RU2589139C2 - Method of cleaning drainage water of solid domestic waste landfills - Google Patents
Method of cleaning drainage water of solid domestic waste landfills Download PDFInfo
- Publication number
- RU2589139C2 RU2589139C2 RU2014128230/05A RU2014128230A RU2589139C2 RU 2589139 C2 RU2589139 C2 RU 2589139C2 RU 2014128230/05 A RU2014128230/05 A RU 2014128230/05A RU 2014128230 A RU2014128230 A RU 2014128230A RU 2589139 C2 RU2589139 C2 RU 2589139C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stage
- permeate
- reverse osmosis
- treatment
- reverse
- Prior art date
Links
- 239000003657 drainage water Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 title claims abstract description 12
- -1 sulphate ions Chemical class 0.000 claims abstract description 56
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 claims abstract description 43
- 239000012466 permeate Substances 0.000 claims abstract description 34
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 15
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 15
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 claims abstract description 11
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 10
- TUJKJAMUKRIRHC-UHFFFAOYSA-N hydroxyl radical Chemical class [OH] TUJKJAMUKRIRHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 21
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 13
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 claims description 12
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 10
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 7
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N nitrate group Chemical group [N+](=O)([O-])[O-] NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 abstract description 8
- 230000001112 coagulant Effects 0.000 abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 abstract description 5
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 19
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 13
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 12
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 9
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 6
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 6
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 6
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 description 5
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 5
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 5
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 5
- 241000276438 Gadus morhua Species 0.000 description 4
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 4
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 4
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 4
- 235000019516 cod Nutrition 0.000 description 4
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 3
- 230000000249 desinfective Effects 0.000 description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 3
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 3
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 3
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 2
- WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N Ruthenium(IV) oxide Chemical compound O=[Ru]=O WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 230000000721 bacterilogical Effects 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 2
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 2
- 230000036961 partial Effects 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 2
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 2
- 102000037197 Anion exchangers Human genes 0.000 description 1
- 108091006437 Anion exchangers Proteins 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 229910004682 ON-OFF Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 235000019395 ammonium persulphate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000410 antimony oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000032770 biofilm formation Effects 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 230000000382 dechlorinating Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- VASIZKWUTCETSD-UHFFFAOYSA-N manganese(II) oxide Inorganic materials [Mn]=O VASIZKWUTCETSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L na2so4 Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- VTRUBDSFZJNXHI-UHFFFAOYSA-N oxoantimony Chemical class [Sb]=O VTRUBDSFZJNXHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained Effects 0.000 description 1
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005429 turbidity Methods 0.000 description 1
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к очистке дренажных вод полигонов твердых бытовых отходов и может быть использовано для очистки концентрированных сточных вод с трудноокисляемыми органическими примесями и другими токсичными соединениями.The invention relates to the treatment of drainage water from solid domestic waste landfills and can be used for the treatment of concentrated wastewater with hardly oxidizable organic impurities and other toxic compounds.
Дренажные воды, формирующиеся в теле полигона при взаимодействии отходов с инфильтрующимися атмосферными осадками, являются высококонцентрированными растворами органических и минеральных веществ с высоким содержанием аммонийного азота и солей тяжелых металлов.Drainage water formed in the body of the landfill during the interaction of waste with infiltrating precipitation, are highly concentrated solutions of organic and mineral substances with a high content of ammonium nitrogen and salts of heavy metals.
Известны способы очистки дренажных вод полигонов твердых бытовых отходов, включающие стадии электрохимической обработки, механической фильтрации, отстаивания, обессоливания сточных вод, сорбции низкомолекулярной органики, дезинфекции очищенной воды [1, 2].Known methods for treating drainage water of solid domestic waste landfills, including the stages of electrochemical treatment, mechanical filtration, sedimentation, desalination of wastewater, sorption of low molecular weight organics, disinfection of purified water [1, 2].
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату к предлагаемому способу является способ очистки дренажных вод полигонов твердых бытовых отходов, включающий стадии предварительной электрохимической очистки дренажных вод с выделением на аноде активного хлора для перевода аммонийного азота в нитратную форму и свободный азот, двухступенчатой механической фильтрации, обратноосмотического разделения, доочистки пермеата на сорбенте [3 (прототип)].The closest in technical essence and the achieved technical result to the proposed method is a method of treating drainage water of solid domestic waste landfills, including the stages of preliminary electrochemical treatment of drainage water with the release of active chlorine on the anode to convert ammonium nitrogen into nitrate form and free nitrogen, two-stage mechanical filtration, reverse osmosis separation, post-treatment of permeate on a sorbent [3 (prototype)].
Данный способ предназначен для очистки дренажных вод полигонов твердых бытовых отходов и позволяет получить очищенную воду, качество которой соответствует требованиям ПДК загрязнений в воде водоемов, но имеет недостаток - высокие энергозатраты на стадии электрохимической обработки при высоком содержании в сточных водах трудноокисляемых органических органических примесей или неполное их окисление, что приводит к высоким эксплуатационным затратам на замену сорбента на стадии доочистки пермеата.This method is designed to clean the drainage water of solid domestic waste landfills and allows you to get purified water, the quality of which meets the MPC requirements for pollution in the water of reservoirs, but has the disadvantage of high energy consumption at the stage of electrochemical treatment with a high content of difficultly oxidized organic organic impurities in wastewater or their incomplete oxidation, which leads to high operating costs for the replacement of the sorbent at the stage of post-treatment of permeate.
Целью изобретения является повышение степени очистки дренажных вод полигонов твердых бытовых отходов в отношении трудноокисляемых органических примесей и других токсичных соединений, снижение эксплуатационных и энергозатрат.The aim of the invention is to increase the degree of purification of drainage water from solid waste landfills in relation to difficultly oxidized organic impurities and other toxic compounds, reducing operational and energy costs.
