RU2758698C1 - Installation for electrocoagulation treatment of drinking and waste water - Google Patents
Installation for electrocoagulation treatment of drinking and waste water Download PDFInfo
- Publication number
- RU2758698C1 RU2758698C1 RU2020136131A RU2020136131A RU2758698C1 RU 2758698 C1 RU2758698 C1 RU 2758698C1 RU 2020136131 A RU2020136131 A RU 2020136131A RU 2020136131 A RU2020136131 A RU 2020136131A RU 2758698 C1 RU2758698 C1 RU 2758698C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrocoagulation
- water
- galvanic
- treatment
- section
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/463—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrocoagulation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
Abstract
Description
Изобретение относится к области электрохимической, электрокоагуляционной очистки воды из природных подземных и поверхностных водоисточников с преимущественно высоким уровнем концентрации минеральных и органических загрязняющих веществ и патогенной микрофлоры, как природного, так и технического происхождения, вследствие сброса в водоемы неочищенных сточных вод и выпадения токсичных веществ с атмосферными осадками в условиях безальтернативного использования имеющихся водоисточников с высоким содержанием загрязняющих веществ. Изобретение может быть использовано для снабжения питьевой водой объектов малого градостроительства, ремонтно-восстановительных и спасательных служб, временных поселков строителей, как в освоенных для жилья условиях, так и в автономном режиме в экстремальных условиях. Особенно это характерно для объектов малого градостроения, детских учреждений, армейских учений с ситуациями, когда затруднительно использовать устройства стационарной работы. Кроме этого предлагаемое изобретение способно быть применимо и при очистке стоков различного происхождения.The invention relates to the field of electrochemical, electrocoagulation water purification from natural underground and surface water sources with a predominantly high concentration of mineral and organic pollutants and pathogenic microflora, both natural and technical precipitation in conditions of no alternative use of existing water sources with a high content of pollutants. The invention can be used to supply drinking water to objects of small town planning, repair and restoration and rescue services, temporary construction camps, both in the conditions mastered for housing, and in autonomous mode in extreme conditions. This is especially typical for objects of small town planning, children's institutions, army exercises with situations where it is difficult to use stationary devices. In addition, the proposed invention can be applied in the treatment of effluents of various origins.
Известны традиционные устройства подготовки воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения, такие как устройства обезжелезивания подземных вод с использованием процессов аэрации и фильтрования, устройства с технологией химреагентной водоподготовки с использованием коагулянтов и флокулянтов, а также устройства с технологией озонирования, хлорирования и сорбционного фильтрования воды.Known traditional devices for the preparation of water for domestic drinking water supply, such as devices for deferrization of groundwater using aeration and filtration processes, devices with the technology of chemical water treatment using coagulants and flocculants, as well as devices with the technology of ozonation, chlorination and sorption filtration of water.
Недостатком эксплуатации водоочистных сооружений, использующих различные комбинации вышеуказанных технологий с применяемыми устройствами является то, что наблюдаемое превышение допустимых концентраций загрязняющих веществ в очищенной воде, используемой для хозяйственно-питьевого водоснабжения, свидетельствует о несоответствии применяемых технологий характеру и уровню загрязнения обрабатываемой воды из природных водоисточников.The disadvantage of operating water treatment plants using various combinations of the above technologies with the devices used is that the observed excess of the permissible concentrations of pollutants in the treated water used for domestic drinking water supply indicates a discrepancy between the technologies used and the nature and level of pollution of the treated water from natural water sources.
Это является причиной целого ряда ограничений при выборе водоисточников согласно ГОСТ 2761-84 "Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Гигиенические, технические требования и правила выбора", что в условиях вынужденного безальтернативного использования водоисточников с повышенным содержанием минеральных и органических загрязнений требуется применения более эффективных и надежных технологий, таких как способ очистки воды электрокоагуляцией с применением многоступенчатой технологической схемы.This is the reason for a number of restrictions when choosing water sources in accordance with GOST 2761-84 "Sources of centralized household drinking water supply. Hygienic, technical requirements and selection rules" reliable technologies, such as a method of water purification by electrocoagulation using a multistage technological scheme.
