RU2660061C2 - Малоотходный способ очистки воды от взвешенных частиц (варианты) - Google Patents

Малоотходный способ очистки воды от взвешенных частиц (варианты) Download PDF

Info

Publication number
RU2660061C2
RU2660061C2 RU2016132724A RU2016132724A RU2660061C2 RU 2660061 C2 RU2660061 C2 RU 2660061C2 RU 2016132724 A RU2016132724 A RU 2016132724A RU 2016132724 A RU2016132724 A RU 2016132724A RU 2660061 C2 RU2660061 C2 RU 2660061C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
flotation
fed
unit
sludge
Prior art date
Application number
RU2016132724A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2016132724A (ru
Inventor
Георгий Гайкович Каграманов
Андрей Владимирович Лойко
Станислав Викторович Ицков
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "7 Тех"
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 Общество с ограниченной ответственностью "7 Тех" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "7 Тех"
Priority to RU2016132724A priority Critical patent/RU2660061C2/ru
Publication of RU2016132724A publication Critical patent/RU2016132724A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2660061C2 publication Critical patent/RU2660061C2/ru

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
    • C02F1/02Treatment of water, waste water, or sewage by heating

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)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

Изобретение может быть использовано в области очистки воды. В первом варианте исходную воду, содержащую взвешенные вещества, подают на флотационную установку, разделяют поток на осветленную воду и флотошлам. Осветленную воду отправляют на доочистку на установке микро- либо ультрафильтрации, работающую в тангенциальном или в тупиковом режиме, при низких рабочих давлениях в тупиковом режиме или с низким коэффициентом рециркуляции. Промывные воды стадии доочистки подают на вход флотационной установки, флотошлам направляют на обезвоживание, где получают твердые отходы, которые выводят из цикла, и воду. Полученную на стадии обезвоживания воду подают на вход флотационной установки. Во втором варианте исходную воду сначала подают на установку микро- либо ультрафильтрации, разделяющую поток на очищенную воду и промывные воды, которые подают на флотационную установку, разделяющую поток на осветленную воду и флотошлам. Осветленную воду отправляют на доочистку на установке микро- либо ультрафильтрации, флотошлам направляют на обезвоживание, где получают твердые отходы, которые выводят из цикла, и воду. Полученную на стадии обезвоживания воду подают на вход флотационной установки или установки микро- либо ультрафильтрации. Предложенные способы очистки воды от эмульгированных, взвешенных веществ и иных нерастворимых примесей являются малоотходными, энергоэффективными и ресурсосберегающими. 2 н.п. ф-лы, 3 ил., 2 табл.

