RU2490217C2 - Method of integrated drinking water treatment - Google Patents

Method of integrated drinking water treatment Download PDF

Info

Publication number
RU2490217C2
RU2490217C2 RU2011144768/05A RU2011144768A RU2490217C2 RU 2490217 C2 RU2490217 C2 RU 2490217C2 RU 2011144768/05 A RU2011144768/05 A RU 2011144768/05A RU 2011144768 A RU2011144768 A RU 2011144768A RU 2490217 C2 RU2490217 C2 RU 2490217C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
treatment
bubble
purification
surfactants
Prior art date
Application number
RU2011144768/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011144768A (en
Inventor
Виктор Сергеевич Гевод
Георгий Сергеевич Белименко
Original Assignee
Виктор Сергеевич Гевод
Георгий Сергеевич Белименко
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 Виктор Сергеевич Гевод, Георгий Сергеевич Белименко filed Critical Виктор Сергеевич Гевод
Publication of RU2011144768A publication Critical patent/RU2011144768A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2490217C2 publication Critical patent/RU2490217C2/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to multistage recycled water treatment and may be used for purification of drinking water and effluents. Proposed method comprises flotation treatment of water in flotation cell 2 by air-water mix fed from ejector 3, bubble-film extraction of surfactants by extractor 4, discharge of purified water and removal of surfactants. Water is treated in at least one treatment module 1 with at least one circular cleaning cycle. Said cycle comprises water filtration through sand bulk filter 5 and its discharge with the help of suction drain means 6. It includes also bactericidal treatment in UV radiator 7 and flotation treatment of clarified water. Besides it comprises bubble-film extraction of surfactants, biological cleaning in aerobic reactor 8 filled with activated carbon with colonies of aerobic heterotrophs and feeding water for recycling. Purified water is discharged after multiple recycling.
EFFECT: higher quality of water purification.
4 cl, 2 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области многоступенчатой обработки воды, в частности к технологии рециркуляционной обработки воды флотацией в сочетании с другими способами (методами) обработки, и может быть использовано для очистки питьевых вод в быту и пищевой промышленности, а также для доочистки технических и сточных вод промышленных предприятий.The invention relates to the field of multi-stage water treatment, in particular to the technology of recirculating water treatment by flotation in combination with other treatment methods (methods), and can be used for purification of drinking water in the home and the food industry, as well as for the post-treatment of industrial and waste waters of industrial enterprises .

Из уровня техники известны различные способы очистки питьевой воды, например включающие фильтрацию, биологическую очистку микроорганизмами, бактерицидную обработку УФ-облучением и их комбинации, например реализованные в следующих технических решениях:The prior art various methods of purification of drinking water, for example, including filtration, biological treatment with microorganisms, bactericidal treatment with UV radiation and their combinations, for example, implemented in the following technical solutions:

«Способ очистки питьевой воды» RU 2174956 (С2) (Еремеева В.А. и другие) C02F 1/28, 1/68//C02F 103:04, 20.10.2001 [1];"The method of purification of drinking water" RU 2174956 (C2) (V. Yeremeyeva and others) C02F 1/28, 1/68 // C02F 103: 04, 10.20.2001 [1];

«Способ обеззараживания воды» SU 1679747 (А1) (Омский сельскохозяйственный институт им. С.М. Кирова) C02F 1/74, 3/00, 10.01.1996 [2];“The method of water disinfection” SU 1679747 (A1) (Omsk Agricultural Institute named after S. M. Kirov) C02F 1/74, 3/00, 01/10/1996 [2];

«Способ получения питьевой воды» RU 2182128 (C1) (000 «Космо-Дизайн интерпэшнл» C02F 1/50, 1/32, 1/76//C02F 103:04, 10.05.2002 [3]:“A method of producing drinking water” RU 2182128 (C1) (000 Cosmo-Design International C02F 1/50, 1/32, 1/76 // C02F 103: 04, 05/10/2002 [3]:

«Способ получения питьевой воды» RU 2220115 (C1) (Федеральное государственное унитарное предприятие «Пермский завод им. С.М. Кирова» C02F 9/12//(C02F 9/12, 1:28, 1:32, 1:52, 1:56, 1:72), 103:04; 27.12.2003 [4];“The method of producing drinking water” RU 2220115 (C1) (Federal State Unitary Enterprise “Perm Plant named after S.M. Kirov” C02F 9/12 // (C02F 9/12, 1:28, 1:32, 1:52 , 1:56, 1:72), 103: 04; 12/27/2003 [4];

«Способ очистки воды и модульное устройство для его осуществления» RU 2151106 (C1) (Боголицын К.Г. и другие) C02F 9/14//(C02F 9/14, 1:78, 1:463), 103-04; 20.06.2000 [5];"The method of water purification and a modular device for its implementation" RU 2151106 (C1) (K. Bogolitsyn and others) C02F 9/14 // (C02F 9/14, 1:78, 1: 463), 103-04; 06/20/2000 [5];

«Установка получения питьевой воды» RU 2209783 (С3) (Боголицын К.Г.) C02F 9/14//(C02F 9/14, 1:28, 1:78, 3:00), 103:02, 10.08.2003 [6]."Installation of drinking water" RU 2209783 (C3) (K. Bogolitsyn) C02F 9/14 // (C02F 9/14, 1:28, 1:78, 3:00), 103: 02, 08/10/2003 [6].

Однако известные способы [1-6] не обеспечивают высокую степень очистки питьевой воды от спектра их загрязнений.However, the known methods [1-6] do not provide a high degree of purification of drinking water from the spectrum of their pollution.

Нашел распространение также экономичный способ очистки воды флотацией, например реализованный в следующих технических решениях:An economical method for purifying water by flotation has also found distribution, for example, implemented in the following technical solutions:

«Установка для очищения води вiд поверхнево-активних речовин» UA 19391 (С2) (Гевод B.C.), C02F 1/24, 25.12.1997 [7];"Installation for the purification of water of surface-active cysts" UA 19391 (C2) (Gevod B.C.), C02F 1/24, 12/25/1997 [7];

«Установка для глибокого очищения води» UA 23032 (С2) (Гевод B.C.), C02F 1/24, 30.06.1998 [8];“Installation for hyblock water purification” UA 23032 (C2) (Gevod B.C.), C02F 1/24, 06/30/1998 [8];

«Пристрiй для очищения води» UA 25068 (С2) (Iнститут колоiдноi хiмиii iм. А.I. Думанського Нацiональноi академii наук Украiни, UA) C02F 1/24, C02F 1/40, 25.12.1998 [9].“Pristroy for water purification” UA 25068 (C2) (Institute of Collegiate Chemistry, named after A.I. Dumansky National Academy of Sciences of Ukraine, UA) C02F 1/24, C02F 1/40, 12/25/1998 [9].

Известные способы в [7-9] также не обеспечивают высокую степень очистки питьевой воды от спектра их загрязнений.Known methods in [7-9] also do not provide a high degree of purification of drinking water from the spectrum of their pollution.

Наиболее близким к изобретению по количеству общих признаков является способ глубокой очистки воды, преимущественно питьевой, при котором ведут обработку в очистительном модуле, включающую флотационную обработку очищаемой воды в флотаторе водовоздушной смесью, поступающей из эжектора, пузырьково-пленочную экстракцию поверхностно активных веществ с помощью пузырьково-пленочного экстрактора, а также вывод очищенной воды и удаление поверхностно активных веществ, реализованный в устройстве [«Установка для очищения води флотацi∈ю» UA 58076 (А) (Гевод B.C. та iнши) C02F 1/24, 15.07.2003; наиболее близкий аналог - прототип] [10].Closest to the invention by the number of common features is a method of deep water purification, mainly drinking, in which treatment is carried out in a purification module, including flotation treatment of the purified water in the flotator with an air-water mixture coming from the ejector, bubble-film extraction of surface-active substances using bubble film extractor, as well as the withdrawal of purified water and the removal of surface-active substances, implemented in the device ["Installation for purification of water and flotation" UA 5807 6 (A) (Gevod B.C. taranshi) C02F 1/24, 07/15/2003; the closest analogue is the prototype] [10].

