RU2313496C1 - Method of the mining and underground waters purification from iron and the installation for its realization - Google Patents

Method of the mining and underground waters purification from iron and the installation for its realization Download PDF

Info

Publication number
RU2313496C1
RU2313496C1 RU2006111910/15A RU2006111910A RU2313496C1 RU 2313496 C1 RU2313496 C1 RU 2313496C1 RU 2006111910/15 A RU2006111910/15 A RU 2006111910/15A RU 2006111910 A RU2006111910 A RU 2006111910A RU 2313496 C1 RU2313496 C1 RU 2313496C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
iron
aeration
mining
water
purification
Prior art date
Application number
RU2006111910/15A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
н Михаил Аракелович Айрапеть (RU)
Михаил Аракелович Айрапетьян
Николай Дмитриевич Дзис (RU)
Николай Дмитриевич Дзис
Тать на Алексеевна Дзис (RU)
Татьяна Алексеевна Дзис
Борис Павлович Пищиков (RU)
Борис Павлович Пищиков
Валентина Ивановна Синеока (RU)
Валентина Ивановна Синеокая
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ГЕОС"
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 Общество с ограниченной ответственностью "ГЕОС" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ГЕОС"
Priority to RU2006111910/15A priority Critical patent/RU2313496C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2313496C1 publication Critical patent/RU2313496C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)

Abstract

FIELD: mining industry; other industries; methods and the devices for purification of the mining and underground waters from iron.
SUBSTANCE: the invention may be used at the industrial stations for purification of the mining and the natural waters characterized by the high concentration of iron (up to 150-250 and above mg/dm) and pH> 6. The method of purification of the mining and underground waters from iron provides for their aeration by the redundant concerning the stoichiometric ratio of the reacting ingredients by amount of the air and after- oxidation of the iron up to trivalent in the suspended layer of the deposit. At that the aeration is conducted in the turbulent and laminar streams of the source water by the moving stream of the ascending air in the autocatalytic mode at the expense of formation of the catalytic suspension of the trivalent iron hydroxide. The multistage aeration is conducted with alternation of the aeration zones with the zones of coagulation and sedimentation of the formed deposition, and the process of the coagulation and sedimentation is conducted without feeding of the air. The installation for purification of the mining and underground waters from iron contains the tubular aerators and the horizontal settling tank supplied with the vertical wall with the clearance at the bottom and the tubular aerators which are integrated in the systems raised a little over the bottom and laid at an angle in direction to the device used for the water discharge from them. The technical result of the invention is the raised productivity and effectiveness of iron removal from the mining and underground waters having the high concentration of iron.
EFFECT: the invention ensures the raised productivity and effectiveness of iron removal from the mining and underground waters having the high concentration of iron.
2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к очистке шахтных и подземных вод от железа и может быть использовано на промышленных станциях по очистке шахтных и природных вод, характеризующихся высоким содержанием (до 150-250 и выше мг/дм3) железа и рН>6. При этом производительность станций по очистке воды может достигать 800-1000 м3/час и выше.The invention relates to the purification of mine and groundwater from iron and can be used at industrial stations for the treatment of mine and natural waters, characterized by a high content (up to 150-250 and higher mg / dm 3 ) of iron and pH> 6. At the same time, the productivity of water treatment plants can reach 800-1000 m 3 / h and above.