Description

Область техники.
Изобретение относится к области промышленности и экологии, а именно к способам очистки воды от взвешенных эмульгированных частиц и иных нерастворимых примесей.
Уровень техники.
Быстрое развитие различных отраслей промышленности, такой как химическая, нефтедобывающая, металлургическая, влечет за собой образование значительных объемов сточных вод, загрязненных различными химическими веществами, в том числе эмульгированными и взвешенными, которое все время увеличивается. Повышение требований к качеству очищенных сточных вод, а также тяжелая экологическая ситуация в мире обуславливает широкое применение разнообразных методов их очистки.
Сточные воды различных предприятий содержат значительные количества нерастворимых соединений, некоторые из которых являются токсичными и вредными для здоровья человека, и очистка таких вод является приоритетным направлением в настоящее время.
Из источника (SU 1368266 А1, 23.01.1988) известен способ очистки сточных вод от взвешенных частиц. Изобретение позволяет повысить степень очистки, интенсифицировать процесс за счет увеличения скорости флотации и снизить влажность осадка. Очистку осуществляют путем обработки воды сульфатом алюминия, флотореагентом и полиакриламидом с последующим отделением осадка флотацией. Отделенный осадок обезвоживают фильтрацией.
Из источника (RU 2165899 С1, 27.04.2001) известны способы очистки сточных вод от взвешенных частиц. Для отделения взвешенных частиц из сточных вод используют следующие методы: отстаивание в поле сил гравитации, отстаивание в поле центробежных сил, флотация и фильтрация через слой взвешенного осадка и зернистого материала. Предпочтительно отстаивание в поле центробежных сил и фильтрацию через ткань применяют при обработке малых объемов сточных вод, когда существенно выделить и сохранить получаемый осадок. Флотацию в основном применяют при необходимости удаления легких и высокодисперсных взвесей, медленно оседающих в поле гравитационных или центробежных сил, но легко удаляющихся совместно с пузырьками проходящего через жидкость газа при наличии в жидкости веществ, изменяющих смачиваемость частиц взвеси. Фильтрацию через слой зернистого материала проводят при окончательной очистке сточных вод, предварительно очищенных другими способами.
Из источника (RU 2195436 С2, 27.12.2002) известны способы очистки сточных вод от взвешенных частиц. Изобретение используется для обезвоживания осадка, образующегося при очистке сточных вод с помощью фильтр-прессов, прежде всего камерных и мембранных фильтр-прессов, с применением при кондиционировании осадка водорастворимых полиэлектролитов в качестве коагулянтов. Способ заключается в том, что коагулированный осадок сточных вод загружают в пластинчатый фильтр с начальной производительностью по загружаемому материалу не менее 0,3 м3 осадка на 1 м2 площади фильтрующей поверхности в час. В пластинчатом фильтре гидростатической фильтрацией от обработанного коагулированного осадка сточных вод отделяют основное количество воды и после этого частично обезвоженный осадок сточных вод подвергают напорной фильтрации.
Из источника (RU 2039709 С1, 20.07.1995) известен способ очистки сточных вод от взвешенных частиц в устройстве, включающем трубопроводы подачи жидкости и воздуха, фильтр, флотатор, узел сбора флотошлама, ультрафильтрационный мембранный аппарат, емкость осветленной жидкости и соединительные трубопроводы, причем устройство снабжено циркуляционным и подпитывающим насосами, соединенными с емкостью осветленной жидкости и мембранным аппаратом, эжектором и центробежным насосом, соединенными с входом флотатора, при этом флотатор снабжен переливным устройством, соединенным с емкостью осветленной жидкости. При работе ультрафильтрационного аппарата часть потока постоянно сбрасывается в емкость осветленной жидкости, тем самым достигается постоянное выравнивание состава в емкости и рециркуляционном контуре, в которых содержание улавливаемых веществ постоянно снижается за счет отвода части циркулирующей жидкости на флотацию.
Из источника (RU 2001663 С1, 30.10.1993), принятого за ближайший аналог, известен способ очистки сточных вод от взвешенных веществ. Способ включает осветление сточных вод с отделением осветленной жидкости от шлама, доочистку осветленной жидкости (фильтрацию и ультрафильтрацию осветленной жидкости при скорости потока 3-8 м/с и давлении 0,35-0,55 МПа), возврат концентрата на стадию осветления. При этом шлам подвергают отжиму и сушке, а воду, полученную при отжиме шлама, также возвращают на стадию осветления.
Предложенный авторами способ является более энергоэффективным (низкая энергоемкость) и ресурсосберегающим (практически полное использование воды, отсутствие жидких стоков), менее материалоемким. Кроме того, в способе-прототипе шлам образуется в отстойнике, что требует значительного объема отстойника (объем отстойника должен быть не менее двухчасовой производительности фильтровального оборудования и может достигать 6…8-кратной производительности), при нахождении шлама в отстойниках происходит старение осадка и уплотнение его структуры, что также увеличивает расход электроэнергии на работу шламового насоса и усложняет работу фильтр-пресса. Флотошлам при прочих равных условиях имеет меньшую влажность и более пористую структуру, что также улучшает энергоэффективность процесса очистки. Кроме того, флотируемые частицы поднимаются в 5-10 раз быстрее, чем оседают в отстойниках/осветлителях, что также существенно снижает материалоемкость, продолжительность очистки и капзатраты.
Основным отличием предлагаемого способа от прототипа является применение флотатора на стадии отделения шлама. Такое решение позволяет удалять не только легкооседающие нерастворимые примеси (как отстойник), но и примеси с положительной или нулевой плавучестью, наиболее характерные для открытых водоисточников и сточных вод с содержанием нефтепродуктов и др. нерастворимых примесей органического происхождения.
Таким образом, задачей, на которую направлено настоящее изобретение, является устранение недостатков предыдущего уровня техники.
Технический результат заключается в создании энергоэффективного, малоотходного, менее материалоемкого, а также более быстрого способа очистки воды от эмульгированных и взвешенных легкооседающих частиц и примесей с положительной или нулевой плавучестью, обеспечивающего объем сбрасываемых промывных вод до 1-5% от объема очищаемой воды. Определенная комбинация технологических приемов и режимов очистки воды приводит к эффективной очистке воды от нерастворимых примесей и практически полному отсутствию жидких сбросов при этом. Объем сбрасываемых промывных вод составляет до 1…5% от объема очищаемой воды. Также для способа характерно низкое влагосодержание отходов, высокое качество очищенной воды, низкие удельные затраты электроэнергии. Результатом также является расширение ассортимента способов очистки воды.