Недостатком известного способа [10] является то, что им не обеспечивается необходимая степень очистки (доочистки) воды по всему спектру загрязнений, подлежащих удалению, что снижает качество воды.The disadvantage of this method [10] is that they do not provide the necessary degree of purification (post-treatment) of water over the entire spectrum of contaminants to be removed, which reduces the quality of the water.

Вызвано это тем, что данным способом осуществляется только флотация и пузырьково-пленочная экстракция поверхностно активных веществ.This is caused by the fact that in this way only flotation and bubble-film extraction of surfactants is carried out.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является усовершенствование известного способа путем применения в нем дополнительных методов (стадий) очистки воды, обеспечивающих многоступенчатую ее обработку по замкнутому неоднократно повторяющемуся циклу в очистительном модуле (агрегате) с эффектом активизации индивидуальных водоочистительных процессов на каждой супени (стадии) рециркуляционой технологии очистки воды.The problem to which the invention is directed is to improve the known method by applying additional methods (stages) of water purification in it, providing its multi-stage treatment by a closed repeatedly repeated cycle in the cleaning module (unit) with the effect of activating individual water purification processes on each shoe (stage) ) recirculation water treatment technology.

Технический результат, который достигается при решении поставленной задачи и использовании усовершенствованного способа состоит в повышении степени очистки (доочистки) и качества воды.The technical result that is achieved when solving the problem and using the improved method is to increase the degree of purification (post-treatment) and water quality.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в способе глубокой очистки (доочистки) воды, преимушественно питьевой, при котором ведут обработку воды в одном очистительном модуле (агрегате), включающую флотационную обработку очищаемой воды в флотаторе водовоздушной смесью, поступающей из эжектора, пузырьково-пленочную экстракцию поверхностно активных веществ (ПАВ) с помощью пузырьково-пленочного экстрактора (ППЭ), а также вывод очищенной воды и удаление ПАВ, согласно изобретению, выполняют комплексную очистку (доочистку) воды, по меньшей мере, в одном очистительном модуле (агрегате), включающую, по меньшей мере, один кольцевой многоступенчатый цикл очистки (доочистки) воды, при котором дополнительно выполняют фильтрацию воды через насыпной песчаный фильтр, после которого отфильтрованную воду выводят с помощью дренажно-отсасывающего средства и подают на бактерицидную обработку воды в ультрафиолетовом облучателе (УФ-облучателе), после чего выполняют флотационную обработку осветленной воды в флотаторе водовоздушной смесью, поступающей из эжектора, и пузырьково-пленочную экстракцию поверхностно активных веществ (ПАВ) с помощью пузырьково-пленочного экстрактора (ППЭ), а затем дополнительно выполняют биологическую очистку воды в аэробном биореакторе с загрузкой, состоящей из активированного угля с колониями аэробных гетеротрофов инкубированных в нем, после чего выполняют повторную подачу воды на следующий кольцевой многоступенчатый цикл очистки воды - рециркуляцию, при этом вывод очищенной воды выполняют после многократной рециркуляции.The problem is solved, and the technical result is achieved by the fact that in the method of deep purification (post-treatment) of water, predominantly drinking water, in which the water is treated in one cleaning module (unit), including flotation treatment of the purified water in the flotator with an air-water mixture coming from the ejector, bubble-film extraction of surface-active substances (surfactants) using a bubble-film extractor (PES), as well as the withdrawal of purified water and the removal of surfactants, according to the invention, perform a comprehensive cleaning cu (tertiary treatment) of water in at least one cleaning module (unit), including at least one ring multistage cycle of water treatment (tertiary treatment), in which additionally filter water through a bulk sand filter, after which filtered water is removed using a drainage-suction agent and serves for bactericidal treatment of water in an ultraviolet irradiator (UV irradiator), after which flotation treatment of clarified water in the flotator is performed with a water-air mixture from ezh ctor and bubble-film extraction of surface-active substances (surfactants) using a bubble-film extractor (PES), and then additionally perform biological treatment of water in an aerobic bioreactor with a load consisting of activated carbon with colonies of aerobic heterotrophs incubated in it, after which perform a repeated supply of water to the next ring multistage cycle of water treatment - recirculation, while the output of purified water is performed after repeated recirculation.

При этом фильтрацию воды через насыпной песчаный фильтр, бактерицидную обработку воды в ультрафиолетовом облучателе (УФ-облучателе), флотационную обработку очищаемой воды в флотаторе водовоздушной смесью, поступающей из эжектора сопровождающуюся пузырьково-пленочной экстракцией поверхностно активных веществ (ПАВ) с помощью пузырьково-пленочного экстрактора (ППЭ), и биологическую очистку воды в аэробном биореакторе с загрузкой, состоящей из активированного угля с колониями аэробных гетеротрофов инкубированных в нем, выполняют последовательно в каждом кольцевом многоступенчатом цикле очистки (доочистки) воды в очистительном модуле (агрегате).At the same time, water filtration through a bulk sand filter, bactericidal treatment of water in an ultraviolet irradiator (UV irradiator), flotation treatment of purified water in a flotator with a water-air mixture coming from an ejector accompanied by bubble-film extraction of surface-active substances (surfactants) using a bubble-film extractor (PES), and biological treatment of water in an aerobic bioreactor with a charge consisting of activated carbon with colonies of aerobic heterotrophs incubated in it, perform the last It is essential in each ring multistage cycle of water purification (post-treatment) in the purification module (unit).

Кроме того, при фильтрации воды через насыпной песчаный фильтр отфильтрованную воду выводят с помощью дренажно-отсасывающего средства, которое выполняют в виде заглубленной в насыпной песчаный фильтр перфорированной дренажной коробчатой насадки, снабженной насосом, который устанавливают внутри или снаружи очистительного модуля (агрегата).In addition, when filtering water through a bulk sand filter, the filtered water is discharged using a drainage and suction means, which is implemented as a perforated box-shaped nozzle buried in a bulk sand filter, equipped with a pump, which is installed inside or outside the cleaning module (unit).

При большом потреблении очищенной воды очистительные модули соединяют по параллельной схеме.With a large consumption of purified water, the cleaning modules are connected in parallel.

В связи с тем, что в заявляемом способе выполняют комплексную очистку (доочистку) воды, по меньшей мере, в одном очистительном модуле, включающую, по меньшей мере, один кольцевой многоступенчатый цикл очистки (доочистки) воды, то тем самым обеспечивают рециркуляционный процесс комбинированной обработки (очистки) воды различными, но дополняющими друг друга методами, которые с одной стороны допускает возможность минимизации габаритов очистительного модуля (агрегата) и его функциональных узлов, а с другой стороны иницианируют возникновение обратных связей между используемыми составными процессами рециркуляционной технологии, которые оптимизируют процесс эффективной очистки воды.Due to the fact that in the inventive method, a complex purification (post-treatment) of water is performed in at least one purification module, including at least one ring multistage water purification (post-treatment) cycle, thereby providing a combined process recycling (purification) of water by various, but complementary methods, which on the one hand allow the possibility of minimizing the dimensions of the cleaning module (unit) and its functional units, and on the other hand initiate the occurrence feedbacks between the used composite processes of recirculation technology, which optimize the process of effective water treatment.

Фильтрация воды в стартовом и последующих циклах через насыпной песчаный фильтр обеспечивает разделение твердой (дисперсной) и жидкой фаз путем осаждения седиментирующих и коллоидных примесей воды в поровом пространстве песчаного фильтра под действием силы тяжести и перепада давления. Фильтрация в основном задерживает частицы в толще фильтрующей среды. Скорость локальных потоков воды в пространстве загрузки охватывает режимы "быстрой" и "медленной" фильтрации. Этим обеспечивается эффективное изъятие из воды тех веществ, которые обусловливают показатель "мутность".Filtration of water in the starting and subsequent cycles through a bulk sand filter ensures the separation of solid (dispersed) and liquid phases by sedimentation and colloidal impurities of water in the pore space of the sand filter under the influence of gravity and pressure drop. Filtration mainly traps particles in the thickness of the filter medium. The speed of local water flows in the loading space covers the modes of "fast" and "slow" filtration. This ensures the effective removal from water of those substances that determine the indicator "turbidity".