Известен способ очистки подземных вод от железа (патент №2181110, МПК C02F 1/64, РФ, 2000 г.), включающий аэрирование эжектированием воздуха потоком воды при последующем диспергировании на распределительной трубной решетке при его разрыве в сборной емкости, разделенной горизонтальными перфорированными полками на секции, и окислении во взвешенном слое осадка, активированного гидроокисью железа, нарабатываемой в струйном турбулентном потоке в коаксиальном зазоре вдоль продольных образующих, цилиндрических с проточками пористых поверхностей элементов пространственно-глобулярной структуры генератора, осветлении при коагулировании и седиментации в контактном резервуаре при гидродинамическом сжатии диффузного слоя и воздействии электростатического заряда, наведенного под действием дзета-потенциалов в коаксиальном зазоре, ламинарного потока между пористыми цилиндрическими поверхностями элементов пространственно-глобулярной структуры разделителя и регенерации пористых поверхностей элементов нагретым сжатым воздухом и промывками чистой водой, Однако разделение при одновременной наработке гидроокиси железа и тангенциальной фильтрации в турбулентном импульсном потоке в узком зазоре может сопровождаться кальмотацией частиц окиси железа на пористых поверхностях элементов при возможном их проскоке и характерном размере меньше диаметра пор последних, что в дальнейшем может привести к быстрому нарастанию окиси железа, сужению проходного сечения в коаксиальном зазоре и, как следствие, к снижению расходных характеристик, а значит, необходимости проведения дополнительной регенерации элементов из полимера пространственно-глобулярной структуры с помощью химических реагентов, т.е. дополнительным эксплуатационным расходам. Кроме того, одновременное воздействие всех факторов, обусловленное свойствами химически активных радикалов (ионный обмен, поверхностный заряд) с учетом гидродинамики и массообмена через пористую перегородку, в ограниченном пространстве - в коаксиальном зазоре требует дополнительных мероприятий по контролю выходных параметров (давления, расхода, концентрации), что также приводит к дополнительным затратам.A known method of purification of groundwater from iron (patent No. 2181110, IPC C02F 1/64, RF, 2000), including aeration by ejection of air by a stream of water during subsequent dispersion on a distribution tube sheet when it ruptures in a collection tank divided by horizontal perforated shelves into section, and oxidation in a suspended layer of a precipitate activated by iron hydroxide produced in a jet turbulent flow in a coaxial gap along the longitudinal generatrices, with cylindrical grooves of porous ele of the spatially globular structure of the generator, clarification during coagulation and sedimentation in the contact reservoir during hydrodynamic compression of the diffuse layer and the action of an electrostatic charge induced by zeta potentials in the coaxial gap, laminar flow between the porous cylindrical surfaces of the elements of the spatially globular structure of the separator and regeneration of porous surfaces of elements with heated compressed air and rinsing with clean water, however, separation at the same the accumulated production of iron hydroxide and tangential filtration in a turbulent pulsed flow in a narrow gap can be accompanied by the calcination of particles of iron oxide on the porous surfaces of the elements with a possible breakthrough and a characteristic size less than the pore diameter of the latter, which can subsequently lead to a rapid increase in iron oxide, narrowing the passage section in the coaxial gap and, as a consequence, to a decrease in flow characteristics, and therefore, the need for additional regeneration of elements from the polymer spatial-globular structure using chemicals, i.e. additional operating costs. In addition, the simultaneous effect of all factors due to the properties of chemically active radicals (ion exchange, surface charge), taking into account hydrodynamics and mass transfer through a porous partition, in a limited space - in a coaxial gap requires additional measures to control the output parameters (pressure, flow, concentration) , which also leads to additional costs.

Известен способ очистки подземных вод от железа (патент №2259958, МПК C02F 1/64, РФ, 2005 г.), принятый за прототип, включающий аэрирование эжектированием воздуха потоком воды при последующем диспергировании на распределительной трубной решетке при его разрыве в сборной емкости, разделенной горизонтальными перфорированными полками на секции, и окислении во взвешенном слое осадка, активированного гидроокисью железа, нарабатываемой в струйном турбулентном потоке в коаксиальном зазоре вдоль продольных образующих, цилиндрических с проточками пористых поверхностей элементов пространственно-глобулярной структуры генератора, осветлении при коагулировании и седиментации в контактном резервуаре при гидродинамическом сжатии диффузного слоя и воздействии электростатического заряда, наведенного под действием дзета-потенциалов в коаксиальном зазоре, ламинарного потока между пористыми цилиндрическими поверхностями элементов пространственно-глобулярной структуры разделителя и регенерации пористых поверхностей элементов нагретым сжатым воздухом и промывками чистой водой. К недостаткам способа можно отнести невозможность использования на промышленных станциях с высокой производительностью, дороговизна, невозможность использования при высоком содержании железа в воде, сложность технологии очистки, недостаточные седиментационные характеристики получаемого осадка.A known method of purification of groundwater from iron (patent No. 2259958, IPC C02F 1/64, RF, 2005), adopted as a prototype, including aeration by ejection of air by a stream of water during subsequent dispersion on a distribution tube sheet when it breaks in a collecting tank, divided horizontal perforated shelves on the section, and oxidation in the suspended layer of the precipitate activated by iron hydroxide produced in a jet turbulent flow in a coaxial gap along the longitudinal generatrices with cylindrical porous grooves surfaces of the elements of the spatially globular structure of the generator, clarification during coagulation and sedimentation in the contact reservoir during hydrodynamic compression of the diffuse layer and the electrostatic charge induced by the zeta potentials in the coaxial gap, the laminar flow between the porous cylindrical surfaces of the elements of the spatially globular separator structure and regeneration of porous surfaces of elements with heated compressed air and flushing with clean water. The disadvantages of the method include the inability to use at industrial stations with high productivity, high cost, the inability to use at a high iron content in water, the complexity of the purification technology, insufficient sedimentation characteristics of the resulting precipitate.