Технический результат достигается посредством предложенного малоотходного способа очистки воды от взвешенных и эмульгированных веществ, который заключается в том, что исходная вода, содержащая взвешенные, эмульгированные вещества и нерастворимые частицы, подается на флотационную установку, разделяющую поток на осветленную воду и флотошлам, осветленная вода проходит доочистку на установке микро- либо ультрафильтрации, работающих в тангенциальном или в тупиковом режиме, определяемом в зависимости от содержания и характера взвешенных веществ, при низких рабочих давлениях в тупиковом режиме или с низким коэффициентом рециркуляции, промывные воды стадии доочистки подаются на вход флотационной установки, флотошлам направляется на обезвоживание, где получают твердые отходы, которые выводятся из цикла, и воду, при этом полученная на стадии обезвоживания вода подается на вход флотационной установки.
Также предложен второй вариант осуществления способа, в котором исходная вода, содержащая взвешенные, эмульгированные вещества и нерастворимые частицы, подается на установку микро- либо ультрафильтрации, разделяющую поток на очищенную воду и промывные воды, которые подаются на флотационную установку, разделяющую поток на осветленную воду и флотошлам, осветленная вода проходит доочистку на установке микро- либо ультрафильтрации, флотошлам направляется на обезвоживание, где получают твердые отходы, которые выводятся из цикла, и воду, при этом полученная на стадии обезвоживания вода подается на вход флотационной установки или установки микро- либо ультрафильтрации.
Установка микро- либо ультрафильтрации во втором случае также работает в тангенциальном или в тупиковом режиме, определяемом в зависимости от содержания и характера эмульгированных, взвешенных веществ и нерастворимых частиц, при низких рабочих давлениях в тупиковом режиме или с низким коэффициентом рециркуляции.
Раскрытие изобретения.
Предложенное изобретение поясняется с помощью фиг. 1, на которой изображена принципиальная схема осуществления способа для варианта №1.
Исходная вода 1 (поверхностная, подземная, сточная либо любого иного происхождения), содержащая подлежащие удалению нерастворимые примеси, в том числе и нефтесодержащие, подается на стадию флотации 2. Флотация может производиться любым известным методом: напорная, импеллерная, пневмо-, электро-, мембранная либо др. Необходимость, тип и дозировки флотореагентов (коагулянт, флокулянт, ПАВ и др.) определяется в зависимости от состава исходной воды, т.е. в каждом конкретном случае выбирается наиболее эффективный для данного вида загрязнения флотореагент, в случае необходимости его использования. В результате протекания процессов флотации образуется флотошлам, который направляется на стадию обезвоживания 3. Возможные методы обезвоживания включают, но не ограничиваются, фильтр-прессы, ленточные фильтры, центрифуги, барабанные вакуум-фильтры или иные методы сгущения и обезвоживания осадков. Также возможна комбинация указанных методов обезвоживания. Образуемая на стадии обезвоживания 3 осветленная вода подается на вход стадии 2 флотационной установки, а образующиеся твердые отходы 5 выводятся из цикла. Осветленная на стадии флотации 2 вода проходит доочистку на установке микро- либо ультрафильтрации, работающей в тангенциальном или в тупиковом режиме, определяемом в зависимости от содержания и характера взвешенных, эмульгированных веществ и нерастворимых примесей, при низких рабочих давлениях в тупиковом режиме или с низким коэффициентом рециркуляции. Фильтрат стадии 4 является очищенной водой 6, а концентрат подается на вход стадии 2 флотационной установки.
Использование низкого рабочего давления в тупиковом режиме или низкого коэффициента рециркуляции является существенным, поскольку эти особенности способствует снижению энергоемкости процесса разделения.
Рабочее давление выбирается исходя из состава исходной воды и оптимизируется опытным путем, может быть как низким (0,2-0,5 атм), так и высоким (до 5 атм при использовании особопрочных мембранных элементов).
При низком трансмембранном давлении образуется менее плотный и более легкоудалимый с мембран осадок. Высокий коэффициент рециркуляции также требует дополнительного расхода энергии циркуляционным насосом.
В тупиковом режиме, как следует из его названия, циркуляции нет. Весь поток направляется на мембрану для фильтрации. Циркуляция присутствует в тангенциальном режиме. Низкий коэффициент циркуляции характерен для высокой степени отбора фильтрата (Z) по отношению к поступающему на вход в аппарат потоку (X+У) в процессе фильтрации, X>>Y; Z/(X+У)→1
Коэффициент (кратность) циркуляции - отношение потока на входе в аппарат (сумма добавочного потока X и возвращаемого потока У) к добавочному потоку X (см. фиг. 2)
K=(X+Y)/X
Коэффициент циркуляции зависит от концентрации эмульгированных, взвешенных веществ и иных примесей в исходной воде и их природы.
На фиг. 3 изображена принципиальная схема осуществления способа для варианта №2.
Исходная вода 1, содержащая подлежащие удалению нерастворимые примеси, подается на установку микро- либо ультрафильтрации 2. разделяющую поток на очищенную воду 6 и промывные воды. Промывные воды далее подаются на флотационную установку 4. Флотация может производиться теми же методами и с использованием тех же флотореагентов, что указаны ранее, в случае необходимости их использования. На флотационной установке 4 поток разделяют на осветленную воду и флотошлам. Флотошлам затем направляется на стадию обезвоживания 3. Возможные методы обезвоживания аналогичны вышеуказанным. Образуемая на стадии обезвоживания 3 осветленная вода проходит доочистку на стадии 2 микро- либо ультрафильтрации. Образующиеся после стадии обезвоживания 3 твердые отходы 5 выводятся из цикла. Полученная на стадии обезвоживания 3 вода подается на вход флотационной установки 4 или установки микро- либо ультрафильтрации 2. Все установки работают в режимах, аналогичных способу №1.
Способы опробованы на практике. Проведена очистка сточной воды станции водоподготовки с использованием предложенных способов.
Характеристики предложенных способов очистки приводятся в табл. 1, 2.
Таким образом, предложенная комбинация технологических приемов приводит к эффективной очистке воды от эмульгированных, взвешенных частиц и нерастворимых примесей и практически полному отсутствию жидких сбросов при этом, что видно из табл. 1, 2. Для способов характерна высокая производительность, низкое влагосодержание отходов, высокое качество очищенной воды, низкие удельные затраты электроэнергии, т.е. способы являются энергоэффективными. Способы могут найти применение в области экологии при очистке загрязненных вод.
Figure 00000001
Figure 00000002

