RU77097U1

RU77097U1 - LIQUID WASTE PROCESSING PLANT

Info

Publication number: RU77097U1
Application number: RU2008122029/22U
Authority: RU
Inventors: Борис Евгеньевич Рябчиков; Алексей Александрович Свитцов; Алексей Анатольевич Пантелеев; Алексей Романович Сидоров
Original assignee: ЗАО "Научно-Производственная Компания "Медиана-Фильтр"
Priority date: 2008-06-03
Filing date: 2008-06-03
Publication date: 2008-10-10

Abstract

Полезная модель относится к установкам для переработки жидких отходов (ЖО), в частности, сточных вод, содержащих поверхностно-активные вещества (ПАВ), масла, радионуклиды, неорганические вещества и иные примеси и может быть использована преимущественно в химической, фармацевтической и атомной промышленности, а также в иных отраслях, где образуется большое количество жидких отходов. Предлагается установка для переработки жидких отходов, которая включает в себя приемную емкость для сбросного раствора, насосы, модуль ультрафильтрации сбросного раствора, модуль ультрафильтрации концентрирования и размещенную между модулями буферную емкость, связанную дополнительно с линией вывода концентрата модуля ультрафильтрации. Установка может дополнительно содержать предварительный фильтр, установленный перед входным патрубком модуля ультрафильтрации сбросного раствора и/или, теплообменник, установленным между \ модулем концентрирования и дополнительной емкостью Регулирующий вентиль, установленный на трубопроводе соединяющим патрубок вывода концентрата из модуля ультрафильтрации сбросного раствора и дополнительную емкость, может быть выполнен в виде регулятора уровня в дополнительной емкости. При опытной эксплуатации в течении 20 месяцев отмечалась стабильная очистка, заданная степень концентрирования и не наблюдалось снижение производительности обоих модулей ультрафильтрации, что улучшает по надежности эксплуатационные показатели известных аналогов.The utility model relates to installations for the processing of liquid wastes (ЖО), in particular, wastewater containing surface-active substances (surfactants), oils, radionuclides, inorganic substances and other impurities and can be used mainly in the chemical, pharmaceutical and nuclear industries, as well as in other industries where a large amount of liquid waste is generated. A plant for processing liquid waste is proposed, which includes a receiving tank for the waste solution, pumps, an ultrafiltration module of the waste solution, a concentration ultrafiltration module, and a buffer tank located between the modules, additionally connected with the ultrafiltration module concentrate output line. The installation may additionally contain a pre-filter installed in front of the inlet of the ultrafiltration module of the effluent solution and / or a heat exchanger installed between the concentration module and the additional tank The control valve installed on the pipeline connecting the outlet pipe of the concentrate from the ultrafiltration module of the effluent and an additional tank may be made in the form of a level controller in an additional tank. During trial operation for 20 months, stable cleaning was observed, a given degree of concentration was observed, and there was no decrease in the performance of both ultrafiltration modules, which improves the reliability of the operational parameters of known analogues.

Description

Полезная модель относится к установкам для переработки жидких отходов (ЖО), в частности, сточных вод, содержащих поверхностно-активные вещества (ПАВ), масла, радионуклиды, неорганические вещества и иные примеси и может быть использована преимущественно в химической, фармацевтической и атомной промышленности, а также в иных отраслях, где образуется большое количество жидких отходов.The utility model relates to installations for the processing of liquid wastes (ЖО), in particular, wastewater containing surface-active substances (surfactants), oils, radionuclides, inorganic substances and other impurities and can be used mainly in the chemical, pharmaceutical and nuclear industries, as well as in other industries where a large amount of liquid waste is generated.

В настоящее время к установкам по переработке жидких отходов, содержащих различные взвеси и примеси предъявляются требования по совмещению высокой эффективности очистки при минимальном образовании отходов, которые подвергаются дальнейшей переработке или захоронению. Одним из перспективных направлений очистки жидких отходов является использование для этих целей фильтрационных установок, в частности установок ультрафильтрации.Currently, liquid waste treatment plants containing various suspensions and impurities are required to combine high cleaning efficiency with minimal waste generation, which are subjected to further processing or disposal. One of the promising areas of liquid waste treatment is the use of filtration units, in particular ultrafiltration units, for these purposes.