Известно устройство для очистки подземных вод от железа (патент №2145576, МПК C02F 1/64, РФ,2000 г.), содержащий систему аэрации, напорный контактный фильтр с зернистой загрузкой, систему обеззараживания, резервуар чистой воды, фильтр с каталитической загрузкой, представляющей собой природные оксиды марганца, суммарный состав которых составляет 8-26 мас.%. Напорный контактный фильтр в качестве зернистой загрузки содержит активный относительно ионов железа силицированный кальцит, а система обеззараживания содержит сорбционные фильтры с нанесенным на поверхность зерен серебром. На входе установки установлены механический префильтр и клапан регулирования давления. К недостаткам устройства можно отнести его ограниченные функциональные возможности, т.е. невозможность использования устройства на промышленных станциях с высокой производительностью.A device is known for purifying groundwater from iron (patent No. 2145576, IPC C02F 1/64, RF, 2000), comprising an aeration system, a pressure contact filter with a granular charge, a disinfection system, a clean water tank, a catalytic load filter, representing natural manganese oxides, the total composition of which is 8-26 wt.%. The pressure contact filter as a granular charge contains silicified calcite, which is active relative to iron ions, and the disinfection system contains sorption filters with silver deposited on the grain surface. At the inlet of the installation, a mechanical prefilter and a pressure control valve are installed. The disadvantages of the device include its limited functionality, i.e. the inability to use the device at industrial stations with high performance.

Известно устройство (СНиП 2.04.02-84, НИИ КВЛВ АКХ им. Памфилова), состоящее из одного коллектора и трубчатых аэраторов, расстояние между аэраторами до 1,0 м, укладываются на подставках на высоте 0,1 м от дна в камерах перегородчатого типа. Недостатком данного устройства является очень маленькая производительность. Поток воды пролетает этот коридор в считанные секунды. При этом можно организовать только разовое насыщение исходной воды кислородом воздуха, при высоких концентрациях железа в исходной воде кислород тут же будет израсходован на реакцию, а далее реакция прекратится, снижение содержания железа в воде при таком способе (описанном в литературе) 10 мг/куб.дм. К недостаткам устройства можно отнести его ограниченные функциональные возможности, невозможность использования устройства на промышленных станциях для вод с высоким содержанием железа (от 100 до 250 мг/дм3 и выше).A device is known (SNiP 2.04.02-84, NII KVLV AKH named after Pamfilov), consisting of one collector and tubular aerators, the distance between the aerators is up to 1.0 m, placed on supports at a height of 0.1 m from the bottom in cloisonne type chambers . The disadvantage of this device is its very small performance. A stream of water flies through this corridor in a matter of seconds. In this case, it is possible to organize only one-time saturation of the source water with atmospheric oxygen, at high concentrations of iron in the source water, oxygen will immediately be consumed for the reaction, and then the reaction will stop, the iron content in the water will decrease by this method (described in the literature) 10 mg / cu. dm. The disadvantages of the device include its limited functionality, the inability to use the device at industrial stations for waters with a high iron content (from 100 to 250 mg / dm 3 and higher).