Известен способ очистки питьевой воды и устройство для его осуществления [RU 2096342 С1, МПК 6 C02F 1/78, C01D 13/11, опубл. 20.11.1997]. Устройство представляет собой модульную установку, состоящую из модуля предварительной очистки, содержащего последовательно соединенные насос, гидроциклон и фильтр грубой очистки, модуля озонирования в виде двух колонн и расположенного между ними модуля электрокоагуляции в виде электролизера с инертными катодами, модуля обессоливания, модуля финишной очистки, представляющего собой последовательно соединенные фильтр тонкой очистки в виде микромодулей полых волокон и УФ-реактор, и силового модуля электропитания. Способ очистки воды включает следующие операции: забор очищаемой воды, предварительную очистку, первое озонирование, электрокоагуляцию, второе озонирование, обессоливание, тонкую фильтрацию и УФ-облучение.A known method for purifying drinking water and a device for its implementation [RU 2096342 C1, IPC 6 C02F 1/78, C01D 13/11, publ. 11/20/1997]. The device is a modular unit consisting of a pre-treatment module containing a series-connected pump, a hydrocyclone and a coarse filter, an ozonation module in the form of two columns and an electrocoagulation module located between them in the form of an electrolyzer with inert cathodes, a desalination module, a final treatment module representing is a series-connected fine filter in the form of hollow fiber micromodules and a UV reactor, and a power supply module. The water purification method includes the following operations: intake of purified water, preliminary purification, first ozonation, electrocoagulation, second ozonation, desalting, fine filtration and UV irradiation.
Недостатком данного изобретения является то, что, при использовании метода озонирования происходит окисление загрязнений с образованием нерастворимых и растворимых веществ, в том числе и высокотоксичных, таких как формальдегид и диоксины, которые не могут быть удалены из воды, поскольку использование модуля электрокоагуляции в виде электролизера с инертными катодами может обеспечить только удаление взвешенных веществ, не изменяя концентрации растворенных, в том числе токсичных веществ в очищаемой воде. Кроме того, использование модуля финишной очистки в виде микромодулей полых волокон не может обеспечить очистку воды от растворимых, в том числе токсичных веществ, поскольку полые волокна предназначены для удаления твердой фазы мелковзвешенных веществ.The disadvantage of this invention is that when using the ozonation method, oxidation of contaminants occurs with the formation of insoluble and soluble substances, including highly toxic ones, such as formaldehyde and dioxins, which cannot be removed from water, since the use of an electrocoagulation module in the form of an electrolyzer with inert cathodes can only ensure the removal of suspended solids without changing the concentration of dissolved, including toxic, substances in the treated water. In addition, the use of a finishing module in the form of hollow fiber micromodules cannot provide water purification from soluble, including toxic substances, since hollow fibers are designed to remove the solid phase of finely weighed substances.
Технический результат - улучшение физико-химических и органолептических свойств воды после обработки и высокая производительность установки.The technical result is an improvement in the physicochemical and organoleptic properties of water after treatment and a high productivity of the installation.
Технический результат достигается за счет установки электрокоагуляционной очистки питьевой и сточной воды, содержащей четырехсекционные блоки гальваноиндукционной и электрокоагуляционной обработки с растворимыми электродами из разных по валентности металлов, блок флотационной обработки, камеру взвешенного слоя, камеру тонкослойного отстаивания с тонкослойными модулями и источник питания, при этом четырехсекционные блоки гальваноиндукционной обработки образуют две ступени по четыре секции в каждой с установленными в них растворимыми электродами, при этом в каждой секции блока гальваноиндукционной обработки наводится потенциал 0,5-0,9 В.The technical result is achieved due to the installation of electrocoagulation treatment of drinking and waste water, containing four-section blocks of galvanic-induction and electrocoagulation processing with soluble electrodes from metals of different valence, a flotation treatment unit, a suspended layer chamber, a thin-layer sedimentation chamber with thin-layer modules and a power source, while the galvanic-induction processing blocks form two stages, four sections each with soluble electrodes installed in them, while a potential of 0.5-0.9 V is induced in each section of the galvanic-induction processing block.
К блоку электрокоагуляционной обработки, состоящему из четырех секций с растворимыми электродами подключен источник питания постоянного тока.A DC power supply is connected to the block of electrocoagulation treatment, which consists of four sections with soluble electrodes.
В общем внутреннем пространстве четырехсекционных блоков гальваноиндукционной обработки и блока электрокоагуляционной обработки состоящем из четырех секций установлена электромагнитная катушка с рабочей частотой 25-135 кГц.An electromagnetic coil with an operating frequency of 25-135 kHz is installed in the common internal space of the four-section galvanic-induction processing units and the electrocoagulation processing unit consisting of four sections.
В блоке флотационной обработки установлена система электромагнитной обработки с взаимоперпендикулярными полями с приложенным потенциалом равным потенциалу источника питания блока электрокоагуляционной обработки.In the flotation processing unit, an electromagnetic processing system with mutually perpendicular fields with an applied potential equal to the potential of the power source of the electrocoagulation processing unit is installed.