Поставленная цель достигается тем, что электрохимическую очистку дополняют второй ступенью с генерированием на аноде гидроксильных радикалов для деструкции трудноокисляемых органических примесей, перед стадией фильтрации второй ступени проводят реагентную обработку коагулянтом, раствором NaOH и флокулянтом с последующим отстаиванием, на стадии фильтрации в качестве второй ступени используют половолоконную ультрафильтрацию с обратноточными пульсирующими промывками, обратноосмотическое разделение проводят в две ступени по пермеату, пермеат обратного осмоса первой ступени подвергают отдувке воздухом для удаления не менее 95% углекислого газа, затем в пермеат добавляют сульфат-ионы и подвергают его дополнительному разделению на второй ступени обратного осмоса, полученный пермеат обратного осмоса второй ступени дополнительно очищают на ионообменных смолах последовательно в Сl-форме для удаления сульфид-ионов и Na-форме для удаления следов аммония.The goal is achieved in that the electrochemical cleaning is supplemented with a second stage with the generation of hydroxyl radicals on the anode for the destruction of difficultly oxidized organic impurities, before the stage of filtering the second stage, reagent treatment is carried out with a coagulant, NaOH solution and flocculant, followed by sedimentation, and at the stage of filtration they use hollow fiber ultrafiltration with reverse flow pulsating washes, reverse osmosis separation is carried out in two stages permeate , reverse osmosis permeate of the first stage is subjected to air blowing to remove at least 95% carbon dioxide, then sulfate ions are added to the permeate and subjected to additional separation into the second stage of reverse osmosis, the obtained reverse osmosis permeate of the second stage is further purified on ion exchange resins sequentially in Cl a form for removing sulfide ions; and a Na form for removing traces of ammonium.
При электрохимической очистке сточных вод наиболее предпочтительным является окисление, приводящее к полной минерализации, то есть к образованию углекислого газа, азота, воды и других легко удаляемых веществ.In electrochemical wastewater treatment, oxidation is most preferred, leading to complete mineralization, that is, to the formation of carbon dioxide, nitrogen, water and other easily removable substances.
В настоящее время для электроокисления загрязняющих водную среду органических соединений, преимущественно используются титановые аноды с нанесенным на рабочую поверхность активным металлооксидным покрытием на основе диоксида рутения (ОРТА). При этом под действием постоянного тока, подаваемого на электроды электролизера, во-первых, Currently, for the electrooxidation of organic compounds polluting the aquatic environment, mainly titanium anodes with an active metal oxide coating based on ruthenium dioxide (ORTA) are applied on the working surface. In this case, under the influence of direct current supplied to the electrodes of the electrolyzer, firstly,
осуществляется разложение органических комплексов аммонийного азота и перевод окислением аммонийного азота в нитратную форму и свободный азот, во-вторых, выделяющийся на аноде активный хлор служит эффективным окислителем для дополнительной очистки от ряда загрязняющих примесей и одновременного обеззараживания воды.organic ammonium nitrogen complexes are decomposed and ammonium nitrogen is converted to nitrate form and free nitrogen; secondly, active chlorine released on the anode serves as an effective oxidizing agent for additional purification of a number of contaminants and simultaneous disinfection of water.
Однако аноды ОРТА характеризуются низким перенапряжением выделения кислорода, что не обеспечивает полную минерализацию трудноокисляемых органических соединений.However, the ORTA anodes are characterized by a low overvoltage of oxygen evolution, which does not ensure the complete mineralization of difficultly oxidized organic compounds.
Известно, что полная минерализация происходит за счет прямого анодного окисления на анодах с высоким перенапряжением выделения кислорода, на которых генерируются гидроксильные радикалы, обеспечивающие деструкцию трудноокисляемых органических веществ, присутствующих в дренажных водах полигонов твердых бытовых отходов. К анодам с высоким перенапряжением выделения кислорода относятся электроды, покрытые оксидами олова и сурьмы, допированный бором алмазный электрод, нанокомпозиционные аноды Ti/MnO2-SnO2 [4, 5].It is known that full mineralization occurs due to direct anodic oxidation on anodes with a high overvoltage of oxygen evolution, on which hydroxyl radicals are generated, which ensure the destruction of difficultly oxidized organic substances present in the drainage waters of solid waste landfills. Anodes with high overvoltage of oxygen evolution include electrodes coated with tin and antimony oxides, a boron doped diamond electrode, and nanocomposite Ti / MnO 2 –SnO 2 anodes [4, 5].
Полная минерализация трудноокисляемых органических соединений может быть обеспечена путем добавления второй ступени электрохимической очистки с использованием анода, характеризующегося высоким перенапряжением выделения кислорода.Full mineralization of difficultly oxidized organic compounds can be achieved by adding a second stage of electrochemical purification using an anode characterized by a high overvoltage of oxygen evolution.
При недостаточной величине перенапряжения выделения кислорода генерирование гидроксильных радикалов будет затруднено, при этом не будет обеспечиваться деструкция трудноокисляемых органических соединений. Очень высокую величину перенапряжения выделения кислорода и превосходные электрохимические характеристики в отношении радикалообразования имеет допированный бором алмазный электрод, недостатком которого являются его высокая стоимость, относительная хрупкость и частичная пассивация пленками, образующимися за счет неполного окисления органики.If the overvoltage of oxygen evolution is insufficient, the generation of hydroxyl radicals will be difficult, and the destruction of hardly oxidizable organic compounds will not be ensured. A very high overvoltage of oxygen evolution and excellent electrochemical characteristics with respect to radical formation are borne by a diamond electrode doped with boron, the disadvantage of which is its high cost, relative brittleness and partial passivation by films formed due to incomplete oxidation of organics.
Экспериментально установлено, что анод на второй ступени электрохимической очистки имеет высокое перенапряжение выделения кислорода, равное 1,8-2,2 В.It was experimentally established that the anode in the second stage of electrochemical cleaning has a high overvoltage of oxygen evolution equal to 1.8-2.2 V.
В современной практике очистки сточных вод все более широкое применение находит половолоконная ультрафильтрация, которая активно вытесняет зернистые фильтры на стадии предварительной обработки воды перед обратным осмосом.In modern wastewater treatment practice, hollow-fiber ultrafiltration, which actively displaces granular filters at the stage of pre-treatment of water before reverse osmosis, is increasingly used.
Установлено, что половолоконные ультрафильтрационные элементы обеспечивают степень очистки по взвешенным веществам не менее 99,9%, кроме того, в очищаемой воде снижаются показатели ХПК на 20-40%, цветности - на 30-60%, содержание нефтепродуктов - на 80-90%, НПАВ - на 60-84% и АПАВ - на 30-60%.It has been established that hollow fiber ultrafiltration elements provide a degree of purification of suspended solids of at least 99.9%, in addition, COD in the water being purified decreases by 20-40%, color - by 30-60%, oil content - by 80-90% , Nonionic surfactants - by 60-84% and APS - by 30-60%.
