RU79710U1

RU79710U1 - LIQUID WASTE PROCESSING PLANT BY MEMBRANE METHODS

Info

Publication number: RU79710U1
Application number: RU2008122026/22U
Authority: RU
Inventors: Алексей Анатольевич Пантелеев; Алексей Романович Сидоров; Борис Евгеньевич Рябчиков; Валерий Евгеньевич Стрельцов; Николай Иванович Казимиров; Владимир Дмитриевич Соклаков; Сергей Афанасьевич Шевченко
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Научно-производственная компания "МЕДИАНА-ФИЛЬТР"; Открытое акционерное общество "Подольский химико-металлургический завод"
Priority date: 2008-06-03
Filing date: 2008-06-03
Publication date: 2009-01-10

Abstract

Полезная модель относится к установкам для переработки жидких отходов, 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 содержит приемную емкость для сбросного раствора, насосы, модуль ультрафильтрации сбросного раствора, модуль ультрафильтрации концентрирования, модуль обратного осмоса, а также расположенные между модулем ультрафильтрации сбросного раствора и, модулем ультрафильтрации концентрирования с перемешиванием буферную емкость, и расположенные между модулем ультрафильтрации сбросного раствора и модулем обратного осмоса промежуточную емкость и насос, причем буферная емкость связана с модулем ультрафильтрации сбросного раствора через трубопровод вывода концентрата, а с модулем ультрафильтрации концентрирования дополнительно трубопроводом вывода трубопроводом вывода взвесей взвесей, а промежуточная емкость связана дополнительно с модулем ультрафильтрации концентрирования трубопроводом вывода пермиата и с модулем обратного осмоса трубопроводом вывода концентрата солей. Установка может быть дополнительно снабжена теплообменником, установленным между модуля концентрирования и дополнительной емкостью и/или сорбционным фильтром, установленным перед модулем ультрафильтрации сбросного раствора.The utility model relates to installations for the processing of liquid waste, 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 contains a receiving tank for the waste solution, pumps, an ultrafiltration module for the waste solution, an ultrafiltration module for concentration, an reverse osmosis module, and a buffer tank located between the ultrafiltration module for the waste solution and the ultrafiltration module for concentration with stirring and located between the ultrafiltration module of the waste solution and the reverse osmosis module, an intermediate tank and a pump, the buffer tank with yazana module with ultrafiltration of waste solution through the concentrate output line, and a module of ultrafiltration concentrate conduit further output conduit O suspensions slurries and the intermediate container is connected with the module further concentrating ultrafiltration permeate withdrawal conduit and the reverse osmosis module output conduit salts concentrate. The installation can be additionally equipped with a heat exchanger installed between the concentration module and additional capacity and / or a sorption filter installed in front of the ultrafiltration module of the waste solution.

Description

Полезная модель относится к установкам для переработки жидких отходов, 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 waste, 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. Это особенно актуально, когда данные отходы подвергаются дальнейшей переработке или захоронению.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. This is especially true when these wastes are further processed or disposed of.

Одним из перспективных направлений очистки жидких отходов является использование для этих целей фильтрационных установок, в частности, установок ультрафильтрации.One of the promising areas of liquid waste treatment is the use of filtration units for these purposes, in particular, ultrafiltration units.

Так, 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.So, the installation for processing liquid waste by ultrafiltration is known (V. Kichik and others. The method of complex processing of liquid waste from special laundry NPPs by ultrafiltration. M. Atomic energy, September 1987, vol. 63, issue 3), including a receiving tank for waste solution, the supply system of associative additives, the pump and the ultrafiltration module of the waste solution, 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 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

ПАВ и неорганических веществ, что обеспечивает минимальный объем отходов.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 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 modules for ultrafiltration of waste solution (MPD) and concentration (MUK), connected additionally, pipelines having shut-off and control valves with a receiving tank and a line for withdrawing purified permeate for discharge or reuse.

Установка обеспечивает высокие степень очистки и концентрирования загрязнений, но сложна в регулировке потоков и поддержании стабильной работы. Кроме того, очищенный раствор содержит растворенные соли, органические загрязнения и ПАВ, что не всегда позволяет использовать его повторно или сбросить в окружающую среду.The installation provides a high degree of purification and concentration of contaminants, but it is difficult to control flows and maintain stable operation. In addition, the purified solution contains dissolved salts, organic impurities and surfactants, which does not always allow reuse or discharge into the environment.

Технической задачей, решаемой авторами, являлось создание эффективной и надежной в эксплуатации установки, способной осуществлять обессоливание очищенного раствора.The technical problem solved by the authors was the creation of an efficient and reliable installation, capable of desalting the purified solution.

