RU2813075C1 - Method for purification of waste and produced water - Google Patents
Method for purification of waste and produced water Download PDFInfo
- Publication number
- RU2813075C1 RU2813075C1 RU2023119954A RU2023119954A RU2813075C1 RU 2813075 C1 RU2813075 C1 RU 2813075C1 RU 2023119954 A RU2023119954 A RU 2023119954A RU 2023119954 A RU2023119954 A RU 2023119954A RU 2813075 C1 RU2813075 C1 RU 2813075C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- wastewater
- waste
- treatment
- supplied
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 37
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 34
- 238000000746 purification Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims abstract description 32
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000003643 water by type Substances 0.000 claims abstract description 10
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 238000005188 flotation Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 8
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000006385 ozonation reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 4
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 3
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 3
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 claims description 2
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 abstract description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 3
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 abstract description 3
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000249 desinfective effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 11
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 4
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000010840 domestic wastewater Substances 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 2
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 2
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 2
- 230000000721 bacterilogical effect Effects 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 239000008398 formation water Substances 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 2
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 description 2
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 2
- WUBBRNOQWQTFEX-UHFFFAOYSA-N 4-aminosalicylic acid Chemical compound NC1=CC=C(C(O)=O)C(O)=C1 WUBBRNOQWQTFEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000002498 deadly effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000011431 lime mortar Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 244000000010 microbial pathogen Species 0.000 description 1
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 1
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 1
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000010070 molecular adhesion Effects 0.000 description 1
- 239000010841 municipal wastewater Substances 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 150000004045 organic chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к способу очистки и обеззараживания сточных и пластовых вод от широкого спектра загрязнений с целью снижения класса опасности.The invention relates to a method for purifying and disinfecting waste and produced waters from a wide range of contaminants in order to reduce the hazard class.
Известен способ обеззараживания и очистки жидких сред (патент RU 2585635, МПКC02F9/12, C02F1/34, опубл. 27.05.2016 г. ). Способ включает кавитационную обработку водной среды струйной кавитацией с эжектированием в кавитатор воздуха или кислородно-воздушной смеси, последующую обработку среды в гидродинамическом реакторе с вращающимся магнитным полем и ферромагнитными элементами в виде игл, отстаивание обработанной водной среды и отделение шлама.There is a known method for disinfection and purification of liquid media (patent RU 2585635, MPKC02F9/12, C02F1/34, published on May 27, 2016). The method includes cavitation treatment of an aqueous medium by jet cavitation with ejection of air or an oxygen-air mixture into the cavitator, subsequent treatment of the medium in a hydrodynamic reactor with a rotating magnetic field and ferromagnetic elements in the form of needles, settling of the treated aqueous medium and separation of sludge.
Известен способ очистки сточной воды с использованием реактора вихревого электромагнитного слоя (патент RU 2687919, МПКC02F9/00). Способ включает ввод флокулянтов или коагулянтов. В способе нейтрализацию проводят в рабочей зоне аппарата с вращающимся электромагнитным полем с последующим отстаиванием и фильтрованием продуктов нейтрализации. Промышленные сточные воды обрабатывают в последовательно соединенных аппаратах со встречно направленным вращающимся электромагнитным полем. Флокулянты или коагулянты добавляют в промышленные сточные воды после их выхода из аппаратов с вращающимся электрическим полем.There is a known method for treating wastewater using a vortex electromagnetic layer reactor (patent RU 2687919, MPCC02F9/00). The method includes introducing flocculants or coagulants. In the method, neutralization is carried out in the working area of an apparatus with a rotating electromagnetic field, followed by settling and filtering of the neutralization products. Industrial wastewater is treated in series-connected devices with a counter-rotating electromagnetic field. Flocculants or coagulants are added to industrial wastewater after it leaves the apparatus with a rotating electric field.
Известен способ магнитно-реагентной очистки сточных вод (патент RU 2708607, МПКC02F1/48, C02F1/52, опубл. 09.12.2019 г.). Способ включает проведение магнитной обработки с помощью импульсного магнитного поля частотой 10-30 Гц, направленного вдоль потока обрабатываемой сточной воды, совместно с вводом реагентов.There is a known method for magnetic reagent wastewater treatment (patent RU 2708607, MPCC02F1/48, C02F1/52, published 12/09/2019). The method includes carrying out magnetic treatment using a pulsed magnetic field with a frequency of 10-30 Hz, directed along the flow of treated wastewater, together with the introduction of reagents.