Claims (2)

1. Малоотходный способ очистки воды от взвешенных, эмульгированных легкооседающих частиц и иных нерастворимых примесей с положительной или нулевой плавучестью, заключающийся в том, что исходная вода, содержащая указанные примеси, подается на флотационную установку, разделяющую поток на осветленную воду и флотошлам, осветленная вода проходит доочистку на установке микро- либо ультрафильтрации, промывные воды стадии доочистки подаются на вход флотационной установки, флотошлам направляется на обезвоживание, где получают твердые отходы, которые выводятся из цикла, и воду, при этом полученная на стадии обезвоживания вода подается на вход флотационной установки.
2. Малоотходный способ очистки воды от взвешенных, эмульгированных частиц и иных нерастворимых примесей, заключающийся в том, что исходная вода, содержащая указанные примеси, подается на установку микро- либо ультрафильтрации, разделяющую поток на очищенную воду и промывные воды, которые подаются на флотационную установку, разделяющую поток на осветленную воду и флотошлам, осветленная вода проходит доочистку на установке микро- либо ультрафильтрации, флотошлам направляется на обезвоживание, где получают твердые отходы, которые выводятся из цикла, и воду, при этом полученная на стадии обезвоживания вода подается на вход флотационной установки или установки микро- либо ультрафильтрации.
RU2016132724A 2016-08-09 2016-08-09 Малоотходный способ очистки воды от взвешенных частиц (варианты) RU2660061C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016132724A RU2660061C2 (ru) 2016-08-09 2016-08-09 Малоотходный способ очистки воды от взвешенных частиц (варианты)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016132724A RU2660061C2 (ru) 2016-08-09 2016-08-09 Малоотходный способ очистки воды от взвешенных частиц (варианты)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2016132724A RU2016132724A (ru) 2018-02-14
RU2660061C2 true RU2660061C2 (ru) 2018-07-04