Технический результат достигался путем дополнительного включения в установку, в конце технологической цепочки модуля обратного осмоса (МОО), а также расположенных между МУР и МУК буферной емкости, и между МУР и МОО промежуточной емкости и насоса, причем буферная емкость связана с МУР через трубопровод вывода концентрата, а с МУК дополнительно трубопроводом вывода взвесей, а промежуточная емкость связана дополнительно с МУК трубопроводом вывода пермиата и с МОО трубопроводом вывода концентрата солей.The technical result was achieved by additional inclusion in the installation, at the end of the technological chain, of a reverse osmosis module (MOO), as well as a buffer tank located between the MUR and the MUK, and between the MUR and the MOO of the intermediate tank and the pump, the buffer tank being connected to the MUR through the concentrate outlet pipeline and with the MUK, additionally, with the suspension withdrawal pipeline, and the intermediate tank is additionally connected with the MUK with the permate withdrawal pipe and with the MOO with the salt concentrate withdrawal pipeline.

Для улучшения экономических показателей установка может быть дополнительно снабжена сорбционным фильтром, установленным перед МУР и/или теплообменником, установленным между МУК и буферной емкостью.To improve economic performance, the installation can be additionally equipped with a sorption filter installed in front of the MPD and / or heat exchanger installed between the MUK and the buffer tank.

На Фиг.1 показана схема установки для переработки жидких отходов мембранными методами, где 1 - емкость сбросного раствора; 2 - модуль ультрафильтрации сбросного раствора; 3 - модуль ультрафильтрации концентрирования; 4 - модуль обратного осмоса; 5- буферная емкость; 6 - промежуточная емкость; 7 - сорбционный фильтр, 8 - теплообменник, 9, 10, 11 - насосы, 12 - трубопровод ввода сбросового раствора; 13 - трубопровод вывода концентрата; 14 - трубопровод вывода пермиата МУР; 15 - трубопровод ввода пермиата в МУК; 16 - трубопровод вывода пермиата МУК; 17 - трубопровод вывода концентрата взвесей; 18 - трубопровод ввода пермиата в МОО; 19 - трубопровод вывода концентрата солей, 20 - 25 - регулирующие вентили.Figure 1 shows a diagram of an installation for processing liquid waste by membrane methods, where 1 is the capacity of the waste solution; 2 - module ultrafiltration of the waste solution; 3 - module ultrafiltration concentration; 4 - reverse osmosis module; 5- buffer capacity; 6 - intermediate capacity; 7 - sorption filter, 8 - heat exchanger, 9, 10, 11 - pumps, 12 - discharge solution inlet pipe; 13 - pipeline output concentrate; 14 - pipeline withdrawal of the permeate MUR; 15 - pipeline input permeate in the MUK; 16 - pipeline withdrawal of permeate MUK; 17 - suspension output concentrate suspension; 18 - pipeline input permeate in MOO; 19 - pipeline for the extraction of salt concentrate, 20 - 25 - control valves.

Исходные жидкие отходы подают в емкость 1, куда при необходимости дозируют реагенты, а затем по трубопроводу 12 насосом 9 через сорбционный фильтр, где осуществляется их предварительная очистка подают в модуль ультрафильтрации (МУР) 2. Концентрат содержит извлеченные взвеси, образовавшиеся мицеллы коагулированных ПАВ и комплексонов с загрязнениями. По трубопроводу 13 часть концентрата возвращают в емкость 1, а часть поступает в буферную емкостью 5. Соотношение потоков регулируется вентилями 20 и 21.The initial liquid waste is fed into a container 1, where reagents are dosed if necessary, and then through a pipe 12 with a pump 9 through a sorption filter, where they are pre-cleaned and fed to the ultrafiltration module (MPD) 2. The concentrate contains extracted suspensions formed micelles of coagulated surfactants and complexones with pollution. Through the pipeline 13, part of the concentrate is returned to the tank 1, and part enters the buffer tank 5. The flow ratio is regulated by valves 20 and 21.

По трубопроводу 15 с помощью насоса 10 концентрат поступает на вход модуля ультрафильтрации концентрирования 3. Полученный концентрат взвесей по трубопроводу 17, частично возвращают в буферную емкость 5, Часть полученного окончательного концентрата взвесей выводится из системы для дальнейшей переработки. Соотношение потоков регулируется вентилями 22 и 23.Through the pipeline 15, with the help of the pump 10, the concentrate enters the inlet of the concentration ultrafiltration module 3. The obtained suspension of suspensions through the pipeline 17 is partially returned to the buffer tank 5, Part of the final suspension concentrate obtained is removed from the system for further processing. The ratio of flows is regulated by valves 22 and 23.

