RU2422383C2 - Complex for sorption treatment of contaminated waters - Google Patents
Complex for sorption treatment of contaminated waters Download PDFInfo
- Publication number
- RU2422383C2 RU2422383C2 RU2009118278/21A RU2009118278A RU2422383C2 RU 2422383 C2 RU2422383 C2 RU 2422383C2 RU 2009118278/21 A RU2009118278/21 A RU 2009118278/21A RU 2009118278 A RU2009118278 A RU 2009118278A RU 2422383 C2 RU2422383 C2 RU 2422383C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chemical treatment
- tank
- pipeline
- treatment tank
- pump
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/34—Treatment of water, waste water, or sewage with mechanical oscillations
- C02F1/36—Treatment of water, waste water, or sewage with mechanical oscillations ultrasonic vibrations
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/38—Treatment of water, waste water, or sewage by centrifugal separation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/463—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrocoagulation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/20—Heavy metals or heavy metal compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/32—Hydrocarbons, e.g. oil
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)
- Physical Water Treatments (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области очистки промышленных и сточных вод от вредных примесей, в том числе от ионов тяжелых металлов, нефтепродуктов и органических загрязнений методом сорбции.The invention relates to the field of purification of industrial and waste water from harmful impurities, including heavy metal ions, oil products and organic pollutants by sorption.
Известно использование магнетита Fe3O4 в качестве сорбента для удаления нефти и нефтесодержащих органических загрязняющих веществ [US 3767571] и масел [JP 53055659] из сточных вод, как и для эффективной очистки сырой воды от бактерий [JP 62053785].It is known to use magnetite Fe 3 O 4 as a sorbent for removing oil and oil-containing organic pollutants [US 3767571] and oils [JP 53055659] from wastewater, as well as for effective purification of raw water from bacteria [JP 62053785].
Одним из технических решений использования магнетита является применение его в качестве активного слоя проточных фильтров, например, таких как указанных в [JP 11057735, JP 7232160].One of the technical solutions for the use of magnetite is its use as an active layer of flow filters, for example, such as those specified in [JP 11057735, JP 7232160].
К недостаткам фильтров относится их применение на основном потоке очищаемой воды, что приводит к нестабильности очистки вследствие накопления осадков.The disadvantages of filters include their use in the main stream of treated water, which leads to instability of cleaning due to the accumulation of precipitation.
Другим техническим решением использования магнетита в качестве сорбента является его последующее вместе с сорбтивом удаление из потока воды средствами магнитной сепарации. Известно применения средств магнитной сепарации при очистке гальванических сточных вод от тяжелых металлов, адсорбированных магнетитом [KR 20020080521]. В известном решении очистки воды от тяжелых металлов [US 2005189294] тяжелые металлы в воде поглощаются магнетитом и удаляются из воды путем применения магнитного поля.Another technical solution for the use of magnetite as a sorbent is its subsequent removal of sorbent from the water stream by means of magnetic separation. It is known to use magnetic separation means in the purification of galvanic wastewater from heavy metals adsorbed by magnetite [KR 20020080521]. In a known solution for purifying water from heavy metals [US 2005189294], heavy metals in water are absorbed by magnetite and removed from water by applying a magnetic field.
Для улучшения качества очистки сточных вод магнетит с адсорбированными веществами переводят в осадок с помощью флоккулянтов и магнитным способом отделяют образовавшийся осадок [JP 52056758].To improve the quality of wastewater treatment, magnetite with adsorbed substances is precipitated using flocculants and the precipitate formed is magnetically separated [JP 52056758].
Недостатком магнитной сепарации является возможность проскока как магнетита в качестве сорбента, так и сорбтива с очищенной водой, что приводит к необходимости отделения и вывода из потока очищаемой воды гидроксида тяжелых металлов, адсорбировавшегося на поверхности сорбента, в противном случае в процессе "старения" осадка тяжелые металлы могут вновь попасть в уже очищенную воду.The disadvantage of magnetic separation is the possibility of slip of both magnetite as an adsorbent and an adsorbent with purified water, which makes it necessary to separate and remove heavy metal hydroxide adsorbed on the surface of the sorbent from the stream of purified water, otherwise heavy metals will precipitate during the aging process can again fall into already purified water.
В ряде случаев, когда для эффективности сорбции требуется мелкая фракция магнетита, качество очистки определяется именно вышеуказанными проскоками. Известно, что для очистки воды от нефтепродуктов природный магнетит измельчают в порошок и используют сито с сеткой 200 mesh [CN 101234806]. Удалось достигнуть эффективности удаления нефти только на 78 процентов, что соответствует снижению величины химического потребления кислорода (ХПК) примерно на 76 процентов.In some cases, when a fine fraction of magnetite is required for the sorption efficiency, the quality of treatment is determined precisely by the above-mentioned breakthroughs. It is known that for the purification of water from petroleum products, natural magnetite is pulverized and a sieve with a mesh of 200 mesh is used [CN 101234806]. It was possible to achieve the efficiency of oil removal only by 78 percent, which corresponds to a decrease in the value of chemical oxygen consumption (COD) by about 76 percent.
