WO2020222670A1 - Способ очистки природных и сточных вод - Google Patents

Способ очистки природных и сточных вод Download PDF

Info

Publication number
WO2020222670A1
WO2020222670A1 PCT/RU2019/000536 RU2019000536W WO2020222670A1 WO 2020222670 A1 WO2020222670 A1 WO 2020222670A1 RU 2019000536 W RU2019000536 W RU 2019000536W WO 2020222670 A1 WO2020222670 A1 WO 2020222670A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
water
floating
pressure
filter
layer
Prior art date
Application number
PCT/RU2019/000536
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Игорь Семёнович БАЛАЕВ
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "МИРРИКО"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to KR1020217020293A priority Critical patent/KR20210096652A/ko
Priority to CN201980005471.2A priority patent/CN112272657B/zh
Priority to US17/310,472 priority patent/US20220127175A1/en
Priority to CA3129203A priority patent/CA3129203A1/en
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "МИРРИКО" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "МИРРИКО"
Priority to EP19926847.5A priority patent/EP3964484A4/en
Priority to BR112021015507A priority patent/BR112021015507A2/pt
Priority to JP2021560472A priority patent/JP2022528959A/ja
Priority to AU2019444039A priority patent/AU2019444039A1/en
Priority to PE2021001362A priority patent/PE20212189A1/es
Priority to MX2021011880A priority patent/MX2021011880A/es
Priority to SG11202108084QA priority patent/SG11202108084QA/en
Publication of WO2020222670A1 publication Critical patent/WO2020222670A1/ru
Priority to ZA2021/05476A priority patent/ZA202105476B/en
Priority to CONC2021/0011183A priority patent/CO2021011183A2/es
Priority to IL286179A priority patent/IL286179A/en

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D24/00—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof
    • B01D24/02—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof with the filter bed stationary during the filtration
    • B01D24/10—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof with the filter bed stationary during the filtration the filtering material being held in a closed container
    • B01D24/18—Combined upward and downward filtration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D24/00—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof
    • B01D24/02—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof with the filter bed stationary during the filtration
    • B01D24/10—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof with the filter bed stationary during the filtration the filtering material being held in a closed container
    • B01D24/18—Combined upward and downward filtration
    • B01D24/186—Combined upward and downward filtration the container having distribution or collection headers or pervious conduits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D24/00—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof
    • B01D24/46—Regenerating the filtering material in the filter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D24/00—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof
    • B01D24/46—Regenerating the filtering material in the filter
    • B01D24/4631—Counter-current flushing, e.g. by air
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/02—Loose filtering material, e.g. loose fibres
    • B01D39/04—Organic material, e.g. cellulose, cotton
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/5227—Processes for facilitating the dissolution of solid flocculants in water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/5236—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/12—Special parameters characterising the filtering material
    • B01D2239/1241—Particle diameter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/12—Special parameters characterising the filtering material
    • B01D2239/1291—Other parameters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/283—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using coal, charred products, or inorganic mixtures containing them
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/38—Treatment of water, waste water, or sewage by centrifugal separation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/50—Treatment of water, waste water, or sewage by addition or application of a germicide or by oligodynamic treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/5236—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents
    • C02F1/5245—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents using basic salts, e.g. of aluminium and iron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/5281—Installations for water purification using chemical agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/76—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with halogens or compounds of halogens
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/30—Organic compounds
    • C02F2101/32—Hydrocarbons, e.g. oil
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/007—Contaminated open waterways, rivers, lakes or ponds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/10—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from quarries or from mining activities
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/34—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32
    • C02F2103/36—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32 from the manufacture of organic compounds
    • C02F2103/365—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32 from the manufacture of organic compounds from petrochemical industry (e.g. refineries)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/40—Liquid flow rate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00—Specific treatment goals
    • C02F2303/16—Regeneration of sorbents, filters

