RU2607818C1 - System of waste waters zero waste disposal - Google Patents

System of waste waters zero waste disposal Download PDF

Info

Publication number
RU2607818C1
RU2607818C1 RU2015154055A RU2015154055A RU2607818C1 RU 2607818 C1 RU2607818 C1 RU 2607818C1 RU 2015154055 A RU2015154055 A RU 2015154055A RU 2015154055 A RU2015154055 A RU 2015154055A RU 2607818 C1 RU2607818 C1 RU 2607818C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
unit
outlet
evaporation
waste
Prior art date
Application number
RU2015154055A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Александрович Бабец
Геннадий Михайлович Зубов
Дмитрий Александрович Квитко
Дмитрий Игоревич Обухов
Алексей Илларионович Пушечкин
Александр Сергеевич Яковенко
Леонид Владимирович Яковенко
Сергей Александрович Панченко
Платон Вячеславович Тарасенко
Александр Владимирович Уткин
Михаил Алексеевич Березин
Ксения Петровна Парыгина
Original Assignee
Геннадий Михайлович Зубов
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 Геннадий Михайлович Зубов filed Critical Геннадий Михайлович Зубов
Priority to RU2015154055A priority Critical patent/RU2607818C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2607818C1 publication Critical patent/RU2607818C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00Multistage treatment of water, waste water or sewage

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)

Abstract

FIELD: water supply.
SUBSTANCE: invention relates to domestic waste water processing, namely, to system of waste waters zero waste disposal with their desalination and further supply to injection into gas transfer units gas-turbine plants for cooling of turbines. Waste water recycling system includes waste water biological or biochemical treatment unit (4), having treated effluent (14) outlet and sediment (20) outlet, sediment (20) composting unit (5), connected to sediment outlet, evaporation unit (7) for treated effluent (14) desalination, connected to treated effluent (14) outlet and having desalinated water (15) supply outlet and blowdown water (21) outlet, settling-crystallization unit (8) connected to blowdown water (21) outlet. At that, evaporation unit (7) desalinated water (15) supply outlet is made with possibility of communication with gas compressor unit gas turbine plant (10) cooling device (GCU GTP), installed with possibility of desalinated water injection into GCU GTP (10) path.
EFFECT: technical result is minimization of ambient environment pollution due to absence of recycling wastes, higher degree of waste water purification, decreasing power consumption for recycling, increasing in GCU GTP efficiency and power.
8 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области обработки бытовых сточных вод, а именно к системе безотходной утилизации (использования) сточных вод с применением их деминерализации и последующей подачи на впрыск в газотурбинные установки газоперекачивающих агрегатов (далее - ГТУ ГПА) с целью охлаждения турбин.The invention relates to the field of domestic wastewater treatment, and in particular to a system for waste-free utilization (use) of wastewater using their demineralization and subsequent supply to the gas turbine units of gas pumping units (hereinafter - GTU GPA) for cooling turbines.

Из уровня техники известно множество технологий для обработки и утилизации сточных вод с применением их деминерализации (обессоливания) (см. например, заявку РФ 94028714, 01.08.1994, патент США 4347704, 08.09.1982).The prior art there are many technologies for the treatment and disposal of wastewater using their demineralization (desalination) (see, for example, the application of the Russian Federation 94028714, 08/01/1994, US patent 4347704, 08.09.1982).

Известна система утилизации сточных вод полигонов твердых бытовых отходов, имеющая блок электрохимической очистки, блок механической фильтрации и обратноосмотического разделения, блок испарения воды для ее обессоливания (деминерализации) и блок кристаллизации солей (см. патент РФ 2207987, 10.07.2003, наиболее близкий аналог).A known system for the disposal of wastewater from solid waste landfills, having an electrochemical treatment unit, a mechanical filtration and reverse osmosis separation unit, a water evaporation unit for its desalination (demineralization) and a salt crystallization unit (see RF patent 2207987, 07/10/2003, the closest analogue) .

Недостатком известных систем является то, что очищенные стоки после деминерализации сливают в почву или в водные объекты, что приводит к загрязнению окружающей среды.A disadvantage of the known systems is that the treated effluent after demineralization is poured into the soil or into water bodies, which leads to environmental pollution.

Задачей заявленного изобретения является создание системы утилизации сточных вод, реализующей безопасную и безотходную технологию использования воды.The objective of the claimed invention is the creation of a wastewater disposal system that implements a safe and waste-free technology for the use of water.

Техническим результатом изобретения является минимизация загрязнения окружающей среды вследствие отсутствия отходов утилизации, повышение степени очистки сточных вод, снижение энергетических затрат на утилизацию, увеличение КПД и мощности ГТУ ГПА и снижение удельного расхода топливного газа.The technical result of the invention is to minimize environmental pollution due to the absence of waste disposal, increasing the degree of wastewater treatment, reducing energy costs for disposal, increasing the efficiency and capacity of gas turbine compressor units and reducing the specific fuel gas consumption.