Для удаления органических загрязнений желательно иметь частицы размером около 0.05 мкм [GB 2446104], по этой причине магнитная сепарация характеризуется относительно низкими эксплуатационным характеристикам.To remove organic contaminants, it is desirable to have particles about 0.05 μm in size [GB 2446104], for this reason magnetic separation is characterized by relatively low performance.
Основным экономическим недостатком вышеприведенных технологий являются существенные затраты на приготовление пылевидного магнетита.The main economic disadvantage of the above technologies is the significant cost of the preparation of pulverized magnetite.
Среди средств сепарации нашел развитие метод центрифугирования. Известна установка, содержащая гидроциклон, предназначенная для непрерывного осветления потока воды [RU 2206408] и обеспечивающая выделение из поступающей воды твердых взвешенных частиц, нефтепродуктов и маслосодержащих примесей, а также растворенных и нерастворенных в воде газов. Недостатком данной установки является то, что степень очистки недостаточно высока из-за значительного проскока твердых частиц из воды, в особенности, если твердые частицы являются мелкими фракциями с размерами до 5 мкм.Among the separation means, the centrifugation method has found development. A known installation containing a hydrocyclone intended for continuous clarification of the water flow [RU 2206408] and providing the allocation of solid suspended particles, oil products and oil-containing impurities from the incoming water, as well as gases dissolved and insoluble in water. The disadvantage of this installation is that the degree of purification is not high enough due to a significant breakthrough of solid particles from water, especially if the solid particles are small fractions with sizes up to 5 microns.
На практике синтетический магнетит получают в гальванокоагуляторах, которые, в свою очередь, нашли применение в системах промышленной очистки сточных вод от ионов тяжелых черных и цветных металлов, в том числе от железа, цинка, меди, мышьяка, хрома, фтора, органических флотореагентов, нефтепродуктов и т.д.In practice, synthetic magnetite is obtained in galvanic coagulators, which, in turn, have found application in industrial wastewater treatment systems from heavy ferrous and non-ferrous metal ions, including iron, zinc, copper, arsenic, chromium, fluorine, organic flotation agents, and petroleum products etc.
Известен гальванокоагулятор [RU 2006480], в котором за счет электрохимических процессов, происходящих между углеродсодержащей загрузкой и скрапом, образуются нерастворимые соединения магнетита типа клатратов и гетитов, которые позволяют эффективно и надежно сорбировать из воды ионы тяжелых металлов (степень очистки достигает 99,9%) и взвешенные частицы (степень очистки 95%).A galvanocoagulator is known [RU 2006480], in which, due to electrochemical processes between the carbon-containing charge and scrap, insoluble magnetite compounds such as clathrates and goethites are formed, which allow efficient and reliable sorption of heavy metal ions from water (the degree of purification reaches 99.9%) and suspended particles (purity 95%).
Также известно, что при гальванокоагуляции используют гальванопару, образованную железным анодом и углеродным катодом в присутствии инертного материала с диэлектрическими свойствами [RU 2074125].It is also known that when galvanic coagulation use a galvanic pair formed by an iron anode and a carbon cathode in the presence of an inert material with dielectric properties [RU 2074125].
В известном способе очистки промышленных сточных вод [RU 2161137] очистку проводят в усреднительной емкости, куда направляют также и осадок после гальванокоагуляции. Образовавшуюся смесь подвергают магнитоакустическому резонансному воздействию в звуковом диапазоне частот от 3,5 до 16 кГц мощностью излучения 15÷20 мВт от одного до трех раз в сутки в течение 50÷60 мин. После разделения жидкой и твердой фаз жидкую фазу направляют на последовательную гальванокоагуляцию в двух гальванокоагуляторах, причем гальванопара в первом гальванокоагуляторе образована из частиц кокса и железа, а во втором - из смеси кокса и алюминия. После гальванокоагуляции осадок направляют в процесс предварительной очистки, а жидкая фаза является очищенной сточной водой, используемой в системах оборотного водоснабжения.In the known method for treating industrial wastewater [RU 2161137], the treatment is carried out in an averaging tank, where the precipitate after galvanocoagulation is also sent. The resulting mixture is subjected to magnetoacoustic resonance in the audio frequency range from 3.5 to 16 kHz with a radiation power of 15 ÷ 20 mW from one to three times a day for 50 ÷ 60 minutes. After separation of the liquid and solid phases, the liquid phase is directed to sequential galvanic coagulation in two galvanic coagulators, the galvanic couple in the first galvanic coagulator being formed from coke and iron particles, and in the second from a mixture of coke and aluminum. After galvanic coagulation, the precipitate is sent to the pre-treatment process, and the liquid phase is treated wastewater used in water recycling systems.
Недостатком приведенного решения является недостаточно полное удаления ионов тяжелых металлов, сложность и длительность процесса.The disadvantage of this solution is the insufficiently complete removal of heavy metal ions, the complexity and duration of the process.