Definitions

  • the invention relates to methods of purification of natural and waste waters by physical and chemical methods and can be used in energy, chemical, petrochemical, food and other industries, in particular used for the purification of industrial, household, atmospheric, mine, stratal, quarry water and tailings water ...
  • the pressure filter contains a cylindrical body with upper and lower distribution devices, middle drainage and pipelines with shut-off valves for supply and output of flows. Filtration of the treated water and rinsing of the feed with source water are carried out in descending streams. Loading during flushing expands by 20-30%. (see Manual for the design of facilities for water purification and preparation for SNiP 2.04.02-84, 1989, pp. 65-69).
  • a known method of regenerating a floating filter loading and a device for its implementation (see patent for invention RU 2112579 dated 02/18/1997), which includes a filter housing, which has a floating loading, pipelines for supplying source water and removing purified water, valves and drainage switchgears. Filtration of the source water is carried out in an upward flow through the floating charge, and the periodic cleaning of the floating charge is carried out by the downward flow of wash water. To increase the efficiency of cleaning the floating load from contamination, the effect of evacuation is provided.
  • the disadvantage of this invention is also a low degree of reagent-free purification of the water being purified, and the effect of evacuation during the cleaning of the floating load does not create such a significant effect in certain complex operations.
  • Known single-chamber filter (see patent US 4885083 from 05.12.1989), which includes a filter housing, which has upper and lower drainage and distribution devices, inside which there is a floating load with a grain density of 0.7 - 0.9 g / cm 3 .
  • the purification of the liquid to be purified is carried out in an upward flow through a floating charge without the use of reagent treatment.
  • pulsed compressed air and wash water are supplied in a downward flow.
  • the disadvantage of this device is also the low degree of reagent-free cleaning of the purified liquid.
  • Known filter with floating loading consisting of one or two pressure filters with floating loading, spherical grains of which have a granule size from 0.5 to 1 mm and a low density from 0.05 to 0 , 3 g / cm 3 and are made of polymeric materials or from foamed glass or ceramics.
  • the purification of the liquid to be purified is carried out in an upward flow through a floating charge without the use of chemical reagents. Periodic cleaning of the floating load is carried out by pre-draining the pressure filter, and then washed with water through special nozzles until the filter is completely filled with water.
  • the disadvantages of this device are also the low degree of reagent-free cleaning of the purified liquid, the fragility of the grains of the floating load, which are made of foamed glass or ceramics.
  • a two-layer pressure filter for deep water purification is known (see patent for utility model RU 105185 dated 01.06.2009), containing in one housing at least one group of chambers for filtering materials of different properties, a loading expansion chamber for backwashing, drainage cap systems for supplying initial water, a system for removing filtrate and wash water, while the group of chambers for filtering materials of various properties consists of an upper chamber that contains a layer of filtering material, which is a floating polystyrene foam loading, and a lower chamber containing a filter layer - the sorption material is heavier than water, while the feed expansion chamber for backwashing is located between the upper and lower chambers of the group for filtering materials of different properties.
  • the disadvantage of the filter is the low performance of the filter, since filtration through the floating load is carried out in a downward flow, which entails expansion of the load and the penetration of contaminants into the lower chamber and filtration through a sorption granular load, which will be irreversibly contaminated, which will entail its replacement.
  • the closest technical solution, a prototype, is a water treatment plant (see the article "Experience in the introduction of dynamic clarifiers in the treatment of natural and waste water” / Water supply and sanitary equipment, L 12, 2013, pp. 46-53), which includes the following processing stages: mixing of purified water with a coagulant, flocculation in a pressure vessel for 5-10 minutes at a downward flow, mixing of treated water with a flocculant, filtration in an upward flow through a floating charge with a granule size of 3-5 mm and a density of 0.8 - 0.9 g / cm 3 in a pressure clarifier, final purification by filtration through a two-layer granular loading and disinfection of purified water with sodium hypochlorite.
  • This installation is also not effective for purification of purified water, which contains light impurities with a density less than the density of water, in particular containing petroleum products and oils.
  • the technical result is to expand the field of application of a pressure head filter with a floating load, providing a high degree of purification of both slightly contaminated natural waters and highly contaminated wastewater.
  • the objectives of the claimed invention are:
  • the set tasks are achieved by the fact that an oxidizer is sequentially introduced into the purified water to destroy organic impurities and a coagulant. Further, the purified water under pressure enters the intermediate pressure reactor for flocculation, the volume of which must ensure that the purified water remains in it for 2-30 minutes for the formation of micro-flocs of pollutants.
  • the residence time of the purified water in the flocculation reactor depends on the temperature and contamination of the purified water. At a temperature of water being purified less than 10 ° C, the time of its residence in the flocculation reactor is 10-30 minutes, at a temperature above 10 ° C, the time is 2-10 minutes.
  • the present invention proposes a completely new approach to the equipment of a pressure flooding reactor. Three versions of this equipment are offered.
  • the pressure head flocculation reactor is a vertical pressure vessel with upper and lower distributing devices to ensure a uniform flow of treated water.
  • a temperature of water being purified above 10 ° C it is proposed to direct the flow of purified water in a downward flow through the flocculation reactor, since at this temperature, coagulation is most efficient.
  • the flocculation reactor is a vertical pressure vessel containing upper, middle and lower distributors.
  • the purified water after chemical treatment, in particular with oxidants and coagulant, is fed into the middle distributor. Further, the flow of purified water is directed in a downward flow to the lower distribution device.
  • Light contaminants such as petroleum products with a density less than the density of water will be separated from the middle distributor and rise to the top of the flocculating reactor. Removal of light impurities is proposed to be carried out through the upper distribution device continuously, or periodically as they accumulate in the upper part of the flocculation reactor.
  • a flocculant is introduced into the purified water after the flocculation reactor for the purpose of adhesion (aggregation) of micro-flakes.
  • this invention additionally provides for the introduction of an aqueous solution of a powder sorbent, namely, powdered activated carbon or other sorbent, before introducing a flocculant into the water to be purified.
  • the water to be purified enters a pressure filter with a floating loading and is filtered in an upward flow through a floating loading, on the grains of which micro-flakes of pollutants adhere due to the effect of aggregation with the help of a flocculant.
  • microparticles of the latter When using an aqueous solution of powdered activated carbon or other sorbent, microparticles of the latter also adhere to the surface of the grains of the floating load, which leads to the formation of a film on the surfaces of the grains of the floating load, providing a sorption ability to remove organic compounds and oil products from the treated water.
  • the layer of the filtering load will be in a clamped state, which, in turn, will provide a high degree of purification of the treated water due to the numerous pore contact between the grains of the load and micro-flakes of pollutants and their adhesion due to the flocculant on the surface of the grains of the floating load.
  • the upper and lower distributors are of the plate-plate type, or of the collector-beam type with slotted devices of known designs.
  • the layer of floating loading In the process of purification of the treated water, the layer of floating loading accumulates in its thickness contaminants, which, as a result, "cement" the floating loading (clogging effect), and, as a result, creates a certain resistance during filtration of the treated water and, as a result, filtration decreases. Therefore, periodic cleaning of the floating load in a pressure filter is required, which is traditionally carried out by a downward flow of water. In reality, such cleaning does not effectively clean the floating load. It is also impossible to clean the floating load with an upward flow of compressed air, since the filtering load is in a clamped state.
  • the task of developing an effective method for cleaning the floating load from retained contaminants is achieved by the preliminary partial emptying of the pressure filter so that the floating load layer goes down and is located in the middle of the pressure filter and provides a distance between the lower boundary of the floating load layer to the lower distribution device of more than 10 cm , as well as the distance between the upper boundary of the floating load layer and the upper distribution device is also more than 10 cm.
  • This requirement is dictated by the fact that during the subsequent cleaning operation of the floating load due to the supply of compressed air in an upward flow at smaller distances, damage to the upper and lower distribution devices is possible due to the chaotic movement of the grains of the floating load in the water layer.
  • washing water is supplied in the downward direction, which washes the grains of the floating load and ensures the removal of all impurities, which are heavier in density than water. Therefore, down-flow flushing with water lasts a short time within 2-20 minutes, which accordingly reduces the volume of flushing water.
  • the linear velocity of the wash water is 15-40 m / h (4-11 l / s * m 2 ). At a rinse water flow rate of 15 m / h, 15-20 minutes is required, and at a speed of 40 m / h, 2-7 minutes are sufficient. Wash water is drained from the pressure filter through a lower distribution device with known slotted devices that prevent the removal of grains of the floating load from the filter, but allow impurities with the wash water to pass through.
  • the present invention provides for the development of a new method for filtering the treated water through a floating loading.
  • This method is as follows.
  • the purified water after passing through the stages of introducing chemical reagents, namely an oxidizer, a coagulant and a flocculant, as well as after passing through a pressure flocculation reactor, is fed into a pressure filter with a floating load in two directions - from above and below, and, accordingly, the purified water is filtered through grains of a floating load downward and upstream.
  • Purified water is discharged through an additional middle distribution device with known slotted devices, located in the middle of the floating charge layer.
  • wash water After filling the pressure filter with water, wash water is supplied in the downward direction, which washes away loose dirt from the surface of the grains of the floating load and ensures their removal from the pressure filter. Since the contaminants have a heavier density than water, the removal of such contaminants requires smaller volumes of rinsing water and a shorter water rinsing time, which is 2-20 minutes.
  • the linear velocity of the wash water is 15-40 m / h (4-11 l / s * m 2 ).
  • wash water is drained from the pressure filter through the lower distributor with known slotted devices, preventing the removal of grains of the floating load from the filter, but allowing the passage of impurities with rinsing water.
  • the proposed method of cleaning the floating load using compressed air provides a high efficiency of cleaning the surfaces of the grains of the floating load from contamination, but, on the other hand, causes the destruction of the grains of the floating load.
  • the problem posed on the choice of materials for grains of a floating load, which ensures a long service life of a floating load in a pressure filter, is achieved by the fact that it is proposed to use polymer materials with a grain density of 0.3 to 0.98 g / cm 3 as grains of a floating load, then has a density less than the density of water.
  • the density of grains less than 0.3 g / cm 3 is impractical to use due to their high porosity, and, accordingly, the ability of their irreversible compressibility and weak strength, which does not guarantee their long service life. It is impractical to use a grain density of more than 0.98 g / cm 3 due to the danger of their settling to the bottom of the pressure filter and, accordingly, to a decrease in the efficiency of purifying the treated water.
  • bases consisting of high and low pressure polyethylene, polypropylene, various composite materials and their analogs, including their foam, to ensure the required density of grains of the floating loading.
  • the task of increasing the dirt holding capacity of the floating loading layer of the pressure filter that is, increasing the volume and amount of retained impurities from the treated water between periodic cleanings of the floating loading, is achieved by the following solutions.
  • the second solution for increasing the dirt holding capacity of the floating bed layer and at the same time ensuring a high degree of purification of the treated water is the use of a two-layer loading of floating materials in the pressure filter.
  • the present invention proposes to use granules with a low density in the range of 0.3-0.8 g / cm 3 and with a smaller granule size in the range of 1-5 mm as the upper layer of the floating charge. It is proposed to use granules with a heavier density in the range of 0.8-0.98 g / cm 3 and with a larger granule size of 3-20 mm as the bottom layer of the floating charge.
  • the use of a two-layer loading will allow to retain a greater amount of impurities in the lower coarse-grained layer of the floating loading during the upward filtration flow of the purified water, and the upper fine-grained layer will guarantee a high degree of purification of the purified water, that is, it will ensure the retention of all impurities from the purified water.
  • the two-layer load when cleaning it with compressed air, will be mixed and cleaned, and when the floating load is washed with a downward flow of water, its layer-by-layer will be ensured due to the different density of grains of the upper and lower layers of the floating load.
  • the height of the floating bed will depend on the degree of contamination of the treated water, the diameter of the pressure filter and the filtration rate of the treated water through the floating bed. Therefore, for a filter with a single-layer floating loading with a grain size of 3-10 mm, the layer height will be from 0.5 to 2.3 meters. For a pressure filter with a double-layer floating loading, the total layer height will be from 1.0 to 2.5 meters, of which the top layer is 0.3 to 1.5 meters high, and the bottom layer is from 0.5 to 1.5 meters. For a double-flow pressure filter with floating loading, a total height of 1.0 to 3.5 meters should be taken, and the middle switchgear is located in the middle of this height.
  • the water to be purified preliminarily enters the flocculation reactor of the second stage, and then into a pressure filter with a floating load.
  • the second stage pressure flocculation reactor is used in 3 versions.
  • the pressure head flocculation reactor is a vertical pressure vessel with upper and lower distributing devices to ensure a uniform flow of treated water.
  • a temperature of water being purified above 10 ° C it is proposed to direct the flow of purified water in a downward flow through the flocculation reactor, since at this temperature, coagulation is most efficient.
  • the flocculation reactor is a vertical pressure vessel containing upper, middle and lower distributors.
  • the purified water after chemical treatment, in particular with oxidants and coagulant, is fed into the middle distributor. Further, the flow of purified water is directed in a downward flow to the lower distribution device.
  • Light pollution such as petroleum products with a lower density the density of the water will separate from the middle distributor and rise to the top of the flocculating reactor. Removal of light contaminants is proposed to be carried out through the upper distribution device continuously, or periodically as they accumulate in the upper part of the flocculation reactor.
  • the difference between the pressure head flocculation reactor of the second stage is the shorter residence time of the treated water in this second stage apparatus, which is 1-10 minutes, depending on the degree of contamination of the treated water and on its temperature.
  • the time of its stay in the second stage flocculation reactor is 5-10 minutes, and at a temperature above 10 ° C, the time is 1-5 minutes.
  • the pressure filter with a floating load quickly becomes dirty and frequent cleaning of the floating load is required, which leads to a sharp increase in flushing wastewater. Therefore, in order to ensure the purification of the purified water containing high concentrations of heavy contaminants (suspended solids of different dispersion, clay, sand, coal dust, etc.), after the second stage pressure flocculation reactor, the purified water with coarse flakes of contaminants is first sent to the pressure hydrocyclone of known designs, and then into the pressure filter with floating loading.
  • This solution allows using a pressure hydrocyclone to remove through its lower conical device of known types heavy impurities from the treated water, including coagulating heavy impurities, which in turn leads to a sharp decrease in the amount of impurities entering the pressure filter with floating loading, which, as a result, lengthens the time between floating load cleanups.
  • Figure 1 shows a variant of purification of purified water using a pressure filter, including a double-flow one, with a floating load (Option 1).
  • Figure 2 is a pressure flocculation reactor (Option 1).
  • FIG. 3 pressurized flocculation reactor (Option 2).
  • FIG. 4 pressurized flocculation reactor (Option 3).
  • FIG. 5 pressure filter with floating loading.
  • Figure 6 shows a method for cleaning a floating charge of a pressure filter.
  • Figure 7 is a pressure double-flow filter with floating loading.
  • Fig. 8 shows a method for cleaning a floating charge of a pressure head two-flow filter.
  • FIG. 9 - a variant of purification of the purified water using a pressure filter, including a double-flow one, with a floating load (Option 2).
  • Figure 10 - a variant of purification of the purified water using a pressure filter, including a double-flow filter, with a floating load (Option 3)
  • Figure 1 shows a variant of purification of treated water using a filter with floating loading.
  • Option 1 shows a variant of purification of treated water using a filter with floating loading.
  • the water to be purified from pump 1 is supplied under pressure 2 - 16 bar through pipeline 2 to the pressure flocculation reactor 3.
  • a coagulant solution is introduced into pipeline 2 under pressure from the coagulant pump 4 from the corresponding tank 5.
  • the difference of this installation is an additional input of oxidizing solution into pipeline 2 , which is introduced by means of pump 6 from the corresponding tank 7.
  • Additional injection of the oxidizing agent solution before the introduction of the coagulant allows oxidation and destruction of complex organic impurities in the treated water and increase the efficiency of coagulation.
  • known mixing devices 8 are installed on the pipeline 2.
  • FIG. 2 Various options for a pressure head flocculation reactor are shown in FIG. 2, FIG. 3 and 4.
  • a pressure flocculation reactor is a vessel into which purified water is supplied after mixing with an oxidizing agent and a coagulant, in which, after a certain time, micro-flakes of pollutants are formed in the purified water.
  • FIG. 1 shows a traditional (known) pressure flocculation reactor 3 (Option 1), which consists of a cylindrical vertical body 15 and, respectively, upper 16 and lower 17 spherical bottoms. In the upper sphere 16 there is an upper distributor 18, which is connected to the pipeline 2 for supplying the water to be purified to the pressure flooding reactor.
  • Option 1 a traditional (known) pressure flocculation reactor 3 (Option 1), which consists of a cylindrical vertical body 15 and, respectively, upper 16 and lower 17 spherical bottoms.
  • an upper distributor 18 which is connected to the pipeline 2 for supplying the water to be purified to the pressure flooding reactor.
  • the upper 18 and lower 19 distributors ensure the uniformity of the downward flow of the treated water, and the internal volume of the reactor vessel ensures the duration of the stay of the treated water in the pressure head flocculation reactor in order to form coagulated micro-flakes of pollutants from the treated water.
  • FIG. 3 shows the device of a pressurized flocculation reactor (Option 2), in which there are the same devices as shown in FIG. 2 with the only difference.
  • the stream of purified water is fed to the lower distributor 19 of the pressure flocculating reactor 3 through the pipeline 2 and is discharged through the upper distributor 18 and is further directed through the pipeline 9 to the filter with a floating load.
  • This solution allows to increase the effect of coagulation due to the previously formed micro-flakes, which will be in suspension and will act as a catalyst for the coagulation process.
  • Figure 4 shows the device of a pressure flocculation reactor (Option 3), which is expedient to use for purification of treated water, in which contains light impurities with a density less than the density of water, in particular containing petroleum products and oils.
  • Option 3 a pressure flocculation reactor
  • This device differs from the device shown in Fig. 2 and Fig. 3, in that the water being purified is fed into the pressure flocculation reactor 3 through an additional middle distributor device 20 through the pipeline 2 after mixing with chemical reagents, namely an oxidizer and a coagulant.
  • chemical reagents namely an oxidizer and a coagulant.
  • the device 20 allows to separate from the treated water light impurities such as oil products and oils with a density less than the density of water, which will tend to go up from the distribution device 20 due to these densities.
  • the pipeline 9 is introduced through the mixing device 8 of the solution of the flocculant 11 using the pump 10 from the tank of the solution of the flocculant 11.
  • this invention additionally provides for the introduction of an aqueous solution of powdered activated carbon or other sorbent into pipeline 9 through a mixing device 8 using a pump 12 from a tank of a sorbent solution 13, which is provided before the flocculant solution is introduced.
  • FIG. 5 shows a pressure filter 14 with a floating load 29, which consists of a vertical cylindrical body 23 and, respectively, upper 24 and lower 25 spherical bottoms.
  • a lower distributor 26 which is connected to the pipeline 9 for supplying the water to be purified after the pressure flooding reactor 3 (Fig. 1).
  • an upper distributor 27 which is connected to the purified water discharge line 28.
  • a floating load 29 Inside the pressure filter 14 there is a floating load 29.
  • the purified water through the pipeline 9 through the open valve 30 is supplied to the lower distributor 26, which ensures the uniformity of the upward flow of the purified water over the cross section of the pressure filter 14.
  • the purified water which has been previously treated with various chemical reagents - an oxidizing agent, a coagulant, a flocculant and a powder sorbent solution (Fig. 1), filtered through a floating load 29, on the surface of the grains of which impurities in the form of previously formed micro-flakes will be retained in the pressure flocculation reactor 3 (Fig. 1).
  • the purified water is discharged through the upper distributor 27 and through the pipeline 28 with the valve 33 open.
  • the present invention proposes to monitor the performance of the pressure filter 14 using a flow meter 36 located on the outlet pipeline 28 after valve 33. This arrangement of the flow meter device 36 is dictated in order to extend the duration of its operation. On the inlet pipeline 9, the flow meter 36 cannot be installed, since the latter will fail due to its contamination with micro-flakes from the treated water.
  • Figure 6 shows a method for cleaning a floating load, which is carried out in four stages according to the present invention.
  • a partial emptying of the pressure filter 14 with a floating load 29 is carried out.
  • the floating load 29 is lowered down by draining water from the pressure filter 14.
  • Partial emptying of the filter 14 is completed when the lower layer of the floating load 29 is at a distance of 10 cm or more from the lower distributor 26, and the upper layer of the floating load will be at a distance of 10 cm or more from the upper distributor 27. After that valve 31 closes ...
  • viewing windows 37 are used, of which the lower window shows the lower layer of the floating load 29, and the upper window shows the upper layer of the floating load 29 during partial emptying.
  • the middle window shows the lower layer of the floating charge 29 during filtration of the water to be purified (Fig. 5) and during the washing of the floating charge 29 with rinsing water (Fig. Bd).
  • this invention proposes to install a level gauge 38, which will provide information on the completion of the partial emptying of the pressure filter 14 with a floating load 29.
  • compressed air is supplied with a pressure of 2-10 bar with the valve 32 open to the lower distributor 26, after which the compressed air in an upward flow destroys the "cementation" (clogging) of the floating load 29 and provides a chaotic movement of its grains in a layer of water, which leads to the effect of friction of the grains against each other, providing, in turn, intensive cleaning of adhered contaminants from the surface of the grains of the floating load 29.
  • Compressed air is vented through the open valve 35 to the atmosphere.
  • Compressed air is supplied for 3-30 minutes, after which valve 32 closes.
  • the pressure filter 14 with a floating load 29 is filled with water, for which the valve 30 for supplying purified water is opened.
  • the floating charge 29 rises and displaces air from the upper sphere 24, which is removed through the valve 35 into the atmosphere.
  • the floating load 29 fills the upper sphere 24 and part of the cylindrical body 23 of the pressure filter 14.
  • the valves 30 and 35 are closed.
  • wash water is supplied, which is supplied under pressure through an open valve 34, a pipeline 28 and an upper distributor 27.
  • wash water washes away loose impurities from the surface of the grains of the floating load 29 in a downward flow, which under its own weight and under the flow of wash water are removed from the pressure filter 14 through the lower distribution device 26, through the pipeline 9 with the valve 31 open. This operation lasts 2-20 minutes, after which the valves 34 and 31 are closed.
  • the present invention provides a new device - a pressure double-flow filter with a floating load, which is shown in Fig.7.
  • this filter 39 is similar to the pressure filter 14 with a floating load 29 (Fig. 5) and consists of a vertical cylindrical body 23 and, respectively, upper 24 and lower 25 spherical bottoms.
  • a lower distributor 26 which is connected to the lower pipeline 9 for supplying purified water after the pressure flooding reactor 3 (Fig. 1).
  • the treated water is discharged from the middle distributor 40, which is located in the middle in the thickness of the floating charge 29.
  • the middle distributor 40 is connected to the pipeline 28 and the valve 33 purified water outlets.
  • the line 28 also contains a flow meter 36 after valve 33.
  • the purified water which has been pretreated with various chemical reagents - an oxidizer, a coagulant, a flocculant and a powder sorbent solution (Fig. 1), is filtered in ascending and descending flows through a floating load 29, on the surface of the grains of which contaminants will be retained in the form of previously formed micro-flakes in pressure head flocculation reactor 3 ( Figure 1).
  • the treated water is discharged through the middle distributor 40 and through the pipeline 28 with the valve 33 open.
  • the present invention proposes to monitor the performance of the pressure filter 39 using a flow meter 36 located on the outlet pipeline 28 after the valve 33. This location of the flow meter 36 is dictated in order to extend the duration of its operation. On the inlet upper and lower pipelines 9, the flow meter 36 cannot be installed, since the latter will fail due to its contamination with micro flakes from the water being purified.
  • Fig. 8 shows a method for cleaning a floating charge of a pressure double-flow filter, which is carried out in four stages according to the present invention.
  • the pressure double-flow filter 39 with a floating load 29 is partially emptied by opening the valves 31 and 35, and the floating load 29 is lowered down by draining the water.
  • Partial emptying of the filter is completed when the bottom layer of floating load 29 is at a distance of 10 cm or more from the bottom distribution device 26, as well as when the upper layer of the floating load 29 is at a distance of 10 cm or more from the middle distribution device 40, that is, in the middle between the distribution devices 26 and 40. After that, the valve 31 is closed.
  • viewing windows 37 are used, of which the lower window shows the lower layer of the floating load 29, and the upper window shows the upper layer of the floating load.
  • the middle window shows the bottom layer of the floating load 29 during filtration of the water to be purified (Fig. 7) and during the washing of the floating load 29 with rinsing water (Fig. 8d).
  • the present invention proposes to install a level gauge 38, which will provide information on the completion of the partial emptying of the pressure two-flow filter 39 with a floating load 40.
  • compressed air is supplied with a pressure of 2-10 bar with the valve 32 open to the lower distributor 26, after which the compressed air in an upward flow destroys the "cementation" (clogging) of the floating load 29, and provides a chaotic movement of its grains in a layer of water, which leads to the effect of friction of the grains against each other, providing, in turn, intensive cleaning from the surface of the grains of the floating load 29 of adhered contaminants.
  • Compressed air is vented through the open valve 35 to the atmosphere.
  • Compressed air is supplied for 3-30 minutes, after which valve 32 closes.
  • the pressure double-flow filter 39 with a floating load 29 is filled with water, for which purpose the valve 30 is opened to supply the water to be purified through the lower pipeline 9 and the lower distributor 26.
  • the floating load 29 rises upward and displaces air from the upper part of the vertical cylindrical body 23 and from the upper sphere 24, which is removed through the valve 35 into the atmosphere.
  • the floating load 29 fills the upper sphere 24 and the upper part of the cylindrical body 23 and then the valves 30 and 35 are closed.
  • the floating load 29 is cleaned with wash water, which is supplied under pressure through the open valve 34, and further through the upper distributor 27. Then the wash water in a downward flow washes away from the surface of the grains of the floating load 29 loose impurities, which, under their own gravity and under the flow of wash water, are discharged through the lower distributor 26, through the pipeline 9 and through the open valve 31. This operation lasts 2-20 minutes, after which valves 34 and 31 are closed.
  • the pressure double-flow filter 39 with floating load 29 is switched on or remains in the standby mode.
  • FIG. 9 shows a variant of purification of purified water using a pressure filter, including a double-flow filter with floating loading. Option 2.
  • This option differs from option 1 (Fig. 1) in that after the pressure flocculation reactor 3, in front of the pressure filter 14, or in front of the double-flow 39 with a floating charge, a flocculation reactor of the second stage 41 is installed.
  • This solution allows to ensure high efficiency in the formation of micro-flakes of pollution from the treated water, and also allows to reduce the consumption of chemical reagents for the treatment of treated water, which will lead to a decrease in operating costs.
  • the second-stage pressure flocculation reactor can also be presented in terms of its design in three versions, which are shown in Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4.
  • the difference between the second stage pressure flocculation reactor is the shorter residence time of the treated water in this second stage apparatus, which is 1-10 minutes, depending on the degree of contamination of the treated water and on its temperature.
  • the water to be purified enters a pressure filter with a floating charge 14, or into a double-flow filter 39.
  • Variants of a pressure filter, including a double-flow floating charge and methods for cleaning a floating charge are presented earlier in FIG. 5, 6, 7, 8.
  • Figure 10 shows a variant of purification of water to be purified using a pressure filter, including a double-flow filter with a floating load.
  • Option 3 shows a variant of purification of water to be purified using a pressure filter, including a double-flow filter with a floating load.
  • This option differs from option 2 shown in Fig. 9 in that after the pressure flooding reactor of the second stage 41, before the pressure filter 14, or before the two-flow 39 with a floating charge, a pressure hydrocyclone 42 of known designs is installed.
  • This solution allows with using a pressure hydrocyclone 42 to remove through its lower conical device the heaviest impurities from the treated water, including coagulating heavy impurities, which in turn will lead to a decrease in the amount of impurities entering the pressure filter 14, or into the double-flow filter 39 with floating loading, which, as a result, lengthens the time between floating load cleanups.
  • the number of pressure flocculation reactors, pressure hydrocyclones and pressure filters with floating loading for various variants of water purification plants shown in Fig. L, Fig. 9 and FIG. 10 is selected depending on the capacity of the installation, on the size and volume of equipment, on the amount of equipment in operation, on flushing or in reserve.
  • NASH pressure head vertical flocculation reactor
  • NFPZ floating load
  • the floating load is contaminated, therefore, it was periodically cleaned once a day due to the preliminary supply of compressed air with an upward flow, and then with a downward flow of wash water for 15 minutes at a rate of 150 m 3 / h.
  • the flow direction in the RNH was changed from descending to ascending, which made it possible to improve the coagulation process at a low temperature of the source water (3-5 ° C) due to the previously formed microflakes, which are suspended in the NRH and are a catalyst for their enlargement.
  • an oxidizing agent sodium hypochlorite
  • an additional middle distribution device was provided in the NRH, which is located in the middle of the NRH. Also, after the introduction of the coagulant, the introduction of a surfactant-based demulsifier was provided before the NRH.
  • the waste water after processing it with a coagulant and a demulsifier, is sent to the middle distributor of the NRH, at the outlet of which oil products float to the upper part of the NRH with their subsequent removal from the NRH through the upper distributor (Fig. 4), and the main stream with a low content of oil products (8-15 mg / dm 3 ) in a downward flow from the HPC through the lower distributor.
  • a flocculant is introduced into the treated waste water and sent for treatment to the NFPZ.
  • the only problem is a short water purification cycle (filter cycle) at each refinery between the purification of a floating load (less than two hours), and the amount of waste rinse water was up to 30% of the unit capacity.
  • water is supplied to two newly installed pressure hydrocyclones, each with a diameter of 0.8 meters, in which heavy coagulated impurities (suspended solids) are removed through the lower conical device.
  • Partially clarified water after hydrocyclones with a residual content of suspended solids of 10-30 mg / dm 3 is sent to the existing refinery (8 units) in an upward flow, after which the purified water fully meets the requirement for the discharge of purified water into surface water bodies.
  • the time of water purification (filter cycle) for each refinery between the purifications of the floating load increased from 1.5-2 hours to 23-28 hours, and the amount of waste flushing water decreased from 30% to 2-3% of the unit capacity, ensuring high efficiency work of a mine wastewater treatment plant.
  • a flocculant is injected into the treated water, and then it is sent to a pressure filter with a floating load (NFP) with a diameter of 0.2 meters and a height of 2.5 meters;
  • NFP floating load
  • the water flow rate through the laboratory unit was maintained in the range of 300–400 l / h.
  • a two-layer floating load was used, the upper layer of which consisted of polymer granules with a size of 2-3 mm and a density of 0.7 g / cm 3 , and the lower layer consisted of polymer granules with a size of 5-7 mm and a density of 0.9 g / cm 3 .
  • the total height of the two-layer loading was also 1.8 meters, of which 0.9 meters was the top layer and 0.9 meters was the bottom layer.
  • polymer granules with a size of 3-5 mm and a density of 0.9 g / cm 3 were used , and the height of the floating load was 1.8 meters.
  • Table 6 shows the results of two series of laboratory tests - the quality of the source and purified water, filter cycles between purifications of the floating loading of the NPPF, as well as the nominal and maximum productivity of the NPPZ.
  • the amount of wash water during the cleaning of the floating load is the same, but in terms of the amount of purified water it has decreased by 2 times.