Указанный технический результат достигается в заявленной системе за счет того, что система безотходной утилизации сточных вод, содержит: блок биологической или биохимической очистки сточных вод, имеющий выход для очищенного стока и выход для осадка, блок компостирования осадка, связанный с выходом осадка, испарительный блок для деминерализации очищенного стока, связанный с выходом очищенного стока и имеющий выход для подачи деминерализованной воды и выход для продувочных вод, осадительно-кристаллизационный блок, связанный с выходом для продувочных вод, при этом выход для подачи деминерализованной воды испарительного блока выполнен с возможностью связи с устройством охлаждения газотурбинной установки, установленным с возможностью впрыска деминерализованной воды в тракт газотурбинной установки газоперекачивающего агрегата (ГТУ ГПА).The specified technical result is achieved in the claimed system due to the fact that the waste-free waste water treatment system comprises: a biological or biochemical wastewater treatment unit having an outlet for treated effluent and an outlet for sludge, a sludge composting unit associated with the sludge outlet, an evaporation unit for demineralization of the treated effluent associated with the outlet of the treated effluent and having an outlet for supplying demineralized water and an outlet for purge water, a precipitation-crystallization unit associated with the outlet I backwash water, the outlet for supplying demineralized water evaporation unit is adapted to communicate with the cooling device a gas turbine plant installed with the possibility of injection of demineralized water into the gas turbine plant tract pumping unit (STU SBS).

Кроме того, указанный технический результат достигается в частных случаях реализации изобретения за счет того, что:In addition, the specified technical result is achieved in special cases of the invention due to the fact that:

- блок биологической или биохимической очистки сточных вод включает фильтрующее самоочищающееся устройство, резервуар-усреднитель, смеситель для реагентной обработки, отстойник, биологический реактор с прикрепленной микрофлорой, аэрационный смеситель, ершовый фильтр, дозирующие и насосные станции, устройство дисковой фильтрации и обеззараживания, контрольно-измерительные устройства и устройства автоматизации технологических процессов,- the biological or biochemical wastewater treatment unit includes a self-cleaning filtering device, averaging tank, a reagent treatment mixer, a settling tank, a biological reactor with attached microflora, an aeration mixer, a ruff filter, dosing and pumping stations, a disk filtration and disinfection device, and control and measuring devices and devices for automation of technological processes,

- блок компостирования осадка включает устройство обезвоживания осадка в виде шнекового дегидратора, или фильтр-пресса, или центрифуги и площадку для компостирования,- the sludge composting unit includes a sludge dewatering device in the form of a screw dehydrator, or a filter press, or a centrifuge, and a composting platform,

- испарительный блок содержит низкотемпературные многосекционные испарители, имеющие секции испарения и секции конденсации воды,- the evaporation unit contains low-temperature multi-section evaporators having evaporation sections and water condensation sections,

- испарительный блок содержит устройство предварительного подогрева воды, при этом система дополнительно включает утилизационные теплообменники, установленные в выхлопном тракте ГТУ ГПА и связанные с устройством предварительного подогрева с возможностью подачи в него вторичной тепловой энергии, - испарительный блок включает линию для подачи нагретой циркуляционной воды потребителям тепловой энергии и линию возврата охлажденной циркуляционной воды,- the evaporation block contains a device for preheating water, while the system additionally includes utilization heat exchangers installed in the exhaust tract of the gas turbine engine and connected with the preheating device with the possibility of supplying secondary heat energy to it, - the evaporation block includes a line for supplying heated circulation water to thermal consumers energy and return line of chilled circulating water,

- осадительно-кристаллизационный блок содержит узел приготовления известкового молока, отстойник-осадитель со шламоотводчиком и перегородками гасителями потока, коллектор сбора осветленной воды, бак-отстойник, выпарную установку, включающую расширитель, кристаллизатор, циркуляционный насос и подогреватель, а также два попеременно работающих соленакопителя,- the precipitation-crystallization unit contains a lime milk preparation unit, a settling tank with a sludge trap and baffles, flow quenchers, a collector for clarified water, a settling tank, an evaporation unit including an expander, a crystallizer, a circulation pump and a heater, as well as two alternately operating salt storage tanks,

- осадительно-кристаллизационный блок выполнен с возможностью осаждения гипса, мела, гидроксида магния и кристаллизации хлорида натрия и хлорида калия и других солей, направляемых на полезное использование.- precipitation-crystallization unit is configured to precipitate gypsum, chalk, magnesium hydroxide and crystallization of sodium chloride and potassium chloride and other salts directed to useful use.

В отличие от аналогов в заявленной системе выход деминерализованной воды испарительного блока соединен с устройством охлаждения ГТУ, посредством которой деминерализованная вода впрыскивается в тракт ГТУ для ее охлаждения и испаряется в атмосферу в виде пара, при этом также предусмотрен блок компостирования, в котором отработанный активный ил после блока биологической или биохимической очистки перерабатывается в кормовой продукт или удобрение.Unlike analogs in the claimed system, the output of demineralized water of the evaporation unit is connected to the GTU cooling device, by means of which demineralized water is injected into the GTU tract to cool it and evaporates into the atmosphere in the form of steam, while a composting unit is also provided in which the activated sludge after The biological or biochemical treatment unit is processed into a feed product or fertilizer.