Известно устройство [RU 2318737] для очистки сточных вод, характеризуемое наличием последовательно соединенных реактора предварительной очистки, первичного отстойника, гальванокоагулятора, реактора-ферритизатора, вторичного отстойника и механического фильтра, при этом к выходу по осадку первичного отстойника подключены последовательно соединенные накопитель осадка и фильтр-пресс, выход по осадку гальванокоагулятора через реактор-ферритизатор подключен к реактору предварительной очистки, а к реактору предварительной очистки и реактору-ферритизатору подведены магистрали подачи воздуха.A device is known [RU 2318737] for wastewater treatment, characterized by the presence of series-connected pre-treatment reactor, primary sedimentation tank, galvanic coagulator, ferritor reactor, secondary sedimentation tank and a mechanical filter, while the sediment collector and the filter are connected to the output of the primary sedimentation tank press, galvanic coagulator sediment outlet through a ferritor reactor is connected to a pre-treatment reactor, and to a pre-treatment reactor and a reactor - the ferritator is supplied with air supply lines.
Интенсификацию процессов образования магнито-восприимчивых ферритов тяжелых и цветных металлов производят в дополнительном реакторе-ферритизаторе.The intensification of the formation of magnetically susceptible ferrites of heavy and non-ferrous metals is carried out in an additional ferritizer reactor.
Недостатком является то, что устройство не обеспечивает достаточной ферритизации осадка, который является мелкодисперсным, и не позволяет отделить его от обработанного раствора, что делает его недостаточно эффективным в работе.The disadvantage is that the device does not provide sufficient fermentation of the precipitate, which is finely dispersed, and does not allow to separate it from the treated solution, which makes it insufficiently effective in operation.
Наиболее близкой к заявляемой по своей технической сущности является установка для очистки промышленных сточных вод [RU 2130433] (прототип), содержащая приемную емкость сточных вод, эжектор, водяной насос, гальванокоагулятор и блок сепарации твердой фазы, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит ультразвуковой генератор и электромагнит, при этом ультразвуковой генератор установлен между гальванокоагулятором и электромагнитом, а эжектор установлен между приемной емкостью и водяным насосом и соединен с линией сжатого воздуха и баллоном с углекислым газом, блок сепарации твердой фазы выполнен в виде тонкослойного отстойника и песчаного фильтра, установленных последовательно.Closest to the claimed in its technical essence is a plant for the treatment of industrial wastewater [RU 2130433] (prototype), containing a receiving tank for wastewater, an ejector, a water pump, a galvanic coagulator and a solid phase separation unit, characterized in that it further comprises an ultrasonic generator and an electromagnet, while an ultrasonic generator is installed between the galvanic coagulator and the electromagnet, and an ejector is installed between the receiving tank and the water pump and is connected to the compressed air line and the ballot filled with carbon dioxide, the solid phase separation unit is made in the form of a thin-layer sedimentation tank and a sand filter installed in series.
Другими словами, указанная установка состоит из последовательно соединенных между собой трубопроводом от забора загрязненной воды до резервуара чистой воды по потоку очищаемой воды: водяного насоса; гальванокоагулятора; ультразвукового генератора; электромагнита; тонкослойного отстойника и песчаного фильтра. Предусмотрена подпитка загрязненной воды углекислым газом для повышения ее кислотности.In other words, this installation consists of a series-connected pipeline between the intake of contaminated water to a clean water tank through the stream of purified water: a water pump; galvanocoagulator; ultrasonic generator; electromagnet; thin-layer sump and sand filter. Contaminated water is provided with carbon dioxide to increase its acidity.
Обработка сточных вод после прохождения гальванокоагулятора проводится в ультразвуковом генераторе с частотой 22÷44 кГц для подщелачивания водной среды и последующего количественного осаждения гидроксидов железа и тяжелых металлов.Wastewater treatment after passing through a galvanic coagulator is carried out in an ultrasonic generator with a frequency of 22 ÷ 44 kHz to alkalize the aqueous medium and the subsequent quantitative precipitation of hydroxides of iron and heavy metals.
Последующая обработка сточных вод магнитным полем с напряженностью 150÷300 Э обеспечивает увеличение скорости образования кристаллических зародышей гидроксидов железа, что дает возможность повысить степень очистки сточных вод от анионов, а увеличение скорости роста собственно кристаллов позволяет на последующих стадиях процесса очистки сточных вод, в тонкослойном отстойнике и на песчаном фильтре, более эффективно отделять твердую фазу.Subsequent treatment of wastewater with a magnetic field with a strength of 150 ÷ 300 Oe provides an increase in the rate of formation of crystalline iron hydroxide nuclei, which makes it possible to increase the degree of purification of wastewater from anions, and an increase in the growth rate of crystals proper allows for subsequent stages of the wastewater treatment process in a thin-layer sump and on a sand filter, it is more efficient to separate the solid phase.