Вывод отфильтрованной воды с помощью дренажно-отсасывающего средства и подача ее на бактерицидную обработку в ультрафиолетовом облучателе (УФ-облучателе), обеспечивает стерилизацию циркулирующих и выходных потоков воды УФ-облучателем, укомплектованным бактерицидными лампами соответствующей мощности. Стерилизация достигается за счет деструкции ДНК в клетках бактериальной микрофлоры, в вирусах, в спорах грибков и микроводорослей под действием квантов света ультрафиолетового излучения (например с длиной волны 264 нм), что повышает степень очистки воды.The withdrawal of filtered water using a drainage-suction agent and its supply for bactericidal treatment in an ultraviolet irradiator (UV irradiator) ensures sterilization of the circulating and output water flows by a UV irradiator equipped with bactericidal lamps of the corresponding power. Sterilization is achieved due to DNA destruction in the cells of bacterial microflora, in viruses, in spores of fungi and microalgae under the influence of ultraviolet light quanta (for example, with a wavelength of 264 nm), which increases the degree of water purification.

После бактерицидной обработки поток осветленной и стерилизованной воды во флотаторе смешивается с потоком пузырьков воздуха, продуцируемых эжектором. При этом обеспечивается накопление адсорбирующихся и абсорбирующихся примесей воды на поверхности и в обеме пузырьков эжектированного воздуха и происходит их перемещение с воздушными пузырьками из объема воды в пространство пузырьково-пленоченого экстрактора (ППЭ), а затем ввиде тонких пленок флотационных продуктов микробиального метаболизма и других поверхностно-активных загрязнений воды концентрат флотообработки удаляется из водного обьема водоочистительного агрегата через пространство пузырьково-пленоченого экстрактора (ППЭ). То есть во флотаторе происходит обменная абсорбция летучих веществ воды, при которой пузырьки воздуха изымают из воды хлор, хлороформ, метан, аммиак, сероводород и другие токсичные летучие вещества, концентрация которых в воде выше, чем в атмосфере и одновременно насыщают воду кислородом воздуха. Пузырьки также адсорбируют на своей поверхности истинно растворенные и коллоидные поверхностно активных веществ (ПАВ) воды (молекулы белков, липидов, синтетических моющих средств, их мицеллы и комплексные соединения с катионами тяжелых и поливалентных металлов) и доставляют их в пузырьково-пленочный экстрактор (ППЭ). В пузырьково-пленочном экстракторе (ППЭ) эти примеси в виде пленок выводятся вверх и поверхностно активные вещества (ПАВ) концентрируются в ограниченном водном объеме и в виде жидкого отхода водоочистки и по мере накопления удаляются.After bactericidal treatment, the stream of clarified and sterilized water in the flotator is mixed with the stream of air bubbles produced by the ejector. This ensures the accumulation of adsorbed and absorbed water impurities on the surface and in the volume of bubbles of ejected air and they move with air bubbles from the volume of water into the space of the bubble-walled extractor (PES), and then in the form of thin films of flotation products of microbial metabolism and other surface active water pollution, the flotation concentrate is removed from the water volume of the water treatment unit through the space of a bubble-walled extractor (PES) . That is, in the flotator there is an exchange absorption of volatiles of water, in which air bubbles remove chlorine, chloroform, methane, ammonia, hydrogen sulfide and other toxic volatiles from the water, the concentration of which in water is higher than in the atmosphere and at the same time saturate the water with atmospheric oxygen. Bubbles also adsorb on their surface truly dissolved and colloidal surface-active substances (surfactants) of water (molecules of proteins, lipids, synthetic detergents, their micelles and complex compounds with cations of heavy and polyvalent metals) and deliver them to a bubble-film extractor (PES) . In a bubble-film extractor (PES), these impurities in the form of films are brought up and surface-active substances (surfactants) are concentrated in a limited water volume and in the form of liquid waste water treatment and are removed as they accumulate.

В связи с тем, что вода после флотационной обработки дополнительно поступает на биологическую очистку в аэробном биореакторе с загрузкой, состоящей из активированного угля с колониями аэробных гетеротрофов инкубированных в нем, то тем самым обеспечивается завершающий этап очистки одного цикла обработки воды. Аэробный биореактор представляет собой проточный тубус с загрузкой из гранулированного мезопористого активированного угля. Колонии аэробных гетеротрофов биокаталитически очищают поток циркулирующей воды от органических и минеральных поверхностно-инактивных веществ, служащих компонентами питания для роста и размножения этого вида микроорганизмов. Аэробные гетеротрофы в природе являются основными факторами самоочищения водных пространств и поэтому существенно повышают степень очистки воды.Due to the fact that the water after flotation treatment is additionally supplied for biological treatment in an aerobic bioreactor with a charge consisting of activated carbon with colonies of aerobic heterotrophs incubated in it, this ensures the final stage of purification of one cycle of water treatment. The aerobic bioreactor is a flow tube loaded from granular mesoporous activated carbon. Colonies of aerobic heterotrophs biocatalytically clean the flow of circulating water from organic and mineral surfactants that serve as nutrition components for the growth and reproduction of this type of microorganism. Aerobic heterotrophs in nature are the main factors in the self-purification of water spaces and therefore significantly increase the degree of water purification.

Особенностью рециркуляционной системы комбинированной обработки воды является то, что с одной стороны такая система допускает возможность минимизации габаритов ее функциональных узлов, а с другой стороны в ней обеспечивается возникновение обратных связей, оптимизирующих ее работу в целом.A feature of the recirculation system of combined water treatment is that, on the one hand, such a system allows the possibility of minimizing the dimensions of its functional units, and, on the other hand, it provides feedback that optimizes its operation as a whole.

Так, если типовой прямоточный песчаный фильтр имеет высоту h и при заданной скорости фильтрации обеспечивает десятикратное понижение мутности фильтруемого раствора, то такое же понижение мутности раствора в рециркуляционном процессе обеспечивает фильтр с высотой 0,1h, когда число руциркуляционных циклов в этой системе достигает десяти.So, if a typical direct-flow sand filter has a height h and at a given filtration rate provides a ten-fold decrease in the turbidity of the filtered solution, then a filter with a height of 0.1 h provides the same decrease in turbidity of the solution in the recirculation process when the number of recirculation cycles in this system reaches ten.

Аналогичным образом интенсификация процесса очистки происходит при флотации.Similarly, the intensification of the cleaning process occurs during flotation.

При работе рециркуляционной фильтрационно-флотационной системы остаточная концентрация i-го вида примеси в обрабатываемом поликомпонентном водном растворе может быть понижена до любого желаемого уровня, так как кинетика изъятия веществ подчиняется закону обратной экспоненты.During operation of the recirculation filtration-flotation system, the residual concentration of the ith type of impurity in the treated multicomponent aqueous solution can be reduced to any desired level, since the kinetics of the removal of substances obeys the inverse exponential law.

При рециркуляционной фильтрации базовые механизмы отделения веществ из фильтруемой жидкости при биологической очистке воды в аэробном биореакторе с загрузкой, остаются такими же, как и в любом другом зернистом фильтре. В частности, крупнодисперсные примеси осаждаются на поверхности фильтра с образованием «мостиковых» структур и рыхлого осадка, частично блокирующего сечение устьев входных пор фильтра. Коллоидные частицы образуют коагулюм внутри фильтра по механизмам инерционной и безинерционной гетерокоагуляции.During recirculation filtration, the basic mechanisms of separation of substances from the filtered liquid during biological treatment of water in an aerobic loading bioreactor remain the same as in any other granular filter. In particular, coarse impurities are deposited on the surface of the filter with the formation of "bridge" structures and loose sediment, partially blocking the cross section of the mouths of the inlet pores of the filter. Colloidal particles form a coagulum inside the filter by the mechanisms of inertial and inertia-free heterocoagulation.