Заявленное изобретение поясняется фиг. 1, на которой показана схема утилизации сточных вод с использованием заявленной системы.The claimed invention is illustrated in FIG. 1, which shows a scheme for the disposal of wastewater using the claimed system.

Конструктивные элементы на схеме обозначены следующими позициями:Structural elements in the diagram are indicated by the following positions:

1 - насосная станция,1 - pumping station

2 - очистные сооружения водоподготовки,2 - water treatment plants,

3 - потребители воды,3 - water consumers,

4 - блок биологической или биохимической очистки сточных вод,4 - block biological or biochemical wastewater treatment,

5 - блок компостирования,5 - composting unit,

6 - термический комплекс деминерализации воды,6 - thermal complex for demineralization of water,

7 - испарительный блок термокомплекса,7 - evaporation unit of the thermal complex,

8 - осадительно-кристаллизационный блок термокомплекса,8 - precipitation-crystallization block of the thermal complex,

9 - потребители вторичной тепловой энергии,9 - consumers of secondary thermal energy,

10 - ГТУ ГПА.10 - GTU GPA.

Технологические потоки обозначены следующими позициями:Process flows are indicated by the following positions:

11 - исходная природная вода из водоисточника,11 - source of natural water from a water source,

12 - вода на водопользование,12 - water for water use,

13 - сточные воды,13 - wastewater

14 - очищенный сток,14 - purified stock,

15 - деминерализованная вода на впрыск в ГТУ,15 - demineralized water for injection into a gas turbine,

16 - водяной пар в атмосферу,16 - water vapor into the atmosphere,

17 - вода из атмосферы с осадками (дождь, снег, туман, град),17 - water from the atmosphere with precipitation (rain, snow, fog, hail),

18 - подогретая циркуляционная вода для использования потребителями,18 - heated circulation water for use by consumers,

19 - захолаживающая циркуляционная вода, в том числе полезно используемая для производства деминерализованной воды,19 - cooling cooling water, including useful used for the production of demineralized water,

20 - осадок биологической или биохимической очистки на компостирование,20 - sediment biological or biochemical treatment for composting,

21 - продувочная вода испарительного блока,21 - purge water of the evaporation block,

22 - осадок термокомплекса в виде соединений: гипс, мел, гидроксид магния для использования в изготовлении стройматериалов,22 - precipitate of the thermal complex in the form of compounds: gypsum, chalk, magnesium hydroxide for use in the manufacture of building materials,

23 - осадок термокомплекса в виде кристаллизованных солей NaCl, KCl и других для использования при обработке дорог (например, в зимнее время),23 - sediment thermal complex in the form of crystallized salts of NaCl, KCl and others for use in the processing of roads (for example, in winter),

24 - вторичная тепловая энергия тепла уходящих газов ГТУ ГПА,24 - secondary thermal energy of the heat of the exhaust gases of GTU GPA,

25 - подведенная извне тепловая энергия, используемая при недостатке потока тепловой энергии 24.25 - summed up from the outside thermal energy used when there is a lack of flow of thermal energy 24.

Заявленная система включает блок (4) биологической или биохимической очистки сточных вод, поступающих от потребителей (3), блок (5) компостирования осадка, полученного при биологической или биохимической очистке, термический комплекс (6) для деминерализации, который имеет испарительный блок (7) для деминерализации очищенного стока и осадительно-кристаллизационный блок (8) для сбора осадка из продувочных вод испарительного блока (7), а также устройство охлаждения ГТУ (10) для впрыска деминерализованной воды в турбину ГТУ (10).The claimed system includes a unit (4) for biological or biochemical wastewater treatment from consumers (3), a unit (5) for composting sludge obtained during biological or biochemical treatment, a thermal complex (6) for demineralization, which has an evaporation unit (7) for demineralization of the treated effluent and a precipitation-crystallization unit (8) for collecting sediment from the purge water of the evaporation unit (7), as well as a GTU cooling device (10) for injecting demineralized water into the GTU turbine (10).

Блок (4) биологической или биохимической очистки представляет собой комплекс канализационных сооружений и может включать без ограничений фильтрующее самоочищающееся устройство, резервуар-усреднитель, смеситель для реагентной обработки, отстойник, биологический реактор с прикрепленной микрофлорой, аэрационный смеситель, ершовый фильтр, дозирующие и насосные станции, устройство дисковой фильтрации и обеззараживания, контрольно-измерительные устройства и устройства автоматизации технологических процессов. Блок (4) биологической или биохимической очистки имеет вход для подачи сточной воды (13) от потребителей и также может дополнительно иметь вход для очищенной воды (12) из природного источника, прошедшей очистные сооружения (2) (очистные сооружения могут входить или не входить в состав заявленной системы). Кроме того, блок имеет выход для отработанного осадка (ила) (20) и очищенного стока (14).The biological or biochemical treatment unit (4) is a complex of sewage facilities and may include without limitation a self-cleaning filtering device, averaging tank, a reagent treatment mixer, a settling tank, a biological reactor with attached microflora, an aeration mixer, a ruff filter, dosing and pumping stations, disk filtering and disinfection device, instrumentation and technological automation devices. The block (4) of biological or biochemical treatment has an inlet for supplying wastewater (13) from consumers and may also additionally have an entrance for purified water (12) from a natural source that has passed treatment plants (2) (treatment plants may or may not be included composition of the claimed system). In addition, the unit has an outlet for spent sludge (sludge) (20) and treated effluent (14).