Основным недостатком установки является то, что обработка сточных вод в поле гальванической пары приводит к зарастанию ее элементов отложениями загрязненных вод, т.е. к пассивации поверхности элементов наполнителя, образующих гальванопару.The main disadvantage of the installation is that the treatment of wastewater in the field of a galvanic couple leads to overgrowing of its elements by deposits of contaminated water, i.e. to passivation of the surface of the filler elements forming the galvanic pair.
Другим недостатком является то, что производительность очистки определяется динамикой процессов образования в гальванокоагуляторе магнитовосприимчивых форм железа, что, в свою очередь, происходит в потоке собственно очищаемой воды.Another disadvantage is that the cleaning performance is determined by the dynamics of the formation of magnetically susceptible forms of iron in the galvanic coagulator, which, in turn, occurs in the stream of the water being purified.
Из этого следует, что установка по прототипу является недостаточно эффективной и по экономическим соображениям.It follows that the installation of the prototype is not effective enough and for economic reasons.
Техническая задача состоит в улучшении качества очистки промышленных и сточных вод от вредных примесей методом сорбции.The technical task is to improve the quality of treatment of industrial and wastewater from harmful impurities by sorption.
Заявляемый в качестве изобретения комплекс направлен на улучшение сорбционных свойств магнетита, нарабатываемого гальванокоагулятором, на оптимизацию процессов сепарации сорбтива и, как следствие, на достижение экономически обоснованной технологии очистки загрязненных вод от ионов тяжелых металлов, нефтепродуктов и других загрязнений.The inventive complex is aimed at improving the sorption properties of magnetite produced by a galvanic coagulator, at optimizing the processes of separation of the sorbent and, as a result, at achieving an economically viable technology for purifying contaminated water from heavy metal ions, oil products and other contaminants.
Технический результат достигается тем, что предложен комплекс сорбционной очистки загрязненных вод, содержащий последовательно соединенные между собой трубопроводом от забора загрязненной воды до резервуара чистой воды по потоку очищаемой воды, емкость химической обработки, насос и осветлительный фильтр, при этом емкость химической обработки соединена с гальванокоагулятором также трубопроводом, на котором последовательно от гальванокоагулятора до указанной емкости размещены буферный бак с функцией скрапоуловителя, второй насос и средство ультразвукового активирования, причем емкость химической обработки снабжена дополнительным трубопроводом, образующим циркуляционный контур, на котором размещен гидроциклон, при этом циркуляционный контур имеет соединение с участком трубопровода между насосом и осветлительным фильтром, патрубок вывода твердой фазы гидроциклона соединен с емкостью химической обработки, а патрубок слива жидкой фракции гидроциклона соединен трубопроводом с осветлительный фильтром.The technical result is achieved by the fact that a complex of sorption purification of contaminated water is proposed, comprising sequentially interconnected by a pipeline from the intake of contaminated water to a clean water tank by the flow of purified water, a chemical treatment tank, a pump and a clarification filter, while the chemical treatment tank is also connected to the galvanic coagulator a pipeline on which a buffer tank with a scrap trap function, a second pump and ultrasonic activation means, and the chemical treatment tank is provided with an additional pipeline forming a circulation loop on which the hydrocyclone is placed, while the circulation loop is connected to the pipeline section between the pump and the clarification filter, the outlet pipe for the solid phase of the hydrocyclone is connected to the chemical treatment tank, and the drain pipe the liquid fraction of the hydrocyclone is connected by a pipeline to a clarification filter.
Целесообразно, что буферный бак с функцией скрапоуловителя и емкость химической обработки имеют соединения с линией подачи сжатого воздуха.It is advisable that a buffer tank with a scrap trap function and a chemical treatment tank have connections to a compressed air supply line.
Указанный результат достигается также тем, что средство ультразвукового активирования выполнено в виде полой камеры, снабженной входным и выходным патрубками для обрабатываемой среды, во внутрь которой помещен волновод, имеющий внешнее соединение с электроакустическим преобразователем колебаний, поступающих с ультразвукового генератора, при этом волновод изготовлен в виде стержня с переменным по его длине сечением.The indicated result is also achieved by the fact that the ultrasonic activation means is made in the form of a hollow chamber equipped with inlet and outlet nozzles for the medium to be treated, into which a waveguide is placed, which has an external connection with an electro-acoustic transducer of vibrations coming from an ultrasonic generator, while the waveguide is made in the form rod with a variable cross-section along its length.
Желательно, что буферный бак с функцией скрапоуловителя и емкость химической обработки имеют дополнительные возвратные линии, расположенные после соответствующих насосов и снабженные регулировочными клапанами.It is desirable that a buffer tank with a scrap trap function and a chemical treatment tank have additional return lines located after the respective pumps and equipped with control valves.
Возможно, что гальванокоагулятор соединен трубопроводом с резервуаром чистой воды.It is possible that the galvanic coagulator is connected by a pipe to a clean water tank.