Известно, что ультрафильтрационная очистка гарантирует также постоянное бактериологическое качество воды, по меньшей мере, удаление простейших бактерий и вирусов. Отсутствие бактериологического загрязнения помогает предотвратить образование биопленки на поверхности обратноосмотических мембран.It is known that ultrafiltration purification also guarantees constant bacteriological quality of water, at least the removal of simple bacteria and viruses. The absence of bacteriological contamination helps prevent biofilm formation on the surface of reverse osmosis membranes.
Перечисленные преимущества достигаются использованием половолоконной ультрафильтрации в качестве второй ступени на стадии фильтрации.These advantages are achieved by using hollow fiber ultrafiltration as a second stage in the filtration stage.
Для восстановления производительности ультрафильтрационного элемента и удаления загрязнений с поверхности и из пор мембраны используют метод обратных промывок, при котором очищенную воду - фильтрат - пропускают через мембрану в направлении, обратном направлению фильтрования. Такие промывки производятся от 1 до 5 раз в час, их продолжительность составляет 1-3 минуты.To restore the performance of the ultrafiltration element and remove contaminants from the surface and from the pores of the membrane, the backwash method is used, in which the purified water - filtrate - is passed through the membrane in the direction opposite to the filtration direction. Such washing is carried out from 1 to 5 times per hour, their duration is 1-3 minutes.
При этом основным недостатком использования данного процесса на сильнозагрязненных стоках, к которым относятся стоки полигонов твердых бытовых отходов, является низкая удельная скорость фильтрации 20-30 л/м2·час. Одновременно отмечается недостаточная надежность системы управления, так как используемые в технологической схеме электромагнитные клапана осуществляют большое количество циклов включения-выключения, в результате чего быстро выходят из строя.At the same time, the main disadvantage of using this process on heavily contaminated sewage, which includes sewage from solid domestic waste landfills, is the low specific filtration rate of 20-30 l / m 2 · hour. At the same time, the lack of reliability of the control system is noted, since the electromagnetic valves used in the technological scheme carry out a large number of on-off cycles, as a result of which they quickly fail.
Данные недостатки могут быть устранены путем замены классических обратноточных промывок на пульсирующие обратноточные промывки. Пульсации и создание трансмембранного давления осуществляются одним мембранным или поршневым насосом. При работе насоса существует фаза всасывания, при которой отбирается фильтрат, и фаза подачи. При фазе подачи часть фильтрата подается в фильтратную линию элемента и происходит обратноточная промывка, а часть фильтрата отбирается как готовый продукт. Распределение фильтрата на два потока осуществляется при помощи специальной гидравлической системы.These disadvantages can be eliminated by replacing the classic backwash washes with pulsating backwash. Pulsations and the creation of transmembrane pressure are carried out by a single diaphragm or piston pump. When the pump is operating, there is a suction phase in which the filtrate is taken and the supply phase. During the supply phase, part of the filtrate is fed into the filtrate line of the element and backflow washing occurs, and part of the filtrate is selected as a finished product. The filtrate is divided into two streams using a special hydraulic system.
Для восстановления производительности ультрафильтрационных мембран методом обратноточной промывки одним из главных показателей является количество фильтрата, подаваемого для ее осуществления.To restore the performance of ultrafiltration membranes by the method of backward washing, one of the main indicators is the amount of filtrate supplied for its implementation.
При уменьшении объема фильтрата на промывку снижается степень восстановления производительности мембраны. Это связано с тем, что осадок твердых и коллоидных частиц, который образовался на поверхности мембраны в процессе фильтрации исходного раствора, не выносится из мембранного элемента и при следующем цикле ультрафильтрации снова осаждается на ее поверхности.With a decrease in the volume of the filtrate for washing, the degree of restoration of the membrane productivity decreases. This is due to the fact that the precipitate of solid and colloidal particles that formed on the membrane surface during the filtration of the initial solution is not removed from the membrane element and again precipitates on its surface during the next ultrafiltration cycle.
При увеличении объема фильтрата на промывку степень восстановления производительности мембраны увеличивается. Однако при этом возрастает доля фильтрата, расходуемого на обратноточную промывку и, как следствие, уменьшается выход готового продукта.With increasing filtrate volume for washing, the degree of restoration of membrane productivity increases. However, this increases the proportion of the filtrate spent on reverse flow washing and, as a result, the yield of the finished product decreases.
Экспериментально установлено, что оптимальный объем фильтрата на обратноточную пульсирующую промывку составляет 3-10% от общего потока дренажных вод.It was experimentally established that the optimal volume of filtrate for reverse flow pulsating washing is 3-10% of the total flow of drainage water.
Несмотря на то, что эффективность очистки дренажных вод полигонов твердых бытовых отходов обратным осмосом достаточно высока, для достижения нормативных показателей по ХПК, ионам аммония, сульфидам, тяжелым металлам необходима вторая ступень обратного осмоса по пермеату. Для повышения селективности второй ступени по указанным компонентам необходимо удалить углекислый газ, которого достаточно много содержится в пермеате первой ступени обратного осмоса. Причем значительная часть углекислого газа находится в виде одновалентного иона НСО3 -, что приводит к существенному снижению селективности по ионам аммония на второй ступени обратного осмоса. Кроме того, наличие углекислоты приводит к перерасходу щелочи для повышения рН пермеата второй ступени обратного осмоса при выделении сульфидов на следующей стадии очистки - анионообменной смоле в Сl-форме. Таким образом, концентрация углекислоты в пермеате после первой ступени обратного осмоса должна быть минимальной. Однако глубокое удаление СО2 методом отдувки воздухом в скруббере приводит к резкому увеличению капитальных затрат.Despite the fact that the efficiency of treating drainage water from solid waste landfills with reverse osmosis is quite high, a second stage of reverse osmosis by permeate is required to achieve standard indicators for COD, ammonium ions, sulfides, heavy metals. To increase the selectivity of the second stage for these components, it is necessary to remove carbon dioxide, which is quite a lot in the permeate of the first stage of reverse osmosis. Moreover, a significant part of carbon dioxide is in the form of a monovalent ion HCO 3 - , which leads to a significant decrease in the selectivity for ammonium ions in the second stage of reverse osmosis. In addition, the presence of carbon dioxide leads to an excessive consumption of alkali to increase the pH of the permeate of the second stage of reverse osmosis when sulfides are separated in the next purification step — an anion exchange resin in the Cl form. Thus, the concentration of carbon dioxide in the permeate after the first stage of reverse osmosis should be minimal. However, the deep removal of CO 2 by air scrubbing in a scrubber leads to a sharp increase in capital costs.