Блок компостирования (5) соединен с выходом осадка (20) блока (4) и может содержать устройства обезвоживания осадка (шнековый дегидратор, или фильтр-пресс, или центрифугу) и площадку для компостирования, на которой осуществляется процесс переработки осадка.The composting unit (5) is connected to the sludge outlet (20) of the block (4) and may contain sludge dewatering devices (a screw dehydrator, or a filter press, or a centrifuge) and a composting platform on which the sludge is processed.

Испарительный блок (7) термического комплекса (6) соединен с выходом очищенного стока (14) блока (4). Испарительный блок может включать устройство подогрева воды, использующее вторичную энергию уходящих выхлопных газов ГТУ (10), а также ряд отдельно стоящих низкотемпературных многосекционных испарителей, имеющих секции испарения и секции конденсации воды. Кроме того, испарительный блок (7) может дополнительно включать линию подачи подогретой циркуляционной воды (18) потребителям (9) тепловой энергии (теплосети, устройства горячего водоснабжения, устройства снеготаяния и т.д.) и линию возврата в блок (7) захолаживающей циркуляционной воды (19). Испарительный блок имеет выход для продувочной воды (21) и выход для деминерализованной воды (15).The evaporation block (7) of the thermal complex (6) is connected to the outlet of the cleaned drain (14) of the block (4). The evaporation unit may include a water heating device that uses the secondary energy of the exhaust gas of the gas turbine (10), as well as a number of separate low-temperature multi-section evaporators having evaporation sections and water condensation sections. In addition, the evaporation block (7) may additionally include a supply line of heated circulating water (18) to consumers (9) of thermal energy (heating networks, hot water supply devices, snow melting devices, etc.) and a return line to the cooling circulating block (7) water (19). The evaporation unit has an outlet for purge water (21) and an outlet for demineralized water (15).

Осадительно-кристаллизационный блок (8) термического комплекса (6) предназначен для выделения из продувочной воды (21) блока (7) осадков в виде осадков гипса, мела и гидроксида магния и солей (22) (хлориды натрия и калия). Осадительно-кристаллизационный блок (8) может включать узел приготовления известкового молока, отстойник-осадитель со шламоотводчиком в нижней части, с перегородками гасителями потока, и коллектор сбора осветленной воды в верхней части, бак-отстойник, а также выпарную установку, состоящую из расширителя, кристаллизатора, циркуляционного насоса и подогревателя, а также два попеременно работающих соленакопителя. Расширитель и кристаллизатор представляют собой цилиндрические сосуды с коническим днищем.The precipitation-crystallization block (8) of the thermal complex (6) is designed to separate precipitation from the purge water (21) of the block (7) in the form of precipitation of gypsum, chalk and magnesium hydroxide and salts (22) (sodium and potassium chlorides). Precipitation-crystallization unit (8) may include a lime milk preparation unit, a settling tank with a sludge trap in the lower part, with baffles, flow quenchers, and a collector for collecting clarified water in the upper part, a settling tank, and also an evaporation plant consisting of an expander, a crystallizer, a circulation pump and a heater, as well as two alternately working salt storages. The expander and crystallizer are cylindrical vessels with a conical bottom.

Дополнительно в состав термического комплекса могут входить насосные станции, установки дозирования реагентов, контрольно-измерительные приборы и устройства автоматизации технологических процессов.In addition, the thermal complex may include pumping stations, reagent dosing plants, instrumentation and technological automation devices.

Устройство охлаждения ГТУ (10) предназначено для подачи деминерализованной воды (15) из испарительного блока (7) в тракт газовой турбины ГТУ ГПА (10) для ее охлаждения. Устройство может представлять собой средство впрыска деминерализованной воды (15).The GTU cooling device (10) is designed to supply demineralized water (15) from the evaporation block (7) to the GPU gas turbine path (10) for its cooling. The device may be a demineralized water injection means (15).

Заявленная система может также дополнительно включать утилизационные теплообменники (на чертежах не показаны), установленные в выхлопном тракте ГТУ и выполняющие роль головного подогревателя. При этом указанные теплообменники связаны с испарительным блоком (7) с возможностью подачи вторичной тепловой энергии (24) в указанный блок (7) для нагрева воды с целью деминерализации.The claimed system may also additionally include recycling heat exchangers (not shown in the drawings) installed in the exhaust tract of a gas turbine and acting as a head heater. Moreover, these heat exchangers are connected with the evaporation unit (7) with the possibility of supplying secondary thermal energy (24) to the specified unit (7) for heating water for demineralization.

Процесс безотходного водопользования с применением заявленной системы осуществляется следующим образом.The process of non-waste water use using the claimed system is as follows.