Abstract

Изобретение может быть использовано в водоочистке. Способ очистки природных и сточных вод включает введение в очищаемую воду окислителя, смешение ее с коагулянтом, хлопьеобразование в напорной контактной емкости, смешение обрабатываемой воды с флокулянтом, фильтрацию через плавающую зернистую загрузку в напорном осветлительном фильтре с последующей его промывкой и обеззараживание очищенной воды гипохлоритом натрия. Очищаемую воду направляют нисходящим или восходящим потоком через напорную контактную емкость или предварительно в поток очищаемой воды вводят деэмульгатор и направляют воду в среднее распределительное устройство напорной контактной емкости. Воду направляют в напорный осветлительный фильтр в восходящем потоке или в двух направлениях: сверху и снизу. При промывке плавающей загрузки частично опорожняют напорный фильтр, подают через нижнее распределительное устройство сжатый воздух, заполняют водой напорный фильтр и производят подачу промывной воды в нисходящем направлении. Изобретение позволяет обеспечить расширение области применения напорного фильтра с плавающей загрузкой и высокую степень очистки малозагрязненных природных вод, так и сильнозагрязненных сточных вод.

Description

СПОСОБ ОЧИСТКИ ПРИРОДНЫХ и сточных вод
Область техники
Изобретение относится к способам очистки природных и сточных вод физико- химическими методами и может быть использовано в энергетике, химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности, в частности используется для очистки производственных, бытовых, атмосферных, шахтных, пластовых, карьерных вод и воды хвостохранилищ.
Уровень техники
Известны напорные и безнапорные фильтры с пенополистирольной плавающей загрузкой. Напорный фильтр содержит цилиндрический корпус с верхним и нижним распределительными устройствами, средний дренаж и трубопроводы с запорной арматурой для подачи и вывода потоков. Фильтрование обрабатываемой воды и промывку загрузки исходной водой осуществляют в нисходящих потоках. Загрузка при промывке расширяется на 20-30 %. (см. Пособие по проектированию сооружений для очистки и подготовки воды к СНиП 2.04.02-84, 1989г., с 65-69).
Недостатками указанных фильтров является низкая степень очистки очищаемой воды, так как они предназначены для безреагентного осветления поверхностных вод, поэтому данное оборудование в основном используется в качестве предварительной стадии очистки воды. При этом расход промывной воды составляет значительную часть в сравнении с объёмом очищенной воды.
Известен способ регенерации плавающей загрузки фильтра и устройство для его осуществления (см. патент на изобретение RU 2112579 от 18.02.1997), которое включает корпус фильтра, в котором имеется плавающая загрузка, трубопроводы для подачи исходной воды и отвода очищенной воды, задвижки и дренажно- распределительные устройства. Фильтрация исходной воды производится в восходящем потоке через плавающую загрузку, а периодическая очистка плавающей загрузки производится нисходящим потоком промывной водой. Для повышения эффективности очистки плавающей загрузки от загрязнений, предусматривается эффект вакуумирования.
Недостатком данного изобретения является также низкая степень безреагентной очистки очищаемой воды, а эффект вакуумирования во время очистки плавающей загрузки создаёт не столь значительный эффект при определённых сложных операциях. Известен однокамерный фильтр (см. патент US 4885083 от 05.12.1989), включающий корпус фильтра, в котором имеются верхнее и нижнее дренажно- распределительные устройства, внутри которых находится плавающая загрузка с плотностью зерен 0,7 - 0,9 г/см3. Очистка очищаемой жидкости производится в восходящем потоке через плавающую загрузку без использования реагентной обработки. Для очистки плавающей загрузки подается импульсно сжатый воздух и промывная вода в нисходящем потоке.
Недостатком данного устройства является также низкая степень безреагентной очистки очищаемой жидкости.
Известен фильтр с плавающей загрузкой (см. патент US 7270745 от 18.09.2007), состоящее из одного или двух напорных фильтров с плавающей загрузкой, шарообразные зёрна которой имеют размер гранул от 0,5 до 1 мм и низкую плотность от 0,05 до 0,3 г/см3 и изготавливаются из полимерных материалов или из вспененного стекла или керамики. Очистку очищаемой жидкости производят в восходящем потоке через плавающую загрузку без использования химических реагентов. Периодическую очистку плавающей загрузки производят за счёт предварительного дренирования напорного фильтра, а затем промывают водой через специальные сопла до полного заполнения фильтра водой.
Недостатками данного устройства также является низкая степень безреагентной очистки очищаемой жидкости, недолговечность зерен плавающей загрузки, которые выполнены из вспененного стекла или керамики.
Известен двухслойный напорный фильтр для глубокой очистки воды (см. патент на полезную модель RU 105185 от 01.06.2009), содержащий в одном корпусе, по крайней мере, одну группу камер для различных по свойствам фильтровальных материалов, камеру расширения загрузки для обратной промывки, дренажные колпачковые системы для подвода исходной воды, систему отвода фильтрата и промывной воды, при этом группа камер для различных по свойствам фильтровальных материалов состоит из верхней камеры, которая содержит слой фильтрующего материала, представляющего собой плавающую загрузку из пенополистирола, и нижней камеры, содержащей фильтрующий слой - сорбционный материал тяжелее воды, при этом камера расширения загрузки для обратной промывки расположена между верхней и нижней камерами группы для различных по свойствам фильтровальных материалов.
Недостатком фильтра является низкая производительность фильтра, так как фильтрация через плавающую загрузку производится нисходящим потоком, что влечет расширение загрузки и проскок загрязнений в нижнюю камеру и фильтрацию через сорбционную гранулированную загрузку, которая будет необратимо загрязняться, что повлечет ее замену.
Наиболее близким техническим решением, прототипом, является установка очистки воды (см. статью «Опыт внедрения динамических осветлителей при очистке природных и сточных вод» / Водоснабжение и санитарная техника, Л 12, 2013, стр. 46-53), включающая следующие стадии обработки: смешение очищаемой воды с коагулянтом, хлопьеобразование в напорной ёмкости в течение 5-10 минут при нисходящем потоке, смешение обрабатываемой воды с флокулянтом, фильтрация в восходящем потоке через плавающую загрузку с размером гранул 3-5 мм и плотностью 0,8 - 0,9 г/см3 в напорном осветлителе, окончательная очистка при фильтровании через двухслойную зернистую загрузку и обеззараживание очищенной воды гипохлоритом натрия.
Данная установка позволяет получить высокое качество очищенной воды за счет предварительной реагентной обработки очищаемой воды. В то же время опыт внедрения данной технологии свидетельствует о ряде недостатков:
1. Плавающая загрузка, гранулы которой имеют размер 3-5 мм, в процессе очистки очищаемой воды быстро загрязняется, что влечет за собой частую ее очистку от загрязнений. Очистка плавающей загрузки производится сжатым воздухом, а затем водой в противоположном направлении, что не обеспечивает высокую степень очистки плавающей загрузки. При этом данная очистка приводит к повреждению верхнего распределительного устройства напорного осветлителя.
2. При очистке очищаемой воды при температуре менее 10 °С хлопьеобразование в течении 5-10 минут в напорной емкости при нисходящем потоке происходит не эффективно из-за недостаточности времени на хлопьеобразование, что влечет ухудшение степени очистки очищаемой воды.
3. Данная установка также не эффективна для очистки очищаемой воды, в которой присутствуют легкие загрязнения с плотностью меньше плотности воды, в частности содержащие нефтепродукты и масла.
4. Одним из недостатков также является ограниченная производительность установки.
Раскрытие изобретения
Техническим результатом, на решение которого направлено предлагаемое изобретение, является расширение области применения напорного фильтра с плавающей загрузкой, обеспечивая высокую степень очистки как малозагрязнённых природных вод, так и сильнозагрязнённых сточных вод. Задачами заявляемого изобретения является:
- повышение эффективности по степени очистки воды,
- повышение интенсификации процесса,
- разработка эффективного способа очистки плавающей загрузки от задержанных загрязнений,
- выбор материалов плавающей фильтрующей загрузки и технических характеристик её зерен, обеспечивая длительный срок эксплуатации плавающей загрузки,
- увеличение грязеёмкости слоя плавающей загрузки напорного фильтра, то есть увеличение объема и количества задержанных загрязнений из очищаемой воды между периодическими очистками плавающей загрузки,
- подбор оптимальной высоты слоя плавающей загрузки,
- снижение расходов химических реагентов на обработку очищаемой воды.
Поставленные задачи достигаются тем, что в очищаемую воду последовательно вводят окислитель для разрушения органических загрязнений и коагулянт. Далее очищаемая вода под давлением поступает в промежуточный напорный реактор для хлопьеобразования, объем которого должен обеспечить пребывание в нем очищаемой воды в течение 2-30 минут для образования микрохлопьев загрязняющих веществ. Время пребывания очищаемой воды в реакторе хлопьеобразования зависит от температуры и загрязненности очищаемой воды. При температуре очищаемой воды менее 10°С время её пребывания в реакторе хлопьеобразования составляет 10-30 минут, при температуре свыше 10°С время составляет 2-10 минут. Данным изобретением предлагается совершенно новый подход к оборудованию напорного реактора хлопьеобразования. Предлагается три варианта исполнения данного оборудования.
В первом и втором случае напорный реактор хлопьеобразования представляет собой напорный вертикальный сосуд с верхним и нижним распределительными устройствами, для обеспечения равномерного потока очищаемой воды. При температуре очищаемой воды более 10°С поток очищаемой воды предлагается направлять в нисходящем потоке через реактор хлопьеобразования, поскольку при данной температуре коагуляция проходит наиболее эффективно.
Во втором случае при температуре очищаемой воды ниже 10°С, а также для очистки маломутных и высокоцветных вод, предлагается направлять восходящим потоком очищаемой воды. Данное решение позволит повысить эффект коагуляции, поскольку при низких температурах процесс коагуляции замедляется. При восходящем потоке будет обеспечен эффект повышения коагуляционной способности за счет ранее сформировавшихся микрохлопьев, которые будут находиться во взвешенном состоянии, что позволит снизить расход коагулянта по сравнению с первым вариантом.
В третьем случае предлагается подавать очищаемую воду в середину вертикального реактора хлопьеобразования. Данное решение будет оптимальным для очистки очищаемой воды, в которой присутствуют легкие загрязнения, с плотностью меньше плотности воды, в частности содержащие нефтепродукты и масла. Для данного случая реактор хлопьеобразования представляет собой вертикальный напорный сосуд, в котором имеются верхнее, среднее и нижнее распределительные устройства. Очищаемая вода после химической обработки, в частности окислителями и коагулянтом подается в среднее распределительное устройство. Далее поток очищаемой воды направляется нисходящим потоком к нижнему распределительному устройству. Легкие загрязнения типа нефтепродуктов с плотностью меньше плотности воды будут отделяться из среднего распределительного устройства, и подниматься в верхнюю часть реактора хлопьеобразования. Удаление легких загрязнений предлагается осуществлять через верхнее распределительное устройство непрерывно, либо периодически по мере накопления их в верхней части реактора хлопьеобразования.
Для повышения эффективности разделения легких загрязнений из очищаемой воды предлагается предварительно перед реактором хлопьеобразования в очищаемую воду добавлять деэмульгатор.
Далее в очищаемую воду после реактора хлопьеобразования, с целью слипания (агрегации) микрохлопьев, вводят флокулянт. В случае повышенной загрязненности очищаемой воды нефтепродуктами или другими органическими веществами, данным изобретением дополнительно предусматривают перед вводом в очищаемую воду флокулянта ввод водного раствора порошкового сорбента, а именно - порошкового активированного угля или другого сорбента. После ввода последних реагентов очищаемая вода поступает в напорный фильтр с плавающей загрузкой и в восходящем потоке фильтруется через плавающую загрузку, на зернах которой происходит прилипание микрохлопьев загрязняющих веществ за счет эффекта агрегации с помощью флокулянта.
При использовании водного раствора порошкового активированного угля или другого сорбента микрочастицы последнего также прилипают к поверхности зерен плавающей загрузки, что приводит к образованию пленки на поверхностях зерен плавающей загрузки, обеспечивая сорбционную способность по удалению органических соединений и нефтепродуктов из очищаемой воды. Так как, плавающая загрузка находится в напорном фильтре, в котором предусмотрены верхнее и нижнее распределительные устройства с известными щелевыми устройствами, предотвращающими вынос зерен плавающей загрузки из фильтра, а очистка очищаемой воды производится в восходящем потоке, то слой фильтрующей загрузки будет находиться в зажатом состоянии, что в свою очередь обеспечит высокую степень очистки очищаемой воды за счет многочисленного порового контакта между зерен загрузки и микрохлопьев загрязняющих веществ и их слипание за счет флокулянта на поверхности зерен плавающей загрузки.
Верхнее и нижнее распределительные устройства используются типа тарелка- плита, либо коллекторно-лучевого типа с щелевыми устройствами известных конструкций.
В процессе очистки очищаемой воды слой плавающей загрузки накапливает в своей толще загрязнения, которые в результате «цементируют» плавающую загрузку (эффект кольматации), и, как следствие, создает определенное сопротивление при фильтрации очищаемой воды и в результате фильтрация снижается. Поэтому требуется периодическая очистка плавающей загрузки в напорном фильтре, которая традиционно осуществляется нисходящим потоком воды. В реальности такая очистка не обеспечивает эффективную очистку плавающей загрузки. Также невозможно очистить плавающую загрузку восходящим потоком сжатого воздуха, так как фильтрующая загрузка находится в зажатом состоянии.
Задача по разработке эффективного способа очистки плавающей загрузки от задержанных загрязнений достигается тем, что предварительно осуществляется частичное опорожнение напорного фильтра таким образом, чтобы слой плавающей загрузки опустился и расположился посередине напорного фильтра и обеспечивал расстояние между нижней границей слоя плавающей загрузки до нижнего распределительного устройства более 10 см, а также расстояние между верхней границы слоя плавающей загрузки и верхним распределительным устройством также более 10 см. Данное требование продиктовано тем фактором, что при последующей операции очистки плавающей загрузки за счет подачи сжатого воздуха в восходящем потоке при меньших расстояниях возможно повреждение верхнего и нижнего распределительных устройств за счет хаотичного движения зерен плавающей загрузки в слое воды. И только после выполнения частичного опорожнения напорного фильтра, когда фильтрующая загрузка уже не находится в зажатом состоянии, через нижнее распределительное устройство подают сжатый воздух давлением 2-10 бар в течении 3-30 минут, который своим восходящим потоком разрушает «цементированность» (кольматацию) плавающей загрузки, и при этом зерна плавающей загрузки хаотично движутся в слое воды и трутся друг об друга, обеспечивая в свою очередь интенсивную очистку поверхностей зерен плавающей загрузки от налипших загрязнений. При давление сжатого воздуха 2 бар требуется время 20-30 минут, а при давлении 10 бар достаточно и 3-10 минут.
Далее следует этап заполнения водой напорного фильтра, который выполняется либо восходящим, либо нисходящим потоком воды, во время которого слой плавающей загрузки поднимается вверх и заполняет верхнюю часть напорного фильтра.
После заполнения напорного фильтра водой, производится подача промывной воды в нисходящем направлении, который омывает зерна плавающей загрузки и обеспечивает удаление всех загрязнений, которые по плотности тяжелее, чем плотность воды. Поэтому промывка водой нисходящим потоком длится короткое время в течение 2-20 мин, что соответственно, сокращает объемы промывных вод. Линейная скорость промывной воды составляет 15-40 м/ч (4-11 л/с*м2). При скорости подачи промывной воды 15 м/ч требуется время 15-20 минут, а при скорости 40 м/ч достаточно 2-7 минут. Отвод промывной воды производится из напорного фильтра через нижнее распределительное устройство с известными щелевыми устройствами, предотвращающими вынос зерен плавающей загрузки из фильтра, но позволяющие пропускать загрязнения с промывной водой.
