RU2325332C2 - Способ очистки воды от марганца - Google Patents

Способ очистки воды от марганца Download PDF

Info

Publication number
RU2325332C2
RU2325332C2 RU2006126408/15A RU2006126408A RU2325332C2 RU 2325332 C2 RU2325332 C2 RU 2325332C2 RU 2006126408/15 A RU2006126408/15 A RU 2006126408/15A RU 2006126408 A RU2006126408 A RU 2006126408A RU 2325332 C2 RU2325332 C2 RU 2325332C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
filtration
microorganisms
discrete material
granular material
Prior art date
Application number
RU2006126408/15A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2006126408A (ru
Inventor
Владимир Дмитриевич Назаров (RU)
Владимир Дмитриевич Назаров
хметов Ринат Зуфарович Ша (RU)
Ринат Зуфарович Шаяхметов
хметова Светлана Гильмутдиновна Ша (RU)
Светлана Гильмутдиновна Шаяхметова
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет"
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет"
Priority to RU2006126408/15A priority Critical patent/RU2325332C2/ru
Publication of RU2006126408A publication Critical patent/RU2006126408A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2325332C2 publication Critical patent/RU2325332C2/ru

Links

Images

Landscapes

  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способам очистки и получения питьевой воды в системе коммунального водоснабжения из подземных вод, содержащих марганец. Для осуществления способа проводят фильтрование в зернистом материале в присутствии микроорганизмов при температуре воды 9-14°С, концентрации кислорода 0,1-0,5 мг/л, концентрации аммония 0,1-1,0 мг/л. Предварительно формируют каталитическую пленку за счет жизнедеятельности микроорганизмов на поверхности зернистого материала в течение 20-40 суток фильтрованием со скоростью 1-3 м/ч. Затем природную воду фильтруют со скоростью 3-5 м/ч при указанных параметрах. В качестве зернистого материала используют кварцевый песок фракции 0,6-1,5 мм, при этом высота фильтрующего слоя составляет 0,7-1,0 м. В указанных условиях на поверхности зернистого материала образуется каталитическая пленка состава, %: органическое вещество 5,3; SiO2 42,2; Fe2O3 4,4; MnO 32,8; CaO 4,3; MgO 2,5; карбонаты - остальное. Способ обеспечивает повышение эффекта очистки воды, увеличение скорости фильтрования. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