Выполнение заявленного комплекса сорбционной очистки загрязненных вод позволяет оптимизировать процесс удаления излишних количеств тяжелых металлов, нефтепродуктов и других загрязнений. Кроме того, система предусматривает оперативное изменение режима очистки за счет регулируемого использования циркуляционного контура с гидроциклоном на дополнительном трубопроводе. Так, сепарация очищенной воды от сорбтива происходит в основном в гидроциклоне, твердая фаза из которого возвращается в емкость химической обработки для максимального использования ее сорбционной способности. На осветлительный фильтр поступает практически чистая вода из гидроциклона и только часть водной суспензии сорбтива поступает из емкости химической обработки. Таким образом, снижается нагрузка на осветлительный фильтр и повышается ресурс его работы.The implementation of the claimed complex sorption treatment of contaminated water allows you to optimize the process of removing excessive amounts of heavy metals, petroleum products and other contaminants. In addition, the system provides for an operational change in the cleaning mode due to the controlled use of the circulation circuit with a hydrocyclone on an additional pipeline. So, the separation of purified water from the sorbent occurs mainly in the hydrocyclone, the solid phase from which is returned to the chemical treatment tank to maximize the use of its sorption ability. Almost pure water from the hydrocyclone enters the clarification filter, and only a part of the aqueous suspension of the sorbent comes from the chemical treatment tank. Thus, the load on the clarification filter is reduced and its service life is increased.
Электрохимически полученный в гальванокоагуляторе с электродами железо и кокс (либо медь) гидроксид железа находится в далеком от термодинамического равновесия состоянии и в связи с этим имеет высокую внутреннюю и поверхностную энергию, а следовательно, и сорбционную и ионообменную способность.The iron and coke (or copper) iron hydroxide obtained in a galvanic coagulator with electrodes is in a state far from thermodynamic equilibrium and, therefore, has high internal and surface energy, and, therefore, sorption and ion exchange ability.
Средство ультразвукового активирования, расположенное на трубопроводе подачи пульпы в емкость химической обработки, позволяет дополнительно развить сорбционную поверхность магнетита и, таким образом, существенно повысить производительность предлагаемого комплекса.The ultrasonic activation means located on the pipeline supplying the pulp to the chemical treatment tank allows you to further develop the sorption surface of magnetite and, thus, significantly increase the productivity of the proposed complex.
Комплекс унифицирован для очистки загрязненных вод, подверженных непредсказуемому изменению показателей качества.The complex is unified for the treatment of contaminated waters, subject to unpredictable changes in quality indicators.
Изобретение проиллюстрировано чертежами.The invention is illustrated by drawings.
На Фиг.1 представлена схема оборудования комплекса сорбционной очистки загрязненных вод, на которой: 1 - гальванокоагулятор; 2 - буферный бак с функцией скрапоуловителя; 3 - насосы; 4 - средство ультразвукового активирования; 5 - емкость химической обработки; 6 - гидроциклон; 7 - осветлительный фильтр; 8 - регулировочные клапаны возвратных линий; 9 - резервуар чистой воды.Figure 1 presents a diagram of the equipment of a complex of sorption treatment of contaminated waters, on which: 1 - galvanocoagulator; 2 - buffer tank with scrap trap function; 3 - pumps; 4 - means of ultrasonic activation; 5 - chemical treatment capacity; 6 - hydrocyclone; 7 - clarification filter; 8 - control valves return lines; 9 - a reservoir of clean water.
На Фиг.2 представлен принципиальный чертеж средства ультразвукового активирования, на котором: 10 - ультразвуковой генератор; 11 - электроакустический преобразователь; 12 - волновод; 13 - полая камера; 14 и 15 - соответственно входной и выходной патрубки для обрабатываемой среды.Figure 2 presents a schematic drawing of a means of ultrasonic activation, in which: 10 - an ultrasonic generator; 11 - electro-acoustic transducer; 12 - waveguide; 13 - hollow chamber; 14 and 15, respectively, the inlet and outlet nozzles for the medium to be treated.
Использование выделенной емкости химической обработки позволяет оперативно регулировать процессы сорбции загрязнений на магнетите. Для проведения реакции по всему объему емкости в ее придонную часть подается сжатый воздух.The use of the allocated capacity of chemical treatment allows you to quickly adjust the processes of sorption of contaminants on magnetite. To carry out the reaction throughout the entire volume of the tank, compressed air is supplied to its bottom part.
На фильтре осветлительном происходит осаждение сорбтива, поступающего из емкости химической обработки, а также улавливаются проскоковые твердые частицы из воды, поступающей из гидроциклона, вода очищается от загрязнений.On the clarification filter, the sorbent is deposited from the chemical treatment tank, and spalling solid particles are captured from the water coming from the hydrocyclone, the water is cleaned of impurities.
Использование резервуара чистой воды позволяет накопить для потребителя очищенную воду.Using a clean water tank allows the consumer to accumulate purified water.
В гальванокоагуляторе, представляющем собой цилиндрический корпус с загрузкой из кокса (либо меди) и железного скрапа, и имеющем подвод чистой воды, например из резервуара чистой воды, происходит при перемешивании образование гидроксидных форм железа, преимущественно в виде магнетита.In a galvanic coagulator, which is a cylindrical body loaded with coke (or copper) and iron scrap, and having a supply of clean water, for example from a reservoir of pure water, the formation of hydroxide forms of iron occurs, with stirring, mainly in the form of magnetite.