С целью повышения интенсификации процесса очистки воды, а именно увеличение производительности фильтра с плавающей загрузкой данным изобретением предусматривается разработка нового способа для фильтрации очищаемой воды через плавающую загрузку. Данный способ представляет собой следующее. Очищаемая вода после прохождения стадий ввода химических реагентов, а именно окислителя, коагулянта и флокулянта, а также после прохождения напорного реактора хлопьеобразования подается в напорный фильтр с плавающей загрузкой в двух направлениях - сверху и снизу, и соответственно, очищаемая вода фильтруется через зерна плавающей загрузки нисходящим и восходящим потоком. Отвод очищенной воды производится через дополнительное среднее распределительное устройство с известными щелевыми устройствами, расположенное в середине слоя плавающей загрузки. Данное решение позволяет увеличить производительность фильтра с плавающей загрузкой в два раза. В тоже время после завершения цикла очистки воды, когда слой плавающей загрузки будет полностью загрязнен (эффект кольматации) и снизится фильтрация очищаемой воды, необходимо произвести очистку слоя плавающей загрузки. Данная операция достигается следующим образом. Первоначально осуществляется частичное опорожнение напорного фильтра с плавающей загрузкой за счет слива воды через нижнее распределительное устройство таким образом, чтобы слой плавающей загрузки опустился и расположился посередине между нижним распределительным устройством и дополнительным средним распределительным устройством. При этом расстояние между нижним слоем плавающей загрузки и нижним распределительным устройством должно быть более 10 см, а расстояние между верхним слоем плавающей загрузки и дополнительным средним распределительным устройством, также более 10 см. Данное требование продиктовано тем фактом, что при последующей операции очистки плавающей загрузки за счет подачи сжатого воздуха в восходящем потоке при меньших расстояниях возможно повреждение нижнего и среднего распределительных устройств за счет хаотичного движения зерен плавающей загрузки в слое воды.
Затем, частичное опорожнение останавливается и в нижнее распределительное устройство напорного фильтра с плавающей загрузкой подается сжатый воздух давлением от 2 до 10 бар в течении 3-30 минут, который своим восходящим потоком разрушает «цементированность» (кольматацию) плавающей загрузки и обеспечивает хаотичное движение зерен плавающей загрузки в слое воды, что приводит к эффекту трения зерен друг об друга, обеспечивая в свою очередь интенсивную очистку с поверхности зерен плавающей загрузки налипших загрязнений.
Далее следует этап заполнения напорного фильтра водой, которое выполняется либо восходящим, либо нисходящим потоком воды, во время которого слой плавающей загрузки поднимается вверх и заполняет верхнюю часть напорного фильтра.
После заполнения напорного фильтра водой производится подача промывной воды в нисходящем направлении, которая смывает с поверхности зерен плавающей загрузки отлипшие загрязнения и обеспечивает их вывод из напорного фильтра. Поскольку загрязнения имеют плотность более тяжелую, чем плотность воды, то на вывод таких загрязнений требуется меньшие объемы промывной воды и меньшее время промывки водой, которое составляет 2-20 минут. Линейная скорость промывной воды составляет 15-40 м/ч (4-11 л/с*м2). Таким образом, обеспечивается низкий объем промывных вод по сравнению с объемом очищенной воды. Отвод промывной воды производится из напорного фильтра через нижнее распределительное устройство с известными щелевыми устройствами, предотвращающими вынос зерен плавающей загрузки из фильтра, но позволяющие пропускать загрязнения с промывной водой.
Предложенный метод очистки плавающей загрузки с помощью сжатого воздуха, с одной стороны, обеспечивает высокую эффективность очистки поверхностей зёрен плавающей загрузки от загрязнений, но, с другой стороны, является причиной разрушения зёрен плавающей загрузки.
Поставленная задача о выборе материалов для зёрен плавающей загрузки, обеспечивающих длительный срок эксплуатации плавающей загрузки в напорном фильтре, достигается тем, что в качестве зёрен плавающей загрузки предлагается использовать полимерные материалы с плотностью зёрен от 0,3 до 0,98 г/см3, то есть плотностью меньше, чем плотность воды. Плотность зёрен меньше 0,3 г/см3 использовать нецелесообразно по причине их высокой пористости, и соответственно, способности их необратимой сжимаемости и слабой прочности, что не гарантирует их длительный срок службы. Плотность зерен более 0,98 г/см3 использовать нецелесообразно по причине опасности оседания их на дно напорного фильтра и соответственно к снижению эффективности очистки очищаемой воды.
Опыт использования материалов в качестве плавающей загрузки на основе вспененного пенополистирола или других аналогов с плотностью зерен менее 0,3 г/см3 свидетельствует о том, что данные материалы эффективны для очистки воды только без предварительной химической обработки очищаемой воды с помощью коагулянтов и флокулянтов. В случае использования реагентной обработки (коагулянт, флокулянт) данные материалы при фильтрации очищаемой воды восходящим потоком в напорном фильтре необратимо сжимаются и разрушаются за счет налипания на поверхностях зёрен загрязняющих веществ, что резко снижает их срок эксплуатации.
В качестве основных материалов для плавающей загрузки предлагается использовать основы, состоящие из полиэтилена высокого и низкого давления, из полипропилена, различные композиционные материалы и их аналоги, включая их вспененность, для обеспечения требуемой плотности зёрен плавающей загрузки.
Использование зерен плавающей загрузки с порами на их поверхностях, либо со значительными вкраплениями, влечет за собой заполнение этих пор загрязнениями при фильтрации очищаемой воды и утяжеление загрузки, что, как следствие, ведёт к эффекту перехода плавающей загрузки к тяжелой загрузке, то есть оседанию зёрен на дно напорного фильтра и к снижению эффективности очистки очищаемой воды. В связи с этим задача по подбору формы зёрен плавающей загрузки является весьма актуальной. Поэтому данным изобретением предлагается применять в качестве плавающей загрузки зерна с гладкой поверхностью, либо с незначительными вкраплениями с общим объемом последних не более 10% от объема зерен. Форма зёрен может быть различной - сферическая, полусферическая, цилиндрическая и другие.
Задача по увеличению грязеёмкости слоя плавающей загрузки напорного фильтра, то есть увеличению объема и количества задержанных загрязнений из очищаемой воды между периодическими очистками плавающей загрузки, достигается следующими решениями.
В случае использования однослойной загрузки, то есть, когда используются гранулы одной плотности, предлагается применять гранулы размером в диапазоне 3- 10 мм. При таком размере гранул, за счет большего размера пор между зернами плавающей загрузки, задерживается большее количество загрязняющих веществ из очищаемой воды, чем при использовании гранул размером 3-5 мм.
Вторым решением для увеличения грязеёмкости слоя плавающей загрузки и одновременно обеспечения высокой степени очистки очищаемой воды является применение двухслойной загрузки плавающих материалов в напорном фильтре.
Данным изобретением предлагается в качестве верхнего слоя плавающей загрузки использовать гранулы с низкой плотностью в диапазоне 0,3-0, 8 г/см3 и с меньшим размером гранул в диапазоне 1-5 мм. В качестве нижнего слоя плавающей загрузки предлагается использовать гранулы с более тяжелой плотностью в диапазоне 0,8-0,98 г/см3 и с большим размером гранул 3-20 мм.
Использование двухслойной загрузки позволит при восходящем потоке фильтрования очищаемой воды задерживать в нижнем крупнозернистом слое плавающей загрузки большее количество загрязнений, а верхний мелкозернистый слой будет гарантировать высокую степень очистки очищаемой воды, то есть обеспечит задержание всех загрязнений из очищаемой воды.
Во время очистки плавающий загрузки заявленным способом двухслойная загрузка при очистке её сжатым воздухом будет перемешана и очищена, а при промывке плавающей загрузки нисходящим потоком воды будет обеспечена её послойность за счет разной плотности зёрен верхнего и нижнего слоя плавающей загрузки.
Высота слоя плавающей загрузки будет зависеть от степени загрязненности очищаемой воды, диаметра напорного фильтра и скорости фильтрации очищаемой воды через плавающую загрузку. Поэтому для фильтра с однослойной плавающей загрузкой с размерами зерен 3-10 мм высота слоя составит от 0,5 до 2,3 метра. Для напорного фильтра с двухслойной плавающей загрузкой общая высота слоя составит от 1,0 до 2,5 метра, из которых верхний слой высотой от 0,3 до 1,5 метра, а нижний слой от 0,5 до 1,5 метра. Для двухпоточного напорного фильтра с плавающей загрузкой следует принимать общую высоту от 1,0 до 3,5 метра, а среднее распределительное устройство располагается по середине данной высоты.
С целью снижения расходов химических реагентов на обработку очищаемой воды после напорного реактора хлопьеобразования и после последовательного ввода в очищаемую воду водного раствора порошкового сорбента и флокулянта очищаемая вода предварительно поступает в реактор хлопьеобразования второй ступени, а затем в напорный фильтр с плавающей загрузкой.
Напорный реактор хлопьеобразования второй ступени используется в 3 вариантах.
В первом и втором случае напорный реактор хлопьеобразования представляет собой напорный вертикальный сосуд с верхним и нижним распределительными устройствами, для обеспечения равномерного потока очищаемой воды. При температуре очищаемой воды более 10°С поток очищаемой воды предлагается направлять в нисходящем потоке через реактор хлопьеобразования, поскольку при данной температуре коагуляция проходит наиболее эффективно.
Во втором случае, при температуре очищаемой воды ниже 10°С, а также для очистки маломутных и высокоцветных вод, предлагается направлять восходящим потоком очищаемой воды. Данное решение позволит повысить эффект коагуляции, поскольку при низких температурах процесс коагуляции замедляется. При восходящем потоке будет обеспечен эффект повышения коагуляционной способности за счет ранее сформировавшихся микрохлопьев, которые будут находиться во взвешенном состоянии, что позволит снизить расход коагулянта по сравнению с первым вариантом.
В третьем случае предлагается подавать очищаемую воду в середину вертикального реактора хлопьеобразования. Данное решение будет оптимальным для очистки очищаемой воды, в которой присутствуют легкие загрязнения, с плотностью меньше плотности воды, в частности содержащие нефтепродукты и масла. Для данного случая реактор хлопьеобразования представляет собой вертикальный напорный сосуд, в котором имеются верхнее, среднее и нижнее распределительные устройства.
Очищаемая вода после химической обработки, в частности окислителями и коагулянтом подается в среднее распределительное устройство. Далее поток очищаемой воды направляется нисходящим потоком к нижнему распределительному устройству. Легкие загрязнения типа нефтепродуктов с плотностью меньше плотности воды будут отделяться из среднего распределительного устройства, и подниматься в верхнюю часть реактора хлопьеобразования. Удаление легких загрязнений предлагается осуществлять через верхнее распределительное устройство непрерывно, либо периодически по мере накопления их в верхней части реактора хлопьеобразования. Для повышения эффективности разделения легких загрязнений из очищаемой воды предлагается предварительно перед реактором хлопьеобразования в очищаемую воду добавлять деэмульгатор.
Отличием напорного реактора хлопьеобразования второй ступени является меньшее время нахождения очищаемой воды в данном аппарате второй ступени, которая составляет 1-10 мин в зависимости от степени загрязненности очищаемой воды и от её температуры. При температуре очищаемой воды менее 10°С время её пребывания в реакторе хлопьеобразования второй ступени составляет 5-10 минут, а при температуре свыше 10°С время составляет 1-5 минут.
Применение напорного реактора хлопьеобразования второй ступени позволяет обеспечить высокую эффективность по образованию укрупнённых хлопьев загрязнений из очищаемой воды за счет предварительного ввода флокулянта и дополнительного времени 1-10 минут пребывания очищаемой воды в данном аппарате, что в свою очередь позволяет снизить расход химических реагентов (коагулянт, флокулянт).
Кроме того, стоит отметить, что при высоких концентрациях тяжелых загрязнений в очищаемой воде напорный фильтр с плавающей загрузкой быстро загрязняется и требуются частые очистки плавающей загрузки, что приводит к резкому увеличению промывных сточных вод. Поэтому с целью обеспечения очистки очищаемой воды, содержащей высокие концентрации тяжёлых загрязнений (взвешенные вещества разной дисперсности, глина, песок, угольная пыль и др.), после напорного реактора хлопьеобразования второй ступени очищаемая вода с укрупненными хлопьями загрязнений сначала направляется в напорный гидроциклон известных конструкций, а затем в напорный фильтр с плавающей загрузкой. Данное решение позволяет с помощью напорного гидроциклона удалять через его нижнее коническое устройство известных типов тяжелые загрязнения из очищаемой воды, включая скоагулирующие тяжелые примеси, что в свою очередь приводит к резкому снижению количества загрязнений, поступающих в напорный фильтр с плавающей загрузкой, что как следствие удлиняет время между очистками плавающей загрузки.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показан вариант очистки очищаемой воды с использованием напорного фильтра, включая двухпоточный, с плавающей загрузкой (Вариант 1). На фиг.2 - напорный реактор хлопьеобразования (Вариант 1).
На фиг. 3 - напорный реактор хлопьеобразования (Вариант 2).
На фиг. 4 - напорный реактор хлопьеобразования (Вариант 3).
На фиг. 5 - напорный фильтр с плавающей загрузкой.
На фиг.6 - способ очистки плавающей загрузки напорного фильтра.
На фиг.7 - напорный двухпоточный фильтр с плавающей загрузкой.
На фиг.8 - способ очистки плавающей загрузки напорного двухпоточного фильтра.
На фиг. 9 - вариант очистки очищаемой воды с использованием напорного фильтра, включая двухпоточный, с плавающей загрузкой (Вариант 2).
На фиг.10 - вариант очистки очищаемой воды с использованием напорного фильтра, включая двухпоточный, с плавающей загрузкой (Вариант 3)
Осуществление изобретения
На Фиг.1 представлен вариант очистки очищаемой воды с использованием фильтра с плавающей загрузкой. Вариант 1.
Очищаемая вода от насоса 1 под подавлением 2 - 16 бар по трубопроводу 2 подается в напорный реактор хлопьеобразования 3. Предварительно в трубопровод 2 под давлением от насоса коагулянта 4 вводится раствор коагулянта из соответствующего бака 5. Отличием данной установки является дополнительный ввод в трубопровод 2 окислительного раствора, который вводится с помощью насоса 6 из соответствующего бака 7. Дополнительный ввод раствора окислителя перед вводом коагулянта позволяет окислить и разрушить сложные органические загрязнения в очищаемой воде и повысить эффективность коагуляции. Для лучшего перемешивания очищаемой воды и химических реагентов в виде окислителя и коагулянта на трубопроводе 2 устанавливаются известные смесительные устройства 8.
Различные варианты напорного реактора хлопьеобразования, представлены на Фиг.2, Фиг. 3 и Фиг.4.
Принципиально напорный реактор хлопьеобразования представляет сосуд, в который подается очищаемая вода после смешения с окислителем и коагулянтом, при нахождении в котором через определённое время образуются микрохлопья загрязняющих веществ в очищаемой воде.
Объем напорного реактора хлопьеобразования должен обеспечить определённое время нахождения в нём очищаемой воды. Время составляет от 2 до 30 минут, которое зависит от температуры и загрязненности очищаемой воды. На Фиг.2 представлен традиционный (известный) напорный реактор хлопьеобразования 3 (Вариант 1), который состоит из цилиндрического вертикального корпуса 15 и соответственно верхнего 16 и нижнего 17 сферических днищ. В верхней сфере 16 имеется верхнее распределительное устройство 18, которое соединено с трубопроводом 2 подачи очищаемой воды в напорный реактор хлопьеобразования.
В нижней сфере 17 имеется нижнее распределительное устройство 19, которое соединено с трубопроводом 9 отвода очищаемой воды из напорного реактора хлопьеобразования.
Верхние 18 и нижние 19 распределительные устройства обеспечивают равномерность нисходящего потока очищаемой воды, а внутренний объем корпуса реактора обеспечивает длительность пребывания очищаемой воды в напорном реакторе хлопьеобразования с целью сформирования скоагулированных микрохлопьев загрязняющих веществ из очищаемой воды.
В тоже время данная конструкция напорного реактора хлопьеобразования имеет ряд недостатков.
В частности, при очистке очищаемой воды при температуре менее 10°С процесс коагуляции ухудшается и нисходящей поток очищаемой воды с несформировавшимися микрохлопьями загрязнений, которые имеют плотность больше чем плотность воды, покидают напорный реактор хлопьеобразования, что как следствие приводит к ухудшению эффективности очистки очищаемой воды на следующий стадии фильтрации через плавающий слой напорного фильтра.
Поэтому данным изобретением предлагается изменить направление потока подачи очищаемой воды с нисходящего на восходящий. На Фиг. 3 представлено устройство напорного реактора хлопьеобразования (Вариант2), в котором имеются те же устройства, что и представленные на Фиг.2 с единственным отличием. Поток очищаемой воды подается в нижнее распределительное устройство 19 напорного реактора хлопьеобразования 3 по трубопроводу 2 и отводится через верхнее распределительное устройство 18 и по трубопроводу 9 далее направляется в фильтр с плавающей загрузкой.
Данное решение позволяет повысить эффект коагуляции за счёт ранее сформировавшихся микрохлопьев, которые будут находиться во взвешенном состоянии и будут выполнять роль катализатора процесса коагуляции.
На Фиг.4 представлено устройство напорного реактора хлопьеобразования (ВариантЗ), который целесообразно использовать для очистки очищаемой воды, в которой присутствуют лёгкие загрязнения с плотностью меньше плотности воды, в частности содержащие нефтепродукты и масла.
Данное устройство отличается от устройства представленных на Фиг.2 и Фиг.З, тем, что очищаемая вода подается в напорный реактор хлопьеобразования 3 через дополнительное среднее распределительное устройство 20 по трубопроводу 2 после смешения с химическими реагентами, а именно окислителем и коагулянтом.