Известна установка для переработки жидких отходов ультрафильтрацией, (Кичик В.А. и др. Метод комплексной переработки жидких отходов спецпрачечных АЭС ультрафильтрацией. М. Атомная энергия, сентябрь 1987, т.63, вып.3), включающая приемную емкость для сбросного раствора, систему подачи ассоциирующих добавок, насос и модуль ультрафильтрации сбросного раствора, связанных между собой системой трубопроводов, оснащенных регулирующими вентилями.A known installation for the processing of liquid waste by ultrafiltration (V. Kichik and others. The method of complex processing of liquid waste of special laundry NPPs by ultrafiltration. M. Atomic energy, September 1987, vol. 63, issue 3), including a receiving tank for waste solution, an associative additives supply system, a pump and an ultrafiltration module of the effluent, interconnected by a piping system equipped with control valves.

Такая установка позволяет производить очистку не только от взвешенных веществ и масел, но и, при введении специальных реагентов, от различных радионуклидов, а при необходимости вернуть в производство значительную часть непрореагировавших ПАВ и неорганических веществ, что обеспечивает минимальный объем отходов.Such an installation allows cleaning not only of suspended substances and oils, but also, with the introduction of special reagents, of various radionuclides, and, if necessary, return to production a significant part of unreacted surfactants and inorganic substances, which ensures a minimum amount of waste.

Недостатками этой установки является недостаточная стабильность в работе, снижающая ее производительность, что обусловлено тем, что в рамках цикла работы установки одновременно с очисткой производится концентрирование загрязнений.The disadvantages of this installation is the lack of stability in operation, reducing its productivity, which is due to the fact that, as part of the installation cycle of the installation, pollution is concentrated simultaneously with the cleaning.

Наиболее близким к заявляемому техническим решением является ультрафильтрационная установка для переработки жидких отходов (RU 55500 от 10.02.06.), состоящая из приемную емкость для сбросного раствора, насосов, двух последовательно расположенных модулей ультрафильтрации (МУ) - сбросного раствора (МУР) и концентрирования (МУК), соединенные дополнительно трубопроводами, имеющими запорно-регулирующие вентили с приемной емкостью и линией вывода очищенного пермеата на сброс или повторное использование.Closest to the claimed technical solution is an ultrafiltration unit for processing liquid waste (RU 55500 from 02.10.06.), Consisting of a receiving tank for waste solution, pumps, two successively arranged ultrafiltration modules (MU) - waste solution (MUR) and concentration ( MUK), additionally connected by pipelines having shut-off and control valves with a receiving tank and a line for outputting the purified permeate to discharge or reuse.

Установка обеспечивает высокие степень очистки и концентрирования загрязнений, но сложна в регулировке потоков и поддержании стабильной работы.The installation provides a high degree of purification and concentration of contaminants, but it is difficult to control flows and maintain stable operation.

Технической задачей, решаемой авторами, являлось создание установки, более эффективной и надежной в эксплуатации.The technical problem solved by the authors was the creation of the installation, more efficient and reliable in operation.

Технический результат достигался путем включения в установку дополнительной буферной емкости, которая посредством трубопроводов, с регулирующими вентилями, связана с патрубками вывода концентрата МУ сбросного раствора и МУ концентрирования. Для улучшения экономических показателей установка может быть дополнительно снабжена предварительным фильтром, установленным перед МУР и/или теплообменником, установленным между МУК и буферной емкостью.The technical result was achieved by including an additional buffer tank in the installation, which, through pipelines, with control valves, is connected to the outlet pipes of the concentrate MU of the waste solution and MU concentration. To improve economic performance, the installation can be additionally equipped with a preliminary filter installed in front of the MPD and / or heat exchanger installed between the MUK and the buffer tank.

В частном варианте регулирующий вентиль, установленный на трубопроводе соединяющим МУС и дополнительную емкость, может быть выполнен в виде регулятора уровня в дополнительной емкости.In a particular embodiment, the control valve installed on the pipeline connecting the ICC and the additional capacity can be made in the form of a level regulator in the additional capacity.