Экспериментально установлено, что оптимальное значение степени отдувки углекислоты составляет не менее 95%.It was experimentally established that the optimal value of the degree of carbon dioxide blowing is at least 95%.
Кроме того, для эффективного удаления аммония на второй ступени мембранного разделения пермеат первой ступени принудительно обогащается двухвалентными анионами (преимущественно сульфат-ионами). При разделении одновалентного катиона в сочетании с двух- или трехвалентными анионами значительно повышается селективность и по одновалентному катиону.In addition, for the effective removal of ammonia in the second stage of membrane separation, the permeate of the first stage is forcibly enriched with divalent anions (mainly sulfate ions). Separation of a monovalent cation in combination with divalent or trivalent anions significantly increases the selectivity of the monovalent cation.
Повышение концентрации сульфат-ионов в очищаемой воде может быть осуществлено путем введения в раствор сульфат-ионов в виде серной кислоты либо соли (сульфата натрия). Причем введение сульфат-ионов в виде соли наиболее предпочтительно, так как не потребует последующей корректировки рН среды.An increase in the concentration of sulfate ions in the treated water can be carried out by introducing sulfate ions into the solution in the form of sulfuric acid or salt (sodium sulfate). Moreover, the introduction of sulfate ions in the form of a salt is most preferable, since it does not require subsequent adjustment of the pH of the medium.
При повышении концентрации сульфат-ионов повышается селективность по ионам аммония, но в то же время значительно возрастает расход сульфатсодержащих реагентов и повышается общее солесодержание очищенной воды.With an increase in the concentration of sulfate ions, the selectivity for ammonium ions increases, but at the same time, the consumption of sulfate-containing reagents increases significantly and the total salt content of purified water increases.
При уменьшении концентрации сульфат-ионов резко уменьшается селективность по ионам аммония.With a decrease in the concentration of sulfate ions, the selectivity for ammonium ions decreases sharply.
Оптимальной является концентрация сульфат ионов, соответствующая стехиометрическому соотношению к концентрации ионов аммония - 2,8:1.The optimum concentration is sulfate ions, corresponding to a stoichiometric ratio to the concentration of ammonium ions - 2.8: 1.
Экспериментально установлено, что концентрация добавленных сульфат-ионов в пермеате первой ступени обратного осмоса составляет 50-150 мг/л.It was experimentally established that the concentration of added sulfate ions in the permeate of the first stage of reverse osmosis is 50-150 mg / L.
Пермеат обратного осмоса второй ступени содержит остаточные количества ионов аммония, а также сероводорода в концентрациях, не удовлетворяющих требованиям ПДК загрязнений в воде водоемов. Одним из методов удаления указанных соединений является ионообменная очистка. Удаление ионов аммония эффективно проходит при Na-катионировании на сильнокислотных ионитах. Для удаления сероводорода эффективно использование сильноосновных анионитов предпочтительно в Сl-форме, поскольку при этом для их регенерации возможно применение того же раствора (поваренной соли), что и для регенерации катионообменной смолы.Reverse osmosis permeate of the second stage contains residual amounts of ammonium ions, as well as hydrogen sulfide in concentrations that do not meet the MPC requirements for water pollution in water bodies. One of the methods for removing these compounds is ion exchange purification. The removal of ammonium ions is effective during Na-cation on strongly acidic ion exchangers. For the removal of hydrogen sulfide, the use of strongly basic anion exchangers is preferable, preferably in the Cl form, since it is possible to use the same solution (sodium chloride) for their regeneration as for the regeneration of the cation exchange resin.
Присутствие сероводорода в фильтрате обратного осмоса, кроме несоответствия требованиям ПДК на слив в водоемы (1,9 мг/л по сульфид-ионам, к которым согласно методике РД 52.24.450-95 относят гидросульфид-ионы и сульфид-ионы при рН>10, в дальнейшем все ионизированные формы сероводорода будут обозначены как сульфид-ионы), негативно сказывается на эффективности очистки ионообменных смол по ионам аммония. Сильнокислотные катиониты являются катализаторами окисления сульфид-ионов до молекулярной серы, которая, обволакивая зерна катионитов, уменьшает их обменную емкость.The presence of hydrogen sulfide in the reverse osmosis filtrate, except for non-compliance with the MPC requirements for discharge into water bodies (1.9 mg / L for sulfide ions, to which, according to the methodology of RD 52.24.450-95, include hydrosulfide ions and sulfide ions at pH> 10, in the future, all ionized forms of hydrogen sulfide will be designated as sulfide ions), negatively affects the efficiency of purification of ion-exchange resins by ammonium ions. Strongly acid cation exchangers are catalysts for the oxidation of sulfide ions to molecular sulfur, which, enveloping grains of cation exchangers, reduces their exchange capacity.
В ходе проведенных исследований доказано, что максимальная емкость катионообменной смолы в Na-форме по ионам аммония в условиях отсутствия примесей, оказывающих мешающее влияние, составляет 0,7 мг-экв/л. При содержании сульфид-ионов, удовлетворяющем требованиям ПДК загрязнений в воде водоемов - 1,9 мг/л - обменная емкость катионита составляет всего 0,07-0,1 мг-экв/л. Поэтому для нормальной работы катионообменной смолы в Na-форме концентрация сульфид-ионов после анионообменной смолы в Сl-форме должна быть существенно ниже чем 1,9 мг/л.In the course of the studies, it was proved that the maximum capacity of the cation exchange resin in the Na form for ammonium ions in the absence of impurities that have an interfering effect is 0.7 mEq / L. When the content of sulfide ions satisfies the maximum permissible concentration of pollutants in the water of reservoirs - 1.9 mg / l - the exchange capacity of cation exchange resin is only 0.07-0.1 mEq / l. Therefore, for normal operation of the cation exchange resin in the Na form, the concentration of sulfide ions after the anion exchange resin in the Cl form should be significantly lower than 1.9 mg / L.