Известно устройство, взятое за прототип (патент RU 2262489, C02F3/30, 20.10.2005), состоящее из модулей, собранных из пневматических и пористых аэраторов, установленных в придонной части участка дна аэротенка, с возможностью образования в нем широкой полосы аэрации. К недостаткам устройства можно отнести узкую функциональную направленность (ведение процессов нитрификации и денитрификации). Данное устройство не может быть применено для предлагаемого способа очистки.A device is known, taken as a prototype (patent RU 2262489, C02F3 / 30, 20.10.2005), consisting of modules assembled from pneumatic and porous aerators installed in the bottom part of the bottom section of the aeration tank, with the possibility of formation of a wide aeration band in it. The disadvantages of the device include a narrow functional orientation (conducting processes of nitrification and denitrification). This device cannot be used for the proposed cleaning method.

Изобретение направлено на повышение эффективности обезжелезивания шахтных и подземных вод с высоким содержанием железа за счет того, что очистка шахтных и подземных вод от железа заключается в их аэрировании и доокислении железа до трехвалентного во взвешенном слое осадка, причем аэрирование проводят избыточным по отношению к стехиометрическому соотношению реагирующих компонентов количеством воздуха, в турбулентном и ламинарном потоках исходной воды восходящими струями воздуха в автокаталитическом режиме, за счет образования каталитической взвеси гидроокиси трехвалентного железа, причем аэрирование проводят многоступенчато, с чередованием зон аэрации с зонами коагуляции и седиментации образующегося осадка, а процесс коагуляции и седиментации проводится без подачи воздуха, а установка для очистки шахтных и подземных вод от железа содержит аэраторы, выполненные трубчатыми, и дополнительно снабжена горизонтальным отстойником, содержащим вертикальную стенку с зазором у днища и трубчатые аэраторы, которые объединены в системы, приподнятые над днищем и уложенные под уклоном в сторону устройства для сброса из них воды.The invention is aimed at increasing the efficiency of iron removal of mine and groundwater with a high iron content due to the fact that the cleaning of mine and groundwater from iron consists in aeration and oxidation of iron to ferric in the suspended sediment layer, and aeration is carried out in excess with respect to the stoichiometric ratio of reacting components by the amount of air in the turbulent and laminar flows of the source water by ascending air jets in the autocatalytic mode, due to the formation of kata itic suspension of ferric hydroxide, moreover, aeration is carried out in several stages, alternating aeration zones with coagulation and sedimentation zones of the precipitate formed, and the coagulation and sedimentation process is carried out without air supply, and the installation for cleaning mine and groundwater from iron contains tubular aerators, and additionally equipped with a horizontal sump containing a vertical wall with a gap at the bottom and tubular aerators, which are combined into systems raised above the bottom and laid od sloping towards the discharge device including water.

На фиг.1 представлена технологическая схема очистки шахтных и подземных вод в планеFigure 1 presents the technological scheme of treatment of mine and groundwater in plan

На фиг.2 представлена технологическая схема очистки шахтных и подземных вод в разрезеFigure 2 presents the technological scheme of treatment of mine and groundwater in the context

На фиг.3 - система трубчатых аэраторов.Figure 3 is a system of tubular aerators.

На фиг.4 - разрез по В-В.Figure 4 is a section along BB.

На фиг 5 - разрез по А-А.In Fig.5 is a section along aa.