Но отличительной чертой работы зернистого фильтра в аэробном биореакторе в рециркуляционном режиме вместе с флотатором и пузырьково-пленочным экстрактором (ППЭ), является то обстоятельство, что в поровое пространство загрузки, состоящей из активированного угля, непрерывно поступает раствор обогащенный атмосферным кислородом (за счет обменной абсорбции при флотации в флотаторе). Одновременно этот раствор оказывается обеднен поверхностно-активными ингибиторами микробиального метаболизма за счет работы пузырьково-пленочного экстрактора (ППЭ).But a distinctive feature of the operation of the granular filter in the aerobic bioreactor in recirculation mode, together with a flotator and a bubble-film extractor (PES), is the fact that a solution enriched with atmospheric oxygen continuously enters the pore space of the charge, consisting of activated carbon (due to exchange absorption during flotation in a flotator). At the same time, this solution is depleted of surface-active inhibitors of microbial metabolism due to the operation of the bubble-film extractor (PES).

Насыщение фильтруемого потока атмосферным кислородом и изъятие из него поверхностно-активных ингибиторов микробиального метаболизма также стимулирует активность биообрастаний при фильтрации через насыпной песчаный фильтр внутри песчаной массы и тем самым превращает ее в биофильтр и биореактор.The saturation of the filtered stream with atmospheric oxygen and the removal of surface-active inhibitors of microbial metabolism from it also stimulates the activity of biofouling during filtration through a bulk sand filter inside the sand mass and thereby turns it into a biofilter and bioreactor.

Таким образом, реализуются положительные обратные связи между функциональными узлами фильтрационно-флотационного комплекса.Thus, positive feedbacks between the functional units of the filtration-flotation complex are realized.

Вклад этих составляющих в «производительность» рециркуляционной фильтрации зависит от возраста и видового состава биообрастаний на зернах песка, а также от наличия в фильтруемом потоке веществ служащих субстратами для бактериального питания.The contribution of these components to the “productivity” of recirculation filtration depends on the age and species composition of biofouling on sand grains, as well as on the presence of substances serving as substrates for bacterial nutrition in the filtered stream.

Биообрастания поглощают из потока фильтруемой жидкости те органические вещества, которые легко усваиваются ферментными системами бактериальных клеток. По мере утилизации этих веществ бактерии приступают к «перевариванию» более сложных органических соединений. При этом поток воды на выходе из фильтра и биореактора оказывается дополнительно очищенным от растворенных органических соединений. Одновременно в выходной поток из песчаного фильтра и биореактора поступают продукты жизнедеятельности биообрастаиий. Это углекислый газ, вода, эндогенные сурфактанты, а также трудноразлагаемые фрагменты отмирающих бактериальных колоний. Из рециркулирующего объема водной фазы их эвакуирует пузырьково-пленочный экстрактор (ППЭ).Bio-fouling absorbs from the stream of filtered fluid those organic substances that are easily absorbed by the enzymatic systems of bacterial cells. As these substances are disposed of, bacteria begin to “digest” more complex organic compounds. In this case, the water flow at the outlet of the filter and the bioreactor is additionally purified from dissolved organic compounds. At the same time, waste products from bio-fouling enter the output stream from the sand filter and the bioreactor. These are carbon dioxide, water, endogenous surfactants, as well as difficult to decompose fragments of dying bacterial colonies. A bubble-film extractor (PES) is evacuating them from the recirculating volume of the aqueous phase.

Усовершенствованный способ обеспечивает удаление из объема рециркулирующей водной фазы совокупность веществ, которые относятся к разным классам по степени дисперсности и природе происхождения. К ним относятся органические и неорганические вещества, седиментирующие и не седиментирующие, коллоидные и истинно растворенные поверхностно-активные и инактивные, а также летучие органические соединения и газы. А выходные потоки воды подвергаются упомянутой выше стерилизации УФ-облучателями, укомплектованными бактерицидными лампами соответствующей мощности.The improved method provides for the removal from the volume of the recirculating aqueous phase a combination of substances that belong to different classes according to the degree of dispersion and nature of origin. These include organic and inorganic substances, sedimenting and non-sedimenting, colloidal and truly dissolved surface-active and inactive, as well as volatile organic compounds and gases. And the output streams of water are subjected to the aforementioned sterilization by UV irradiators equipped with bactericidal lamps of the corresponding power.

В дальнейшем изобретение поясняется чертежами и описанием примера его осуществления.The invention is further illustrated by drawings and a description of an example of its implementation.

На фиг.1 схематично изображено устройство для глубокой очистки (доочистки) воды, преимущественно питьевой, в котором реализован заявленный способ.Figure 1 schematically shows a device for deep purification (post-treatment) of water, mainly drinking, in which the inventive method is implemented.

На фиг.2 схематично изображены несколько усторойств для глубокой очистки (доочистки) воды, соединеннные по параллельной схеме.Figure 2 schematically shows several devices for deep purification (post-treatment) of water, connected in parallel.

Предлагаемый способ реализуется в устройстве для глубокой очистки (доочистки) воды, преимущественно питьевой (фиг.1, 2).The proposed method is implemented in a device for deep purification (post-treatment) of water, mainly drinking (Fig.1, 2).

Устройство для глубокой очистки (доочистки) воды, преимущественно питьевой содержит очистительный модуль (агрегат) 1, внутри которого расположены флотатор 2, внутрь которого нагнетается водовоздушная смесь, поступающая из эжектора 3, пузырьково-пленочный экстрактор (ППЭ) 4, расположенный над флотатором и служащий для экстракции и удаления поверхностно активных веществ (ПАВ). Внутри очистительного модуля 1 расположен насыпной песчаный фильтр 5, связанный посредством дренажно-отсасывающего средства 6 с ультрафиолетовым облучателем (УФ-облучателем) 7, который соединен с эжектором 3. УФ-облучатель 7 может быть установлен снаружи или внутри очистительного модуля 1. Дренажно-отсасывающее средство 6 выполнено в виде заглубленной в насыпной песчаный фильтр 5 перфорированной дренажной коробчатой насадки 9, снабженной насосом 10, который может быть устанавлен внутри или снаружи очистительного модуля 1.A device for deep purification (post-treatment) of water, primarily drinking water, contains a cleaning module (unit) 1, inside which there is a flotator 2, inside of which a water-air mixture is pumped from the ejector 3, a bubble-film extractor (PPE) 4 located above the flotator and serving for the extraction and removal of surface active substances (surfactants). Inside the cleaning module 1, there is a bulk sand filter 5, connected by means of a drainage-suction means 6 with an ultraviolet irradiator (UV irradiator) 7, which is connected to an ejector 3. UV irradiator 7 can be installed outside or inside the cleaning module 1. Drainage-suction the means 6 is made in the form of a perforated drainage box nozzle 9 buried in a bulk sand filter 5, equipped with a pump 10, which can be installed inside or outside the cleaning module 1.

Очистительный модуль (агрегат) 1 имеет входной патрубок 11 с краном 12 для подачи исходной воды на очистку, выходной патрубок 13 с краном 14 для вывода очищенной воды и сопряженный с выходом УФ-облучателя 7, сливной патрубок 15 для удаления поверхностно активных веществ (ПАВ), связанный с пузырьково-пленочным экстрактором (ППЭ) 4, входной патрубок 16 эжектора 3 для эжекции воздуха из атмосферы, входной патрубок 17 эжектора 3 для подвода воды из ультрафиолетового облучателя (УФ-облучателя) 7 и выходной патрубок 18 эжектора 3, введенный внутрь флотатора 2 для подачи водовоздушной смеси и осуществления флотации.The cleaning module (unit) 1 has an inlet pipe 11 with a faucet 12 for supplying source water for purification, an output pipe 13 with a faucet 14 for outputting purified water and coupled to the output of a UV irradiator 7, a drain pipe 15 for removing surface-active substances (surfactants) associated with a bubble-film extractor (PES) 4, the inlet pipe 16 of the ejector 3 for ejecting air from the atmosphere, the inlet pipe 17 of the ejector 3 for supplying water from the ultraviolet irradiator (UV irradiator) 7 and the outlet pipe 18 of the ejector 3 introduced inside the flotator 2 d For supplying a water-air mixture and flotation.

