RU99649U1

RU99649U1 - LIQUID WASTE PROCESSING PLANT

Info

Publication number: RU99649U1
Application number: RU2009143614/22U
Authority: RU
Inventors: Борис Евгеньевич Рябчиков; Алексей Анатольевич Пантелеев; Алексей Романович Сидоров; Сергей Юрьевич Ларионов; Сослан Борисович Хубецов
Original assignee: Научно-производственная компания "МЕДИАНА-ФИЛЬТР"
Priority date: 2009-11-26
Filing date: 2009-11-26
Publication date: 2010-11-20

Abstract

1. Установка для переработки жидких отходов, включающая в себя последовательно соединенные приемную емкость для сбросного раствора, модуль предварительной фильтрации, блок микро- или ультрафильтрации с системой дозировки реагентов, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит блок разделения чистой воды и поверхностно-активных веществ, связанный с выходом пермеата модуля микро- или ультрафильтрации. ! 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что блок микро- или ультрафильтрации содержит емкость для мицеллообразования, связанную с емкостью дозирования реагентов, и модуль микро- или ультрафильтрации. ! 3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что модуль микро- или ультрафильтрации выполнен двухступенчатым с интенсивным перемешиванием жидкости во второй ступени микро-ультрафильтрации. ! 4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что блок разделения чистой воды и поверхностно-активных веществ содержит модуль обратного осмоса. ! 5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что блок разделения чистой воды и поверхностно-активных веществ состоит из модуля обратного осмоса и модуля нанофильтрации. ! 6. Установка по п.1, отличающаяся тем, что на трубопроводах возврата очищенного концентрата и обессоленной воды установлены узлы ультрафиолетового обеззараживания. ! 7. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она содержит дополнительно систему введения дезинфекционного раствора в базовые элементы установки. 1. Installation for processing liquid waste, which includes serially connected a receiving tank for a waste solution, a pre-filtration module, a micro- or ultrafiltration unit with a reagent dosing system, characterized in that it further comprises a unit for the separation of pure water and surfactants, associated with the permeate output of the micro- or ultrafiltration module. ! 2. Installation according to claim 1, characterized in that the micro- or ultrafiltration unit contains a micelle-forming container associated with a dosing tank of reagents, and a micro- or ultrafiltration module. ! 3. Installation according to claim 1, characterized in that the micro- or ultrafiltration module is made two-stage with intensive mixing of the liquid in the second stage of micro-ultrafiltration. ! 4. Installation according to claim 1, characterized in that the separation unit of pure water and surfactants contains a reverse osmosis module. ! 5. Installation according to claim 1, characterized in that the unit for the separation of pure water and surfactants consists of a reverse osmosis module and a nanofiltration module. ! 6. Installation according to claim 1, characterized in that on the return pipelines of the purified concentrate and demineralized water, UV disinfection units are installed. ! 7. Installation according to claim 1, characterized in that it further comprises a system for introducing a disinfection solution into the basic elements of the installation.

Description

Полезная модель относится к установкам для переработки жидких отходов, содержащих поверхностно-активные (ПАВ) моющие и неорганические вещества и иные примеси, и может быть использована, в частности, для очистки сточных вод прачечных, в частности, спецпрачечных, действующих на предприятиях атомной энергетики и атомной промышленности, где образуется большое количество жидких отходов, содержащих радионуклиды.The utility model relates to installations for the processing of liquid wastes containing surface-active (surfactants) detergents and inorganic substances and other impurities, and can be used, in particular, for wastewater treatment of laundries, in particular, special laundry facilities operating at nuclear power plants and nuclear industry, where a large amount of liquid waste containing radionuclides is generated.