Использование буферного бака с функцией скрапоуловителя, во-первых, позволяет проводить процесс очистки воды вне зависимости от работоспособности гальванокоагулятора и, во-вторых, не допустить вместе с суспензией магнетита проскока непрореагировавшего в гальванокоагуляторе железного скрапа. В связи с тем, что соединения магнетита типа клатратов и гетитов также нерастворимы, но обладают большей плавучестью, в придонную часть буферного бака подается сжатый воздух.The use of a buffer tank with a scrap trap function allows, firstly, the water purification process to be carried out regardless of the galvanocoagulator operability and, secondly, to prevent leakage of iron scrap unreacted in the galvanocoagulator together with the magnetite suspension. Due to the fact that magnetite compounds such as clathrates and goethites are also insoluble, but have greater buoyancy, compressed air is supplied to the bottom of the buffer tank.
Использование средства ультразвукового активирований позволяет раздробить наработанный гальванокоагулятором сорбент, т.е. дополнительно развить сорбционную поверхность магнетита. Переменное сечение стержня волновода позволяет организовать перемешивание каждой единицы объема жидкой среды по мере прохождения зоны воздействия ультразвуком.The use of ultrasonic activations allows you to crush the sorbent developed by the galvanocoagulator, i.e. further develop the sorption surface of magnetite. A variable cross-section of the waveguide rod allows you to organize the mixing of each unit volume of the liquid medium as it passes through the zone of exposure to ultrasound.
Циркуляционный контур с размещенным на нем гидроциклоном позволяет проводить сепарацию твердой фазы и очищенной воды до стадии фильтрации и эффективно расходовать сорбент, возвращая магнетит в емкость химической обработки, для максимального использования ее сорбционной способности.The circulation circuit with a hydrocyclone placed on it allows the separation of the solid phase and purified water to the filtration stage and the sorbent is efficiently used, returning magnetite to the chemical treatment tank to maximize its sorption capacity.
Дополнительные возвратные линии на буферном баке с функцией скрапоуловителя и емкости химической обработки, снабженные регулировочными клапанами, позволяют оптимизировать технологические процессы очистки загрязненных вод.Additional return lines on the buffer tank with the function of scrap trap and chemical treatment tanks, equipped with control valves, allow to optimize the technological processes for the treatment of contaminated water.
Комплекс работает следующим образом (Фиг.1). Из забора загрязненная вода поступает в емкость химической обработки 5, туда же по трубопроводу поступает водная суспензия магнетита, полученная в гальванокоагуляторе 1, из которого суспензия самотеком поступает сначала в буферный бак с функцией скрапоуловителя 2 и далее насосом 3а подается в емкость химической обработки 5, проходя через средство ультразвукового активирования 4. Сорбированные магнетитом загрязнения в виде суспензии сорбтива из емкости химической обработки 5 насосом 3 направляются на осветлительный фильтр 7. Значительная часть суспензии сорбтива с участка трубопровода между насосом 3 и осветлительным фильтром 7 направляется в циркуляционный контур, на котором размещен гидроциклон 6, из патрубка вывода твердой фазы гидроциклона сорбтив и непрореагировавший магнетит возвращаются в емкость химической обработки 5, а из патрубка слива жидкой фракции гидроциклона вода с проскоковыми твердыми частицами по трубопроводу направляется на осветлительный фильтр 7. В циркуляционном контуре с размещенным на нем гидроциклоном проходит основная сепарация твердой фазы и очищенной от загрязнений воды. Прошедшая осветлительный фильтр 7 смесь суспензии сорбтива из емкости химической обработки 5 и жидкой фракции из гидроциклона 6, считается очищенной водой и направляется в резервуар чистой воды 9, где накапливается для потребителя.The complex works as follows (Figure 1). From the intake, the contaminated water enters the chemical treatment tank 5, the aqueous suspension of magnetite obtained in the galvanic coagulator 1 also flows through the pipeline, from which the suspension by gravity first enters the buffer tank with the function of a scrap trap 2 and then is pumped to the chemical processing vessel 5 by pump 3a, passing through the means of ultrasonic activation 4. Sorbed by magnetite contaminants in the form of a suspension of the sorbent from the chemical treatment tank 5 by pump 3 are sent to the clarification filter 7. Significant part of the suspension of the sorbent from the pipeline section between the pump 3 and the clarification filter 7 is sent to the circulation circuit, on which the hydrocyclone 6 is located, from the pipe outlet for the solid phase of the hydrocyclone, the adsorbent and unreacted magnetite are returned to the chemical treatment tank 5, and water the solid particles are passed through the pipeline to the clarification filter 7. In the circulation circuit with the hydrocyclone placed on it, the main separation of the solid phase takes place and purified from water pollution. The clarification filter 7 that has passed through a mixture of a suspension of the adsorbent from the chemical treatment tank 5 and the liquid fraction from the hydrocyclone 6 is considered purified water and is sent to a clean water tank 9, where it is accumulated for the consumer.