На Фиг.1 приведена общая схема установки для переработки жидких отходов, которая содержит приемную емкость (ПЕ) 1 для концентрированного сбросного раствора, модуль ультрафильтрации сбросного раствора 2, модуль ультрафильтрации концентрирования 3, связанные с буферной емкостью (БЕ) 4. На линии подачи сбросового раствора между ПЕ 1 и МУР 2 установлены насос 5 и предварительный фильтр 6. МУР 2 связана трубопроводом вывода концентрата, на котором установлены вентили 7 и 8, с ПЕ 1 и БЕ 4. БЕ 4 связана трубопроводом с МУК 3, на котором установлен насос 9. МУК 3 связан трубопроводами, на которых установлены вентили 10 и 11 с БЕ 4и линией вывода концентрата, а также трубопроводом возврата очищенного пермеата с ПЕ 1. На трубопроводе между МУК 3 и БЕ 4 после вентиля 10 установлен теплообменник 12. МУР 2 связан с системами трубопроводов через патрубок ввода сбросного раствора 13, патрубок вывода концентрата 14 и патрубок вывода очищенного пермеата 15. МУК 3 связан с системами трубопроводов через входной патрубок 16 патрубок вывода концентрата 17 и патрубок очищенного пермеата 18.Figure 1 shows the General scheme of the installation for processing liquid waste, which contains the receiving tank (PE) 1 for concentrated waste solution, the ultrafiltration module of the waste solution 2, the ultrafiltration module 3 concentration associated with the buffer tank (BE) 4. On the discharge line of the solution between PE 1 and MUR 2, a pump 5 and a pre-filter 6 are installed. MUR 2 is connected by a concentrate outlet pipe, on which valves 7 and 8 are installed, to PE 1 and BE 4. BE 4 is connected by a pipeline to MUK 3, on which pump 9 is installed . MU 3 is connected by pipelines on which valves 10 and 11 are installed with BE 4 and a concentrate outlet line, as well as a return pipe of purified permeate with PE 1. On the pipeline between MUK 3 and BE 4, heat exchanger 12 is installed after valve 10. MUR 2 is connected to the piping systems through the outlet pipe for introducing the waste solution 13, the outlet pipe for the concentrate 14 and the outlet pipe for the purified permeate 15. The MUK 3 is connected to the piping systems through the inlet pipe 16 for the outlet pipe for the concentrate 17 and the pipe for purified permeate 18.

Установка работает следующим образом. Исходные жидкие отходы поступают в емкость 1, куда при необходимости дозируют реагенты, и затем насосом 5 через фильтр предварительной очистки их подают в модуль ультрафильтрации 2.Installation works as follows. The initial liquid waste enters the tank 1, where, if necessary, reagents are dosed, and then pump 5 through the pre-filter to the ultrafiltration module 2.

Пермеат МУР 2 представляет собой смесь ПАВ и неорганических веществ, которые могут быть сброшены или направлены на повторное использование, например, при очистке отходов, содержащих смазочно-охлаждающие жидкости, а также стоков прачечных.Permeate MUR 2 is a mixture of surfactants and inorganic substances that can be dumped or sent for reuse, for example, in the treatment of waste containing cutting fluids, as well as laundry drains.

Концентрат МУР 2, который содержит извлеченные взвеси, образовавшиеся мицеллы с коагулировавшихся ПАВ и комплексонов с загрязнениями через патрубок вывода концентрата 14, концентрат частично возвращают в ПЕ 1, а частично по трубопроводу, снабженному вентилем 8, поступает в буферную MUR 2 concentrate, which contains extracted suspensions, micelles formed from coagulated surfactants and complexones with contaminants through the outlet pipe of concentrate 14, the concentrate is partially returned to PE 1, and partially through the pipeline equipped with valve 8, enters the buffer

емкостью 4. Из БЕ 4 концентрат поступает с помощью насоса 9 в патрубок 16 МУК 3.capacity 4. From BE 4, the concentrate is supplied by pump 9 to the pipe 16 of the MUK 3.