К техническим решениям по переработке жидких отходов, содержащих ПАВ, моющие и неорганические вещества, предъявляются требования обеспечения минимального расхода реагентов и образование минимального объема отходов. Последнее особенно актуально, когда данные отходы подвергаются дальнейшей переработке или захоронению. Одним из перспективных направлений очистки жидких отходов является использование для этих целей мембранных фильтрационных установок, в частности, установок микро- или ультрафильтрации и обратного осмоса.The technical solutions for the processing of liquid waste containing surfactants, detergents and inorganic substances are required to ensure a minimum consumption of reagents and the formation of a minimum amount of waste. The latter is especially true when these wastes are further processed or disposed of. One of the promising areas of liquid waste treatment is the use of membrane filtration plants for these purposes, in particular, micro- or ultrafiltration and reverse osmosis plants.

Так, известна установка для переработки жидких отходов, содержащих поверхностно-активные, моющие и неорганические вещества, (RU 2134458, 1997) включающая приемную емкости, систему подачи ассоциирующих добавок, модуль ультрафильтрации стирочных вод, модуль ультрафильтрации вод полоскания, модуль нанофильтрационной доочистки воды для полоскания и систему трубопроводов для возврата очищенных растворов на стиральные машины.So, there is a known installation for the processing of liquid waste containing surfactants, detergents and inorganic substances (RU 2134458, 1997) including a receiving tank, a system for supplying associative additives, a washing water ultrafiltration module, a rinse water ultrafiltration module, a nanofiltration rinsing water purification module and a piping system for returning cleaned solutions to washing machines.

Данная установка обеспечивает глубокую очистку поступающих жидких отходов и позволяет вернуть в производство значительную часть ПАВ и неорганических веществ, что обеспечивает минимальный объем отходов.This installation provides deep cleaning of incoming liquid waste and allows you to return to the production of a significant part of surfactants and inorganic substances, which ensures a minimum amount of waste.

Недостатками этой установки является необходимость раздельной обработки стирочных вод и вод полоскания, что усложняет схему и не всегда возможно из-за конструкции стиральных машин.The disadvantages of this installation is the need for separate treatment of washing water and rinse water, which complicates the scheme and is not always possible due to the design of washing machines.

Наиболее близким к заявляемому техническим решением, является установка для переработки жидких отходов (RU55500, 2006), включающая последовательно соединенные приемную емкость для сбросного раствора, модуль предварительной фильтрации, блок микро- или ультрафильтрации и системой дозировки реагентов и узлом ультрафиолетового обеззараживания пермиата.Closest to the claimed technical solution is a liquid waste treatment plant (RU55500, 2006), which includes a receiving tank for the waste solution, a pre-filtering module, a micro- or ultrafiltration unit and a reagent dosing system and a permate ultraviolet disinfection unit.

Такая установка позволяет перерабатывать концентрированные стирочные воды и вернуть в производство значительную часть ПАВ и неорганических веществ, что обеспечивает минимальный объем отходов. Недостатками этой установки являются то, что воды полоскания, составляющие более 60% должны либо сбрасываться, либо очищаться на еще одной аналогичной установке.This installation allows you to process concentrated washing water and return to the production of a significant part of surfactants and inorganic substances, which ensures a minimum amount of waste. The disadvantages of this installation are that the rinse water, comprising more than 60% must either be discharged or cleaned on another similar installation.

Задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является создание установки, не требующей разделения отходов на стирочные воды и воды полоскания, имеющей высокую производительность и позволяющей вернуть в производство значительную часть ПАВ и неорганических веществ, при минимальном объеме отходов.The task to which the proposed utility model is directed is to create an installation that does not require the separation of waste into washing water and rinse water, which has high productivity and allows you to return to the production of a significant part of surfactants and inorganic substances, with a minimum amount of waste.