Экспериментально установлено, что концентрация сульфид-ионов перед доочисткой на ионообменной смоле в Na-форме для эффективного удаления ионов аммония должна быть не более 0,2 мг/л.It was experimentally established that the concentration of sulfide ions before tertiary treatment on an ion-exchange resin in the Na form for the effective removal of ammonium ions should be no more than 0.2 mg / L.
Сероводород в природных и сточных водах находится в виде недиссоциированных молекул H2S и ионизированных форм: ионов гидросульфида HS- и ионов сульфида S2-. Соотношение между концентрациями этих форм определяется значениями рН воды. В таблице 1 представлены соотношения содержания соединений сероводорода в растворе при различных значениях рН.Hydrogen sulfide in natural and waste waters is in the form of undissociated H 2 S molecules and ionized forms: HS - hydrosulfide ions and S 2- sulfide ions. The ratio between the concentrations of these forms is determined by the pH values of water. Table 1 presents the ratio of the content of hydrogen sulfide compounds in solution at various pH values.
Как видно из таблицы 1, при увеличении рН раствора уменьшается доля сероводорода в форме недиссоциированных молекул H2S и увеличивается доля сероводорода в форме аниона, а следовательно, увеличивается эффективность ионообменной очистки.As can be seen from table 1, with increasing pH of the solution, the proportion of hydrogen sulfide in the form of undissociated H 2 S molecules decreases and the proportion of hydrogen sulfide in the form of an anion increases, and therefore, the efficiency of ion exchange purification increases.
При уменьшении рН раствора уменьшается доля сероводорода в форме аниона и увеличивается доля сероводорода в форме недиссоциированных молекул H2S, которая практически не задерживается смолой, а, следовательно, уменьшается эффективность ионообменной очистки.As the pH of the solution decreases, the proportion of hydrogen sulfide in the form of anion decreases and the proportion of hydrogen sulfide in the form of undissociated H 2 S molecules increases, which is practically not retained by the resin, and, therefore, the efficiency of ion exchange purification decreases.
Экспериментально установлено, что рН раствора перед доочисткой на ионообменной смоле в Сl-форме должна быть не менее 8,0 для перевода сероводорода в сульфид-ионы.It was experimentally established that the pH of the solution before tertiary treatment on an ion-exchange resin in the Cl form must be at least 8.0 to convert hydrogen sulfide to sulfide ions.
ПримерыExamples
Пример 1.Example 1
Дренажная вода полигона твердых бытовых отходов после предварительной механической фильтрации с показателем ХПК 2400 мгО2/л подвергалась двухступенчатой электрохимической обработке последовательно в электролизерах с анодами с низким и высоким перенапряжением выделения кислорода.The drainage water of the solid waste landfill after preliminary mechanical filtration with a COD of 2400 mgO 2 / L was subjected to a two-stage electrochemical treatment sequentially in electrolyzers with anodes with low and high overvoltage of oxygen evolution.
Перенапряжения выделения кислорода на анодах второй ступени электрохимической очистки составляли 1,4; 1,8; 2,0; 2,2 и 2,4 В. Значение показателя ХПК в обработанной воде уменьшается с увеличением перенапряжения выделения кислорода на аноде до 2,2 В. Дальнейшее увеличение перенапряжения выделения кислорода нецелесообразно. Результаты испытаний приведены в таблице 2.The overvoltage of oxygen evolution at the anodes of the second stage of electrochemical cleaning was 1.4; 1.8; 2.0; 2.2 and 2.4 V. The COD value in the treated water decreases with an increase in the overvoltage of oxygen evolution at the anode to 2.2 V. A further increase in the overvoltage of oxygen evolution is impractical. The test results are shown in table 2.
Пример 2.Example 2
Дренажная вода полигона твердых бытовых отходов после электрохимической очистки, обработки коагулянтом и отстаивания подавалась на половолоконный ультрафильтрационный модуль, восстановление производительности которого осуществлялось пульсирующими обратноточными промывками. Промывка производилась за счет подачи части фильтрата в фильтратную линию элемента.After electrochemical treatment, coagulant treatment and sedimentation, the drainage water of the solid waste landfill was supplied to the hollow fiber ultrafiltration module, the recovery of which was carried out by pulsating backward leaching. Washing was carried out by feeding part of the filtrate to the filtrate line of the element.
Расход фильтрата при пульсирующих обратноточных промывках составлял 1; 3; 5; 10; 15% от общего потока дренажных вод, подаваемых на ультрафильтрационный модуль. Удельная скорость фильтрации через мембрану увеличивается при увеличении расхода фильтрата, подаваемого в фильтратную линию элемента для промывки, до 10% от общего потока дренажных вод. Дальнейшее увеличение расхода фильтрата нецелесообразно. Результаты испытаний приведены в таблице 3.The flow rate of the filtrate with pulsating backwash was 1; 3; 5; 10; 15% of the total flow of drainage water supplied to the ultrafiltration module. The specific rate of filtration through the membrane increases with increasing flow rate of the filtrate supplied to the filtrate line of the flushing element, up to 10% of the total flow of drainage water. A further increase in the flow rate of the filtrate is impractical. The test results are shown in table 3.
Пример 3.Example 3
Дренажная вода полигона твердых бытовых отходов с содержанием аммония 2680 мг/л после электрохимической очистки, обработки коагулянтом, отстаивания, фильтрации на половолоконном ультрафильтрационном элементе подавалась на двухступенчатое по пермеату обратноосмотическое разделение. Пермеат обратного осмоса первой ступени подвергали отдувке воздухом для удаления углекислого газа. Результаты испытаний приведены в таблице 4.The drainage water of the solid waste landfill with an ammonium content of 2680 mg / l after electrochemical cleaning, coagulant treatment, settling, filtration on a hollow fiber ultrafiltration element was supplied to a reverse osmosis two-stage permeate. The reverse osmosis permeate of the first stage was air blown to remove carbon dioxide. The test results are shown in table 4.
Пример 4.Example 4
Дренажная вода полигона твердых бытовых отходов после электрохимической очистки, обработки коагулянтом, отстаивания, фильтрации на половолоконном ультрафильтрационном элементе подавалась на двухступенчатое по пермеату обратноосмотическое разделение. Пермеат обратного осмоса первой ступени подвергали отдувке воздухом для удаления углекислого газа, после чего вводили сульфат-ионы. Для повышения эффективности удаления аммония концентрация вводимых сульфат-ионов соответствует стехиометрическому соотношению к концентрации иона аммония 2,8:1. Результаты испытаний приведены в таблице 5.The drainage water of the solid waste landfill after electrochemical treatment, coagulant treatment, sedimentation, filtration on a hollow fiber ultrafiltration element was supplied to a reverse osmosis two-stage permeate. The reverse osmosis permeate of the first stage was air blown to remove carbon dioxide, after which sulfate ions were introduced. To increase the efficiency of ammonium removal, the concentration of sulfate ions introduced corresponds to a stoichiometric ratio to the concentration of ammonium ion of 2.8: 1. The test results are shown in table 5.