В МУК 3, имеющим значительно меньшую производительность и размеры, чем МУР 2, но более интенсивный гидродинамический режим с перемешиванием, проводят концентрирование всех загрязнений. Полученный концентрат в зависимости от его характеристик поступает через патрубок вывода концентрата 17 в БЕ 4 для дальнейшего концентрирования, либо выводится из системы для дальнейшей переработки через трубопровод с вентилем 11. (Теплообменник 12 устанавливается на трубопроводе вывода концентрата из модуля 3 для предотвращения возможности перегрева очищаемого концентрата.)In MUK 3, which has a significantly lower productivity and size than MUR 2, but a more intensive hydrodynamic regime with mixing, all contaminants are concentrated. The obtained concentrate, depending on its characteristics, enters through the outlet port of the concentrate 17 in BE 4 for further concentration, or is removed from the system for further processing through a pipeline with valve 11. (The heat exchanger 12 is installed on the outlet line of the concentrate from module 3 to prevent the possibility of overheating of the concentrate being cleaned .)

Патрубок вывода пермеата 18 указанного модуля посредством трубопровода 18 соединен с ПЕ 1, что дает возможность использовать в данном модуле мембраны с порами большего размера. Насос 9 наряду с подачей концентрата обеспечивает интенсивное перемешивание в модуле 3.The outlet pipe of the permeate 18 of the indicated module is connected via the pipe 18 to the PE 1, which makes it possible to use larger pore membranes in this module. The pump 9 along with the supply of concentrate provides intensive mixing in the module 3.

Введение в установку дополнительно БЕ 4 позволяет при необходимости осуществлять контролируемую рециркуляцию концентрата с помощью МУК 3, что обеспечивает повышение надежности работы установки.The introduction of additional BE 4 into the installation allows, if necessary, to carry out controlled recirculation of the concentrate using MUK 3, which ensures increased reliability of the installation.

Пример. Установка для переработки жидких отходов, содержащих масла, ПАВ и взвеси, включала в себя приемную емкость сбросных вод объемом 4 м³, модуль ультрафильтрации сбросной воды на полых волокнах диаметром 1,5 мм фирмы «Inge» с размером пор 150 кДа производительностью 2,5 м³/ч и с конверсией 95%, буферную емкость объемом 500 л, модуль ультрафильтрации с интенсивным перемешиванием с мембранами типа «Norit» с диаметром трубок 5,2 мм и с размером пор 30 нм и производительность последнего по концентрату 10-20 л/ч.Example. The installation for processing liquid waste containing oils, surfactants and suspensions included a receiving capacity of 4 m ^{3 of} waste water, an Inge ultrafiltration module for hollow fiber with a diameter of 1.5 mm and a pore size of 150 kDa with a productivity of 2.5 m ³ / h and with a conversion of 95%, a buffer capacity of 500 l, an ultrafiltration module with intensive mixing with membranes of the Norit type with a tube diameter of 5.2 mm and a pore size of 30 nm and a productivity of the latter with a concentrate of 10-20 l / hours

При опытной эксплуатации в течении 20 месяцев отмечалась стабильная очистка, заданная степень концентрирования и не наблюдалось снижение производительности обоих модулей ультрафильтрации (при использовании прототипа производительность модулей за аналогичный период снижалась на 10-12%).During trial operation for 20 months, stable cleaning was observed, a given degree of concentration was observed and there was no decrease in the performance of both ultrafiltration modules (when using the prototype, the performance of the modules over the same period decreased by 10-12%).

Claims

1. Installation for processing liquid waste, including a receiving tank for waste solution, pumps, ultrafiltration module of the waste solution, concentration ultrafiltration module, interconnected piping system with shut-off and control valves, characterized in that it further comprises an ultrafiltration unit located on the line between the ultrafiltration modules a buffer tank, additionally connected with the output line of the concentrate of the ultrafiltration module of concentration by a pipeline containing a control valve.

2. Installation according to claim 1, characterized in that it is additionally equipped with a heat exchanger installed between the ultrafiltration module concentration and additional capacity.

3. The installation according to claim 1, characterized in that it is additionally equipped with a pre-filter installed on the pipeline in front of the inlet pipe of the ultrafiltration module of the waste solution.

4. The installation according to claim 1, characterized in that the control valve mounted on the pipeline connecting the ultrafiltration module of the waste solution and the additional tank is made in the form of a level controller in the additional tank.