Известен способ очистки сточных вод от органических примесей (патент RU2006483, МПКC02F1/58). В способе очистки, включающем обработку стоков магнитным полем в слое ферромагнитных частиц, пропускают сточную воду через магнитное поле с объемной скоростью 15-25 м3/ч при одновременном введении в поток смеси перекиси водорода с сернокислым алюминием, взятых при соотношении 15÷20/1, причем в сточную воду смесь добавляют в количестве 0,03 - 0,05 г/л. There is a known method for purifying wastewater from organic impurities (patent RU2006483, MPCC02F1/58). In the treatment method, which includes treating wastewater with a magnetic field in a layer of ferromagnetic particles, wastewater is passed through a magnetic field at a volumetric velocity of 15-25 m 3 /h while simultaneously introducing into the flow a mixture of hydrogen peroxide and aluminum sulfate, taken at a ratio of 15÷20/1 , and the mixture is added to the wastewater in an amount of 0.03 - 0.05 g/l.
Наиболее близким к заявляемому является способ очистки коммунальных стоков (патент RU 2662529, МПКC02F9/12, C02F1/78,опубл. 26.07.2018 г. ). Коммунальные стоки очищают от неспецифических включений в устройстве в виде сит, гомогенизируют и ощелачивают известковым молочком из расчета 0,1-1,0 г/дм3 до получения суспензии с рН 10,5-11,5. Суспензию дополнительно подвергают обработке комплексом энергетических воздействий - кавитацией, магнитострикцией и ультразвуком. Полученную суспензию обрабатывают озоном для дополнительного окисления и образования водонерастворимых солей с последующим их осаждением. Суспензию насыщают углекислым газом до получения рН, соответствующего нормам ПДК. Разделение фракций осуществляют гравитационно в тонкопленочном фильтре с получением густого осадка и воды. Воду дополнительно очищают в фильтрах тонкой доочистки.The closest to the claimed method is the method of purifying municipal wastewater (patent RU 2662529, MPCC02F9/12, C02F1/78, published on July 26, 2018). Utility wastewater is cleaned of nonspecific inclusions in a device in the form of sieves, homogenized and alkalized with lime milk at the rate of 0.1-1.0 g/dm 3 to obtain a suspension with a pH of 10.5-11.5. The suspension is additionally treated with a complex of energy effects - cavitation, magnetostriction and ultrasound. The resulting suspension is treated with ozone for additional oxidation and the formation of water-insoluble salts, followed by their precipitation. The suspension is saturated with carbon dioxide until a pH corresponding to MPC standards is obtained. The fractions are separated by gravity in a thin-film filter to obtain a thick sediment and water. The water is further purified in fine filters.
Недостатком упомянутых способов обработки является то, что они не обеспечивают высокой производительности и эффективности очистки и не понижают класс опасности. The disadvantage of the mentioned treatment methods is that they do not provide high productivity and cleaning efficiency and do not reduce the hazard class.
Техническая проблема заключается в устранении недостатков аналогов и создании эффективного способа очистки сточных и пластовых вод от широкого спектра загрязнений и снижении экологической нагрузки.The technical problem is to eliminate the shortcomings of analogues and create an effective method for treating waste and produced waters from a wide range of contaminants and reducing the environmental load.
Технический результат заключается в повышении скорости очистки и обеззараживания жидких сред и увеличении эффективности за счет обеспечения ускорения окислительных реакций в аппарате вихревого слоя. The technical result consists in increasing the speed of purification and disinfection of liquid media and increasing efficiency by ensuring the acceleration of oxidative reactions in the vortex layer apparatus.