Установка для очистки содержит приемную камеру 1 для гашения напора, камеру аэрации 2, горизонтальный отстойник 3, в котором установлена вертикальная стенка 4 с зазором у днища 5 горизонтального отстойника 3. В приемной камере 1 и камере аэрации 2 установлены по одной системе трубчатых аэраторов 6. В горизонтальном отстойнике 3 установлены две системы трубчатых аэраторов 6, причем первая система расположена перед вертикальной стенкой 4, а вторая - за стенкой 4. Системы трубчатых аэраторов 6 в горизонтальном отстойнике 3 для свободного сползания ранее образованного осадка приподняты над днищем 5 горизонтального отстойника 3 и закреплены. Системы трубчатых аэраторов 6 состоят из магистрального трубопровода 7, распределительных трубопроводов 8 и трубчатых перфорированных аэраторов 9. Система трубчатых аэраторов 6 уложена под уклоном в сторону устройства 10 для сброса из них воды, снабженного вентилем 11.The cleaning installation comprises a receiving chamber 1 for damping the pressure, an aeration chamber 2, a horizontal settler 3, in which a vertical wall 4 is installed with a gap at the bottom 5 of the horizontal settler 3. In the receiving chamber 1 and the aeration chamber 2, one system of tubular aerators 6 is installed. In the horizontal sump 3, two systems of tubular aerators 6 are installed, the first system being located in front of the vertical wall 4, and the second behind the wall 4. Systems of tubular aerators 6 in the horizontal sump 3 for free sliding p The formed sediment is raised above the bottom 5 of the horizontal settler 3 and fixed. The system of tubular aerators 6 consists of a main pipeline 7, distribution pipelines 8 and tubular perforated aerators 9. The system of tubular aerators 6 is laid down to the side of the device 10 for discharging water from them, equipped with a valve 11.

Конструктивные размеры систем трубчатых аэраторов 6 определяются необходимой длительностью обработки воды и зависят от расхода исходной воды. Количество трубчатых перфорированных аэраторов 9 в системах 6 зависит от содержания железа (11) в исходной воде.The structural dimensions of the tubular aerator systems 6 are determined by the required duration of water treatment and depend on the flow rate of the source water. The number of tubular perforated aerators 9 in systems 6 depends on the iron content (11) in the source water.

Воздух подается от турбовоздуходувки 12 сетями трубопроводов (не обозначены), снабженных задвижками и манометрами для контроля давления подаваемого воздуха в каждой системе трубчатых аэраторов 6.Air is supplied from the turbo-blower by 12 piping networks (not indicated) equipped with valves and manometers to control the pressure of the supplied air in each system of tubular aerators 6.

Вода из подземных источников по скважинам подается в приемную камеру 1 для гашения напора и первичной подачи воздуха, далее самотечно вода поступает в камеру аэрации 2 для дополнительной аэрации с постоянным поддержанием содержания растворимого кислорода в воде, расходующегося на реакцию окисления, на уровне его растворимости. Растворимость кислорода в воде и скорость реакции окисления зависят от температуры воды. Подача воздуха корректируется в соответствии с температурой воды.Water from underground sources is supplied through wells to a receiving chamber 1 for quenching the pressure and primary air supply, then water flows naturally to aeration chamber 2 for additional aeration with constant maintenance of the content of soluble oxygen in the water spent on the oxidation reaction at the level of its solubility. The solubility of oxygen in water and the rate of the oxidation reaction depend on the temperature of the water. The air supply is adjusted according to the temperature of the water.

Саэрированная вода со взвешенным слоем образовавшегося осадка самотечно направляется в горизонтальный отстойник 3. Со снижением скорости воды при входе в горизонтальный отстойник 3 избыток осадка осаждается на днище 5 горизонтального отстойника 3, а вода со взвешенным слоем осадка попадает в зону следующей системы трубчатых аэраторов 6 для дополнительной аэрации с постоянным поддержанием содержания растворимого кислорода в воде, расходующегося на реакцию окисления, на уровне его растворимости, что обеспечивает ведение реакции окисления в автокаталитическом режиме. Далее направление движения воды в горизонтальном отстойнике 3 приобретает вертикальную составляющую, вода с накопленным взвешенным слоем осадка ныряет вниз под вертикальную стенку 4 и через зазор у днища 5 поднимается вверх. При этом происходит расслоение воды, скоагулированный осадок остается на дне, а вверх поднимается очищенная вода.Saerirovanny water with a suspended layer of sediment formed is automatically directed to the horizontal settler 3. With a decrease in water velocity at the entrance to the horizontal settler 3, excess sediment settles on the bottom 5 of the horizontal settler 3, and water with a suspended sediment layer falls into the zone of the next system of tubular aerators 6 aeration with constant maintenance of the content of soluble oxygen in water, spent on the oxidation reaction, at the level of its solubility, which ensures the conduct of the reaction is oxidized I autocatalytic mode. Further, the direction of water movement in the horizontal sump 3 acquires a vertical component, water with an accumulated suspended sediment layer dives down under the vertical wall 4 and rises up through the gap at the bottom 5. In this case, water stratification occurs, the coagulated sediment remains at the bottom, and purified water rises upward.