С помощью дополнительных возвратных линий буферного бака с функцией скрапоуловителя 2 и емкости химической обработки 5, снабженных регулировочными клапанами 8, проводится оптимизация технологических параметров комплекса. Так, использование возвратной линии буферного бака 2 позволяет дозировать подачу суспензии магнетита в емкость химической обработки 5, а использование возвратной линии емкости химической обработки 5 позволяет увеличить время контакта загрязненной воды с сорбентом.Using additional return lines of the buffer tank with the function of scrap trap 2 and chemical treatment tank 5, equipped with control valves 8, the technological parameters of the complex are optimized. So, the use of the return line of the buffer tank 2 allows you to dose the suspension of magnetite in the chemical treatment tank 5, and the use of the return line of the chemical treatment tank 5 allows you to increase the contact time of contaminated water with the sorbent.
Вода, необходимая для работы гальванокоагулятора 1, подается по дополнительному трубопроводу насосом 3б из резервуара чистой воды 9.The water necessary for the operation of the galvanic coagulator 1 is supplied through an additional pipeline by a pump 3b from a clean water tank 9.
Средство ультразвукового активирования (Фиг.2) работает следующим образом. Водная суспензия магнетита через входной патрубок 14 поступает в полую камеру 13, во внутрь которой помещен волновод 12, имеющий внешнее соединение с электроакустическим преобразователем колебаний 11, поступающих с ультразвукового генератора 10. По мере прохождения водной суспензии магнетита к выходному патрубку 15 на нее оказывается ультразвуковое воздействие частотой 24.5±0.1 кГц, что приводит к измельчению магнетита. Процесс измельчения интенсифицирован тем, что волновод изготовлен в виде стержня с переменным по его длине сечением, обеспечивающим перемешивание жидкой среды в зоне ультразвукового воздействия.Means of ultrasonic activation (Figure 2) works as follows. The aqueous magnetite suspension through the
Ниже приведены примеры использования комплекса сорбционной очистки загрязненных вод, производительностью 2 м3/час. Примеры иллюстрируют, но не ограничивают применение предложенного комплексаThe following are examples of the use of a complex of sorption treatment of contaminated water with a capacity of 2 m 3 / h. The examples illustrate but do not limit the use of the proposed complex
Пример 1. В качестве примера ниже приведены данные протокола лабораторных исследований стоков гальванического цеха 121 авиаремонтного завода г.Кубинка, Московской области. Результаты очистки сточных вод заявленным комплексом сорбционной очистки приведены в Таблице 1.Example 1. As an example, below are the data from the protocol of laboratory studies of the effluents of the galvanic shop 121 of the aircraft repair plant in the city of Kubinka, Moscow Region. The results of wastewater treatment by the claimed sorption treatment complex are shown in Table 1.
Пример 2. В качестве примера ниже приведены данные протокола лабораторных исследований стоков участка мойки подвижного состава депо «Невское» Санкт-Петербургского метрополитена. Результаты очистки сточных вод заявленным комплексом сорбционной очистки приведены в Таблице 2.Example 2. As an example, the data from the protocol of laboratory studies of wastewater from the washing section of the rolling stock of the Nevskoye depot of the St. Petersburg metro are given. The results of wastewater treatment by the claimed sorption treatment complex are shown in Table 2.
лекторMaximum concentration limit for dumping in gorkol-
lecturer
Заявленный комплекс сорбционной очистки загрязненных вод позволяет эффективно удалять излишние количества тяжелых металлов, нефтепродуктов и других загрязнений. Улучшение сорбционных свойств магнетита и оптимизация процессов сепарации суспензии сорбтива делает технологию очистки экономически обоснованной.The claimed complex sorption treatment of contaminated water can effectively remove excessive amounts of heavy metals, petroleum products and other contaminants. Improving the sorption properties of magnetite and optimizing the processes of separation of the suspension of sorbent makes the cleaning technology economically feasible.