Техническая проблема изобретения решается тем, что в способе очистки сточных и пластовых вод, включающем очистку вод от неспецифических включений, гомогенизацию, ощелачивание, обработку кавитацией, вращающимся магнитным полем с ферромагнитными элементами до получения суспензии, озонирование, фильтрацию и разделение фракций, согласно решению, сточные и пластовые воды ощелачивают раствором гидрооксида кальция Ca(OH)2 5% раствор 500 мл на 1 м3 до получения суспензии, далее воду подают на сепаратор, для отделения твердых бытовых отходов, с последующим их удалением, затем осуществляют кавитационную обработку сточных вод в аппарате с вихревым слоем ферромагнитных элементов, затем воду подают на флотаторную установку, где осуществляют очистку воды до 85-95%, затем подают озон в окислительную емкость, далее вода поступает на напорный фильтр с сорбентом и напорный фильтр с угольной засыпкой для осветления очищенной сточной воды, после чего осуществляют фильтрацию и ультрафиолетовую обработку сточных вод, обеззараженную воду подвергают биологическому методу очистки путём слива в контактный водоём.The technical problem of the invention is solved by the fact that in the method of treating waste and formation waters, including water purification from non-specific inclusions, homogenization, alkalization, treatment with cavitation, a rotating magnetic field with ferromagnetic elements to obtain a suspension, ozonation, filtration and separation of fractions,according to the decision, Waste and formation waters are alkalized with a solution of calcium hydroxide Ca(OH)25% solution 500 ml per 1 m3until a suspension is obtained, then water is supplied to the separator to separate solid household waste, followed by their removal, then cavitation treatment of wastewater is carried out in an apparatus with a vortex layer of ferromagnetic elements, then the water is supplied to a flotation unit, where water is purified to 85-95 %, then ozone is supplied to the oxidation tank, then the water enters a pressure filter with a sorbent and a pressure filter with a carbon bed to clarify the purified wastewater, after which filtration and ultraviolet treatment of the wastewater is carried out, the disinfected water is subjected to a biological purification method by draining into a contact reservoir .
Удаление флотопены с поверхности воды осуществляют высокопрочным скребковым механизмом с электроприводом. Removal of float foam from the surface of the water is carried out using a high-strength scraper mechanism with an electric drive.
Ультрафиолетовую обработку сточных и пластовых вод проводят при помощи бактерицидной лампы с излучением в диапазоне длин волн 200-400 нм.Ultraviolet treatment of waste and formation waters is carried out using a bactericidal lamp with radiation in the wavelength range of 200-400 nm.
Изобретение поясняется чертежом, на котором изображена принципиальная гидравлическая схема станции очистки сточных и пластовых вод. The invention is illustrated by a drawing, which shows a schematic hydraulic diagram of a wastewater and formation water treatment plant.
Позициями на чертеже обозначено:The positions in the drawing indicate:
1 - усреднительная емкость с гомогенизацией;1 - averaging tank with homogenization;
2 - измельчитель;2 - chopper;
3 - дозатор;3 - dispenser;
4 - сепаратор;4 - separator;
5 - аппарат вихревого слоя;5 - vortex layer apparatus;
6 - флотаторная установка;6 - flotation unit;
7 - озонатор;7 - ozonizer;
8 - фильтр механической очистки;8 - mechanical cleaning filter;
9 - сорбционный фильтр;9 - sorption filter;
10 - установка УФ-обеззараживания.10 - UV disinfection installation.
Способ реализуется следующим образом.The method is implemented as follows.
Хозбытовые сточные воды, загрязненные веществами минерального, органического биологического и бактериологического происхождения, сливают в резервуар (ёмкость). Наибольшую опасность с санитарной точки зрения представляют органические загрязнения, так как при гниении они выделяют ядовитые газы (сероводород, аммиак, углекислый газ) и зарождаются микробы, вызывающие смертоносные заболевания. В ёмкости 1 для предотвращения заиливания расположен миксер - гомогенизатор. Из ёмкости 1 погружным насосом с измельчающим механизмом стоки подают на водоочистную станцию. Непосредственно в самой станции хозбытовые сточные воды подают на измельчитель 2 300 мкм, применяемый для механической переработки твердых включений и гомогенизации воды для непрерывной работы станции. Затем в стоки дозируют раствор гидрооксида кальция Ca(OH)2 5% раствор 500мл на 1 м3. Затем стоки поступают на сепаратор 4 для отделения твердых бытовых отходов и последующего их удаления в специальную ёмкость. После чего сточные воды поступают в аппарат с вихревым слоем 5 ферромагнитных элементов (АВС), предназначенный для интенсификации процессов окислительно-восстановительных реакций. Эффект интенсификации технологических процессов и химических реакций достигается за счет интенсивного перемешивания и диспергирования компонентов, которые обрабатываются, акустической и электромагнитной обработкой, высокого локального