Поток исходной воды (11) из природного водоисточника (подземного или поверхностного) поступает от насосной станции (1) на очистные сооружения водоподготовки (2), откуда направляется на водопользование (12) к потребителям (3), в результате чего образуется поток сточных вод (13).The flow of source water (11) from a natural water source (underground or surface) comes from the pumping station (1) to the water treatment plant (2), from where it is directed for water use (12) to consumers (3), resulting in a wastewater stream ( 13).

Сточные воды (13) направляются на очистные сооружения канализации в блок биологической или биохимической очистки (4). При необходимости часть потока сточных вод (13) может возвращаться в очистные сооружения водоподготовки (2). Кроме того, в блок (4) может подаваться часть потока на водопользование (12) от очистных сооружений (2). После прохождения полного цикла биологической или биохимической очистки очищенный сток (14) направляется в испарительный блок (7) термокомплекса (6), а осадок (20) - в блок (5) компостирования. В блоке компостирования осадок (отработанный активный ил) высушивается (при необходимости), смешивается с наполнителями (твердыми бытовыми отходами, торфом, опилками, листвой, соломой, молотой корой или готовым компостом) и выдерживается для переработки. Полученный компостированный осадок в дальнейшем используют как кормовой продукт для рыб в рыбхозах или в качестве удобрения в сельском хозяйстве или при озеленении в городском коммунальном хозяйстве.Wastewater (13) is sent to the sewage treatment plant in a biological or biochemical treatment unit (4). If necessary, part of the wastewater stream (13) can be returned to the water treatment plant (2). In addition, part of the flow for water use (12) from treatment plants (2) can be supplied to block (4). After passing the full cycle of biological or biochemical treatment, the treated effluent (14) is sent to the evaporation unit (7) of the thermal complex (6), and the precipitate (20) is sent to the composting unit (5). In the composting unit, the sludge (spent activated sludge) is dried (if necessary), mixed with fillers (municipal solid waste, peat, sawdust, foliage, straw, ground bark or prepared compost) and aged for processing. The resulting composted sediment is subsequently used as a feed product for fish in fish farms or as fertilizer in agriculture or in landscaping in urban utilities.

В испарительном блоке (7) осуществляют испарение воды очищенного стока (14) с последующей конденсацией деминерализованной воды (15).In the evaporation unit (7), the purified water (14) is evaporated, followed by condensation of demineralized water (15).

Для эффективной работы испарительного блока (7) используется захолаживающая циркуляционная вода, в качестве которой может применяться исходная вода (11), очищенный сток и поток полезно использованной потребителями вторичной тепловой энергии подогретой циркуляционной воды. Для этого осуществляют циркуляцию нагретой воды через испарительный блок (7), при которой подогретая циркуляционная вода (18) подается потребителям (9) тепловой энергии, а охлажденная циркуляционная вода (19) возвращается на испарительный блок (7), где вновь производит полезную работу, попутно подогреваясь. При этом в испарительный блок может дополнительно подаваться часть потока исходной воды (11), минуя станцию водоочистки. В зависимости от технологических потребностей может применяться как подпитывающая вода контура циркуляционной воды (линии 18 и 19), так и в качестве исходной воды (11) для процесса деминерализации в случае недостаточности объема очищенных стоков (14). Для работы испарительного блока может использоваться тепловая энергия (24) тепла уходящих газов ГТУ (10) и/или тепловая энергия (25) подаваемая извне.For the efficient operation of the evaporation unit (7), cooling cooling water is used, which can be used as source water (11), purified effluent and a stream of useful secondary heat energy used by consumers of heated circulation water. To do this, circulate the heated water through the evaporation block (7), in which the heated circulating water (18) is supplied to consumers (9) of thermal energy, and the cooled circulating water (19) is returned to the evaporation block (7), where it again performs useful work, simultaneously warming up. At the same time, a part of the source water stream (11) can be additionally supplied to the evaporation unit, bypassing the water treatment station. Depending on the technological needs, both the feed water of the circulation water circuit (lines 18 and 19) can be used, as well as the source water (11) for the demineralization process in case of insufficient volume of treated effluents (14). For the operation of the evaporation unit, thermal energy (24) of the heat of the exhaust gases of the gas turbine unit (10) and / or thermal energy (25) supplied from the outside can be used.

Продувочные воды (21) испарительного блока направляют в осадительно-кристаллизационный блок (8), где происходят процессы осаждения продуктов (22) в виде гипса, мела, гидроксида магния, которые могут быть использованы для производства строительных материалов или в дорожном строительстве, а также кристаллизации солей (23) (NaCl, KCl и других), которые могут использоваться для приготовления реагентов для обработки дорог в зимнее время.The purge water (21) of the evaporation block is sent to the precipitation-crystallization block (8), where the products are deposited (22) in the form of gypsum, chalk, magnesium hydroxide, which can be used for the production of building materials or in road construction, as well as crystallization salts (23) (NaCl, KCl and others), which can be used to prepare reagents for treating roads in winter.