Способ глубокой очистки (доочистки) воды, преимушественно питьевой (фиг.1, 2), при котором ведут обработку воды в одном очистительном модуле (агрегате) 1 (фиг.1), в общем случае включает флотационную обработку очищаемой воды в флотаторе 2 водовоздушной смесью, поступающей из эжектора 3, экстракцию поверхностно активных веществ (ПАВ) с помощью пузырьково-пленочного экстрактора (ППЭ) 4, а также вывод очищенной воды и удаление поверхностно активных веществ (ПАВ).The method of deep purification (post-treatment) of water, primarily drinking water (Fig. 1, 2), in which the water is treated in one cleaning module (unit) 1 (Fig. 1), in the general case, includes flotation treatment of the water to be purified in the flotator 2 with an air-water mixture coming from the ejector 3, the extraction of surface-active substances (surfactants) using a bubble-film extractor (PES) 4, as well as the withdrawal of purified water and the removal of surface-active substances (surfactants).

Особенностью способа является то, что выполняют комплексную очистку (доочистку) воды, по меньшей мере, в одном очистительном модуле 1 (фиг.2), включающую, по меньшей мере, один кольцевой многоступенчатый цикл очистки (доочистки) воды, при котором дополнительно выполняют фильтрацию воды через насыпной песчаный фильтр 5 (фиг.1), после которого отфильтрованную воду выводят с помощью дренажно-отсасывающего средства 6 и подают на бактерицидную обработку воды в ультрафиолетовый облучатель (УФ-облучатель) 7.A feature of the method is that they perform a comprehensive purification (post-treatment) of water in at least one purification module 1 (Fig. 2), including at least one annular multistage water purification (post-treatment) cycle, in which additionally filtering is performed water through a bulk sand filter 5 (Fig. 1), after which the filtered water is discharged using a drainage-suction means 6 and fed to the bactericidal treatment of water in an ultraviolet irradiator (UV irradiator) 7.

После этого выполняют флотационную обработку осветленной воды в флотаторе 2 водовоздушной смесью, поступающей из эжектора 3, и экстракцию поверхностно активных веществ (ПАВ) с помощью ППЭ 4.After that, flotation treatment of clarified water in flotator 2 is carried out with a water-air mixture coming from the ejector 3, and the extraction of surface-active substances (surfactants) using PES 4.

А затем дополнительно выполняют биологическую очистку воды в аэробном биореакторе 8 с загрузкой, состоящей из активированного угля с колониями аэробных гетеротрофов инкубированных в нем.And then additionally carry out biological water purification in the aerobic bioreactor 8 with a load consisting of activated carbon with colonies of aerobic heterotrophs incubated in it.

После этого выполняют повторную подачу воды на следующий кольцевой многоступенчатый цикл очистки воды - рециркуляцию, при этом вывод очищенной воды выполняют после многократной рециркуляции.After this, a repeated water supply is performed to the next ring multistage water treatment cycle - recirculation, while the output of the purified water is performed after repeated recirculation.

Фильтрацию воды через насыпной песчаный фильтр 5, бактерицидную обработку воды в ультрафиолетовом облучателе (УФ-облучателе) 7, флотационную обработку очищаемой воды в флотаторе 2 водовоздушной смесью, поступающей из эжектора 3 сопровождающуюся пузырьково-пленочной экстракцией поверхностно активных веществ (ПАВ) с помощью пузырьково-пленочного экстрактора (ППЭ) 4, и биологическую очистку воды в аэробном биореакторе 8 с загрузкой, состоящей из активированного угля с колониями аэробных гетеротрофов инкубированных в нем, выполняют последовательно в каждом кольцевом многоступенчатом цикле очистки (доочистки) воды в очистительном модуле (агрегате) 1.Filtration of water through a bulk sand filter 5, bactericidal treatment of water in an ultraviolet irradiator (UV irradiator) 7, flotation treatment of purified water in a flotator 2 with a water-air mixture coming from an ejector 3 accompanied by bubble-film extraction of surface-active substances (SAS) using bubble a film extractor (PES) 4, and biological treatment of water in an aerobic bioreactor 8 with a charge consisting of activated carbon with colonies of aerobic heterotrophs incubated in it, perform the following It is essential that in each ring multistage cycle of water purification (post-treatment) in the purification module (unit) 1.

При фильтрации воды через насыпной песчаный фильтр 5 отфильтрованную воду выводят с помощью дренажно-отсасывающего средства 6, которое выполняют в виде заглубленной в насыпной песчаный фильтр 5 перфорированной дренажной коробчатой насадки 9, снабженной насосом 10, который устанавливают внутри или снаружи очистительного модуля 1.When filtering water through a bulk sand filter 5, the filtered water is discharged using a drainage and suction means 6, which is implemented as a perforated box-shaped nozzle 9 buried in a bulk sand filter 5, equipped with a pump 10, which is installed inside or outside the cleaning module 1.

Подачу исходной воды на очистку в очистительный модуль 1 осуществляют черег входной патрубок 11, снабженный краном 12, вывод очищенной воды осуществляют через выходной патрубок 13, снабженный краном 14 и сопряженный с выходом УФ-облучателя 7, удаление поверхностно активных веществ (ПАВ) осуществляют через сливной патрубок 15, связанный с пузырьково-пленочным экстрактором (ППЭ) 4, подсос воздуха из атмосферы в эжектор 3 осуществляют через входной патрубок 16, подвод воды из УФ-облучателя 7 осуществляют через входной патрубок 17, а подачу водовоздушной смеси на флотацию из эжектора 3 в флотатор 2 осуществляют через выходной патрубок 18 эжектора 3.The feed water for purification to the cleaning module 1 is supplied through the inlet pipe 11 provided with a tap 12, the purified water is discharged through the outlet pipe 13 equipped with a tap 14 and coupled to the output of the UV irradiator 7, surface-active substances (surfactants) are removed through a drain a pipe 15 connected with a bubble-film extractor (PES) 4, the air is sucked from the atmosphere into the ejector 3 through the inlet pipe 16, the water supply from the UV irradiator 7 is carried out through the inlet pipe 17, and the air-water supply of the mixture to flotation from the ejector 3 to the flotator 2 is carried out through the outlet pipe 18 of the ejector 3.

При большом водопотреблении очистительные модули 1 соединяют по параллельной схеме (фиг.2).With large water consumption, the cleaning modules 1 are connected in a parallel circuit (figure 2).

Когда технология водоочистки реализуется в предложенном рециркуляционном варианте, то в рециркуляционной технологической цепочке песчаный фильтр 5, аэробный биореактор 8 с загрузкой, состоящей из активированного угля, флотатор 2 и пузырьково-пленочный экстрактор (ППЭ) 4, соединенные последовательно и работающие в рециркуляционном режиме, усиливают функции друг друга. То есть насыщение водного потока кислородом воздуха в флотаторе 2 стимулирует биофильтрационную активность микрофлоры в поровом пространстве загрузки, состоящей из активированного угля, в аэробном биореакторе 8 и в песчаном фильтре 5. При этом концентрация поверхностно-активных веществ (ПАВ) - продуктов микробиального метаболизма на входе в пузырьково-пленочный экстрактор (ППЭ) 4 повышается. Эти вещества являются природными флокулянтами. Они обеспечивают агрегирование коллоидных частиц в очистительном модуле 1, облегчая их эвакуацию через пузырьково-пленочный экстрактор (ППЭ) 4 и тем самым позволяют сократить, или вовсе отказаться от применения синтетических флокулянтов.When the water purification technology is implemented in the proposed recirculation version, then in the recirculation process chain a sand filter 5, an aerobic bioreactor 8 with a load consisting of activated carbon, a flotator 2 and a bubble-film extractor (PES) 4, connected in series and operating in a recirculation mode, are amplified each other's functions. That is, the saturation of the water flow with atmospheric oxygen in the flotator 2 stimulates the microflora biofiltration activity in the pore loading space, consisting of activated carbon, in the aerobic bioreactor 8 and in the sand filter 5. Moreover, the concentration of surface-active substances (surfactants) - products of microbial metabolism at the inlet in a bubble-film extractor (PES) 4 increases. These substances are natural flocculants. They provide aggregation of colloidal particles in the purification module 1, facilitating their evacuation through a bubble-film extractor (PES) 4 and thereby reduce or completely eliminate the use of synthetic flocculants.