давления, электролиза. Применение аппарата с вихревым слоем 5 ферромагнитных частиц позволяет ускорить протекание реакций, сократить расход реагентов и электроэнергии. После дозирования гидрооксида кальция Ca(OH)2 (известкового раствора), ускорение процессов окислительно-восстановительных реакций в установке достигает до 10 раз. Далее очищенная сточная вода поступает на флотаторную установку 6, основанную на физико-химическом процессе. Для исключения из стоков тонкоэмульгированных нефтепродуктов, жировых эмульсий, анионных поверхностно-активных веществ (АПАВ), а также части растворенных в воде органосоединений применяется напорная флотация с применением 10% раствора коагулянта 900 мл на 1 м3 и 1% раствора коагулянта 1000 мл на 1 м3. Процесс основан на молекулярном налипании взвешенных частиц к пузырькам воздуха и концентрации их на поверхности раздела фаз. Степень очистки достигает 85-95%. Удаление флотопены с поверхности воды проводится высокопрочным скребковым механизмом с электроприводом в приемный лоток, из которого флотошлам отводится самотёком в накопительную емкость и насосом подается на мешочный фильтр для отделения концентрированных взвешенных частиц. Далее сточная вода поступает в накопительную емкость, в которой происходит химический метод очистки воды путем ее окисления. Окисление применяют для обезвреживания от токсичных примесей - цианидов, комплексов меди и цинка, сульфидов и сероводорода. В озонаторной установке окислителем выступает непосредственно озон, так как является самым эффективным для данного метода очистки. Озонатор - аппарат, включающий в себя генератор озона и соединенный с ним источник электропитания. В озонаторе 7 имеется диэлектрический слой - барьер, который стабилизирует разрядный ток и придает разряду равномерный характер. Наличие диэлектрического барьера обуславливает питание озонатора переменным электрическим током. Электродами низкого напряжения являются цилиндры из нержавеющей стали, омываемые охлаждающей водой. Внутри каждого металлического цилиндра находится стеклянная трубка меньшего диаметра, на поверхность которой нанесен проводящий слой. При продувании воздуха или кислорода через разрядный промежуток, образованный металлическим электродом и диэлектриком, и при подаче к электродам переменного тока высокого напряжения возникает разряд и образуется озон. После чего из ёмкости с химической очисткой при помощи насоса стоки подаются на засыпной фильтр механической очистки 8 и засыпной фильтр с угольной засыпкой для осветления, сорбционный фильтр 9. Фильтрующий гранулированный порошок эффективно удаляет взвешенные частицы размером более 20-40 мкм. Активированный уголь в гранулах - абсорбирующий материал природного происхождения. Удаляет свободный хлор и хлорорганические соединения, улучшает органолептические свойства. После фильтрации сточные воды подвергаются ультрафиолетовой обработке для обеззараживания (дезактивации) болезнетворных микроорганизмов в установке УФ-обеззараживания 10. Обеззараживание ультрафиолетом происходит при помощи бактерицидного излучения (длина волны 200-400 нм), которое, проникая в структуру ДНК бактерии, разрушает ее способность к делению и размножению. Далее, обеззараженные стоки подвергают биологическому методу очистки путём слива в контактный водоём.Domestic wastewater contaminated with substances of mineral, organic biological and bacteriological origin is poured into a reservoir (container). Organic pollution poses the greatest danger from a sanitary point of view, since when they rot, they release toxic gases (hydrogen sulfide, ammonia, carbon dioxide) and give rise to microbes that cause deadly diseases. To prevent silting, a mixer-homogenizer is located in container 1. From tank 1, a submersible pump with a grinding mechanism supplies wastewater to a water treatment plant. Directly at the station itself, domestic wastewater is fed to a 2,300 micron grinder, which is used for mechanical processing of solid inclusions and homogenization of water for continuous operation of the station. Then a solution of calcium hydroxide Ca(OH) 2 5% solution of 500 ml per 1 m 3 is dosed into the wastewater. Then the wastewater flows to separator 4 to separate solid waste and then remove it into a special container. After which the wastewater enters an apparatus with a vortex layer of 5 ferromagnetic elements (ABC), designed to intensify the processes of redox reactions. The effect of intensifying technological processes and chemical reactions is achieved through intensive mixing and dispersion of the components that are processed by acoustic and electromagnetic treatment, high local pressure, and electrolysis. The use of an apparatus with a vortex layer of 5 ferromagnetic particles makes it possible to speed up reactions and reduce the consumption of reagents and electricity. After dosing calcium hydroxide Ca(OH) 2 (lime solution), the acceleration of redox reactions in the installation reaches up to 10 times. Next, the purified wastewater enters the flotation unit 6, which is based on a physical and chemical process. To exclude finely emulsified petroleum products, fat emulsions, anionic