Family

ID=61227421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016132724A RU2660061C2 (ru) 2016-08-09 2016-08-09 Малоотходный способ очистки воды от взвешенных частиц (варианты)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2660061C2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2734077C2 (ru) * 2019-02-12 2020-10-12 Владимир Юрьевич Аверьянов Способ регенерации отработанного раствора глушения скважин на основе кальция хлористого

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5069783A (en) * 1990-05-16 1991-12-03 Int'l Environmental Systems, Inc. Liquid treatment apparatus
RU2001663C1 (ru) * 1991-12-24 1993-10-30 Кооператив "Ленинградский филиал Научно-производственного кооператива МЭФА" Способ очистки сточных вод от взвешенных веществ
RU2156749C1 (ru) * 1999-06-15 2000-09-27 Субратов Алексей Алексеевич Способ очистки жиросодержащих сточных вод
RU2487085C9 (ru) * 2007-10-15 2013-09-27 Налко Компани Способ увеличения потока воды из отстойного резервуара процесса переработки нефтеносных песков через мембранную систему разделения и очистки воды

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5069783A (en) * 1990-05-16 1991-12-03 Int'l Environmental Systems, Inc. Liquid treatment apparatus
RU2001663C1 (ru) * 1991-12-24 1993-10-30 Кооператив "Ленинградский филиал Научно-производственного кооператива МЭФА" Способ очистки сточных вод от взвешенных веществ
RU2156749C1 (ru) * 1999-06-15 2000-09-27 Субратов Алексей Алексеевич Способ очистки жиросодержащих сточных вод
RU2487085C9 (ru) * 2007-10-15 2013-09-27 Налко Компани Способ увеличения потока воды из отстойного резервуара процесса переработки нефтеносных песков через мембранную систему разделения и очистки воды

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2734077C2 (ru) * 2019-02-12 2020-10-12 Владимир Юрьевич Аверьянов Способ регенерации отработанного раствора глушения скважин на основе кальция хлористого

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016132724A (ru) 2018-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2641877B1 (en) Method for treating a waste stream using a bioreactor and a membrane filter
CA3005192A1 (en) Standardized oilfield water treatment device and process using physical method
CN103755052B (zh) 一种石油炼化废水电脱盐黑液的处理方法及系统
CN111807617A (zh) 一种水性漆废液处理回用系统及处理回用方法
CN102092886B (zh) 一种油田组合式污水处理方法
RU2660061C2 (ru) Малоотходный способ очистки воды от взвешенных частиц (варианты)
JP2003093803A (ja) 含油排水処理方法
CN105502785A (zh) 脱硫废水的处理系统和方法
CN106477762A (zh) 基于df管式膜的工业浓水软化处理工艺及系统
KR101973737B1 (ko) 침지막을 이용한 부상분리 공정에서의 슬러지 탈수케익 생성 방법
JP2003093807A (ja) 洗車排水の循環使用装置
CN109019985A (zh) 一种含油重金属废水工业的处理方法
RU2749711C1 (ru) Способ очистки производственных сточных вод.
KR101726482B1 (ko) 침지식 막여과 공정이 도입된 가압식 막여과 정수처리 시스템 및 이를 이용한 정수처리 방법
JPH07204699A (ja) スラリー状汚泥の濃縮方法
CN100595207C (zh) 在干酪素生产废水中应用膜滤连续提取的方法
KR920008098B1 (ko) 폐유 및 폐수처리장치
CN105712526A (zh) 一种火电厂净水站泥水回收利用的工艺
CN205999228U (zh) 垃圾渗滤液处理系统
RU2001663C1 (ru) Способ очистки сточных вод от взвешенных веществ
CN205347083U (zh) 脱硫废水的处理系统
RU126699U1 (ru) Комплекс очистки токсичных нефтесодержащих жидких отходов
KR0173968B1 (ko) 폐수처리 공정에서 고-액분리 및 농축방법
JP3697529B2 (ja) 膜利用型排水処理方法および浄水処理装置
JP2005193125A (ja) 浄水場の排泥処理方法