При содержании в воде закисного железа до ста мг/куб.дм процесс завершен.When the content of ferrous iron in the water is up to one hundred mg / cubic dm, the process is completed.

При более высоких содержаниях в воде закисного железа аэрацию проводят многоступенчато. Вода проходит еще через одну или более систем трубчатых аэраторов 6, расположенных по ходу ее движения. Давление воздуха в последующих системах трубчатых аэраторов 6 снижено для того, чтобы не разбивались ранее образованные флоккулы осадка, расход воздуха корректируется количеством и диаметром отверстий в перфорированных трубчатых аэраторах 9.At higher contents of ferrous iron in water, aeration is carried out in stages. Water passes through one or more systems of tubular aerators 6 located along its course. The air pressure in the subsequent systems of tubular aerators 6 is reduced so that the previously formed sediment flocs do not break, the air flow rate is adjusted by the number and diameter of the holes in the perforated tubular aerators 9.

Для обезжелезивания воды вводится окисление железа (II) до трехвалентного состояния кислородом воздуха с принудительной аэрацией избыточным по отношению к стехиометрическому соотношению реагирующих компонентов количеством воздуха и последующей коагуляцией и седиментацией в форме нерастворимых соединений железа (III).To deironize water, iron (II) is introduced to a trivalent state with atmospheric oxygen with forced aeration, with an excess of air relative to the stoichiometric ratio of the reacting components, followed by coagulation and sedimentation in the form of insoluble iron (III) compounds.

Процесс окисления кислородом воздуха железа (II) до железа (III) в водных растворах характеризуется невысокой скоростью, что связано с высокой энергией активации процесса - 26 кдж/моль - и невысокой растворимостью кислорода в воде при нормальных условиях.The process of oxygen oxidation of iron (II) to iron (III) in aqueous solutions is characterized by a low speed, which is associated with a high activation energy of the process — 26 kJ / mol — and a low solubility of oxygen in water under normal conditions.

В связи с этим предлагается многоступенчатая схема с чередованием зон пневматической мелкопузырчатой аэрации с зонами коагуляции и седиментации образовавшегося в процессе реакции осадка. Подача воздуха в очищаемую воду осуществляется системами трубчатых аэраторов 6 по ходу движения воды одновременно в несколько зон до насыщения, содержание растворенного кислорода в обрабатываемой воде в зоне реакции (зоне аэрации) постоянно поддерживается равным растворимости последнего в воде, что смещает равновесие реакции вправо и способствует ускорению реакции окисления. При этом накапливающаяся в исходной воде в процессе окисления гидроокись железа (III) одновременно является катализатором данной реакции. Реакция проводится в автокаталитическом режиме, образующаяся гидроокись в зоне реакции поддерживается во взвешенном состоянии восходящими струями воздуха.In this regard, a multistage scheme with alternating zones of pneumatic fine-bubble aeration with zones of coagulation and sedimentation of the precipitate formed during the reaction is proposed. Air is supplied to the purified water by means of tubular aerator systems 6 along the water simultaneously in several zones until saturation, the dissolved oxygen content in the treated water in the reaction zone (aeration zone) is constantly maintained equal to the solubility of the latter in water, which shifts the reaction equilibrium to the right and accelerates oxidation reactions. In this case, iron (III) hydroxide accumulated in the source water during oxidation is simultaneously a catalyst for this reaction. The reaction is carried out in autocatalytic mode, the resulting hydroxide in the reaction zone is maintained in suspension by ascending air jets.

При окислении кислородом воздуха природной воды в процессе гидролиза гидрокарбоната железа образуется значительное количество свободной углекислоты, содержащейся главным образом в газовой фазе. В начальной стадии коагуляции образующейся гидроокиси железа (III) при развитой поверхности твердой и газовой фаз происходит интенсивная адсорбция мельчайших пузырьков углекислоты на поверхность микрохлопьев коагулированной взвеси. В результате образуется осадок рыхлой структуры.When air oxygen oxidizes natural water during the hydrolysis of iron bicarbonate, a significant amount of free carbon dioxide is formed, which is mainly contained in the gas phase. In the initial stage of coagulation of the resulting iron (III) hydroxide with a developed surface of solid and gas phases, intense adsorption of tiny carbon dioxide bubbles on the surface of microflakes of coagulated suspension occurs. As a result, a precipitate of a loose structure is formed.