surfactants (AS), as well as some of the organocompounds dissolved in water from wastewater, pressure flotation is used using a 10% coagulant solution of 900 ml per 1 m 3 and a 1% coagulant solution of 1000 ml per 1 m 3 . The process is based on the molecular adhesion of suspended particles to air bubbles and their concentration at the interface. The degree of purification reaches 85-95%. Removal of flotation foam from the surface of the water is carried out by a high-strength scraper mechanism with an electric drive into a receiving tray, from which flotation sludge is discharged by gravity into a storage tank and pumped to a bag filter to separate concentrated suspended particles. Next, the wastewater enters a storage tank, in which a chemical method of water purification occurs through its oxidation. Oxidation is used to neutralize toxic impurities - cyanides, copper and zinc complexes, sulfides and hydrogen sulfide. In an ozonation unit, ozone itself acts as an oxidizing agent, since it is the most effective for this cleaning method. An ozonator is a device that includes an ozone generator and a power supply connected to it. The ozonizer 7 has a dielectric layer - a barrier, which stabilizes the discharge current and makes the discharge uniform. The presence of a dielectric barrier causes the ozonizer to be powered by alternating electric current. The low voltage electrodes are stainless steel cylinders washed with cooling water. Inside each metal cylinder there is a glass tube of smaller diameter, on the surface of which a conductive layer is applied. When air or oxygen is blown through the discharge gap formed by a metal electrode and a dielectric, and when high voltage alternating current is applied to the electrodes, a discharge occurs and ozone is formed. After that, from a container with chemical cleaning using a pump, the wastewater is fed to a mechanical cleaning filter 8 and a charging filter with a carbon bed for clarification, a sorption filter 9. Filter granular powder effectively removes suspended particles larger than 20-40 microns. Activated carbon in granules is an absorbent material of natural origin. Removes free chlorine and organochlorine compounds, improves organoleptic properties. After filtration, wastewater is subjected to ultraviolet treatment to disinfect (deactivate) pathogenic microorganisms in UV disinfection unit 10. Ultraviolet disinfection occurs using bactericidal radiation (wavelength 200-400 nm), which, penetrating the DNA structure of the bacterium, destroys its ability to divide and reproduction. Next, the disinfected wastewater is subjected to a biological treatment method by discharging into a contact reservoir.
Таким образом, поступающие из резервуара хозбытовые сточные воды очищаются от веществ минерального, органического биологического и бактериологического происхождения до показателей, не превышающих установленных нормативов.Thus, domestic wastewater coming from the reservoir is purified from substances of mineral, organic biological and bacteriological origin to levels that do not exceed established standards.
Работа станции очистки воды осуществляется в автоматическом режиме в соответствии с заданными параметрами по каждому элементу. Необходимо контролировать наличие расходных материалов.The water treatment plant operates automatically in accordance with the specified parameters for each element. It is necessary to control the availability of consumables.
В таблице 1 приведены результаты лабораторного исследования показателей сточной воды на трех технологических этапах работы станции. На первом этапе произведен забор образца из усреднительной емкости с гомогенизацией (поз. 1 чертежа). Второй этап отбор промежуточного результата после прохождения аппарата вихревого слоя (поз. 5 чертежа). Третий этап отбор очищенной воды на выходе со станции.Table 1 shows the results of a laboratory study of wastewater indicators at three technological stages of the station’s operation. At the first stage, a sample was taken from the averaging tank with homogenization (item 1 of the drawing). The second stage is the selection of the intermediate result after passing through the vortex layer apparatus (item 5 of the drawing). The third stage is the selection of purified water at the exit from the station.
Общее время цикла очистки составляет 6 минут на 1 м3 сточной воды.The total cleaning cycle time is 6 minutes per 1 m 3 of wastewater.
В таблице 2 приведены временные показатели прохождения этапов технологического процесса очистки воды.Table 2 shows the time indicators for passing the stages of the water purification process.
По результатам объективных сравнительных методов оценки получен результат снижения: химического потребления кислорода в 11 раз; биологического потребления кислорода более чем в 6 раз. Снижение количества взвешенных веществ более чем в 23 раза.Based on the results of objective comparative assessment methods, the result was a decrease in: chemical oxygen consumption by 11 times; biological oxygen consumption more than 6 times. Reducing the amount of suspended solids by more than 23 times.