Пример 5.Example 5
Дренажная вода полигона твердых бытовых отходов с содержанием сероводорода 8 мг/л после электрохимической очистки, обработки коагулянтом, отстаивания, фильтрации на половолоконном ультрафильтрационном элементе, двухступенчатого обратноосмотического разделения подавалась для доочистки от сульфид-ионов на ионообменный фильтр с сильноосновным анионитом в Сl-форме. При увеличении рН раствора увеличивается эффективность ионообменной очистки по сульфид-ионам. рН раствора перед доочисткой на ионообменной смоле в Сl-форме должна быть не менее 8,0. Результаты испытаний приведены в таблице 6.The drainage water of the solid waste landfill with a hydrogen sulfide content of 8 mg / l after electrochemical cleaning, coagulant treatment, settling, filtration on a hollow fiber ultrafiltration element, two-stage reverse osmosis separation was supplied for purification from sulfide ions to an ion exchange filter with strongly basic anion exchange resin in the Cl form. With increasing pH of the solution, the efficiency of ion exchange purification by sulfide ions increases. The pH of the solution before tertiary treatment on an ion exchange resin in the Cl form must be at least 8.0. The test results are shown in table 6.
Пример 6.Example 6
Дренажная вода полигона твердых бытовых отходов с содержанием аммония 1,2 мг/л после электрохимической очистки, обработки коагулянтом, отстаивания, фильтрации на половолоконном ультрафильтрационном элементе, двухступенчатого обратноосмотического разделения подавалась для доочистки от аммония на ионообменный фильтр с сильнокислотным катионитом в Na-форме. При уменьшении концентрации сульфид-ионов в растворе, подаваемом на Na-катионитный фильтр, увеличивается эффективность ионообменной очистки по ионам аммония. Концентрация сульфид-ионов перед доочисткой на ионообменной смоле в Na-форме для эффективного удаления ионов аммония должна быть не более 0,2 мг/л.The drainage water of a solid waste landfill with an ammonium content of 1.2 mg / L after electrochemical cleaning, coagulant treatment, settling, filtration on a hollow fiber ultrafiltration element, two-stage reverse osmosis separation was supplied for purification from ammonia to an ion exchange filter with strongly acid cation exchange resin in Na form. With a decrease in the concentration of sulfide ions in the solution supplied to the Na-cation exchange filter, the efficiency of ion exchange purification by ammonium ions increases. The concentration of sulfide ions before purification on an ion-exchange resin in the Na-form for the effective removal of ammonium ions should be no more than 0.2 mg / L.
Результаты испытаний приведены в таблице 7.The test results are shown in table 7.
На фиг. 1 представлена технологическая схема, отражающая предлагаемый способ очистки дренажных вод полигонов твердых бытовых отходов.In FIG. 1 is a flow diagram that reflects the proposed method for the treatment of drainage water from solid domestic waste landfills.
Основные параметры и результаты опытов по очистке дренажных вод полигонов твердых бытовых отходов по известному и предлагаемому способам представлены в таблице 8.The main parameters and results of experiments on the treatment of drainage water from solid domestic waste landfills according to the known and proposed methods are presented in table 8.
Исходные дренажные воды полигона твердых бытовых отходов подаются на установку очистки производительностью 5 м3/сут.The initial drainage water of the solid waste landfill is fed to a treatment plant with a capacity of 5 m 3 / day.
По известному способу вода последовательно проходит стадии электрохимической очистки с выделением на аноде активного хлора для перевода азота аммонийного в нитратную форму и свободный азот, двухступенчатой фильтрации и обратноосмотического разделения.According to the known method, water successively passes through the stages of electrochemical purification with the release of active chlorine on the anode to convert ammonium nitrogen into nitrate form and free nitrogen, two-stage filtration and reverse osmosis separation.
По предлагаемому способу электрохимическую очистку дополняют второй ступенью с генерированием на аноде гидроксильных радикалов для деструкции трудноокисляемых органических примесей, на стадии фильтрации в качестве второй ступени используют половолоконную ультрафильтрацию с обратноточными пульсирующими промывками, обратноосмотическое разделение проводят в две ступени по пермеату, пермеат обратного осмоса первой ступени подвергают отдувке воздухом для удаления не менее 95% углекислого газа, затем в пермеат добавляют сульфат-ионы и подвергают его дополнительному разделению на второй ступени обратного осмоса, полученный пермеат обратного осмоса второй ступени дополнительно очищают на ионообменных смолах последовательно в Сl-форме для удаления сульфид-ионов и Na-форме для удаления следов аммония.According to the proposed method, the electrochemical purification is supplemented with a second stage with the generation of hydroxyl radicals on the anode for the destruction of difficultly oxidized organic impurities, at the stage of filtration, hollow-fiber ultrafiltration with reverse-flow pulsating washes is used as the second stage, reverse osmosis is carried out in two stages according to permeate, the first stage reverse osmosis permeate is subjected air blowing to remove at least 95% carbon dioxide, then sulfate ions are added to the permeate and subjected to additional separation into the second stage of reverse osmosis, the obtained reverse osmosis permeate of the second stage is further purified on ion-exchange resins sequentially in Cl-form to remove sulfide ions and Na-form to remove traces of ammonium.