Введение диспергированного воздуха в период гидролиза гидрокарбоната железа и образования микрохлопьев обеспечивает своевременное удаление углекислоты из сферы образования микрохлопьев, что значительно интенсифицирует процесс коагуляции. Этим же достигается повышение рН среды на 0,4-0,5 ед., что также приводит к ускорению реакции окисления железа (II)The introduction of dispersed air during the hydrolysis of iron bicarbonate and the formation of microflakes provides timely removal of carbon dioxide from the sphere of formation of microflakes, which significantly intensifies the coagulation process. The same is achieved by increasing the pH of the medium by 0.4-0.5 units, which also leads to an acceleration of the oxidation reaction of iron (II)

Зоны аэрации и зоны седиментации получаемой гидроокиси железа (III) чередуютсяAeration zones and sedimentation zones of the resulting iron (III) hydroxide alternate

В первой зоне аэрации поток обрабатываемой воды турбулентный, что создается установкой в горизонтальном отстойнике 3 вертикальной стены 4 с зазором у днища 5. Вода после обработки в первой зоне аэрации ныряет вниз, затем поднимается, при этом избыток наработанной взвеси гидроокиси хорошо отделяется от основного потока воды.In the first aeration zone, the flow of treated water is turbulent, which is created by installing a vertical wall 4 in the horizontal sump 3 with a gap at the bottom 5. Water after treatment in the first aeration zone dives down, then rises, while the excess accumulated suspension of hydroxide is well separated from the main water stream .

При входе воды в последующие зоны аэрации процесс повторяется в ламинарном потоке обрабатываемой воды. Нарабатываемая взвесь также поддерживается в зоне реакции восходящими струями воздуха. При этом скорость воздушных потоков на этом этапе несколько снижена, чтобы образовавшиеся ранее флоккулы осадка не разбивались.When water enters the subsequent aeration zones, the process is repeated in the laminar flow of the treated water. The accumulated suspension is also supported in the reaction zone by ascending air jets. At the same time, the speed of air flows at this stage is somewhat reduced so that the sedimentary floccules formed earlier do not break.

Образующийся осадок при данном режиме обработки воды обладает высокими седиментационными характеристиками, не требует обязательного применения фильтров. Осаждение 80% осадка завершается в течение 2-х часов. Полное осветление воды завершается в течение суток.The precipitate formed in this mode of water treatment has high sedimentation characteristics, does not require the use of filters. Precipitation of 80% of the precipitate is completed within 2 hours. Full clarification of water is completed within a day.

Claims (2)

1. Способ очистки шахтных и подземных вод от железа, заключающийся в их аэрировании и доокислении железа до трехвалентного во взвешенном слое осадка, отличающийся тем, что аэрирование проводят избыточным по отношению к стехиометрическому соотношению реагирующих компонентов количеством воздуха в турбулентном и ламинарном потоках исходной воды восходящими струями воздуха в автокаталитическом режиме за счет образования каталитической взвеси гидроокиси трехвалентного железа, причем аэрирование проводят многоступенчато с чередованием зон аэрации с зонами коагуляции и седиментации образующегося осадка, а процесс коагуляции и седиментации проводят без подачи воздуха.1. The method of purification of mine and groundwater from iron, which consists in their aeration and oxidation of iron to trivalent in the suspended sediment layer, characterized in that the aeration is carried out with ascending jets in excess of the stoichiometric ratio of the reacting components in the turbulent and laminar flows of the source water. air in autocatalytic mode due to the formation of a catalytic suspension of ferric hydroxide, and aeration is carried out in stages with alternation aeration zones with zones of coagulation and sedimentation of the precipitate formed, and the process of coagulation and sedimentation is carried out without air supply. 2. Установка для очистки шахтных и подземных вод от железа, содержащая аэраторы, отличающаяся тем, что аэраторы выполнены трубчатыми, а установка дополнительно снабжена горизонтальным отстойником, содержащим вертикальную стенку с зазором у днища и трубчатые аэраторы, которые объединены в системы, приподнятые над днищем и уложенные под уклоном в сторону устройства для сброса из них воды.2. Installation for cleaning mine and groundwater from iron, containing aerators, characterized in that the aerators are made tubular, and the installation is additionally equipped with a horizontal sump containing a vertical wall with a gap at the bottom and tubular aerators, which are combined into systems raised above the bottom and laid down on a slope towards the device to discharge water from them.
RU2006111910/15A 2006-04-10 2006-04-10 Method of the mining and underground waters purification from iron and the installation for its realization RU2313496C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006111910/15A RU2313496C1 (en) 2006-04-10 2006-04-10 Method of the mining and underground waters purification from iron and the installation for its realization