Насосная станция оснащена частотными преобразователями, которые уменьшают потребление электроэнергии при уменьшении водопотребления. Все оборудование комплекса водоочистки работает в автоматическом режиме. Расход реагентов дозируется в концентрации 5% раствор 500мл на 1 м3, настроенной при пусконаладочных работах, и корректируется исходя из результатов.The pumping station is equipped with frequency converters that reduce electricity consumption while reducing water consumption. All equipment of the water treatment complex operates automatically. The consumption of reagents is dosed at a concentration of 5% solution 500 ml per 1 m 3 , set during commissioning, and is adjusted based on the results.
Заявляемое техническое решение обеспечивает снижение экологической нагрузки и повышение производительности процесса. Техническая проблема способа изобретения решается тем, что применяется щадящий 5% раствор известковый раствор в сочетании с аппаратом вихревого слоя с хаотично двигающимися ферромагнитными частицами и последовательными окислительными реакциями за счет инжектирования озона с последующей подачей.The claimed technical solution reduces the environmental load and increases the productivity of the process. The technical problem of the method of the invention is solved by using a gentle 5% lime solution in combination with a vortex layer apparatus with chaotically moving ferromagnetic particles and successive oxidative reactions due to ozone injection followed by supply.
Первичная дозация известкового раствора происходит на этапе подачи сточных вод на аппарат вихревого слоя, через озонирование смеси. С последующей флотацией и коагуляцией без введения дополнительных реагентов. Что приводит к концентрации и осаждению иловых осадков с последующим их удалением.The primary dosage of lime mortar occurs at the stage of supplying wastewater to the vortex layer apparatus, through ozonation of the mixture. With subsequent flotation and coagulation without the introduction of additional reagents. Which leads to the concentration and precipitation of silt sediments with their subsequent removal.
В части снижения экологической составляющей эффект достигается за счет использования природных щелочных материалов в виде раствора извести, и малым использованием химических реагентов (флокулянтов и коагулянтов) в технологическом процессе.In terms of reducing the environmental component, the effect is achieved through the use of natural alkaline materials in the form of lime solution, and the small use of chemical reagents (flocculants and coagulants) in the technological process.
В части повышения производительности процесса очистки сточных и пластовых вод эффект достигается за счет ускорения протекания окислительно-восстановительных реакций.In terms of increasing the productivity of the wastewater and formation water treatment process, the effect is achieved by accelerating the occurrence of redox reactions.
Заявляемый способ реализуется с учетом ликвидации отрицательного воздействия на окружающую среду. Данная система очистки сточных вод является технологически чистой. Вредные выбросы в атмосферу отсутствуют. Загрязненные промывные воды с фильтров сливаются в общую канализацию. Замена наполнителя фильтров производится по мере необходимости вручную, отработанный наполнитель образует отход, относящийся к 4 классу опасности: нетоксичен, не взрывоопасен, не обладает высокой реакционной способностью. Отработавшие фильтрующие элементы фильтров относятся к мусору промышленному. Мусор промышленный относится к 4 классу опасности. Основные свойства отхода: малотоксичен, не обладает высокой реакционной способностью. Отработавшие материалы на полигон ТБО по размещению отходов 3-5 класса опасности.The inventive method is implemented taking into account the elimination of negative impacts on the environment. This wastewater treatment system is technologically clean. There are no harmful emissions into the atmosphere. Contaminated wash water from the filters is drained into the general sewer system. The filter filler is replaced manually as necessary; the used filler forms waste belonging to hazard class 4: non-toxic, non-explosive, and not highly reactive. Spent filter elements are classified as industrial waste. Industrial waste belongs to hazard class 4. Main properties of the waste: low toxicity, does not have high reactivity. Spent materials to a solid waste landfill for disposal of waste of hazard class 3-5.