При осаждении в нижнюю часть отстойника осуществляют тангенциальный подвод продувочной воды и вслед за вводом воды производится дозирование известкового молока. Тангенциальный ввод воды обеспечивает интенсивное смешение раствора и способствует ускорению реакций кристаллизации и осаждения солей кальция и магния. За счет перехода конической части в цилиндрическую, а также наличия успокоителей потока поток успокаивается, кристаллизованный шлам опускается вниз, а осветляющаяся вода постепенно поднимается вверх и по коллектору вновь возвращается цикл испарителя. В то же время шлам, содержащий соли кальция и магния опускается вниз и дренируется в бак-отстойник, где завершается его осаждение, удаляется дополнительно осветленная вода, а шлам отбирается на полезное использование.When sedimentation is carried out in the lower part of the sump, a tangential supply of purge water is carried out, and after the introduction of water, dosing of milk of lime is performed. The tangential introduction of water provides intensive mixing of the solution and helps to accelerate the crystallization and precipitation of calcium and magnesium salts. Due to the transition of the conical part to the cylindrical part, as well as the presence of flow dampers, the flow calms down, the crystallized sludge drops down, and the clarified water gradually rises and the evaporator cycle returns through the collector. At the same time, the sludge containing calcium and magnesium salts goes down and is drained into the settling tank, where its deposition is completed, additional clarified water is removed, and the sludge is taken for useful use.

Вода из зоны концентрата испарителей подается через подогреватель на расширитель, где происходит вскипание, и откуда пар вновь отводится в испаритель, а предварительно концентрированная вода поступает в кристаллизатор, в котором за счет выбора режима эксплуатации происходит поддержание раствора солей в зоне пресыщения раствора, за счет чего, в частности, оборудование защищено от обрастания солями, а их осаждение происходит при размерах кристаллов не менее 1 мм. Из кристаллизатора пульпа солей поступает в соленакопители, работающие попеременно, в которых происходит остаточное оседание солей, слабоконцентрированный раствор вновь отводится в цикл кристаллизации, а влажные осажденные кристаллизованные соли периодически отбираются из соленакопителей для их полезного использования.Water from the evaporator concentrate zone is fed through the heater to the expander, where boiling occurs, and from where steam is again discharged to the evaporator, and pre-concentrated water enters the crystallizer, in which, by choosing the operating mode, the salt solution is maintained in the solution saturated zone, due to which in particular, the equipment is protected from fouling with salts, and their deposition occurs with crystal sizes of at least 1 mm. From the crystallizer, the pulp of salts enters alternating salt storage tanks, in which residual salt deposition occurs, the weakly concentrated solution is again diverted to the crystallization cycle, and the wet precipitated crystallized salts are periodically taken from the salt storage tanks for their useful use.

Процесс концентрирования и упаривания солей натрия, калия и других солей, содержащихся в исходной воде и, соответственно, в продувочной воде испарителей термокомплекса, происходит также непрерывно, как и процесс осаждения шламов.The process of concentration and evaporation of sodium, potassium and other salts contained in the source water and, accordingly, in the purge water of the evaporators of the thermal complex, is as continuous as the sedimentation process.

Деминерализованная вода (15) поступает в устройство охлаждения ГТУ ГПА (10), которое осуществляет впрыск воды в тракт турбины, что приводит ее работу к нормальным условиям эксплуатации, вследствие чего повышается КПД и располагаемая мощность, при этом снижается удельный расход природного газа, снижаются выбросы NOx и снижается тепловое загрязнение атмосферы. Впрысковая деминерализованная вода (15) испаряется и уходит в атмосферу в виде водяного пара (16) с уходящими газами и затем вследствие природных процессов конденсации в виде осадков (дождя, снега, тумана, града) возвращается в водоисточник для ее последующего полезного использования.Demineralized water (15) enters the GPU GPU cooling device (10), which injects water into the turbine path, which brings its operation to normal operating conditions, as a result of which the efficiency and available power are increased, while the specific consumption of natural gas is reduced, and emissions are reduced NOx and reduces thermal pollution of the atmosphere. Injected demineralized water (15) evaporates and enters the atmosphere in the form of water vapor (16) with exhaust gases and then, due to natural condensation processes in the form of precipitation (rain, snow, fog, hail), returns to the water source for its subsequent useful use.

Таким образом, заявленная система обеспечивает безотходную и бессточную утилизацию сточных вод, а также повышение КПД и мощности ГТУ ГПА.Thus, the claimed system provides waste-free and waste-free disposal of wastewater, as well as improving the efficiency and capacity of gas turbine engines.