Дренажные воды полигона твердых бытовых отходов из приемной емкости 1 насосом 2 через самопромывной фильтр механической очистки 3, являющийся первой ступенью стадии фильтрации, подаются на первую ступень электрохимической очистки в проточный электрофлотодеструктор 4 с выделением на аноде активного хлора, где происходит электрофлотационное извлечение коллоидных и взвешенных частиц, а также частичный перевод азота аммонийного в нитратную форму и свободный азот, снижение цветности и мутности. Затем обработанная вода поступает на вторую ступень электрохимической очистки - электрофлотодеструктор 5 с использованием анодов, имеющих величину перенапряжения выделения кислорода, равную 1,8-2,2 В, на которых генерируются гидроксильные радикалы, обеспечивающие деструкцию трудноокисляемых органических веществ. Дренажные воды после двухступенчатой электрохимической очистки собираются в емкости 6, откуда насосом 7 подаются в отстойник 14. Для высаждения ионов железа и тяжелых металлов в воду из емкости 8 насосом 9 подается коагулянт (FeCl3), из емкости 10 насосом пропорционального дозирования 11 подается раствор NaOH и из емкости 12 насосом 13 вводится флокулянт. Обработанная реагентами вода поступает в отстойник 14, снабженный для интенсификации процесса осаждения тонкослойными блоками.The drainage water of the solid waste landfill from the receiving tank 1 by pump 2 through a self-washing
Сгущенная часть из отстойника 14 периодически отводится в осадкоуплотнитель 15, откуда подается на установку вакуумного обезвоживания 16. Обезвоженный осадок утилизируется на полигоне. Осветленная часть потока из отстойника собирается в емкости 17 и насосом 18 подается на вторую ступень стадии фильтрации - половолоконный ультрафильтрационный модуль 19, где происходит удаление основного количества взвешенных и грубодисперсных коллоидных частиц. Очищенная вода из емкости 20 насосом 21 направляется на обратноосмотический мембранный модуль первой ступени 28. Предварительно проводится дехлорирование воды путем подачи дехлорирующего агента из емкости 22 насосом 23, корректировка рН воды из емкости 24 насосом 25, ингибитор осадкообразования на мембране подается из емкости 26 насосом 27. В обратноосмотическом модуле 28 поток делится на пермеат - очищенную воду и концентрат, обогащенный солями и другими примесями.The thickened part from the
Пермеат обратного осмоса первой ступени подвергают отдувке воздухом для удаления углекислого газа в насадочной колонне 29, затем в пермеат добавляют сульфат-ионы из емкости 30 насосом 31 для увеличения селективности по ионам аммония и подвергают его дополнительному разделению на обратноосмотическом модуле второй ступени 32. Пермеат второй ступени обратного осмоса для перевода сероводорода в сульфид-ионы подвергают корректировке рН до значения не менее 8,0 раствором NaOH, подаваемым из емкости 33 насосом 34, и направляют на фильтр ионообменный 35 со смолой в Сl-форме для удаления сульфид-ионов, а затем на фильтр ионообменный 36 со смолой в Na-форме для удаления следов аммония.The reverse osmosis permeate of the first stage is air blown to remove carbon dioxide in the packed
Далее фильтрат, соответствующий требованиям ПДК для воды рыбохозяйственных водоемов, подлежит обеззараживанию с помощью ультрафиолетового стерилизатора 37 и последующему сливу на рельеф.Next, the filtrate that meets the requirements of the MPC for water of fishery ponds is subject to disinfection using an ultraviolet sterilizer 37 and subsequent discharge to the relief.
Концентраты ультрафильтрации и обратного осмоса утилизируются спецавтотранспортом на полигоне твердых бытовых отходов путем орошения площадки с вновь поступившими отходами для улучшения биохимических процессов разложения органических остатков, а также для ускорения процессов иммобилизации и деструктуризации органических соединений, находящихся в составе концентрата и осадков.Ultrafiltration and reverse osmosis concentrates are utilized by special vehicles at the solid waste landfill by irrigating the site with newly received waste to improve the biochemical decomposition of organic residues, as well as to accelerate the processes of immobilization and destruction of organic compounds that are part of the concentrate and sediments.
Список литературыBibliography
1. Условия образования и очистка сточных фильтрационных вод-полигонов захоронения твердых бытовых отходов/ Я.И. Вайсман, И.С. Глушанкова; Пермь; Перм. гос. техн. ун-т, 2003.1. Conditions for the formation and treatment of sewage filtration water-landfills for solid household waste / Ya.I. Weissman, I.S. Glushankova; Permian; Perm. state tech. Univ., 2003.
2. Гонопольский, A.M. Многостадийная технология очистки фильтрата полигонов твердых бытовых отходов / А.М. Гонопольский, Н.К. Николайкина, В.Е. Мурашов, Н.И. Миташова, К.Я. Кушнир // Вода: химия и экология. 2008, №2. с. 25-30.2. Gonopolsky, A.M. Multi-stage technology for purifying the filtrate of solid waste landfills / A.M. Honopolsky, N.K. Nikolaykina, V.E. Murashov, N.I. Mitashova, K.Ya. Kushnir // Water: chemistry and ecology. 2008, No. 2. from. 25-30.
3. Патент Российской Федерации №2207987, МПК7 C02F 9/10, C02F 1/04, опубл. 10.07.03 - прототип.3. Patent of the Russian Federation No. 2207987, IPC 7 C02F 9/10, C02F 1/04, publ. 07/10/03 - a prototype.
4. Патент Российской Федерации №2393997, МПК C02F 1/467, С25В 11/04, опубл. 10.07.10.4. Patent of the Russian Federation No. 2393997, IPC C02F 1/467, СВВ 11/04, publ. 07/10/10.