При флотации продукты микробиального метаболизма вместе с другими примесями непрерывно выводятся из потока рециркулирующей жидкости через пузырьково-пленочный экстрактор (ППЭ) 4. Как следствие, в фильтрационно-флотационной системе реализуется еще одна положительная обратная связь. Ее сущность состоит в том, что микробиальные метаболиты при их накоплении в среде существования бактерий угнетают активность клеток по законам химической кинетики. И по этим же законам бактериальная активность возрастает, когда продукты бактериального метаболизма изымаются из инкубационной среды. Поэтому песчаный фильтр 5 и аэробный биореактор 8 с загрузкой, состоящей из активированного угля с колониями аэробных гетеротрофов инкубированных в нем, флотатор 2 и пузырьково-пленочный экстрактор (ППЭ) 4, функционирующие в рециркуляционном варианте, обеспечивают друг друга дополнительными сепарационными возможностями за счет синергического эффекта. Иными словами, биообрастания в зернистом песчаном фильтре 5 и в аэробном биореакторе 8, то есть в его загрузке, состоящей из активированного угля, обогащают фильтрат веществами, которые являются природными флокулянтами и тем самым обеспечивают эффективность флотации в флотаторе 2 и пузырьково-пленочной экстракции поверхностно-активных веществ (ПАВ) в пузырьково-пленочном экстракторе (ППЭ) 4. А пузырьково-пленочная экстракция, принцип действия которой связан с насыщением водного потока кислородом воздуха и удалением из него продуктов жизнедеятельности бактерий, усиливает работу биофильтра. Это продолжается до тех пор, пока в объеме рециркулирующей жидкости не исчерпаются компоненты питания для биообрастаний.During flotation, the products of microbial metabolism, along with other impurities, are continuously removed from the recycle liquid stream through a bubble-film extractor (PES) 4. As a result, one more positive feedback is realized in the flotation-filtration system. Its essence lies in the fact that microbial metabolites, when accumulated in the environment of the existence of bacteria, inhibit cell activity according to the laws of chemical kinetics. And according to the same laws, bacterial activity increases when the products of bacterial metabolism are removed from the incubation medium. Therefore, a sand filter 5 and an aerobic bioreactor 8 with a load consisting of activated carbon with colonies of aerobic heterotrophs incubated in it, a flotator 2 and a bubble-film extractor (PES) 4, functioning in a recirculation version, provide each other with additional separation capabilities due to a synergistic effect . In other words, biofouling in a granular sand filter 5 and in an aerobic bioreactor 8, that is, in its load consisting of activated carbon, enrich the filtrate with substances that are natural flocculants and thereby ensure flotation efficiency in flotator 2 and bubble-film extraction of surface active substances (surfactants) in a bubble-film extractor (PES) 4. A bubble-film extraction, the principle of which is associated with the saturation of the water flow with atmospheric oxygen and removal of life products from it bacterial activity, enhances the biofilter. This continues until the nutrition components for biofouling are exhausted in the volume of the recirculating liquid.

Но на этом преимущества рециркуляционной технологии очистки (доочистки) воды не исчерпываются. Очень важным обстоятельством является то, что в рециркуляционной технологии водоочистки отпадает необходимость применять несколько последовательно соединенных фильтров. Функцию громоздкой фильтрующей цепочки здесь обеспечивает один малогабаритный фильтр. При оптимальной площади разделительных поверхностей в поровом пространстве этого фильтра, поглощение веществ в его рабочем объеме происходит одновременно по механизмам блокировки проходных сечений пор, гравитационного осаждения, инерционной и безинерционной гетерокоагулации, биопреципитации и биокатализа. Суммарная степень изъятия примесей из объема обрабатываемой воды в этом случае подчиняться уравнению:But on this the advantages of the recirculation technology for purification (post-treatment) of water are not exhausted. A very important circumstance is that in the recirculation water treatment technology there is no need to use several series-connected filters. The function of the cumbersome filter chain here is provided by one small-sized filter. With the optimal area of the dividing surfaces in the pore space of this filter, the absorption of substances in its working volume occurs simultaneously by mechanisms of blocking the bore of the pores, gravitational deposition, inertial and inertia-free heterocoagulation, bioprecipitation and biocatalysis. The total degree of removal of impurities from the volume of treated water in this case obey the equation:

C C 0 = exp ( k τ V ) , ( 1 )

Figure 00000001
C C 0 = exp ( - k τ V ) , ( one )
Figure 00000001

где С - концентрация примесей воды после обработки;where C is the concentration of water impurities after processing;

С0 - начальная концентрация примесей воды;With 0 - the initial concentration of water impurities;

k - обобщенная константа скорости обработки воды;k is the generalized rate constant for water treatment;

τ - продолжительность рециркуляционного режима обработки водыτ - the duration of the recirculation mode of water treatment

V - объем обрабатываемой воды.V is the volume of treated water.

Показатели качества очищенной заявленым способом воды приведены в таблице 1.The quality indicators of water purified by the claimed method are shown in table 1.

Таблица 1Table 1 № п/пNo. p / p Наименование показателяName of indicator Исходная водаSource water Очищенная водаPurified water НормаNorm 1one Цветность, град (°) платиновокобальтовой шкалыChromaticity, degree (°) of platinum-cobalt scale 20-5020-50 <5<5 20twenty 22 Запах, баллыSmell, points 2-32-3 1one 22 33 Мутность, мг/дм3 Turbidity, mg / dm 3 4-144-14 <0,5<0.5 1,51,5 4four Водородный показатель pHPH value 7,25±0,37.25 ± 0.3 7,32-8,57.32-8.5 6,0-9,06.0-9.0 55 Вкус и привкус, баллыTaste and taste, points 2-32-3 1one 22 66 Остаточный хлор (Cl), мг/дм3 Residual chlorine (Cl), mg / dm 3 1,21,2 <0,3<0.3 0,8-1,20.8-1.2 77 Хлороформ (CHCl3), мг/дм3 Chloroform (CHCl 3 ), mg / dm 3 0,10.1 -- 0,060.06 88 Четыреххлористый углерод (CCl4), мг/дм3 Carbon tetrachloride (CCl 4 ), mg / dm 3 0,004-0,0060.004-0.006 -- 0,0050.005 99 Нитраты (HNO3), мг/дм3 Nitrates (HNO 3 ), mg / dm 3 4,0±0,54.0 ± 0.5 <2<2 45,045.0 1010 Нитриты (NaNO2, HNO2), мг/дм3 Nitrites (NaNO 2 , HNO 2 ), mg / dm 3 0,00310.0031 <0,002<0.002 3,03.0 11eleven Алюминий (Al), мг/дм3 Aluminum (Al), mg / dm 3 0,24±0,020.24 ± 0.02 <0,05<0.05 0,50.5 1212 Железо (Fe), мг/дм3 Iron (Fe), mg / dm 3 3,0-14,03.0-14.0 <0,01<0.01 0,30.3 1313 Кадмий (Cd), мг/дм3 Cadmium (Cd), mg / dm 3 0,00050,0005 -- 1,0011.001 14fourteen Марганец (Mn), мг/дм3 Manganese (Mn), mg / dm 3 <0,001<0.001 <0,001<0.001 0,10.1 15fifteen Медь (Cu), мг/дм3 Copper (Cu), mg / dm 3 0,06±0,0010.06 ± 0.001 0,04±0,0010.04 ± 0.001 1,01,0 1616 Стронций (Sr), мг/дм3 Strontium (Sr), mg / dm 3 0,1030.103 <0,09<0.09 2,02.0 1717 Аммиак (NH3), мг/дм3 Ammonia (NH 3 ), mg / dm 3 <0,04<0.04 -- 2,02.0 18eighteen ПАВ (поверхностно-активные вещества), мг/дм3 Surfactant (surfactants), mg / DM 3 3,03.0 <0,025<0.025 1,01,0 1919 СПАВ (синтетические поверхностно-активные вещества), мг/дм3 SPAS (synthetic surfactants), mg / DM 3 0,50.5 <0,04<0.04 00 20twenty Мышьяк (As), мг/дм3 Arsenic (As), mg / dm 3 0,005±0,00010.005 ± 0.0001 -- 0,050.05 2121 Перманганатная окисляемость, мг O2/дм3 Permanganate oxidation, mg O 2 / dm 3 8,128.12 <3<3 -- 2222 ОМЧ (общее микробное число), число колоний бактерий на 100 млTBC (total microbial number), the number of bacterial colonies per 100 ml 63-63063-630 -- 100one hundred 2323 Коли-индекс, количество бактерий Коли на 100 млColi index, the number of bacteria Coli per 100 ml 100000100,000 <3<3 <3<3