Claims (13)

1. Система утилизации сточных вод, содержащая:1. A wastewater disposal system comprising: - блок (4) биологической или биохимической очистки сточных вод, имеющий выход для очищенного стока (14) и выход для осадка (20),- a unit (4) for biological or biochemical wastewater treatment, having an outlet for treated effluent (14) and an outlet for sludge (20), - блок (5) компостирования осадка (20), связанный с выходом осадка,- block (5) composting sediment (20) associated with the release of sediment, - испарительный блок (7) для деминерализации очищенного стока (14), связанный с выходом очищенного стока (14) и имеющий выход для подачи деминерализованной воды (15) и выход для продувочных вод (21),- an evaporation unit (7) for demineralizing the treated effluent (14) associated with the outlet of the treated effluent (14) and having an outlet for supplying demineralized water (15) and an outlet for purge water (21), - осадительно-кристаллизационный блок (8), связанный с выходом для продувочных вод (21),- precipitation-crystallization block (8) associated with the outlet for purge water (21), при этом выход для подачи деминерализованной воды (15) испарительного блока (7) выполнен с возможностью связи с устройством охлаждения газотурбинной установки (10) газоперекачивающего агрегата (ГТУ ГПА), установленным с возможностью впрыска деминерализованной воды в тракт ГТУ ГПА (10).the outlet for supplying demineralized water (15) to the evaporation block (7) is made with the possibility of communication with the cooling device of the gas turbine unit (10) of the gas pumping unit (GTU GPA) installed with the possibility of injection of demineralized water into the path of the GTU GPU (10). 2. Система по п. 1, в которой блок (4) биологической или биохимической очистки сточных вод включает фильтрующее самоочищающееся устройство, резервуар-усреднитель, смеситель для реагентной обработки, отстойник, биологический реактор с прикрепленной микрофлорой, аэрационный смеситель, ершовый фильтр, дозирующие и насосные станции, устройство дисковой фильтрации и обеззараживания, контрольно-измерительные устройства и устройства автоматизации технологических процессов.2. The system according to claim 1, in which the unit (4) of biological or biochemical wastewater treatment includes a self-cleaning filter device, averaging tank, a reagent treatment mixer, a settling tank, a biological reactor with attached microflora, an aeration mixer, a ruff filter, dosing and pumping stations, disk filtration and disinfection device, instrumentation and technological automation devices. 3. Система по п. 1, в которой блок (5) компостирования осадка включает устройство обезвоживания осадка в виде шнекового дегидратора, или фильтр-пресса, или центрифуги и площадку для компостирования.3. The system according to claim 1, in which the sludge composting unit (5) includes a sludge dewatering device in the form of a screw dehydrator, or a filter press, or a centrifuge and a composting platform. 4. Система по п. 1, в которой испарительный блок (7) содержит низкотемпературные многосекционные испарители, имеющие секции испарения и секции конденсации воды.4. The system according to claim 1, in which the evaporation unit (7) contains low-temperature multi-section evaporators having evaporation sections and water condensation sections. 5. Система по п. 4, в которой испарительный блок (7) содержит устройство предварительного подогрева воды, при этом система дополнительно включает утилизационные теплообменники, установленные в выхлопном тракте ГТУ ГПА (10) и связанные с устройством предварительного подогрева с возможность подачи в него вторичной тепловой энергии (24).5. The system according to claim 4, in which the evaporation unit (7) contains a device for preheating water, while the system additionally includes utilization heat exchangers installed in the exhaust tract of the gas turbine engine (10) and connected with the preheater with the possibility of supplying it with a secondary thermal energy (24). 6. Система по п. 4, в которой испарительный блок (7) включает линию для подачи нагретой циркуляционной воды (18) потребителям (9) тепловой энергии и линию возврата охлажденной циркуляционной воды (19).6. The system according to claim 4, in which the evaporation unit (7) includes a line for supplying heated circulating water (18) to consumers (9) of thermal energy and a return line for cooled circulating water (19). 7. Система по п. 1, в которой осадительно-кристаллизационный блок (8) содержит узел приготовления известкового молока, отстойник-осадитель со шламоотводчиком и перегородками гасителями потока, коллектор сбора осветленной воды, бак-отстойник, выпарную установку, включающую расширитель, кристаллизатор, циркуляционный насос и подогреватель, а также два попеременно работающих соленакопителя.7. The system according to claim 1, in which the precipitation-crystallization unit (8) contains a lime milk preparation unit, a settling tank with a sludge trap and baffles, flow quenchers, a collector for collecting clarified water, a settling tank, an evaporation plant including an expander, a crystallizer, circulation pump and heater, as well as two alternately working salt storage. 8. Система по п. 7, в которой осадительно-кристаллизационный блок (8) выполнен с возможностью осаждения гипса, мела, гидроксида магния и кристаллизации хлорида натрия и хлорида калия.8. The system according to claim 7, in which the precipitation-crystallization unit (8) is configured to precipitate gypsum, chalk, magnesium hydroxide and crystallize sodium chloride and potassium chloride.
RU2015154055A 2015-12-16 2015-12-16 System of waste waters zero waste disposal RU2607818C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015154055A RU2607818C1 (en) 2015-12-16 2015-12-16 System of waste waters zero waste disposal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015154055A RU2607818C1 (en) 2015-12-16 2015-12-16 System of waste waters zero waste disposal

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2607818C1 true RU2607818C1 (en) 2017-01-20

Family

ID=58456043

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015154055A RU2607818C1 (en) 2015-12-16 2015-12-16 System of waste waters zero waste disposal