5. Плесков Ю.В.//Электрохимия. 2005. Т. 41, №4. с. 387-396.5. Pleskov Yu.V. // Electrochemistry. 2005.Vol. 41, No. 4. from. 387-396.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014128230/05A RU2589139C2 (en) | 2014-07-09 | 2014-07-09 | Method of cleaning drainage water of solid domestic waste landfills |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014128230/05A RU2589139C2 (en) | 2014-07-09 | 2014-07-09 | Method of cleaning drainage water of solid domestic waste landfills |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2014128230A RU2014128230A (en) | 2016-02-10 |
| RU2589139C2 true RU2589139C2 (en) | 2016-07-10 |
Family
ID=55313038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014128230/05A RU2589139C2 (en) | 2014-07-09 | 2014-07-09 | Method of cleaning drainage water of solid domestic waste landfills |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2589139C2 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018194534A1 (en) * | 2017-04-21 | 2018-10-25 | Николай Константинович МОНАСТЫРЕВ | Method for purifying filtrates of solid waste disposal sites |
| RU2720613C1 (en) * | 2020-01-30 | 2020-05-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Экотехнологии" | Method of waste water treatment and disinfection |
| RU2736050C1 (en) * | 2020-06-17 | 2020-11-11 | Сергей Яковлевич Чернин | Installation for treatment of waste water, drainage and over-slime waters of industrial facilities and facilities for arrangement of production and consumption wastes |
| RU2740993C1 (en) * | 2020-06-17 | 2021-01-22 | Сергей Яковлевич Чернин | Method for treatment of waste water, drainage and over-slime waters of industrial facilities and facilities for arrangement of production and consumption wastes |
| RU2757113C1 (en) * | 2021-04-06 | 2021-10-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Квантовые технологии" | Filter treatment plant for solid communal waste land |
| RU2778241C2 (en) * | 2020-07-27 | 2022-08-16 | Андрей Борисович Половинкин | Liquid waste treatment plant |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2145709A (en) * | 1983-09-01 | 1985-04-03 | Ionics | Membrane system for water purification |
| RU2048453C1 (en) * | 1991-12-16 | 1995-11-20 | Научно-производственное объединение "Полимерсинтез" | Method for treatment of sewage water to remove heavy metal ions |
| RU2207987C2 (en) * | 2000-09-07 | 2003-07-10 | НПП "Баромембранная технология" | Method for purifying drain water of solid domestic waste polygons |
| RU2410336C2 (en) * | 2009-02-26 | 2011-01-27 | Общество с ограниченной ответственностью ООО "Аквафор" (ООО "Аквафор") | Apparatus for purifying liquid, method of washing hollow-fibre filter and application of method of washing hollow-fibre filter |
| CN201842725U (en) * | 2010-11-01 | 2011-05-25 | 天津市寰昊科技有限公司 | Purifier for treating high-purity water |
-
2014
- 2014-07-09 RU RU2014128230/05A patent/RU2589139C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2145709A (en) * | 1983-09-01 | 1985-04-03 | Ionics | Membrane system for water purification |
| RU2048453C1 (en) * | 1991-12-16 | 1995-11-20 | Научно-производственное объединение "Полимерсинтез" | Method for treatment of sewage water to remove heavy metal ions |
| RU2207987C2 (en) * | 2000-09-07 | 2003-07-10 | НПП "Баромембранная технология" | Method for purifying drain water of solid domestic waste polygons |
| RU2410336C2 (en) * | 2009-02-26 | 2011-01-27 | Общество с ограниченной ответственностью ООО "Аквафор" (ООО "Аквафор") | Apparatus for purifying liquid, method of washing hollow-fibre filter and application of method of washing hollow-fibre filter |
| CN201842725U (en) * | 2010-11-01 | 2011-05-25 | 天津市寰昊科技有限公司 | Purifier for treating high-purity water |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018194534A1 (en) * | 2017-04-21 | 2018-10-25 | Николай Константинович МОНАСТЫРЕВ | Method for purifying filtrates of solid waste disposal sites |
| RU2720613C1 (en) * | 2020-01-30 | 2020-05-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Экотехнологии" | Method of waste water treatment and disinfection |
| RU2736050C1 (en) * | 2020-06-17 | 2020-11-11 | Сергей Яковлевич Чернин | Installation for treatment of waste water, drainage and over-slime waters of industrial facilities and facilities for arrangement of production and consumption wastes |
| RU2740993C1 (en) * | 2020-06-17 | 2021-01-22 | Сергей Яковлевич Чернин | Method for treatment of waste water, drainage and over-slime waters of industrial facilities and facilities for arrangement of production and consumption wastes |
| WO2021255542A1 (en) * | 2020-06-17 | 2021-12-23 | Сергей Яковлевич ЧЕРНИН | Wastewater treatment method |
| WO2021255541A1 (en) * | 2020-06-17 | 2021-12-23 | Сергей Яковлевич ЧЕРНИН | Plant for purifying wastewater |
| RU2778241C2 (en) * | 2020-07-27 | 2022-08-16 | Андрей Борисович Половинкин | Liquid waste treatment plant |
| RU2757113C1 (en) * | 2021-04-06 | 2021-10-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Квантовые технологии" | Filter treatment plant for solid communal waste land |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2014128230A (en) | 2016-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108218087B (en) | System for treating high-salt-content wastewater based on multistage electrically-driven ionic membrane | |
| RU2589139C2 (en) | Method of cleaning drainage water of solid domestic waste landfills | |
| EP2421798A2 (en) | Water treatment | |
| CN105314773A (en) | Wet desulphurization wastewater recycling method and apparatus thereof | |
| CN105384316A (en) | Electronic industrial fluoride, ammonia and nitrogen-containing wastewater treatment method | |
| CN113003846B (en) | Zero-emission treatment process and system for sewage with high salt content and high COD (chemical oxygen demand) | |
| WO2021223369A1 (en) | Chemical-free electric method combined treatment process system and method for circulating water of thermal power plant | |
| CN203807291U (en) | Power plant desulfurization wastewater zero-emission treatment and reusing device | |
| CN104118956A (en) | Method for treating sewage | |
| CN107522340A (en) | A kind of system and method for recycling high villaumite sewage | |
| CN105481202B (en) | A kind of stainless steel acid cleaning waste water processing system and processing method | |
| CN107176726A (en) | Desulphurization for Coal-fired Power Plant waste water integrates defluorination method | |
| CN102115272A (en) | Processing and reusing method and device for waste water of aluminium oxidation washing | |
| CN112573720A (en) | Thermal power plant desulfurization wastewater zero-discharge system and method | |
| CN105384279A (en) | System and method for processing wastewater generated during regeneration of SCR denitration catalyst | |
| CN113003845B (en) | Zero-emission treatment process and system for sewage with high sulfate content and high COD (chemical oxygen demand) | |
| CN205662395U (en) | Circulation water treatment facilities | |
| CN201785261U (en) | Treatment and recovery device for aluminum oxidation rinsing wastewater | |
| CN107098526A (en) | The film concentrator and handling process of strong brine zero-emission sub-prime crystallization | |
| Gaol et al. | Rubber industry wastewater treatment using sand filter, bentonite and hybrid membrane (UF-RO) | |
| CN206437968U (en) | A kind of system of high-salt wastewater treatment for reuse | |
| CN105174567A (en) | Heavy metal wastewater treatment and recovery system and method | |
| CN210915600U (en) | Recycling device of RO strong brine | |
| CN111908718A (en) | Advanced treatment method of garbage penetrating fluid | |
| CN105130069A (en) | High-salt oil producing waste water treatment and recycling device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160920 |