Для решения поставленной задачи установка снабжена дополнительным блоком разделения очищенного раствора (POP) на обессоленную воду и концентрат чистых поверхностно-активных веществ и введенных неорганических веществ, которые затем раздельно подаются в стиральные машины на операции, соответственно, стирки и полоскания. В качестве блока POP используют установку обратного осмоса и/или установку нанофильтрации. Блок микро- или ультрафильтрации (БлМУФ) состоит из емкости для мицеллообразования и модуля микро-ультрафильтрации. Модуль микро-ультрафильтрации может выполняться одноступенчатым или двухступенчатым с интенсивным перемешиванием во второй ступени ультрафильтрации.To solve this problem, the installation is equipped with an additional unit for separating the purified solution (POP) into demineralized water and a concentrate of pure surfactants and introduced inorganic substances, which are then separately fed to washing machines for washing and rinsing, respectively. As a POP unit, a reverse osmosis unit and / or a nanofiltration unit are used. The micro- or ultrafiltration unit (BLMUF) consists of a micelle-forming container and a micro-ultrafiltration module. The micro-ultrafiltration module can be performed in one-stage or two-stage with intensive mixing in the second stage of ultrafiltration.

На фиг.1 показана схема установки для переработки жидких отходов, содержащих поверхностно-активные вещества, где 1 - прачечная, 2 - приемная емкость; 3 - модуль предварительной фильтрации; 4 - блок микро- или ультрафильтрации, содержащий емкость мицеллообразования 5 и модуль микро- или ультрафильтрации 6; 7 - блок разделения, содержащий модуль обратного осмоса 8 и модуль нанофильтрации 9. В состав установки дополнительно могут входить дозирующие емкости реагентов 10, 11, 12, узлы ультрафиолетового обеззараживания пермиата 13 и 14 и промежуточные емкости 15 и 16, а также система подачи дезинфицирующего раствора в узлы установки (на чертеже не обозначена).Figure 1 shows a diagram of an installation for processing liquid waste containing surfactants, where 1 is a laundry room, 2 is a receiving tank; 3 - pre-filtering module; 4 - block micro - or ultrafiltration, containing the micelle capacity 5 and the module micro - or ultrafiltration 6; 7 is a separation unit containing a reverse osmosis module 8 and a nanofiltration module 9. The installation may additionally include dosing tanks of reagents 10, 11, 12, ultraviolet disinfection units of permeate 13 and 14 and intermediate containers 15 and 16, as well as a disinfectant solution supply system in the installation nodes (not indicated in the drawing).

Суть предлагаемого технического решения установки состоит в том, что в предварительно очищенную от грубых загрязнений смесь сточных вод спецпрачечной вводятся специальные ассоциирующие добавки, которые образуют крупные ассоциаты, задерживаемые мембраной. Это могут быть водорастворимые полиэлектролиты (механизмы ионного обмена и комплексо-образования), микровзвеси (механизмы гидролиза-осаждения и адсорбции), микроэмульсии (механизм экстракции). Кроме того, специальными реагентами по механизму комплексообразования связываются радионуклиды. Полученный раствор, содержащий образованные микровзвеси пропускается через фильтрационные установки, где задерживаются вещества с высокой молекулярной массой (ПАВ) или частицы с размером более 0,01 мкм. К ним относятся, в частности, микровзвеси, в том числе содержащие радионуклиды, нефтепродукты, белковые и коллоидные соединения, т.е. отстирываемые загрязнения. Полученный концентрат выводится на переработку, а очищенный раствор разделяют на чистую обессоленную воду и концентрат ПАВ и солей, которые могут быть вторично использованы, соответственно, для полоскания белья и его стирки.The essence of the proposed technical solution of the installation is that special associative additives, which form large associates that are retained by the membrane, are introduced into the mixture of special wastewater previously cleaned from coarse contaminants. These can be water-soluble polyelectrolytes (mechanisms of ion exchange and complex formation), micro suspensions (mechanisms of hydrolysis-deposition and adsorption), microemulsions (extraction mechanism). In addition, radionuclides are bound by special reagents by the complexation mechanism. The resulting solution containing the formed micro suspensions is passed through filtration plants where substances with a high molecular weight (SAS) or particles with a size of more than 0.01 μm are retained. These include, in particular, micro suspensions, including those containing radionuclides, petroleum products, protein and colloidal compounds, i.e. washable dirt. The resulting concentrate is recycled, and the purified solution is separated into pure demineralized water and a concentrate of surfactants and salts, which can be reused, respectively, for rinsing and washing.