Заявляемое техническое решение содержит установку для электрокоагуляционной очистки питьевой воды из подземных и поверхностных источников и сточной воды различного происхождения, от минеральных и органических загрязняющих веществ, с достижением гарантированного и стабильного обеспечения нормативных показателей качества подготовки питьевой воды в соответствии с требованиями СанПиН 2.1.4.1074-01 "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества" и качества очищенной сточной воды в соответствии с нормативами сброса.The claimed technical solution contains an installation for electrocoagulation purification of drinking water from underground and surface sources and waste water of various origins, from mineral and organic pollutants, with the achievement of guaranteed and stable provision of standard indicators of the quality of drinking water preparation in accordance with the requirements of SanPiN 2.1.4.1074-01 "Drinking water. Hygienic requirements for water quality in centralized drinking water supply systems. Quality control" and the quality of treated waste water in accordance with discharge standards.
Заявленная установка содержит четырехсекционные блоки гальваноиндукционной и электрокоагуляционной обработки 1, растворимые электроды 2, электромагнитную систему 3, систему электромагнитной обработки с взаимноперпендикулярными полями 3.1, блок флотационной обработки 4, фильтр-осветлитель 5 с камерой взвешенного слоя 6, камерой тонкослойного отстаивания 7, тонкослойными модулями 7.1, сетчатыми разделителями 8, фильтрующей загрузкой 9 и камерой очищенной воды 8.1, бак раствора реагента 10, дозирующее устройство 11, источник постоянного тока 12, входной патрубок 13, патрубок выхода чистой воды 14 и патрубок промывки 15.The claimed installation contains four-section units for galvanic-induction and
Общий вид установки изображен на фиг. 1, на фиг. 2 изображен разрез А-А, вынесенный с общего вида, с более подробным изображением конструкции. На представленных схемах фиг. 1, фиг. 2 исходная вода через входной патрубок 13 подается на четырехсекционный блок гальваноиндукционной обработки 1. Блок 1 устроен таким образом, что вода проходит последовательную обработку слабыми электрическими полями образованными при взаимодействии с водой двух разных по валентности металлов в четырех секциях содержащих растворимые электроды 2, а затем перетекает в следующие блоки 1 устроенные аналогично, при этом первично обработанная вода подвергается обработке электромагнитной системой 3 расположенной в центральной части блоков 1 и подключенной к источнику питания с рабочей частотой 25-135 кГц 12, что позволяет ускорить процесс коагуляции загрязнений с активным хлопьеобразованием. Кроме этого перед 1 для стабилизации величины рН, равной 7,2-7,5, в воду дозируется при помощи узла дозирования, состоящего из дозирующего устройства 11 и бака раствора реагента 10, реагент гидроксохлорид алюминия или оксихлорид алюминия и раствор щелочи NaOH или КОН. Дозирование реагентов повышает скорость взаимодействия с водой введенных реагентов, а также повышает электропроводность воды при работе 1. Секции растворимых электродов 2 блока электрокоагуляционной обработки также подключены к источнику постоянного тока 12, который имеет функции поддержания тока в заданном режиме. Количество блоков 1 определяется из условий сложности исходной воды и составляет не менее трех четырехсекционных блоков, два четырехсекционных блока работают без источника питания, а третий подключается к источнику питания. Далее вода поступает в систему электромагнитной обработки с взаимоперпендикулярными полями 3.1, а затем в блок флотационной обработки 4. Соотношение объемов воды, проходящих через блоки 1, и поступающего объема на блок 3 - 3-4:1. Блок 4 в установке предназначен для удаления из объема очищаемой воды легких фракций загрязнений, которые формируются на поверхности в виде флотошлама.The general view of the installation is shown in Fig. 1, FIG. 2 shows a section A-A, taken out from a general view, with a more detailed view of the structure. In the diagrams shown in FIG. 1, fig. 2, the initial water through the
Затем вода направляется в фильтр-осветлитель поз.5 составными узлами которого являются продолжающая функции предыдущего блока камера взвешенного слоя 6, камера тонкослойного отстаивания 7 с тонкослойными модулями 7.1, камера фильтрования с плавающей фильтрующей загрузкой 9 и камера чистой воды 8.1 отделенная сетчатым разделителем 8.Then the water is sent to the clarifier filter pos. 5, the constituent units of which are the suspended