Изобретение может быть применено при получении питьевой воды в системе коммунального водоснабжения из подземных вод, содержащих марганец.
Известен способ очистки воды фильтрованием, при котором воду смешивают с воздухом, фильтруют в зернистой загрузке «снизу-вверх», причем на поверхности зерна находится иммобилизованная микрофлора [1].
Недостатками способа являются невысокий эффект очистки воды, малая скорость фильтрования - 0,1 м/ч.
Известен способ очистки воды фильтрованием, который осуществляют в установленном вертикально цилиндрическом корпусе с размещенной в нем загрузкой для иммобилизации микрофлоры. Воду смешивают с воздухом, эту смесь пропускают восходящим потоком через загрузку, воду удаляют из верхней части биофильтра [2].
Недостатками этого способа являются недостаточно высокий эффект очистки, низкая скорость фильтрования.
Наиболее близким техническим решением является способ, включающий утилизацию марганца хемоавтотрофными бактериями с переводом их в нерастворимые формы, которые далее отделяются сепарацией, грунтовые воды из скважины насосом подаются в аэратор в виде башни, разделенной на секции перфорированными перегородками. Второй ступенью является биофильтр, он представляет собой вытянутую прямоугольную емкость, разделенную на большое количество секций, в которых находятся контейнеры с загрузкой, на ее поверхности иммобилизованы хемоавтотрофные бактерии, селектированные из природной среды [3].
Недостатками способа являются недостаточная эффективность очистки воды, многостадийность процесса, невысокая скорость фильтрования.
Задачей изобретения является повышение эффекта очистки воды, увеличение скорости фильтрования.
Указанная задача решается тем, что в способе очистки, включающем фильтрование в зернистом материале в присутствии микроорганизмов, согласно изобретению поддерживают температуру воды в интервале 9-14°С, создают концентрацию кислорода 0,1-0,5 мг/л, концентрацию аммония поддерживают на уровне 0,1-1,0 мг/л, производят формирование каталитической пленки за счет жизнедеятельности микроорганизмов на поверхности зернистого материала в течение 20-40 суток фильтрованием со скоростью 1-3 м/ч, после чего природную воду очищают со скоростью 3-5 м/ч при указанных параметрах, в качестве зернистого материала использован кварцевый песок фракции 0,6-1,5 мм, высота фильтрующего слоя составляет 0,7-1,0 м. При этом на поверхности зернистого материала образуется каталитическая пленка следующего состава,%:
органическое вещество 5,3
SiO2 42,2
Fe2О3 4,4
MnO 32,8
СаО 4,3
MgO 2,5
карбонаты остальное.
На фиг.1 показана схема экспериментальной установки, на фиг.2 - зависимость степени очистки воды от времени работы фильтра для различных загрузок, на фиг.3 - зависимость степени очистки воды от температуры, на фиг.4 - зависимость степени очистки воды от концентрации кислорода, на фиг.5 - зависимость степени очистки воды от концентрации аммония, на фиг.6 - зависимость степени очистки воды от скорости фильтрования.
Для определения оптимальных условий процесса фильтрования проведены следующие эксперименты на лабораторной установке, представленной на фиг.1.
Установка состоит из резервуара 1, трубки для отбора проб исходной воды 2, подающего коллектора 3, трубок для сбора фильтрата 4, колонок 5, зажимов 6 и тройников 7.
Очистка воды производится следующим образом. Из резервуара 1 модельная вода проходит через подающий коллектор 3, поступает в вертикально расположенные колонки 5. Через сборные трубки 4 фильтрат собирается для анализа. Скорость движения воды регулируется с помощью зажимов.
Пример 1
Выбор материала загрузки
В качестве фильтрующей загрузки применялись полиэтиленовые гранулы, активированный уголь, пемза, кварцевый песок, дробленный керамзит, так как эти материалы оптимальны для закрепления микроорганизмов, обладают высокой удельной поверхностью, хорошими адгезионными свойствами и невысокой стоимостью.
Исследование механизма деманганации различными фильтрующими загрузками в лабораторных условиях на натурной воде, содержащей марганец, проводилось на установке, представленной на фиг.1. Установка работала в автоматическом режиме, постоянно поддерживались заданные условия контакта определенного количества фильтрующего материала со строго определенным потоком воды, качество которой до и после контакта контролировалось стандартными методами.
Испытуемые материалы при постоянной высоте слоя (0,7-1,0 м) помещались на коллекторных сетках в колонках, скорость истечения воды определялась на выходе из каждой колонки. Скорость фильтрования поддерживалась в интервале 1-3 м/ч.
В данном эксперименте ставилась задача нахождения оптимальной загрузки.
Пример 2
Определение оптимальной температуры
Определение оптимальной температуры проводилось на той же установке. В резервуар наливалась вода с исходной температурой 5°С, вода самопроизвольно нагревалась до 20°С. Данные снимались каждый час, скорость изменения температуры составляла 1-2°С/ч, скорость фильтрования 3-5 м/ч. Результаты опытов представлены на фиг.3.
Кривая имеет максимум, оптимальная температура находится в интервале 9-14°С.
Пример 3
Определение оптимальной концентрации кислорода
Растворимый кислород должен влиять на эффект деманганации. Был проведен опыт на обескислороженной воде. Для удаления применялись гидразин и сульфат натрия либо вода вакуумировалась. Химические методы с применением гидразина и сульфата натрия оказались эффективными.
Из графика (фиг.4) видно, что эффект очистки уменьшается с увеличением концентрации кислорода, оптимальная концентрация составляет 0,1-0,5 мг/л.
Пример 4
Определение оптимальной концентрации аммония
Азотсодержащие добавки также влияют на степень очистки. Были использованы аммонийсодержащие добавки. Результаты приведены на фигуре 5.
График имеет максимум. Оптимальной следует считать концентрацию аммония 0,1-0,4 мг/л.
Пример 5
Определение оптимальной скорости фильтрования
Определение оптимальной скорости фильтрования проводилось на фильтрах с песчаной загрузкой. Температура воды составляла 10-12°С. Результаты опыта приведены на фиг.6.
Как видно из графика, зависимость степени очистки от скорости фильтрования носит обратно пропорциональный характер, то есть с увеличение скорости фильтрования степень очистки уменьшается.
Для «зарядки» фильтра с получением каталитического слоя на поверхности фильтрующего материала оптимальной следует считать скорость 1-3 м/ч, для очистки воды от марганца предложенным способом - 3-5 м/ч.
Литература
1. РЖ «Химия» 05.13-19 И.284 (J. Safety and Environment, 2004. 4 №1).
2. Патент РФ №1428564, МПК В01D 24/46.
3. Патент Украины №70149, МПК В01D 35/16, С02F 1/64.