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2607818C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5593590A (en) * 1991-02-27 1997-01-14 Technoagrar Consulting Ag Process for separate treatment and disposal of mixtures of solid and liquid, organic wastes
WO2002012138A1 (en) * 2000-08-07 2002-02-14 Abderrazack Djenani Installation and method for purifying waste water or effluents in particular industrial
RU2280621C2 (en) * 2001-10-01 2006-07-27 Папирфабрик Аугуст Келер Аг Method and installation for purification of the waste waters
RU2343122C1 (en) * 2007-03-09 2009-01-10 Николай Иванович Куликов Completely-block modular clearing station
RU94569U1 (en) * 2010-01-26 2010-05-27 Николай Иванович Куликов BLOCK-MODULAR SEWER TREATMENT TOWER TYPE WITH ANAMMOX PROCESS
RU2475458C2 (en) * 2010-04-29 2013-02-20 Закрытое акционерное общество "Компания "Экос" Treatment of effluents to produce purified water and decontaminated wastes
RU2505490C2 (en) * 2012-04-10 2014-01-27 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) Device for utilisation of organic substrates with humidity 92-99% with obtaining organic manure and electric power

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5593590A (en) * 1991-02-27 1997-01-14 Technoagrar Consulting Ag Process for separate treatment and disposal of mixtures of solid and liquid, organic wastes
WO2002012138A1 (en) * 2000-08-07 2002-02-14 Abderrazack Djenani Installation and method for purifying waste water or effluents in particular industrial
RU2280621C2 (en) * 2001-10-01 2006-07-27 Папирфабрик Аугуст Келер Аг Method and installation for purification of the waste waters
RU2343122C1 (en) * 2007-03-09 2009-01-10 Николай Иванович Куликов Completely-block modular clearing station
RU94569U1 (en) * 2010-01-26 2010-05-27 Николай Иванович Куликов BLOCK-MODULAR SEWER TREATMENT TOWER TYPE WITH ANAMMOX PROCESS
RU2475458C2 (en) * 2010-04-29 2013-02-20 Закрытое акционерное общество "Компания "Экос" Treatment of effluents to produce purified water and decontaminated wastes
RU2505490C2 (en) * 2012-04-10 2014-01-27 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) Device for utilisation of organic substrates with humidity 92-99% with obtaining organic manure and electric power

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Soliman et al. Energy consumption and environmental impact assessment of desalination plants and brine disposal strategies
CN105712557B (en) A kind of desulfurization wastewater zero discharge treatment device and method
CN1054311C (en) Process and device for desalinating sea water
CN105585198B (en) The end desulfurization wastewater softening of high-efficiency and economic thermal power plant, evaporation process system and method
WO2006117934A1 (en) Organic waste disposal facility and method of disposal
CA2833621A1 (en) Methods and systems for treating water streams comprising ammonium
WO2010072851A1 (en) Method for the integral purification and treatment of effluents containing organic and/or inorganic matter
CN205556348U (en) Desulfurization waste water zero release processing apparatus
Rizzioli et al. A critical review on the techno-economic feasibility of nutrients recovery from anaerobic digestate in the agricultural sector
US11305233B2 (en) System, device and method for production of high-nitrogen organic liquid fertilizer from ammonia rich wastewaters and digester effluents
KR101860295B1 (en) Treatment Apparatus of FGD Wastewater by using Vacuum Evaporation and Method Thereof
CN106746129B (en) Landfill leachate evaporation crystallization system
WO2014076726A4 (en) Global synergy plants for depuration, biomass production and thermoelectric cogeneration (gspdptc)
Brienza et al. Ammonia stripping and scrubbing for mineral nitrogen recovery
CN111439882A (en) Desulfurization wastewater zero discharge system utilizing flue gas waste heat of power plant
CN105060601A (en) Comprehensive disposal system special for zero emission of thermal power plant
CN100391872C (en) Method of reducing the pollution load of purines
CN108793569A (en) A kind of high ammonia nitrogen, high organic matter desulfurization wastewater dish tubular type film processing system and method
RU2607818C1 (en) System of waste waters zero waste disposal
CN112125463A (en) Power plant variable load coal-fired boiler desulfurization wastewater zero discharge system
CN107055886A (en) A kind of depth graded point salt technique
CN208440312U (en) A kind of processing system of desulfurization wastewater
CN110357336A (en) A kind for the treatment of process and system of the high waste water containing nitrate nitrogen
Molina-García et al. Brackish desalination and denitrification for sustainable and renewable irrigation: Desirows life European project
CN206901955U (en) A kind of garbage percolation liquid treating system

Legal Events

Date Code Title Description
TK4A Correction to the publication in the bulletin (patent)

Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 02-2017 FOR TAG: (45)

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20170619

QZ41 Official registration of changes to a registered agreement (patent)

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20170619

Effective date: 20180726

QC41 Official registration of the termination of the licence agreement or other agreements on the disposal of an exclusive right

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20170619

Effective date: 20181025

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181217

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20201126

QC41 Official registration of the termination of the licence agreement or other agreements on the disposal of an exclusive right

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20170619

Effective date: 20211123