Claims (5)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009118278/21A RU2422383C2 (en) | 2009-05-15 | 2009-05-15 | Complex for sorption treatment of contaminated waters |
PCT/RU2009/000465 WO2010131991A1 (en) | 2009-05-15 | 2009-09-10 | Complex for the sorption purification of polluted water |
EA201101640A EA019906B1 (en) | 2009-05-15 | 2009-09-10 | Complex for the sorption purification of polluted water |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009118278/21A RU2422383C2 (en) | 2009-05-15 | 2009-05-15 | Complex for sorption treatment of contaminated waters |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2009118278A RU2009118278A (en) | 2010-11-20 |
RU2422383C2 true RU2422383C2 (en) | 2011-06-27 |
Family
ID=43085207
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009118278/21A RU2422383C2 (en) | 2009-05-15 | 2009-05-15 | Complex for sorption treatment of contaminated waters |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EA (1) | EA019906B1 (en) |
RU (1) | RU2422383C2 (en) |
WO (1) | WO2010131991A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2607220C2 (en) * | 2015-03-10 | 2017-01-10 | Публичное Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Apparatus for purifying industrial and storm sewage from titanium-magnesium production |
RU2729787C1 (en) * | 2019-04-24 | 2020-08-12 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "33 Центральный научно-исследовательский испытательный институт" Министерства обороны Российской Федерации | Apparatus for purifying aqueous media from arsenic-containing compounds using magnetoactive sorbent |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5748212B2 (en) * | 2011-06-07 | 2015-07-15 | 有冨 正憲 | Seawater purification system |
CN106892521A (en) * | 2016-07-03 | 2017-06-27 | 佛山瑞箭体育器材有限公司 | A kind of pretreatment method of refinery waste water |
RU178125U1 (en) * | 2017-12-18 | 2018-03-23 | Николай Михайлович Белковский | Closed-water hatchery |
CN113355535B (en) * | 2021-06-03 | 2023-02-21 | 昆明理工大学 | Method and device for purifying tannin germanium slag by combining ultrasonic wave with air floatation method |
CN118479597A (en) * | 2024-07-16 | 2024-08-13 | 山东大茂生态肥业有限公司 | But cyclic recovery utilizes's chemical fertilizer processing is with effluent treatment plant |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2051121C1 (en) * | 1992-03-26 | 1995-12-27 | Евгений Михайлович Фондорко | Method for water treatment |
RU2130433C1 (en) * | 1997-05-22 | 1999-05-20 | Новосибирский государственный проектно-изыскательский институт "ВНИПИЭТ" | Method of treating industrial waste waters, installation and galvanic coagulator for implementation of this method |
EP1345688B1 (en) * | 2000-12-13 | 2005-12-28 | GEH Wasserchemie GmbH & Co. KG | Method for producing a sorption material that contains iron |
-
2009
- 2009-05-15 RU RU2009118278/21A patent/RU2422383C2/en not_active IP Right Cessation
- 2009-09-10 WO PCT/RU2009/000465 patent/WO2010131991A1/en active Application Filing
- 2009-09-10 EA EA201101640A patent/EA019906B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2607220C2 (en) * | 2015-03-10 | 2017-01-10 | Публичное Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Apparatus for purifying industrial and storm sewage from titanium-magnesium production |
RU2729787C1 (en) * | 2019-04-24 | 2020-08-12 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "33 Центральный научно-исследовательский испытательный институт" Министерства обороны Российской Федерации | Apparatus for purifying aqueous media from arsenic-containing compounds using magnetoactive sorbent |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EA019906B1 (en) | 2014-07-30 |
WO2010131991A1 (en) | 2010-11-18 |
RU2009118278A (en) | 2010-11-20 |
EA201101640A1 (en) | 2013-03-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2422383C2 (en) | Complex for sorption treatment of contaminated waters | |
CA3005192A1 (en) | Standardized oilfield water treatment device and process using physical method | |
GB2500664A (en) | Liquid purification using ultrasound and electromagnetic radiation | |
CN101274219A (en) | Improved method of reclaimed water treatment technology for effectively prolonging service lifetime of film | |
CN100588626C (en) | Heavy metal waste water continuous treating method and treating device thereof | |
CN103922518A (en) | Pretreatment method and system for flushing sewage | |
EP1375439A1 (en) | Liquid treatment method and apparatus | |
RU2719577C1 (en) | Apparatus for purifying aqueous media contaminated with arsenic compounds | |
CN1931729A (en) | Process of treating and utilizing acid waste water containing heavy metal | |
CN102260008B (en) | Treatment method and treatment system for cold-rolling oily wastewater | |
RU110738U1 (en) | INSTALLATION FOR DEEP CLEANING OF WASTE WATER FROM IONS OF HEAVY METALS AND ANIONS | |
JP2011189257A (en) | Water treatment system | |
RU2376248C1 (en) | Method of removing suspended particles from liquids and device for removing suspended particles from liquids | |
KR100313670B1 (en) | Treatment of the steel-can waste water | |
RU2171788C1 (en) | Method of purification and rendering harmless of contaminated liquids and device for method embodiment | |
CN209522624U (en) | ECSF type integration electric flocculation high suspended matter wastewater treatment equipment | |
CN108640331B (en) | System jar effluent disposal system | |
RU2483029C1 (en) | System of effluents treatment | |
JP5199050B2 (en) | Water treatment apparatus and water treatment method | |
CN220951479U (en) | Multi-stage efficient treatment system for workshop wastewater | |
RU2729787C1 (en) | Apparatus for purifying aqueous media from arsenic-containing compounds using magnetoactive sorbent | |
RU2606988C2 (en) | Method of purifying waste water | |
JP5266436B2 (en) | Organic wastewater treatment method and apparatus | |
RU2750039C1 (en) | Laboratory installation for testing samples of magnetoactive sorbents for water purification | |
CN211644952U (en) | Water recycling treatment device for degreased silane wastewater |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20130426 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150516 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20160210 |
|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20161221 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190516 |