Вода поступает в камеру взвешенного слоя 6, в которой скорость восходящего потока незначительно превышает скорость осаждения образовавшихся хлопьев - это условие образования взвешенного слоя, что позволяет максимально полно образовавшимися хлопьями сорбировать из объема воды загрязнения. Затем вода направляется в камеру тонкослойного отстаивания с тонкослойными модулями 7.Water enters the chamber of the suspended
Конструктивно эти камеры максимально разделены друг с другом, что позволяет им работать самостоятельно, максимально не связанно со смежными узлами. В камере тонкослойного отстаивания 7.1, в которой установлены тонкослойные модули 7, представляющие из себя изделие типа диска с наклонными под углом 45° полками тонкослойных элементов. В зависимости от качества воды тонкослойных модулей 7 может быть от 5 до 9, работающих на восходящем потоке, что обеспечивает максимальное осветление воды. Что очень важно, удаление накопившегося осадка из камеры с тонкослойными модулями 7 не влияет на стабильную работу 6, и наоборот, сброс осадка из поз.6 не оказывает влияния на работу камеры тонкослойного отстаивания. В традиционно применяемых осветлителях подобных решений не используется. Осветленная вода от камеры тонкослойного отстаивания следует в камеру фильтрования с легкой фильтрующей загрузкой поз.9 из вспененного полистирола с размерами гранул 0,8 1,5 мм, где проходит глубокую фильтрацию. Отфильтрованная вода накапливается в камере чистой воды 8.1 и подается на выход через патрубок выхода чистой воды 14. Процесс промывки фильтрующей загрузки 9 и удаления осадка от осветления на тонкослойных модулях 7 происходит по заданному алгоритму объемом чистой воды сверху-вниз, при этом промывная вода от 9 совместно с осадком от 7 отводится на сброс через патрубок промывки 15.Structurally, these chambers are maximally separated from each other, which allows them to work independently, as much as possible unconnected with adjacent nodes. In the chamber of thin-layer sedimentation 7.1, in which thin-
Улучшение физико-химических и органолептических свойств воды после обработки подтвердило концепцию существенного влияния оптимизации гидродинамических характеристик процесса на качество обрабатываемой воды и различных стоков.Improvement of the physicochemical and organoleptic properties of water after treatment confirmed the concept of a significant influence of optimization of the hydrodynamic characteristics of the process on the quality of the treated water and various effluents.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020136131A RU2758698C1 (en) | 2020-11-03 | 2020-11-03 | Installation for electrocoagulation treatment of drinking and waste water |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020136131A RU2758698C1 (en) | 2020-11-03 | 2020-11-03 | Installation for electrocoagulation treatment of drinking and waste water |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2758698C1 true RU2758698C1 (en) | 2021-11-01 |
Family
ID=78466772
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020136131A RU2758698C1 (en) | 2020-11-03 | 2020-11-03 | Installation for electrocoagulation treatment of drinking and waste water |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2758698C1 (en) |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU903302A1 (en) * | 1980-04-29 | 1982-02-07 | Центральное Проектно-Конструкторское Бюро "Ремстройпроект" | Method and electrolyzer for electrochemical purification of aqueous solutions |
SU981240A1 (en) * | 1980-01-18 | 1982-12-15 | Красноярский Политехнический Институт | Process for purifying effluents from petroleum products |
SU1119985A1 (en) * | 1982-01-29 | 1984-10-23 | Всесоюзный Проектно-Технологический Институт По Электробытовым Машинам И Приборам | Apparatus for electrochemical purification of waste water |
RU2051115C1 (en) * | 1992-10-09 | 1995-12-27 | Научно-исследовательский и проектный институт "Севернипигаз" | Complex water treatment installation |
RU2096342C1 (en) * | 1995-11-23 | 1997-11-20 | Боголицын Константин Григорьевич | Method and installation for treating drinking water |
RU2116259C1 (en) * | 1993-09-09 | 1998-07-27 | Арендное предприятие "Оргремгаз" | Electric coagulator |
RU57270U1 (en) * | 2006-05-30 | 2006-10-10 | Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева | DEVICE FOR ELECTROCOAGULATION WASTE WATER TREATMENT |
RU2339583C1 (en) * | 2007-04-02 | 2008-11-27 | Закрытое акционерное общество "Водолей-М" | Device for electrochemical water purification |
RU109134U1 (en) * | 2011-04-13 | 2011-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ТюменНИИгипрогаз" | STATION FOR ELECTROCOAGULATIVE PREPARATION AND SOFTENING OF DRINKING WATER |
WO2013144664A1 (en) * | 2012-03-28 | 2013-10-03 | Visnja Orescanin | Process and device for electrochemical treatment of industrial wastewater and drinking water |