Устройство 20 позволяет отделить из очищаемой воды лёгкие загрязнения типа нефтепродуктов и масел с плотностью меньше чем плотность воды, которые будут за счет данных плотностей стремиться выходить вверх из распределительного устройства 20.
По мере накопления лёгких загрязнений в верхней части корпуса напорного реактора хлопьеобразования 3 они удаляются через верхнее распределительное устройство 18, которое соединено с наружным трубопроводом 21 и при периодическом открытии клапана 22.
Основной поток очищаемой воды после среднего распределительного устройства 20 нисходящим потоком направляется к нижнему распределительному устройству 19 и далее через наружный трубопровод 9 отводится на следующую ступень очистки - в напорный фильтр с плавающей нагрузкой.
После напорного реактора хлопьеобразования 3 (Фиг.1) очищаемая вода по трубопроводу 9 попадает в напорный фильтр с плавающей загрузкой 14.
Предварительно в трубопровод 9 осуществляют ввод через смесительное устройство 8 раствора флокулянта 11 с помощью насоса 10 из бака раствора флокулянта 11.
В случае повышенной загрязненности очищаемой воды нефтепродуктами или другими органическими веществами данным изобретением дополнительно предусматривают ввод водного раствора порошкового активированного угля или другого сорбента в трубопровод 9 через смесительное устройство 8 с помощью насоса 12 из бака раствора сорбента 13, которое предусматривается до ввода раствора флокулянта.
На Фиг. 5 представлен напорный фильтр 14 с плавающей загрузкой 29, который состоит из вертикального цилиндрического корпуса 23 и соответственно верхнего 24 и нижнего 25 сферических днищ. В нижней сфере 25 имеется нижнее распределительное устройство 26, которое соединено с трубопроводом 9 подачи очищаемой воды после напорного реактора хлопьеобразования 3 (Фиг.1). В верхней сфере 24 имеется верхнее распределительное устройство 27, которое соединено с трубопроводом 28 отвода очищенной воды. Внутри напорного фильтра 14 находится плавающая загрузка 29.
На трубопроводе 9 имеются соответствующие клапаны подачи очищаемой воды 30, сброса промывной воды и частичного дренирования 31 и подачи сжатого воздуха 32.
На трубопроводе 28 имеются соответствующие клапаны отвода очищенной воды 33 и подачи промывной воды 34. На верхней сфере 24 имеется устройство отвода воздуха- клапан 35.
Во время работы напорного фильтра 14 с плавающей загрузкой 29 очищаемая вода по трубопроводу 9 через открытый клапан 30 подается в нижнее распределительное устройство 26, которое обеспечивает равномерность восходящего потока очищаемой воды по сечению напорного фильтра 14. Далее очищаемая вода, которая предварительно была обработана различными химическими реагентами - окислитель, коагулянт, флокулянт и раствором порошкового сорбента (Фиг.1), фильтруется через плавающую загрузку 29, на поверхности зерен которой будут задерживаться загрязнения в виде ранее сформировавшихся микрохлопьев в напорном реакторе хлопьеобразования 3 (Фиг.1).
На выходе из плавающей загрузки 29 очищенная вода отводится через верхнее распределительное устройство 27 и через трубопровод 28 при открытом клапане 33.
По мере загрязнения плавающей загрузки 29 создается сопротивление процессу фильтрования очищаемой воды, что приводит к уменьшению производительности напорного фильтра 14. Контроль за работоспособностью напорного фильтра 14 данным изобретением предлагается осуществлять с помощью расходомерного устройства 36, расположенного на выходном трубопроводе 28 после клапана 33. Данное расположение расходомерного устройства 36 продиктовано с целью продления длительности его эксплуатации. На входном трубопроводе 9 расходомерное устройство 36 устанавливать нельзя, так как последнее выйдет из строя по причине его загрязнения микрохлопьями из очищаемой воды.
Дополнительно предлагается осуществлять отключение напорного фильтра 14 на очистку плавающей загрузки 29 по сигналу датчика давления, а именно по перепаду давления между входным 9 и выходным 28 трубопроводами.
На Фиг.6 представлен способ очистки плавающей загрузки, который осуществляется в четыре этапа по данному изобретению. На первом этапе (Фиг.6а) осуществляется частичное опорожнение напорного фильтра 14 с плавающей загрузкой 29. За счёт открытия клапанов 31 и 35 плавающая загрузка 29 опускается вниз за счёт слива воды из напорного фильтра 14.
Частичное опорожнение фильтра 14 завершается, когда нижний слой плавающей загрузки 29 будет находиться на расстоянии 10 см и более от нижнего распределительного устройства 26, а верхний слой плавающей загрузки будет находиться на расстоянии 10 см и более от верхнего распределительного устройства 27. После этого клапан 31 закрывается.
Для контроля за этапом частичного опорожнения воды из напорного фильтра 14, используются смотровые окна 37, из которых нижнее окно показывает нижний слой плавающей загрузки 29, а верхнее окно показывает верхний слой плавающей загрузки 29 при частичном опорожнении. Среднее окно показывает нижний слой плавающей загрузки 29 во время фильтрации очищаемой воды (Фиг.5) и во время промывки плавающей загрузки 29 промывной водой (Фиг.бг).
В случае автоматизации технологического процесса, данным изобретением предлагается установить уровнемер 38, который будет предоставлять информацию об окончании частичного опорожнения напорного фильтра 14 с плавающей загрузкой 29.
На втором этапе (Фиг.66) осуществляется подача сжатого воздуха давлением 2-10 бар при открытом клапане 32 в нижнее распределительное устройство 26, после которого сжатый воздух восходящим потоком разрушает «цементированность» (кольматацию) плавающей загрузки 29 и обеспечивает хаотичное движение ее зерен в слое воды, что приводит к эффекту трения зёрен друг об друга, обеспечивая в свою очередь интенсивную очистку с поверхности зерен плавающей загрузки 29 налипших загрязнений. Отвод сжатого воздуха производится через открытый клапан 35 в атмосферу.
Подача сжатого воздуха производится в течение 3-30 минут, по окончании которой закрывается клапан 32.
На третьем этапе (Фиг.бв) осуществляется заполнение напорного фильтра 14 с плавающей загрузкой 29 водой, для чего открывают клапан 30 подачи очищаемой воды. Во время заполнения напорного фильтра 14 плавающая загрузка 29 поднимается вверх и вытесняет воздух из верхней сферы 24, который удаляется через клапан 35 в атмосферу. При полном заполнении напорного фильтра 14 плавающая загрузка 29 заполняет верхнюю сферу 24 и часть цилиндрического корпуса 23 напорного фильтра 14. После закрывают клапаны 30 и 35. На четвёртом этапе (Фиг.бг) производится подача промывной воды, которая подается под давлением через открытый клапан 34, трубопровод 28 и верхнее распределительное устройство 27. Далее промывная вода нисходящим потоком смывает с поверхности зерен плавающей загрузки 29 отлипшие загрязнения, которые под собственной тяжестью и под потоком промывной воды выводятся из напорного фильтра 14 через нижнее распределительное устройство 26, через трубопровод 9 при открытом клапане 31. Данная операция длится 2-20 минут, по истечение которых закрываются клапаны 34 и 31.
По завершении вышеуказанных этапов очистки плавающей загрузки 29 напорный фильтр 14 с плавающей загрузкой 29 включается в работу или остается в режиме резерва.
С целью повышения интенсификации процесса очистки воды, а именно по повышению производительности фильтра с плавающей загрузкой данным изобретением предусматривается новое устройство - напорный двухпоточный фильтр с плавающей загрузкой, который представлен на Фиг.7.
Принципиально данный фильтр 39 аналогичен напорному фильтру 14 с плавающей загрузкой 29 (Фиг.5) и состоит из вертикального цилиндрического корпуса 23 и, соответственно, верхнего 24 и нижнего 25 сферических днищ. В нижней сфере 25 имеется нижнее распределительное устройство 26, которое соединено с нижним трубопроводом 9 подачи очищаемой воды после напорного реактора хлопьеобразования 3 (Фиг.1).
В верхней сфере 24 имеется верхнее распределительное устройство 27, которое соединено с верхним трубопроводом 9 подачи очищаемой воды после напорного реактора хлопьеобразования 3 (Фиг.1)
Внутри корпуса напорного двухпоточного фильтра 39 имеется плавающая загрузка 29.
На нижнем трубопроводе 9 имеются соответствующие клапаны подачи очищаемой воды 30, сброса промывной воды и частичного дренирования 31 и подачи сжатого воздуха 32.
На верхнем трубопроводе 9 имеются соответствующие клапаны подачи очищаемой воды 30а и подачи промывной воды 34. На верхней сфере 24 имеется устройство отвода воздуха - клапан 35.
Отвод очищенной воды производится из среднего распределительного устройства 40, которое располагается посередине в толще плавающей загрузки 29. Среднее распределительное устройство 40 соединено с трубопроводом 28 и клапаном 33 отвода очищенной воды. На трубопроводе 28 находится также расходомерное устройство 36 после клапана 33.
Во время работы напорного двухпоточного фильтра 39 с плавающей загрузкой
29 очищаемая вода по верхнему и нижнему трубопроводам 9 при открытых клапанах
30 и 30а подается в верхнее 27 и нижнее 26 распределительные устройства.
Далее очищаемая вода, которая предварительно была обработана различными химическими реагентами - окислитель, коагулянт, флокулянт и раствором порошкового сорбента (Фиг.1), восходящим и нисходящим потоками фильтруется через плавающую загрузку 29, на поверхности зерен которой будут задерживаться загрязнения в виде ранее сформировавшихся микрохлопьев в напорном реакторе хлопьеобразования 3 (Фиг.1).
На выходе из плавающей загрузки 29, очищенная вода отводится через среднее распределительное устройство 40 и через трубопровод 28 при открытом клапане 33.
По мере загрязнения плавающей загрузки 29 создается сопротивление процессу фильтрования очищаемой воды, что приводит к уменьшению производительности напорного двухпоточного фильтра 39 с плавающей загрузкой 29. Контроль за работоспособностью напорного фильтра 39 данным изобретением предлагается осуществлять с помощью расходомерного устройства 36, расположенного на выходном трубопроводе 28 после клапана 33. Данное расположение расходомерного устройства 36 продиктовано с целью продления длительности его эксплуатации. На входном верхнем и нижнем трубопроводах 9 расходомерное устройство 36 устанавливать нельзя, так как последнее выйдет из строя по причине его загрязнения микрохлопьями из очищаемой воды.
Дополнительно предлагается осуществлять отключение напорного двухпоточного фильтра 14 на очистку плавающей загрузки 29 по сигналу датчика давления, а именно по перепаду давления между входным 9 и выходным 28 трубопроводами.
На Фиг.8 представлен способ очистки плавающей загрузки напорного двухпоточного фильтра, который осуществляется в четыре этапа по данному изобретению.
На первом этапе (Фиг.8а) осуществляется частичное опорожнение напорного двухпоточного фильтра 39 с плавающей загрузкой 29 за счёт открытия клапанов 31 и 35 и плавающая загрузка 29 опускается вниз за счёт слива воды.
Частичное опорожнение фильтра завершается, когда нижний слой плавающей загрузки 29 будет находиться на расстоянии 10 см и более от нижнего распределительного устройства 26, а также, когда верхний слой плавающей загрузки 29 будет находиться на расстоянии 10 см и более от среднего распределительного устройства 40, то есть посередине между распределительными устройствами 26 и 40. После этого клапан 31 закрывается.
Для контроля за этапом частичного опорожнения воды используются смотровые окна 37, из которых нижнее окно показывает нижний слой плавающей загрузки 29, а верхнее окно показывает верхний слой плавающей загрузки. Среднее окно показывает нижний слой плавающей загрузки 29 во время фильтрации очищаемой воды(Фиг.7) и во время промывки плавающей загрузки 29 промывной водой (Фиг.8г).
В случае автоматизации технологического процесса, данным изобретением предлагается установить уровнемер 38, который будет предоставлять информацию об окончании частичного опорожнения напорного двухпоточного фильтра 39 с плавающей загрузкой 40.
На втором этапе (Фиг.86) осуществляется подача сжатого воздуха давлением 2-10 бар при открытом клапане 32 в нижнее распределительное устройство 26, после которого сжатый воздух восходящим потоком разрушает «цементированность» (кольматацию) плавающей загрузки 29, и обеспечивает хаотичное движение ее зерен в слое воды, что приводит к эффекту трения зёрен друг об друга, обеспечивая в свою очередь интенсивную очистку с поверхности зерен плавающей загрузки 29 налипших загрязнений. Отвод сжатого воздуха производится через открытый клапан 35 в атмосферу.
Подача сжатого воздуха производится в течение 3-30 минут, по окончании которой закрывается клапан 32.
На третьем этапе (Фиг.8г) осуществляется заполнение напорного двухпоточного фильтра 39 с плавающей загрузкой 29 водой, для чего открывают клапан 30 для подачи очищаемой воды через нижний трубопровод 9 и нижнее распределительное устройство 26. Во время подачи очищаемой воды восходящим потоком плавающая загрузка 29 поднимается вверх и вытесняет воздух из верхней части вертикального цилиндрического корпуса 23 и из верхней сферы 24, который удаляется через клапан 35 в атмосферу.
При полном заполнении напорного двухпоточного фильтра 39 водой плавающая загрузка 29 заполняет верхнюю сферу 24 и верхнюю часть цилиндрического корпуса 23 и затем закрывают клапаны 30 и 35.
На четвёртом этапе (Фиг.8г) производится очистка плавающей загрузки 29 промывной водой, которая подается под давлением через открытый клапан 34, и далее через верхнее распределительное устройство 27. Затем промывная вода нисходящим потоком смывает с поверхности зерен плавающей загрузки 29 отлипшие загрязнения, которые под собственной тяжестью и под потоком промывной воды выводятся через нижнее распределительное устройство 26, через трубопровод 9 и через открытый клапан 31. Данная операция длится 2-20 минут, по истечении которых закрываются клапаны 34 и 31. По завершению вышеуказанных этапов очистки плавающей загрузки 29 напорный двухпоточный фильтр 39 с плавающей загрузкой 29 включается в работу или остается в режиме резерва.
На Фиг. 9 представлен вариант очистки очищаемой воды с использованием напорного фильтра, включая двухпоточный с плавающей загрузкой. Вариант 2.
Данный вариант отличается от варианта 1 (Фиг.1) тем, что после напорного реактора хлопьеобразования 3 перед напорным фильтром 14, либо перед двухпоточным 39 с плавающей загрузкой устанавливается реактор хлопьеобразования второй ступени 41.
Данное решение позволяет обеспечить высокую эффективность по образованию микрохлопьев загрязнений из очищаемой воды, а также позволяет снизить расход химических реагентов на обработку очищаемой воды, что приведет к снижению эксплуатационных затрат.
Напорный реактор хлопьеобразования второй ступени может быть представлен по конструктивному исполнению также в трех вариантах, которые представлены на Фиг.2, Фиг.З, Фиг.4.
Отличием напорного реактора хлопьеобразования второй ступени является меньшее время нахождения очищаемой воды в данном аппарате второй ступени, которая составляет 1- 10 минут в зависимости от степени загрязненности очищаемой воды и от ее температуры.
После напорного реактора хлопьеобразования второй ступени 41 очищаемая вода поступает в напорный фильтр с плавающей загрузкой 14, либо в двухпоточный 39. Варианты напорного фильтра, включая двухпоточного с плавающей загрузкой и способы очистки плавающей загрузки представлены ранее на Фиг. 5, Фиг.6, Фиг.7, Фиг.8.
На Фиг.10 представлен вариант очистки очищаемой воды с использованием напорного фильтра, включая двухпоточного с плавающей загрузкой. Вариант 3.
Данный вариант отличается от варианта 2, представленного на Фиг.9 тем, что после напорного реактора хлопьеобразования второй ступени 41 перед напорным фильтром 14, либо перед двухпоточным 39 с плавающей загрузкой, устанавливается напорный гидроциклон 42 известных конструкций. Данное решение позволяет с помощью напорного гидроциклона 42 удалять через его нижнее коническое устройство наиболее тяжелые загрязнения из очищаемой воды, включая скоагулирующие тяжелые примеси, что в свою очередь приведет к снижению количества загрязнений поступающих в напорный фильтр 14, либо в двухпоточный 39 с плавающей загрузкой, что как следствие удлиняет время между очистками плавающей загрузки.
Количество напорных реакторов хлопьеобразования, напорных гидроциклонов и напорных фильтров с плавающей загрузкой для различных вариантов установок для очистки воды, представленных на Фиг Л, Фиг. 9 и Фиг. 10, выбирается в зависимости от производительности установки, от габаритов и объемов оборудования, от количества оборудования, находящегося в работе, на промывке или в резерве.
Настоящие изобретение поясняется следующими примерами.
Пример 1
При очистке воды водохранилища для получения питьевой воды в количестве 80 мЗ/ч используются следующие последовательные стадии обработки воды на установке очистки:
- ввод в напорной трубопровод исходной воды раствора коагулянта (сульфата алюминия);
-подачу коагулированной воды в напорный вертикальный реактор хлопьеобразования (НРХ) диаметром 2,0 метра и высотой 3,0 метра в нисходящем потоке и времени пребывания в нём воды в течении 7 минут;
-ввод раствора флокулянта (Seurvey) в трубопровод после НРХ;
-подача обработанной воды в восходящем потоке в напорный фильтр с плавающей загрузкой (НФПЗ) диаметром 2,6 метра. При этом имеется два фильтра НФПЗ, из которых один НФПЗ находится в работе, а второй НФПЗ в режиме очистки плавающей загрузки или в режиме резерва;
-обеззараживание очищенной воды за счет ввода в последнюю раствора гипохлорита натрия, а далее подача очищенной воды для нужд населения в качестве питьевой воды.