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006111910/15A RU2313496C1 (en) 2006-04-10 2006-04-10 Method of the mining and underground waters purification from iron and the installation for its realization

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2313496C1 true RU2313496C1 (en) 2007-12-27

Family

ID=39018884

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006111910/15A RU2313496C1 (en) 2006-04-10 2006-04-10 Method of the mining and underground waters purification from iron and the installation for its realization

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2313496C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2748154C1 (en) * 2020-05-08 2021-05-19 Общество с ограниченной ответственностью "Универсальное техническое обслуживание" (ООО "Универсальное техническое обслуживание") Method of pressure water aeration for oxidation of water-dissolved iron to trivalent state (fe3+) and apparatus for implementation thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Пособие по проектированию сооружений для очистки и подготовки воды (к СНиП 2.04.02-84). - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2748154C1 (en) * 2020-05-08 2021-05-19 Общество с ограниченной ответственностью "Универсальное техническое обслуживание" (ООО "Универсальное техническое обслуживание") Method of pressure water aeration for oxidation of water-dissolved iron to trivalent state (fe3+) and apparatus for implementation thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106660836B (en) Electrochemical treatment method
US5914046A (en) Process and apparatus for carbon dioxide pretreatment and accelerated limestone dissolution for treatment of acidified water
CN204824453U (en) Desulfurization pretreatment of water device that gives up
CN101139147A (en) Stone oil well drilling sullage continuous processing technique
CN101234794A (en) Mobile sewage treatment apparatus
CN104876403A (en) Process and device for advanced treatment and reuse of coking wastewater
CN106495359A (en) A kind of highly difficult advanced waste treatment apparatus and method
CN110482801B (en) Integrated biological synchronous denitrification and decalcification device for wastewater and method thereof
CN102107968A (en) Water purification system and water purification method of flotation filter tank
CN105540939B (en) The device and method of calcium, magnesium, fluorine and element silicon in a kind of removal waste water
RU2313496C1 (en) Method of the mining and underground waters purification from iron and the installation for its realization
CN113443711A (en) AOA process enhanced sludge sedimentation treatment system and control method
RU2554575C2 (en) Deep purification and decontamination of natural waters and waters containing anthropogenic and man-caused pollutants
CN112573720A (en) Thermal power plant desulfurization wastewater zero-discharge system and method
Slapik et al. Improvements in foam flotation for lead removal
CN205616731U (en) Integrated advanced treatment unit who contains formaldehyde, methyl alcohol waste water
CN215516827U (en) AOA technology reinforcing sludge sedimentation processing system
CN103102041B (en) A kind of supernatant superimposed bio-contact oxidation combination pond and treatment process thereof
CN111484173A (en) High-efficient clean system of degree of depth of water
CN104370359A (en) Ozone contact oxidation tank and refinery wastewater advanced treatment method thereof
CN113493274A (en) Deep and efficient purification method for water body
CN210825858U (en) Integrated waste water biological synchronous denitrification and calcium removal device
JPH04305300A (en) Waste water treating device
US20190119135A1 (en) Disk filter for preventing scale formation and water treatment apparatus and method using the same
RU160447U1 (en) UNDERGROUND WATER CLEANING DEVICE

Legal Events

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

Effective date: 20080411