Из таблицы 1 видно, что показатели качества питьевой воды, очищенной (доочищенной) заявленым усовершенствованным способом, при котором фильтрацию воды через насыпной песчаный фильтр 5, бактерицидную обработку воды в ультрафиолетовом облучателе (УФ-облучателе) 7), флотационную обработку очищаемой воды в флотаторе 2 водовоздушной смесью, поступающей из эжектора 3 сопровождающуюся пузырьково-пленочной экстракцией поверхностно активных веществ (ПАВ) с помощью пузырьково-пленочного экстрактора (ППЭ) 4, и биологическую очистку воды в аэробном биореакторе 8 с загрузкой, состоящей из активированного угля с колониями аэробных гетеротрофов инкубированных в нем, выполняют последовательно в каждом кольцевом многоступенчатом цикле очистки (доочистки) воды в очистительном модуле (агрегате) 1, соответствуют или превосходят показатели качества питьевой воды по нормативно-технической документации.From table 1 it is seen that the quality indicators of drinking water purified (purified) by the claimed improved method, in which filtering water through a bulk sand filter 5, bactericidal treatment of water in an ultraviolet irradiator (UV irradiator) 7), flotation treatment of purified water in a flotator 2 water-air mixture coming from the ejector 3 accompanied by bubble-film extraction of surface-active substances (surfactants) using a bubble-film extractor (PES) 4, and biological treatment of water in aerobic b and a reactor 8 with a load consisting of activated carbon with colonies of aerobic heterotrophs incubated in it, is performed sequentially in each ring multistage cycle of water purification (post-treatment) in the purification module (unit) 1, drinking water quality indicators meet or exceed the normative and technical documentation.

Приведенные сведения подтверждают промышленную применимость заявленного усовершенствованного способа глубокой очистки (доочистки) воды, преимущественной питьевой, основанного на многоступенчатой обработке воды путем рециркуляционной обработки воды, по меньшей мере в одном, очистительном модуле, который может найти широкое применение для очистки питьевых вод в быту и пищевой промышленности, а также для доочистки технических и сточных вод промышленных предприятий.The above information confirms the industrial applicability of the claimed improved method for deep water purification (post-treatment), predominantly drinking, based on multi-stage water treatment by recirculating water treatment in at least one purification module, which can be widely used for drinking water treatment in household and food industry, as well as for the purification of technical and waste water of industrial enterprises.

Перечень обозначений:List of designations:

1. очистительный модуль (агрегат)1. cleaning module (unit)

2. флотатор2. flotator

3. эжектор3. ejector

4. пузырьково-пленочный экстрактор (ППЭ)4. bubble film extractor (PES)

5. насыпной песчаный фильтр5. bulk sand filter

6. дренажно-отсасывающее средство6. drainage and suction agent

7. ультрафиолетовый облучатель (УФ-облучатель)7. ultraviolet irradiator (UV irradiator)

8. аэробный биореактор8. aerobic bioreactor

9. перфорированная дренажная коробчатая насадка9. perforated drainage box nozzle

10. насос10. pump

11. входной патрубок очистительного модуля (агрегата)11. inlet pipe of the cleaning module (unit)

12. кран входного патрубка очистительного модуля (агрегата)12. tap of the inlet pipe of the cleaning module (unit)

13. выходной патрубок очистительного модуля (агрегата)13. outlet pipe of the cleaning module (unit)

14. кран выходного патрубка очистительного модуля (агрегата)14. tap of the outlet pipe of the cleaning module (unit)

15. сливной патрубок для удаления поверхностно активных веществ (ПАВ) из пузырьково-пленочного экстрактора (ППЭ)15. drain pipe to remove surface-active substances (surfactants) from a bubble-film extractor (PES)

16. входной патрубок эжектора для эжекции воздуха из атмосферы16. inlet pipe of the ejector for ejection of air from the atmosphere

17. входной патрубок эжектора для подвода воды из ультрафиолетового облучателя (УФ-облучателя)17. inlet pipe of the ejector for supplying water from the ultraviolet irradiator (UV irradiator)

18. выходной патрубок эжектора для подачи водовоздушной смеси внутрь флотатора.18. the outlet pipe of the ejector to supply the air-water mixture into the flotator

Claims (4)