В процессе эксплуатации НФПЗ происходит загрязнение плавающей загрузки, поэтому периодически один раз в сутки проводили её очистку за счет предварительной подачи сжатого воздуха восходящим потоком, а далее нисходящим потоком промывной воды в течении 15 минут расходом 150 м3/ч.
Через месяц эксплуатации установки очистки воды её производительность снизилась с 80 м3/ч до 30 м3/ч. Была проведена ревизия плавающей загрузки и обнаружено, что она на 30% от объёма была “сцементирована” (эффект кольматации). Повторные очистки плавающей загрузки не обеспечили повышение производительности установки.
Было предложено произвести очистку плавающей загрузки в четыре этапа, а именно частичное опорожнение плавающей загрузки, затем подача сжатого воздуха в восходящем потоке, заполнение напорного фильтра водой, а далее промывка водой в нисходящем потоке (Фиг 6.) В результате такой последовательности плавающая загрузка была полностью очищена, и установка обеспечила проектную производительность 80 м3/ч.
Также имелись проблемы по достижению нормируемых показателей СанПиН
“Вода питьевая” в зимний период и в период летнего цветения водохранилища, которые представлены в таблице 1.
Таблица 1
Figure imgf000024_0001
С целью улучшения процесса коагуляции было изменено направление потока в РНХ с нисходящего на восходящий, что позволило при низкой температуре исходной воды (3-5°С) улучшить процесс коагуляции за счет ранее сформировавшихся микрохлопьев, которые находятся во взвешенном состоянии в НРХ и являются катализатором для их укрупнения.
В летний период в дополнение в вышеизложенному предусмотрели ввод окислителя (гипохлорит натрия) в исходную воду перед вводом коагулянта, что обеспечило окисление железо-органических комплексов во время цветения водохранилища и улучшило процесс коагуляции.
Качество исходной и очищенной воды после данных мероприятий представлено в таблице 2.
Таблица 2
Figure imgf000025_0001
Пример 2
При очистке промышленных сточных вод с содержанием нефтепродуктов 20-
50 мг/дм3 и производительностью 200 м3/ч используются следующие последовательные стадии обработки воды для подпитки очищенной водой водооборотных циклов нефтеперерабатывающего завода:
-ввод в напорный трубопровод и сточных вод раствора коагулянта (полиоксихлорид алюминия);
-подачу коагулированной воды в напорные вертикальные реакторы хлопьеобразования (НРХ) в количестве 2 шт., диаметром 3,0 метра и высотой 3,0 метра каждый в нисходящем потоке и временем пребывания в них воды в течении 13 минут;
-ввод раствора флокулянта (Seurvey) в трубопровод после НРХ;
-подача обработанной сточной воды в восходящем потоке в напорные фильтры с плавающей загрузкой (НФПЗ) в количестве 3 шт., диаметром 3,0 метра и высотой 3 метра каждый. При этом два фильтра НФПЗ находятся режиме очистки, а третий НФПЗ - в режиме очистки плавающей загрузки или в режиме резерва; -обеззараживание очищенной воды за счет ввода в последнюю раствора гипохлорита натрия, а далее очищенная вода подается для подпитки водооборотных циклов.
Во время работы НФПЗ имелась следующая проблема - низкое качество очищенной воды по нефтепродуктам.
Качество сточных вод и очищенной воды, а также требования для подпиточной воды водооборотных циклов представлены в таблице 3.
Таблица 3
Figure imgf000026_0001
С целью повышения степени очистки сточной воды по нефтепродуктам было предусмотрено дополнительное среднее распределительное устройство в НРХ, которое расположено по середине НРХ. Также после ввода коагулянта предусмотрели ввод деэмульгатора на основе ПАВ перед НРХ.
В результате сточная вода после обработки её коагулянтом и деэмульгатором направляется в среднее распределительное устройство НРХ, на выходе из которого нефтепродукты всплывают в верхнюю часть НРХ с последующим их удалением из НРХ через верхнее распределительное устройство (Фиг. 4), а основной поток с низким содержанием нефтепродуктов (8-15 мг/дм3) нисходящим потоком выходит из НРХ через нижнее распределительное устройство.
На выходе из НРХ в обработанную сточную воду вводят флокулянт и направляют для очистки в НФПЗ.
В результате такого решения была обеспечена очистка сточной воды на НФПЗ и получено в очищенной воде содержание нефтепродуктов менее 5 мг/дм3. Пример 3
При очистке шахтных сточных вод с высоким содержанием взвешенных веществ (500-1500 мг/дм3), которые в основном состоят из угольной пыли, используются следующие стадии обработки для очистки данных сточных вод производительностью 1000 м3/час до норм сброса в поверхностные водоемы:
-ввод в напорный трубопровод сточных вод раствора коагулянта (полиоксихлорид алюминия);
-подачу коагулированной воды в напорные вертикальные реакторы хлопьеобразования (НРХ) в количестве 5 шт., диаметром 3,4 метра и высотой 4,5 метра каждый в нисходящем потоке и временем пребывания в них воды в течении 12 минут;
-ввод раствора флокулянта (Seurvey) в напорный трубопровод после НРХ; -подача обработанной сточной воды в восходящем потоке в напорные фильтры с плавающей загрузкой (НФПЗ) в количестве 8 шт., диаметром 3,4 метра и высотой 3,0 метра каждый. При этом семь фильтров НФПЗ находятся в режиме очистки, а восьмой НФПЗ - в режиме очистки плавающей загрузки или в режиме резерва. В качестве плавающей загрузки используются полимерные зерна с гранулометрическим составом 5-8 мм и плотность 0,9 г/см3, а высота слоя плавающий загрузки составляет 2,0 метра;
-обеззараживание очищенной воды за счет ввода в последнюю раствора гипохлорита натрия, а далее очищенная вода сбрасывается в поверхностный водоём(река).
Во время работы данной установки по очистке шахтных сточных вод было обеспечено высокое качество очищенной воды по всем нормируемым показателям.
Единственная проблема - короткий цикл очистки воды (фильтроцикл) на каждом НФПЗ между очистками плавающей загрузки (менее двух часов), а количество сбросных промывных вод составляло до 30% от производительности установки.
Качество шахтной сточной воды, очищенной воды и требования по сбросу очищенной воды, представлены в таблице 4.
Таблица 4
Figure imgf000027_0001
Figure imgf000028_0001
С целью решения вышеуказанной проблемы были установлены два напорных вертикальных реактора хлопьеобразования второй ступени (НРХ 2 ступени) каждый диаметром 3,4 метра и высотой 4,5 метра, в которые подается обработанная флокулянтом вода после НРХ с целью укрупнения скоагулированных хлопьев взвешенных веществ.
После НРХ 2 ступени вода подается в два вновь установленных напорных гидроциклона, каждый диаметром 0,8 метра, в которых через нижнее коническое устройство удаляются тяжёлые скоагулированные загрязнения (взвешенные вещества).
Частично осветленная вода после гидроциклонов с остаточным содержанием взвешенных веществ 10-30 мг/дм3 направляется в существующие НФПЗ (8 шт) в восходящем потоке, после которых очищенная вода полностью соответствует требованием по сбросу очищенной воды в поверхностные водоёмы. При этом время очистки воды (фильтроцикл) на каждый НФПЗ между очистками плавающей загрузки увеличился с 1,5-2 часа до 23-28 часов, а количество сбросных промывных вод снизилось с 30% до 2-3% от производительности установки, обеспечивая высокую эффективность работы установки очистки шахтных сточных вод.
Пример 4
С целью повышения грязеёмкости плавающей загрузки (количества задержанных загрязнений из воды определенным объёмом плавающей загрузки), а также с целью повышения степени очистки были проведены сравнительные лабораторные испытания однослойной загрузки и двухслойной загрузки.
Для проведения испытаний использовали следующие последовательные стадии обработки очищаемой воды на лабораторной установке:
- ввод коагулянта в напорный трубопровод очищаемой воды; -подача коагулированной воды нисходящим потоком в напорный вертикальный реактор хлопьеобразования (НРХ) диаметром 0,2 метра и высотой 2,0 метра и временем пребывания воды в НРХ в течении 13 минут;
-на выходе из НРХ в обрабатываемую воду вводят флокулянт, а далее её направляют в напорный фильтр с плавающей загрузкой (НФПЗ) диаметром 0,2 метра и высотой 2,5 метра;
-очищаемая вода выводиться из НФПЗ через верхнее распределительное устройство.
Расход воды через лабораторную установку поддерживали в пределе 300-400 л/ч.
Были проведены две серии испытаний. В первой серии испытаний в качестве плавающей загрузки использовали зерна полимерного материала с гранулометрическим составом 3-5 мм, и плотностью 0,9 г/см3 Высота слоя с плавающей загрузки составляла 1 ,8 метра.
Во второй серии испытаний использовали двухслойную плавающую загрузку, верхний слой которой состоял из полимерных гранул с размером 2-3 мм и плотностью 0,7 г/см3, а нижний слой состоял из полимерных гранул с размером 5-7 мм и плотностью 0,9 г/см3. Общая высота двухслойной загрузки составляла также 1 ,8 метра из которых 0,9 метра - верхний слой и 0,9 метра нижний слой.
Качество исходной воды и очищенной воды, а также количество очищенной воды между очистками плавающей загрузки (фильтроцикл) по проведенным сериям испытаний представлено в таблице 5.
Было приведено по пять фильтроциклов по каждой серий испытаний для получения объективной оценки одинаковых условий по вводу реагентов (коагулянт, флокулянт). Отключение НФПЗ на очистку производилось при перепаде давления свыше 1 бар - разница давления на входе и выходе.
Таблица 5
Figure imgf000029_0001
Figure imgf000030_0001
На основании результатов таблицы 5 можно сделать вывод, что двухслойная плавающая загрузка обеспечивают большую степень очистки исходной воды, а также позволяет увеличить количество очищенной воды почти в два раза по сравнению с однослойной загрузкой.
Данный факт можно объяснить тем, что нижний слой двухслойной загрузки обеспечивает высокую грязеёмкость за счет крупных гранул (5-7 мм), а верхний слой обеспечивает высокое качество очищенной воды за счет мелких гранул (2-3 мм). В однослойной загрузке гранула имеет размер 3-5 мм.
Пример 5
С целью интенсификации напорного фильтра с плавающей загрузкой, то есть по увеличению его производительности на лабораторной установке, представленной в примере 4 были проведены также две серии лабораторных испытаний.
По первой серии испытания были проведены аналогично первой серии испытаний в примере 4.
По второй серии испытаний отличие состояло в том, что использовали НФПЗ диаметром 0,2 метра, но его высота была увеличена до 3,5 метра вместо 2,5 метра. Также в НФПЗ установили дополнительное среднее распределительное устройство на высоте 0,9 метра от верхнего распределительного устройства. В качестве плавающей загрузки по первой и второй серии испытаний использовали полимерные гранулы размером 3-5 мм и плотностью 0,9 г/см3, а высота плавающей загрузки составляла 1,8 метра.
Для объективной оценки были проведены по пять фильтроциклов по каждой серии испытаний. Отключение НФПЗ на очистку плавающей загрузки производилось при перепаде свыше 1,0 бар - разница давления на входе и выходе.
В таблице 6 представлены результаты двух серий лабораторных испытаний - качество исходной и очищенной воды, фильтроциклы между очистками плавающей загрузки НФПЗ, а также номинальные и максимальные производительности НФПЗ. Таблица 6
Figure imgf000031_0001
На основании сравнительных результатов лабораторных испытаний можно сделать следующие выводы по преимуществу двухпоточного НФПЗ в сравнении с однопоточным:
-качество очищенной воды одинаковое;
-производительность увеличилась в два раза;
-количество очищенной воды (фильтроцикл) увеличилось в 2 раза;
-количество промывной воды во время очистки плавающей загрузки одинаково, но в пересчете на количество очищенной воды снизилось в 2 раза.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ очистки природных и сточных вод, включающий выполнение следующих стадий обработки: смешение очищаемой воды с коагулянтом, хлопьеобразование в напорной контактной ёмкости, смешение обрабатываемой воды с флокулянтом, фильтрация через плавающую зернистую загрузку в напорном осветлительном фильтре с последующей его промывкой, тонкая очистка фильтрованием через двухслойную зернистую загрузку и обеззараживание очищенной воды гипохлоритом натрия, отличающийся тем, что
- перед смешением с коагулянтом в очищаемую воду вводят окислитель,
- хлопьеобразование проводят от 2 до 30 мин в напорном реакторе, выполненном в виде вертикального сосуда или - с верхним и нижним распределительными устройствами, или с верхним, нижним и средним распределительными устройствами, при этом:
- поток очищаемой воды с температурой выше 10°С направляют нисходящим потоком через реактор хлопьеобразования, или
- поток очищаемой воды с температурой ниже 10°С, а также маломутные и высокоцветные воды, направляют восходящим потоком очищаемой воды через реактор хлопьеобразования, или
- в поток очищаемой воды, в которой присутствуют легкие загрязнения с плотностью меньше плотности воды, после обработки окислителем и коагулянтом дополнительно вводят деэмульгатор и направляют в среднее распределительное устройство вертикального реактора хлопьеобразования, затем поток воды направляют нисходящим потоком к нижнему распределительному устройству, а легкие загрязнения выводят через верхнее распределительное устройство,
- после реактора хлопьеобразования в обрабатываемую воду вводят флокулянт и направляют в напорный фильтр с плавающей загрузкой в восходящем потоке, при этом:
- в качестве зерен плавающей загрузки используют полимерные гранулы размером 3-10 мм и плотностью гранул в диапазоне 0,3-0,98 г/м3, а высота слоя плавающей загрузки составляет 0, 5-2,3 м, или - плавающая загрузка выполнена двухслойной - в качестве верхнего слоя используют полимерные гранулы с низкой плотностью в диапазоне 0, 3-0, 8 г/см3 с размером гранул 1 - 5 мм, а в качестве нижнего слоя плавающей загрузки используют полимерные гранулы с плотностью 0,8-0,98 г/см3 с размером гранул 3-20 мм и общая высота слоя двухслойной плавающей загрузки составляет 1 ,0-2,5 м, при этом высота верхнего слоя 0,3-1, 5 м, а нижнего 0,5-1, 5 м,
- промывку плавающей загрузки напорного фильтра от задержанных загрязнений осуществляют путем частичного опорожнения напорного фильтра таким образом, чтобы слой плавающей загрузки опустился и расположился посередине напорного фильтра и обеспечивал расстояние между нижней границей слоя плавающей загрузки до нижнего распределительного устройства более 10 см, а также расстояние между верхней границы слоя плавающей загрузки и верхним распределительным устройством также более 10 см, затем через нижнее распределительное устройство подают сжатый воздух давлением 2-10 бар в течение 3-30 мин и затем заполняют водой напорный фильтр восходящим либо нисходящим потоком воды, после заполнения напорного фильтра водой, производят подачу промывной воды в нисходящем направлении в течение 2-20 мин, отвод промывной воды производят через нижнее распределительное устройство напорного фильтра.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после введения флокулянта обрабатываемую воду направляют в напорный двухпоточный фильтр с плавающей зернистой загрузкой в двух направлениях сверху и снизу для фильтрования через зерна плавающей загрузки нисходящим и восходящим потоком, отвод очищенной воды осуществляют через среднее распределительное устройство, расположенное в середине слоя плавающей загрузки и высотой слоя плавающей загрузки 1 ,0-3,5 м, при этом в качестве зерен плавающей загрузки используют полимерные гранулы с размером гранул в диапазоне 3-10 мм и плотностью гранул в диапазоне 0,3- 0,98 г/м3, а промывку плавающей загрузки напорного фильтра от задержанных загрязнений осуществляют путем частичного опорожнения напорного фильтра таким образом, чтобы слой плавающей загрузки опустился и обеспечивал расстояние между нижней границей слоя плавающей загрузки до нижнего распределительного устройства более
10 см, а также расстояние между верхней границы слоя плавающей загрузки и средним распределительным устройством также более 10 см, затем через нижнее распределительное устройство подают сжатый воздух давлением 2-10 бар в течение
3-30 мин и затем заполняют водой напорный фильтр восходящим либо нисходящим потоком воды, после заполнения напорного фильтра водой, производят подачу промывной воды в нисходящем направлении в течение 2-20 мин, отвод промывной воды производят через нижнее распределительное устройство напорного фильтра.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед вводом флокулянта дополнительно вводят сорбент - раствор порошкового сорбента.
4. Способ по любому из пп.1-2, отличающийся тем, что в качестве материала для плавающей загрузки используют полиэтилен высокого или низкого давления, полипропилен, композиционные материалы на основе полиэтилена, полипропилена или их аналогов.
5. Способ по любому из пп.1-2, отличающийся тем, что в качестве плавающей загрузки используют зерна с гладкой поверхностью с незначительными вкраплениями и общим объемом последних не более 10% от объема самого зерна и имеющие различную форму в виде сферы, полусферы, цилиндра, кубической формы.
6. Способ по любому из пп.1-2, отличающийся тем, что напорный фильтр снабжен смотровыми окнами - верхним, нижним и средним, а также уровнемером для контроля за промывкой плавающей загрузки.
7. Способ по любому из пп.1-2, отличающийся тем, что после напорного реактора хлопьеобразования перед напорным фильтром с плавающей загрузкой устанавливают реактор хлопьеобразования второй ступени.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что после напорного реактора хлопьеобразования второй ступени перед напорным фильтром с плавающей загрузкой устанавливают напорный гидроциклон.
9. Способ по любому из пп.1-2, отличающийся тем, что после напорного фильтра с плавающей загрузкой устанавливают расходомер на потоке очищенной воды.
PCT/RU2019/000536 2019-04-29 2019-07-31 Способ очистки природных и сточных вод WO2020222670A1 (ru)