RU2591937C1 (en) * | 2015-01-12 | 2016-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ТюменНИИгипрогаз" | Technology of system-complex electrocoagulation treatment of drinking water and modular "waterfall" station therefor |
RU2721789C1 (en) * | 2019-09-25 | 2020-05-22 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Сибводразработка" | Method of treating wastes of different origin |
-
2020
- 2020-11-03 RU RU2020136131A patent/RU2758698C1/en active
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU981240A1 (en) * | 1980-01-18 | 1982-12-15 | Красноярский Политехнический Институт | Process for purifying effluents from petroleum products |
SU903302A1 (en) * | 1980-04-29 | 1982-02-07 | Центральное Проектно-Конструкторское Бюро "Ремстройпроект" | Method and electrolyzer for electrochemical purification of aqueous solutions |
SU1119985A1 (en) * | 1982-01-29 | 1984-10-23 | Всесоюзный Проектно-Технологический Институт По Электробытовым Машинам И Приборам | Apparatus for electrochemical purification of waste water |
RU2051115C1 (en) * | 1992-10-09 | 1995-12-27 | Научно-исследовательский и проектный институт "Севернипигаз" | Complex water treatment installation |
RU2116259C1 (en) * | 1993-09-09 | 1998-07-27 | Арендное предприятие "Оргремгаз" | Electric coagulator |
RU2096342C1 (en) * | 1995-11-23 | 1997-11-20 | Боголицын Константин Григорьевич | Method and installation for treating drinking water |
RU57270U1 (en) * | 2006-05-30 | 2006-10-10 | Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева | DEVICE FOR ELECTROCOAGULATION WASTE WATER TREATMENT |
RU2339583C1 (en) * | 2007-04-02 | 2008-11-27 | Закрытое акционерное общество "Водолей-М" | Device for electrochemical water purification |
RU109134U1 (en) * | 2011-04-13 | 2011-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ТюменНИИгипрогаз" | STATION FOR ELECTROCOAGULATIVE PREPARATION AND SOFTENING OF DRINKING WATER |
WO2013144664A1 (en) * | 2012-03-28 | 2013-10-03 | Visnja Orescanin | Process and device for electrochemical treatment of industrial wastewater and drinking water |
RU2591937C1 (en) * | 2015-01-12 | 2016-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ТюменНИИгипрогаз" | Technology of system-complex electrocoagulation treatment of drinking water and modular "waterfall" station therefor |
RU2721789C1 (en) * | 2019-09-25 | 2020-05-22 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Сибводразработка" | Method of treating wastes of different origin |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1380835A (en) | Method and apparatus for treating of water/waste water | |
CN107522340A (en) | A kind of system and method for recycling high villaumite sewage | |
RU2591937C1 (en) | Technology of system-complex electrocoagulation treatment of drinking water and modular "waterfall" station therefor | |
CN106477762A (en) | Industrial concentrated water sofening treatment technique based on DF tubular membrane and system | |
JP2003093803A (en) | Oil-containing wastewater treatment method | |
Skolubovich et al. | Cleaning and reusing backwash water of water treatment plants | |
JP2003093807A (en) | Apparatus for circularly using vehicle washing wastewater | |
RU2758698C1 (en) | Installation for electrocoagulation treatment of drinking and waste water | |
RU2751394C1 (en) | Method for electrocoagulation purification of drinking and waste water | |
RU2207987C2 (en) | Method for purifying drain water of solid domestic waste polygons | |
RU2736050C1 (en) | Installation for treatment of waste water, drainage and over-slime waters of industrial facilities and facilities for arrangement of production and consumption wastes | |
CN206437968U (en) | A kind of system of high-salt wastewater treatment for reuse | |
CN109205944A (en) | A kind of pharmacy waste water divides salt processing method | |
CN109205943A (en) | A kind of processing method of pharmacy waste water | |
RU2361823C1 (en) | Sewage treatment plant for solid domestic wastes | |
CN210237343U (en) | Biochemical effluent treatment system | |
RU2281257C2 (en) | Method of production of highly demineralized water | |
RU2740993C1 (en) | Method for treatment of waste water, drainage and over-slime waters of industrial facilities and facilities for arrangement of production and consumption wastes | |
CN105152377A (en) | Sewage purifying and recycling system | |
CN111573972A (en) | Grinding ultrasonic cleaning wastewater zero-discharge recycling or standard-reaching treatment system and process | |
RU160447U1 (en) | UNDERGROUND WATER CLEANING DEVICE | |
CN215365310U (en) | Color coating wastewater treatment system | |
RU2187462C1 (en) | Underground water purifying apparatus | |
RU2162447C1 (en) | Plant for production of potable water | |
RU2790709C1 (en) | Method of cleaning the filtrate in smw landfills |