Установка работает следующим образом. Стирочные воды и воды полоскания из прачечной 1 сбрасывают в приемную емкость 2, куда параллельно из дозирующей емкости реагентов 10 поступают реагенты - водорастворимые полиэлектролиты, микровзвеси, микроэмульсии и комплексообразователи. В емкости 2 сбросовые воды отделяются от тяжелых частиц загрязнений - песка, металла. Одновременно частицы взвесей укрупняются, образуя ассоциаты. Из приемной емкости 2 смешанные сбросные воды подаются на модуль 3 предварительной фильтрации, где подвергаются очистке на фильтрах и происходит отделение грубой фракции загрязнений размером более 0,2-0,5 мм. Осветленный раствор подаются в емкость мицеллообразования 5 блока микро-ультрафильтрации 4. При этом в емкость 5 из дозирующей емкости 11 подаются комплексообразователи, которые способствуют образованию мицелл скоагулировавшихся ПАВ с радионуклидами. В установке микро- или ультрафильтрации 6 происходит эффективное отделение данных мицелл от раствора, в котором остаются чистые ПАВы и нерадиоактивные соли.Installation works as follows. Washing water and rinsing water from the laundry room 1 are discharged into a receiving tank 2, where reagents — water-soluble polyelectrolytes, micro-suspensions, microemulsions and complexing agents — flow in parallel from the dosing tank of the reagents 10. In tank 2, waste water is separated from heavy particles of pollution - sand, metal. At the same time, suspended particles coarsen, forming associates. From the receiving tank 2, the mixed waste water is fed to the preliminary filtration module 3, where they are cleaned on the filters and the coarse fraction of contaminants is separated by a size of more than 0.2-0.5 mm. The clarified solution is fed into the micelle formation vessel 5 of the micro-ultrafiltration unit 4. In this case, complexing agents which contribute to the formation of micelles of coagulated surfactants with radionuclides are supplied to the vessel 5 from the metering vessel 11. In the micro- or ultrafiltration unit 6, there is an effective separation of these micelles from the solution, in which pure surfactants and non-radioactive salts remain.

Концентрат данного модуля содержит образовавшиеся мицеллы скоагулировавшихся ПАВ и комплексообразователей с радионуклидами и направляются рециркулируют в емкость 5, где они осаждаются и направляются на переработку и утилизацию. Пермеат представляющий собой низкоконцентрированную смесь чистых ПАВ и введенных неорганических веществ, поступает в модуль разделения 6, поступая на модуль обратного осмоса 7, откуда, при необходимости на модуль нанофильтрации 8. В модуле 6 поступивший раствор разделяется на смесь концентрата чистых ПАВ с введенными неорганическими веществами и обессоленную воду. Концентрат напрямую или через дополнительную промежуточную емкость 15 где доукрепляется свежими ПАВ и солями из дозирующей емкости 12, возвращается в стиральные машины на стирку. Обессоленная вода напрямую или через промежуточную емкость 16 возвращается в стиральные машины на полоскание.The concentrate of this module contains the formed micelles of coagulated surfactants and complexing agents with radionuclides and are recycled to tank 5, where they are deposited and sent for recycling and disposal. Permeate, which is a low-concentrated mixture of pure surfactants and introduced inorganic substances, enters the separation module 6, arriving at the reverse osmosis module 7, from where, if necessary, to the nanofiltration module 8. In module 6, the incoming solution is separated into a mixture of the concentrate of pure surfactants with the introduced inorganic substances and demineralized water. The concentrate directly or through an additional intermediate tank 15 where it is further fortified with fresh surfactants and salts from the metering tank 12, is returned to the washing machines for washing. Desalted water is returned directly or through an intermediate tank 16 to the washing machines for rinsing.