Priority Applications (14)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BR112021015507A BR112021015507A2 (pt) 2019-04-29 2019-07-31 Método de purificar água natural e água residual
US17/310,472 US20220127175A1 (en) 2019-04-29 2019-07-31 Method of purifying natural water and wastewater
CA3129203A CA3129203A1 (en) 2019-04-29 2019-07-31 Method of purifying natural water and wastewater
AU2019444039A AU2019444039A1 (en) 2019-04-29 2019-07-31 Method of purifying natural water and wastewater
EP19926847.5A EP3964484A4 (en) 2019-04-29 2019-07-31 METHOD FOR PURIFYING NATURAL WATER AND WASTEWATER
CN201980005471.2A CN112272657B (zh) 2019-04-29 2019-07-31 天然水和废水处理方法
JP2021560472A JP2022528959A (ja) 2019-04-29 2019-07-31 自然水および廃水の浄化方法
KR1020217020293A KR20210096652A (ko) 2019-04-29 2019-07-31 자연수 및 폐수 처리 방법
PE2021001362A PE20212189A1 (es) 2019-04-29 2019-07-31 Metodo de purificacion de aguas naturales y aguas residuales
MX2021011880A MX2021011880A (es) 2019-04-29 2019-07-31 Metodo de purificacion de aguas naturales y aguas residuales.
SG11202108084QA SG11202108084QA (en) 2019-04-29 2019-07-31 Method of purifying natural water and wastewater
ZA2021/05476A ZA202105476B (en) 2019-04-29 2021-08-02 Method of purifying natural water and wastewater
CONC2021/0011183A CO2021011183A2 (es) 2019-04-29 2021-08-25 Método de purificación de aguas naturales y aguas residuales
IL286179A IL286179A (en) 2019-04-29 2021-09-05 A method for purifying natural water and wastewater