Claims (2)

1. Способ очистки воды от марганца, включающий фильтрование в зернистом материале в присутствии микроорганизмов, отличающийся тем, что поддерживают температуру воды в интервале 9-14°С, создают концентрацию кислорода 0,1-0,5 мг/л, концентрацию аммония поддерживают на уровне 0,1-1,0 мг/л, производят формирование каталитической пленки за счет жизнедеятельности микроорганизмов на поверхности зернистого материала в течение 20-40 сут фильтрованием со скоростью 1-3 м/ч, после чего природную воду очищают фильтрованием со скоростью 3-5 м/ч при указанных параметрах.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве зернистого материала использован кварцевый песок фракции 0,6-1,5 мм, высота фильтрующего слоя составляет 0,7-1,0 м, причем поверхность зернистого материала покрыта каталитической пленкой следующего состава, %:
органическое вещество 5,3 SiO2 42,2 Fe2O3 4,4 MnO 32,8 CaO 4,3 MgO 2,5 карбонаты остальное
RU2006126408/15A 2006-07-20 2006-07-20 Способ очистки воды от марганца RU2325332C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006126408/15A RU2325332C2 (ru) 2006-07-20 2006-07-20 Способ очистки воды от марганца

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006126408/15A RU2325332C2 (ru) 2006-07-20 2006-07-20 Способ очистки воды от марганца

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006126408A RU2006126408A (ru) 2008-01-27
RU2325332C2 true RU2325332C2 (ru) 2008-05-27

Family

ID=39109603

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006126408/15A RU2325332C2 (ru) 2006-07-20 2006-07-20 Способ очистки воды от марганца

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2325332C2 (ru)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006126408A (ru) 2008-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100558659C (zh) 循环水养殖系统水处理的方法
CN102417273B (zh) 一种动态膜净化反应器和去除再生水中氨氮和有机物的方法
Shih et al. The effect of water purification by oyster shell contact bed
CN103880193B (zh) 基于给水厂污泥构建垂直流人工湿地处理养殖废水的方法
CN102775029A (zh) 城镇污水深度处理系统及方法
CN109081467A (zh) 城镇污水处理厂尾水除磷、磷回收系统及吸附除磷、磷回收的方法
CN205773961U (zh) 一种农村分散式生活污水处理系统
CN101767897A (zh) 养殖用水净化回用综合方法及设备
JP2013529546A (ja) 液状厩肥を含む有機廃水からアンモニア性窒素を除去するための方法
CN208545256U (zh) 一种处理含氟废水的人工湿地系统
CN117263388A (zh) 一种低成本折流式高效脱氮除磷湿地组合基质系统
CN103771648B (zh) 一种低浓度氨氮废水的处理工艺
RU2325332C2 (ru) Способ очистки воды от марганца
CN202808537U (zh) 城镇污水深度处理系统
CN101289236A (zh) 一种植物性污水过滤填充料及其制备方法
CN102405875A (zh) 一种水族箱的水体净化装置及方法
Farahbakhshazad et al. Phosphorus removal in a vertical upflow constructed wetland system
CN105948248B (zh) 一种生化反应装置
WO2010140968A1 (en) Use of a composition for conditioning wastewater, and system, material and method for recycling wastewater components
CN205442889U (zh) 一种焦化废水处理装置
AU2013209140A1 (en) A method for removing ammonium nitrogen from organic waste water.
CN205687766U (zh) 城市黑臭污水处理系统
JP3127631B2 (ja) 硝酸性及び亜硝酸性窒素除去装置
Khelladia et al. Performance of sand and granular activated carbon filtration coupling in tertiary urban wastewater treatment in Algeria
EP3883888A1 (en) System for reducing algae bloom and microbial growth in aqueous systems and a method therefor

Legal Events

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

Effective date: 20080721