Для предотвращения возможности образования биологических загрязнений в оборотном стирочном растворе и воде полоскания на трубопроводах возврата очищенного концентрата и обессоленной воды установлены узлы ультрафиолетового обеззараживания 13 и 14.To prevent the possibility of the formation of biological contaminants in the circulating washing solution and rinse water, the ultraviolet disinfection units 13 and 14 are installed on the return pipelines of the purified concentrate and demineralized water.

Для предотвращения возможности образования биологических загрязнений во всех узлах установки и в оборотном концентрате стирочного раствора могут быть установлены системы введения дезинфекционного раствора, например, гипохлорита натрия в трубопровод возврата концентрата.To prevent the possibility of the formation of biological contaminants in all units of the installation and in the recycled concentrate of the washing solution, systems for introducing a disinfection solution, for example, sodium hypochlorite into the concentrate return pipe, can be installed.

Пример. Установка для переработки жидких отходов, включающая приемную емкость для смешанных сбросных вод, модуль предварительной фильтрации с дисковыми фильтрами, модуль ультрафильтрации с элементами фирмы «Norit» с трубками диаметром 5,2 мм производительностью 2,5 м³/ч с емкостью мицеллообразования и системой дозировки в нее реагентов. Перме-ат модуля ультрафильтрации подавался на вход модуля разделения очищенной сбросной воды на чистую воду и ПАВ, представлявшим собой установку обратного осмоса с мембранами типа «Filmtec» BW8040. Степень разделения фильтрат/концентрат составляла 60/40%, что обеспечивает повторное использование фильтрата - чистой обессоленной воды для полоскания белья, а концентрата - смесь чистых ПАВ и введенных неорганических веществ, после доукрепления свежими реагентами, для стирки белья.Example. Installation for liquid waste treatment, including a receiving tank for mixed waste water, a pre-filtering module with disk filters, an ultrafiltration module with Norit elements with 5.2 mm diameter tubes with a capacity of 2.5 m ³ / h with a micelle formation and dosage system in her reagents. The permeate of the ultrafiltration module was fed to the input of the module for separating purified waste water into pure water and surfactant, which was a reverse osmosis unit with Filmtec BW8040 type membranes. The degree of separation of the filtrate / concentrate was 60/40%, which ensures reuse of the filtrate - pure demineralized water for rinsing the laundry, and the concentrate - a mixture of pure surfactants and introduced inorganic substances, after being fortified with fresh reagents, for washing the laundry.

Использование установки позволяет повысить эффективность использования воды и реагентов, улучшить экологичность очистных сооружений.Using the installation allows to increase the efficiency of water and reagents, to improve the environmental friendliness of treatment facilities.

Claims

1. Installation for processing liquid waste, which includes serially connected a receiving tank for a waste solution, a pre-filtration module, a micro- or ultrafiltration unit with a reagent dosing system, characterized in that it further comprises a unit for the separation of pure water and surfactants, associated with the permeate output of the micro- or ultrafiltration module.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the micro- or ultrafiltration unit contains a micelle-forming container associated with a dosing tank of reagents, and a micro- or ultrafiltration module.

3. Installation according to claim 1, characterized in that the micro- or ultrafiltration module is made two-stage with intensive mixing of the liquid in the second stage of micro-ultrafiltration.

4. Installation according to claim 1, characterized in that the separation unit of pure water and surfactants contains a reverse osmosis module.

5. Installation according to claim 1, characterized in that the unit for the separation of pure water and surfactants consists of a reverse osmosis module and a nanofiltration module.

6. Installation according to claim 1, characterized in that on the return pipelines of the purified concentrate and demineralized water, UV disinfection units are installed.

7. Installation according to claim 1, characterized in that it further comprises a system for introducing a disinfection solution into the basic elements of the installation.