В МУК 3, имеющим значительно меньшую производительность и размеры, чем МУР 2, но более интенсивный гидродинамический режим с перемешиванием, проводят концентрированно всех загрязнений. Насос 10 обеспечивает интенсивное перемешивание жидкости в модуле 3.In MUK 3, which has a significantly lower productivity and size than MUR 2, but a more intensive hydrodynamic regime with mixing, all the contaminants are concentrated. The pump 10 provides intensive mixing of the liquid in the module 3.

Очищенный пермеат МУР 2 представляет собой смесь чистых ПАВ и неорганических веществ. Посредством трубопровода 14 он подается в промежуточную емкость 6. В эту же емкость по трубопроводу 16 поступает пермеат МУК 3. Purified MUR 2 permeate is a mixture of pure surfactants and inorganic substances. Through the pipeline 14, it is supplied to the intermediate tank 6. Into the same tank through the pipe 16 enters the permeate MUK 3.

Из промежуточной емкости 6 раствор насосом 11 подается в модуль обратного осмоса 4. Концентрат модуля 4 по трубопроводу 19 частично поступает в емкость 6, а частично выводится из системы для дальнейшей переработки. Соотношение потоков From the intermediate tank 6, the solution is pumped to the reverse osmosis module 4 by the pump 11. The concentrate of module 4 is partially supplied through the pipeline 19 to the tank 6 and partially removed from the system for further processing. Flow ratio

регулируется вентилями 24 и 25.Очищенный (обессоленный) пермеат из МОО 4, выводится на повторное использование или сброс.it is regulated by valves 24 and 25. The purified (demineralized) permeate from MOO 4 is displayed for reuse or discharge.

Теплообменник 8 может быть установлен на трубопроводе 17 после вентиля 22 для предотвращения возможности перегрева очищаемого концентрата.The heat exchanger 8 can be installed on the pipe 17 after the valve 22 to prevent the possibility of overheating of the concentrate being cleaned.

Пример. Установка для переработки жидких отходов включающая приемную емкость сбросных вод объемом 4 м³, насосы, модуль ультрафильтрации сбросной воды на полых волокнах диаметром 1,5 мм фирмы «Inge» с размером пор 150 кДа производительностью 4 м³/ч и с конверсией 95%, модуль ультрафильтрации с интенсивным перемешиванием с мембранами типа «Norit» с размерами трубок 5,2 мм и с размером пор 30 нм, и модуль обратного осмоса на мембранах BW30-400 LE обеспечивала при стабильной суточной производительности 95 м³получение 91,2 м³ обессоленной воды, 0,25 м³ концентрата загрязненного маслами, ПАВ, взвесями и 4,5 м³ солевого концентрата, пригодного для дальнейшего отверждения. При опытной эксплуатации в течении 12 месяцев отмечалась стабильная очистка, заданная степень концентрирования и не наблюдалось снижение производительности обоих модулей ультрафильтрации, что улучшает по надежности эксплуатационные показатели известных аналогов.Example. Installation for processing liquid waste including a receiving capacity of waste water with a volume of 4 m ³ , pumps, an ultrafiltration module of waste water on hollow fibers with a diameter of 1.5 mm from Inge company with a pore size of 150 kDa with a capacity of 4 m ³ / h and with a conversion of 95%, intensive mixing ultrafiltration module with Norit type membranes with 5.2 mm tube sizes and 30 nm pore size, and the reverse osmosis module on BW30-400 LE membranes provided, with a stable daily output of 95 m ^3, 91.2 m ³ desalted water, 0.25 m ³ contaminant concentrate oil, surfactant, suspensions and 4.5 m ³ salt concentrate, suitable for further curing. During trial operation for 12 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.

Claims

1. Installation for the processing of liquid waste by membrane methods, which includes a receiving tank for the waste solution, the ultrafiltration module of the waste solution, the ultrafiltration module of concentration with stirring, pumps interconnected by pipelines equipped with control valves, characterized in that it further comprises reverse osmosis module, as well as a buffer tank located between the ultrafiltration module of the effluent and the concentration ultrafiltration module b, and an intermediate tank and a pump located between the ultrafiltration module of the effluent and the reverse osmosis module, the buffer tank being connected to the ultrafiltration module of the effluent through the concentrate outlet pipeline, and to the ultrafiltration module of concentration, additionally by the suspension outlet pipeline, and the intermediate reservoir is additionally connected to the ultrafiltration module concentration of the permeate withdrawal pipeline and with a reverse osmosis module, a salt concentrate withdrawal pipeline.

2. Installation according to claim 1, characterized in that between the ultrafiltration module of concentration with stirring and a buffer tank an additional heat exchanger is installed.

3. Installation according to claim 1, characterized in that in front of the ultrafiltration module of the effluent, an sorption filter is additionally installed.