Claims (3)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2813075C1 true RU2813075C1 (en) | 2024-02-06 |
Family
ID=
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5679257A (en) * | 1994-04-06 | 1997-10-21 | John T. Towles | Industrial waste water treatment |
| RU90433U1 (en) * | 2009-05-20 | 2010-01-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | DEVICE FOR CLEANING FRESH WATERS FOR THE SYSTEM FOR SUPPORTING PLASTIC PRESSURE OF OIL DEPOSITS |
| RU90783U1 (en) * | 2009-05-20 | 2010-01-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | FRESH AND WATER WATER PREPARATION FACILITIES FOR THE SYSTEM FOR SUPPORTING PLASTIC PRESSURE OF OIL DEPOSITS |
| CN104310634A (en) * | 2014-10-11 | 2015-01-28 | 四川海天环保能源有限公司 | Recovery device for treating waste liquid generated in shale gas well fracturing operation production |
| RU2662529C2 (en) * | 2016-10-25 | 2018-07-26 | Татьяна Борисовна Гореванова | Method of municipal sewage treatment and technological complex for its implementation |
| RU2742877C1 (en) * | 2020-02-28 | 2021-02-11 | Михаил Аркадьевич Карт | Apparatus for pretreatment of waste water before biological treatment |
| RU2749711C1 (en) * | 2020-08-04 | 2021-06-16 | Николай Николаевич Мацуков | Method for purification of industrial waste water. |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5679257A (en) * | 1994-04-06 | 1997-10-21 | John T. Towles | Industrial waste water treatment |
| RU90433U1 (en) * | 2009-05-20 | 2010-01-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | DEVICE FOR CLEANING FRESH WATERS FOR THE SYSTEM FOR SUPPORTING PLASTIC PRESSURE OF OIL DEPOSITS |
| RU90783U1 (en) * | 2009-05-20 | 2010-01-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | FRESH AND WATER WATER PREPARATION FACILITIES FOR THE SYSTEM FOR SUPPORTING PLASTIC PRESSURE OF OIL DEPOSITS |
| CN104310634A (en) * | 2014-10-11 | 2015-01-28 | 四川海天环保能源有限公司 | Recovery device for treating waste liquid generated in shale gas well fracturing operation production |
| RU2662529C2 (en) * | 2016-10-25 | 2018-07-26 | Татьяна Борисовна Гореванова | Method of municipal sewage treatment and technological complex for its implementation |
| RU2742877C1 (en) * | 2020-02-28 | 2021-02-11 | Михаил Аркадьевич Карт | Apparatus for pretreatment of waste water before biological treatment |
| RU2749711C1 (en) * | 2020-08-04 | 2021-06-16 | Николай Николаевич Мацуков | Method for purification of industrial waste water. |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2624643C2 (en) | Method and device for electrochemical industrial waste water and drinking water treatment | |
| RU2534125C2 (en) | Method of electrochemical sewage water processing and device of realisation thereof | |
| US5679257A (en) | Industrial waste water treatment | |
| US4173532A (en) | Method for treating plant effluent | |
| US20060175263A1 (en) | Methods and systems for treating wastewater | |
| WO2000030982A1 (en) | Method of treating liquid, liquid treatment apparatus, and liquid treatment system | |
| US6916427B2 (en) | Electrochemical method for treating wastewater | |
| KR20050093725A (en) | An oxidizing pressurized uprising apparatus | |
| WO2000056663A1 (en) | Liquid treating method and liquid treating system | |
| CN105417899A (en) | Ultrasonic electro-adsorption electro-Fenton and desalination and decoloration water treatment device and method | |
| KR101221565B1 (en) | Electrolytic treatment of waste water | |
| JP2002011498A (en) | Device for treating leachate | |
| KR100446042B1 (en) | Industrial wastewater reusing system using combination froth separation process, hollow fiber filter process and advanced oxidation process | |
| AU2009200113A1 (en) | Water purification | |
| RU2430889C1 (en) | Method for electric-pulse treatment of contaminated industrial waste water and apparatus for electric-pulse treatment of contaminated industrial waste water | |
| KR101858028B1 (en) | Rapid complex water treatment system | |
| JP2002177990A (en) | Water cleaning method and water cleaning plant | |
| KR100292225B1 (en) | Method and apparatus of reusing for dirty and waste water including excretion | |
| CN107840495A (en) | A kind of processing method of crude oil electric desalting waste water | |
| RU2094394C1 (en) | Method of purification of natural water and sewage and plant for its implementation | |
| RU2813075C1 (en) | Method for purification of waste and produced water | |
| WO2006078797A2 (en) | Methods and systems for treating wastewater | |
| RU2755988C1 (en) | Waste water purification method | |
| CN212222719U (en) | Automatic cleaning liquid filtering and treating equipment | |
| RU2089516C1 (en) | In-flow method of cleaning waste waters from different-appearance and different-nature impurities |