1. Способ глубокой очистки воды, преимущественно питьевой, при котором ведут обработку воды в очистительном модуле (1), включающую флотационную обработку очищаемой воды во флотаторе (2) водовоздушной смесью, поступающей из эжектора (3), пузырьково-пленочную экстракцию поверхностно-активных веществ с помощью пузырьково-пленочного экстрактора (4), а также вывод очищенной воды и удаление поверхностно-активных веществ, отличающийся тем, что выполняют комплексную очистку воды, по меньшей мере, в одном очистительном модуле (1), включающую, по меньшей мере, один кольцевой многоступенчатый цикл очистки воды, при котором дополнительно выполняют фильтрацию воды через насыпной песчаный фильтр (5), после которого отфильтрованную воду выводят с помощью дренажно-отсасывающего средства (6) и подают на бактерицидную обработку воды в ультрафиолетовом облучателе (7), после чего выполняют флотационную обработку осветленной воды во флотаторе (2) водовоздушной смесью, поступающей из эжектора (3), и пузырьково-пленочную экстракцию поверхностно-активных веществ с помощью пузырьково-пленочного экстрактора (4), а затем дополнительно выполняют биологическую очистку воды в аэробном биореакторе (8) с загрузкой, состоящей из активированного угля с колониями аэробных гетеротрофов, инкубированных в нем, после чего выполняют повторную подачу воды на следующий кольцевой многоступенчатый цикл очистки воды - рециркуляцию, при этом вывод очищенной воды выполняют после многократной рециркуляции.1. A method of deep water purification, mainly drinking, in which the water is treated in the purification module (1), including flotation treatment of the purified water in the flotator (2) with an air-water mixture coming from the ejector (3), bubble-film extraction of surface-active substances using a bubble-film extractor (4), as well as the withdrawal of purified water and the removal of surfactants, characterized in that they perform complex water treatment in at least one cleaning module (1), including at least the least, one ring multistage water treatment cycle, in which water is additionally filtered through a bulk sand filter (5), after which the filtered water is removed using a drainage-suction agent (6) and fed to the bactericidal treatment of water in an ultraviolet irradiator (7) then flotation treatment of clarified water in the flotator (2) is carried out with a water-air mixture coming from the ejector (3), and bubble-film extraction of surfactants using bubble-film extra ctor (4), and then additionally perform biological water purification in the aerobic bioreactor (8) with a charge consisting of activated carbon with colonies of aerobic heterotrophs incubated in it, and then re-supply the water to the next ring multistage water treatment cycle - recirculation, while the conclusion of the purified water is performed after repeated recirculation. 2. Способ глубокой очистки воды, преимущественно питьевой, по п.1, отличающийся тем, что фильтрацию воды через насыпной песчаный фильтр (5), бактерицидную обработку воды в ультрафиолетовом облучателе (7), флотационную обработку очищаемой воды во флотаторе (2) водовоздушной смесью, поступающей из эжектора (3), сопровождающуюся пузырьково-пленочной экстракцией поверхностно-активных веществ с помощью пузырьково-пленочного экстрактора (4), и биологическую очистку воды в аэробном биореакторе (8) с загрузкой, состоящей из активированного угля с колониями аэробных гетеротрофов, инкубированных в нем, выполняют последовательно в каждом кольцевом многоступенчатом цикле очистки воды в очистительном модуле (1).2. A method of deep water purification, mainly drinking, according to claim 1, characterized in that the water is filtered through a bulk sand filter (5), bactericidal treatment of water in an ultraviolet irradiator (7), flotation treatment of purified water in a flotator (2) with an air-water mixture coming from the ejector (3), accompanied by bubble-film extraction of surfactants using a bubble-film extractor (4), and biological treatment of water in an aerobic bioreactor (8) with a charge consisting of activated carbon with colo iyami aerobic heterotrophs, incubated therein, operate sequentially in each ring cycle multi-stage water purification in the stripping unit (1). 3. Способ глубокой очистки воды, преимущественно питьевой, по п.1, отличающийся тем, что при фильтрации воды через насыпной песчаный фильтр (5) отфильтрованную воду выводят с помощью дренажно-отсасывающего средства (6), которое выполняют в виде заглубленной в насыпной песчаный фильтр (5) перфорированной дренажной коробчатой насадки (9), снабженной насосом (10), который устанавливают внутри или снаружи очистительного модуля (1).3. The method of deep water purification, mainly drinking, according to claim 1, characterized in that when filtering water through a bulk sand filter (5), the filtered water is discharged using a drainage-suction means (6), which is performed as buried in bulk sand a filter (5) of a perforated drainage box-shaped nozzle (9) equipped with a pump (10), which is installed inside or outside the cleaning module (1). 4. Способ глубокой очистки воды, преимущественно питьевой, по п.1, отличающийся тем, что очистительные модули (1) соединяют по параллельной схеме. 4. The method of deep water purification, mainly drinking, according to claim 1, characterized in that the cleaning modules (1) are connected in parallel.
RU2011144768/05A 2011-03-28 2011-11-03 Method of integrated drinking water treatment RU2490217C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA201103696A UA98257C2 (en) 2011-03-28 2011-03-28 Process for deep treatment (advanced treatment) of water, mainly potable
UAA201103696 2011-03-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011144768A RU2011144768A (en) 2013-05-10
RU2490217C2 true RU2490217C2 (en) 2013-08-20

Family

ID=48788672

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011144768/05A RU2490217C2 (en) 2011-03-28 2011-11-03 Method of integrated drinking water treatment

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2490217C2 (en)
UA (1) UA98257C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105130132A (en) * 2015-09-28 2015-12-09 中国石油化工股份有限公司 Treatment technology of reinjecting heavy oil wastewater into low-permeability reservoir
CN105330088A (en) * 2014-08-06 2016-02-17 中国石油化工股份有限公司 Ethylene spent lye treatment method
CN108178288A (en) * 2018-01-09 2018-06-19 宁波大红鹰学院 A kind of pollution of river object biological treatment device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103496820A (en) * 2013-09-18 2014-01-08 苏州市阳澄湖现代农业产业园特种水产养殖有限公司 Aquaculture sewage treating method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU93053863A (en) * 1992-12-01 1996-06-27 В.С. Гевод INSTALLATION FOR PURIFICATION OF WATER, MAINLY DRINKING, FROM SURFACE-ACTIVE SUBSTANCES
RU2220115C1 (en) * 2002-12-26 2003-12-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Пермский завод им. С.М.Кирова" Drinking water production process
RU2247077C1 (en) * 2002-09-17 2005-02-27 Виктор Сергеевич Гевод Plant for purification of water by floatation
CN101428942A (en) * 2008-11-25 2009-05-13 中国科学院南京地理与湖泊研究所 Novel municipal sewage treatment technology without excess sludge discharge

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU93053863A (en) * 1992-12-01 1996-06-27 В.С. Гевод INSTALLATION FOR PURIFICATION OF WATER, MAINLY DRINKING, FROM SURFACE-ACTIVE SUBSTANCES
RU2247077C1 (en) * 2002-09-17 2005-02-27 Виктор Сергеевич Гевод Plant for purification of water by floatation
RU2220115C1 (en) * 2002-12-26 2003-12-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Пермский завод им. С.М.Кирова" Drinking water production process
CN101428942A (en) * 2008-11-25 2009-05-13 中国科学院南京地理与湖泊研究所 Novel municipal sewage treatment technology without excess sludge discharge

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ВОЛОВНИК Г.И., ТЕРЕХОВ Л.Д. Теоретические основы очистки воды, ч. 2, Деструктивная очистка, Хабаровск, издательство ДВГУПС, 2007, с.66-69. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105330088A (en) * 2014-08-06 2016-02-17 中国石油化工股份有限公司 Ethylene spent lye treatment method
CN105330088B (en) * 2014-08-06 2018-03-02 中国石油化工股份有限公司 A kind of processing method of ethylene waste lye
CN105130132A (en) * 2015-09-28 2015-12-09 中国石油化工股份有限公司 Treatment technology of reinjecting heavy oil wastewater into low-permeability reservoir
CN108178288A (en) * 2018-01-09 2018-06-19 宁波大红鹰学院 A kind of pollution of river object biological treatment device

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011144768A (en) 2013-05-10
UA98257C2 (en) 2012-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101560045A (en) Coal chemical wastewater treating technique
CN1944293A (en) Deeply sewage treating method and its device without mud discharging
CN104591443B (en) A kind of recycling equipment of aquaculture agricultural effluent
RU2490217C2 (en) Method of integrated drinking water treatment
US9481591B1 (en) Device and process to treat and disinfect sewage, food processing wastewater and other biologically contaminated water
CN106915840A (en) A kind of integrated refractory wastewater and reclamation set and sewage water treatment method
CN106336082B (en) Method for treating wastewater from bactericide production
CN101962249A (en) Method and device for processing high-concentration undegradable waste water by using jet flow membrane bioreactor (MBR)
KR100711259B1 (en) Purification treatment apparatus
CN205907145U (en) Production domestic sewage zero release processing system
JP2010240635A (en) Method of desalting mixed water of wastewater and seawater by compound fermentation method
CN212269808U (en) Reverse osmosis strong brine processing system
CN104045206A (en) UV (ultraviolet)/O3+BAF (biological aerated filter) advanced oxidation sewage treatment facility
CN209010325U (en) A kind of complete processing equipment of Wastewater in Biologic Pharmacy zero-emission
KR100964877B1 (en) Apparatus for removing anionic pollutants and particulates in water purifying treatment
JP3356928B2 (en) Operating method of water treatment equipment using immersion type membrane filtration device
CN105174606A (en) Membrane-technology medical wastewater treatment method and apparatus with ultraviolet ray disinfection
CN205974001U (en) A biological powder activity charcoal purification processing system for water supply plant
JP2007185624A (en) Movable desalinating purification apparatus and desalinating purification method
CN205473213U (en) Integrated hospitable sewage treatment device
CN102531267A (en) Advanced treatment recycling process for wastewater generated by deep processing of maize
CN203781977U (en) Salt-containing wastewater treatment system
RU2552558C1 (en) Method for aerobic biological oxidation of biodegradable organic compounds in waste water
CN203382609U (en) Food wastewater treatment system
CN215403666U (en) Penetrating fluid processing device of integrated transfer station

Legal Events

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

Effective date: 20201104