных веществ 2,75 мг/л, мутность 3,8 мг/л, цветность 30 град, щелочность 0,65 мг-экв/л, окисляемость перманганатная 7,5 мг/л О3, коли-индекс 4. Воду пропускали через песчаные фильтры, затем ее направляли в камеру смешения с озоном до достижения концентрации озона 0,5 мг/л. Потом воду со скоростью 0,5 м3/ч подавали в установку УФ обработки, содержащую блоки импульсных ксеноновых ламп. Температура на выходе из установки 30oС. Каждые 3 ч циркуляции в поток воды из смесительной емкости при помощи дозатора подавали концентрированный раствор CuSO45H2O и АgNО3 до достижения в оборотной воде концентрации Си2+ и Аg+, соответственно равной 0,1 и 0,001 мг/л. Растворение солей осуществляли при температуре 30oС до концентрации Сu2+ и Аg+, соответственно равной 5 и 0,05 г/л.
Направляемая в бассейн после всех стадий обработки вода имела следующие основные показатели: рН 7,4, содержание взвешенных веществ 0,4 мг/л, мутность <0,2 мг/л, цветность 8 град, щелочность 0,3 мг-экв/л, окисляемость перманганатная 1,3 мг/л O2, колиформные бактерии не обнаружены.
Пример 2.
Для изучения возможности использования предложенного метода в условиях повышенной концентрации бактерий, вирусов и грибков из бассейна брали пробу воды объемом 10 л и искусственно ее поочередно заражали бактериями, вирусами и грибками, указанными в таблице. Обработку воды вели на лабораторной установке, имитирующей реальную, описанную в примере 1.
Для фильтрации использовали колонку с кварцевым песком, озонирование вели до концентрации озона 0,5 мг/л. Для УФ облучения использовали камеру, по оси которой располагали импульсную ксеноновую лампу с частотой импульсов 1,3 Гц при удельных энергозатратах 5 кДж/м3 и плотности потока 7 кВт/м2. Скорость потока воды через камеру составляла 0,8 м3/ч. Камеру врезали в линию подачи озонированной воды. Далее в линию обрабатываемой воды был включен дозатор для подачи раствора солей меди и серебра, который вводили каждые 3 ч до достижения в воде концентрации ионов Си2+ и Аg+, соответственно равной 0,1 и 0,001 мг/л. Раствор, содержащий CuSO45H2O и АgNО3, получали путем растворения указанных солей в воде при температуре 35oС. Концентрация ионов меди и серебра в этом растворе в 1000 раз превосходила требуемую для обработки воды. В таблице показано содержание примесей в воде до и после обработки в соответствии с предложенным способом, а также результаты сравнительных опытов, проведенных без завершающей обработки ионами меди и серебра.
Проведенные испытания показали, что предложенный способ позволяет полностью обеззараживать воду от бактерий, вирусов и грибков. Полученная вода соответствует гигиеническим требованиям, предъявляемым к качеству воды СанПиН 2.1.2.568-96. Преимуществом также является то, что обработка импульсными ксеноновыми лампами обеспечивает подогрев воды бассейна.
Таким образом, предложенный способ расширяет арсенал эффективных, надежных в эксплуатации средств многостадийной обработки оборотной воды плавательных бассейнов, в том числе в условиях повышенного содержания патогенных микроорганизмов и вирусов.

Claims (1)

  1. Способ обработки оборотной воды плавательных бассейнов, включающий первую стадию механической фильтрации, вторую стадию озонирования и третью стадию дезинфекции УФ-облучением, отличающийся тем, что включает дополнительную четвертую стадию кондиционирования путем введения ионов меди и серебра из растворов их солей, при этом придерживаются следующей схемы обработки воды, которую ведут в циркуляционном режиме, обеспечивающем полный оборот воды за 8 ч: на первой стадии озон вводят в концентрации 0,5 мг/л, дезинфекцию проводят импульсным УФ-излучением сплошного спектра путем пропускания воды со скоростью 0,2-0,8 м3/ч через реактор, содержащий ксеноновые лампы, преимущественно вырабатывающие УФ-излучение длиной волны 200-400 нм, при частоте 1-1,3 Гц, удельных энергозатратах 2-5 кДж/м3 и плотности потока 2-7 кВт/м2, а затем осуществляют кондиционирование, вводя через каждые 3 ч работы бассейна ионы меди и серебра из расчета их концентрации в объеме бассейна, соответственно равной 0,1 и 0,001 мг/л.
RU2001132158/12A 2001-11-29 2001-11-29 Способ обработки оборотной воды RU2188168C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001132158/12A RU2188168C1 (ru) 2001-11-29 2001-11-29 Способ обработки оборотной воды

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001132158/12A RU2188168C1 (ru) 2001-11-29 2001-11-29 Способ обработки оборотной воды

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2188168C1 true RU2188168C1 (ru) 2002-08-27

Family

ID=20254497

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001132158/12A RU2188168C1 (ru) 2001-11-29 2001-11-29 Способ обработки оборотной воды

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2188168C1 (ru)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6991735B2 (en) Free radical generator and method
US4959142A (en) Water treating apparatus
US7108781B2 (en) Enhanced air and water purification using continuous breakpoint halogenation with free oxygen radicals
US8721899B2 (en) Method and apparatus for the continous production of low concentrations of chlorine dioxide from low concentrations of aqueous chlorite
US20090223904A1 (en) Device and Method for Purifying a Liquid
TW200922884A (en) Ultraviolet light activated oxidation process for the reduction of organic carbon in semiconductor process water
WO2013155283A1 (en) Reactor for water treatment and method thereof
Shriram et al. Ozonation of textile dyeing wastewater-a review
ITRM20100372A1 (it) Metodo per la preparazione e uso di biocidi arricchiti in radicali attivi prima dell&#39;uso.
RU2188168C1 (ru) Способ обработки оборотной воды
US20110284469A1 (en) Device and Method for Purifying a Liquid
RU2182127C1 (ru) Способ обеззараживания оборотной воды плавательных бассейнов
JPH03165889A (ja) 残留殺菌剤の除去方法
KR100207095B1 (ko) 오존과 자외선 상승작용을 갖는 정수처리시스템
RU2220115C1 (ru) Способ получения питьевой воды
RU2348585C1 (ru) Способ очистки воды от органических веществ
RU2188166C1 (ru) Способ обеззараживания оборотной воды плавательного бассейна
JP2000263049A (ja) 畜舎排水の浄化処理法及びその装置
JP2007160241A (ja) 次亜ハロゲン酸の分解方法
RU2188169C1 (ru) Способ получения питьевой воды
RU2471722C2 (ru) Устройство для очистки и обеззараживания водных сред
JP2001054788A (ja) 急速殺菌活水化方法及びその装置
RU2188170C1 (ru) Способ обеззараживания питьевой воды
KR20220137817A (ko) 연속 다단 폐수 처리시스템
RU163043U1 (ru) Компактная модульная установка по очистке питьевой воды

Legal Events

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

Effective date: 20031130