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019113558A RU2701932C1 (ru) 2019-04-29 2019-04-29 Способ очистки природных и сточных вод
RU2019113558 2019-04-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020222670A1 true WO2020222670A1 (ru) 2020-11-05

Family

ID=68171166

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2019/000536 WO2020222670A1 (ru) 2019-04-29 2019-07-31 Способ очистки природных и сточных вод

Country Status (18)

Country Link
US (1) US20220127175A1 (ru)
EP (1) EP3964484A4 (ru)
JP (1) JP2022528959A (ru)
KR (1) KR20210096652A (ru)
CN (1) CN112272657B (ru)
AR (1) AR122258A1 (ru)
AU (1) AU2019444039A1 (ru)
BR (1) BR112021015507A2 (ru)
CA (1) CA3129203A1 (ru)
CL (1) CL2021002175A1 (ru)
CO (1) CO2021011183A2 (ru)
IL (1) IL286179A (ru)
MX (1) MX2021011880A (ru)
PE (1) PE20212189A1 (ru)
RU (1) RU2701932C1 (ru)
SG (1) SG11202108084QA (ru)
WO (1) WO2020222670A1 (ru)
ZA (1) ZA202105476B (ru)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114455742A (zh) * 2022-01-20 2022-05-10 海南儋州雅惠科技有限公司 一种hssf高悬浮物污水快速处理装置及方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1960008A1 (de) * 1969-09-29 1971-04-22 Beavon David Kent Verfahren zum Reinigen oelfuehrenden Wassers
US4885083A (en) 1987-08-10 1989-12-05 Banks James V Single chamber filter vessel
RU2112579C1 (ru) 1997-02-18 1998-06-10 Вологодский Политехнический Институт Способ регенерации плавающей загрузки фильтра и устройство для его осуществления
US7270745B2 (en) 2003-08-04 2007-09-18 Schwartzkopf Steven H Liquid filtration apparatus embodying super-buoyant filtration particles
RU87421U1 (ru) * 2009-03-26 2009-10-10 Дмитрий Дмитриевич Медведев Устройство для очистки сточной воды
RU105185U1 (ru) 2009-06-01 2011-06-10 Государственное Унитарное Предприятие "Водоканал Санкт-Петербурга" Двухслойный напорный фильтр для глубокой очистки воды

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002086160A (ja) * 2000-09-18 2002-03-26 Takuma Co Ltd フッ素を含む排水の処理方法
RU2206523C1 (ru) * 2001-11-16 2003-06-20 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "ЭКОС" Способ получения питьевой воды
JP2004113940A (ja) * 2002-09-26 2004-04-15 Tatsuya Sakamoto 移動床式ろ過装置及びその運転方法
JP4318518B2 (ja) * 2003-09-26 2009-08-26 三機工業株式会社 浄水処理方法および浄水処理システム
PT2508488E (pt) * 2011-04-04 2015-10-12 Veolia Water Solutions & Tech Reator de purificação de água residual biológica melhorado e método
WO2013081734A1 (en) * 2011-11-28 2013-06-06 Ticona Llc Compacted filter beds comprising non-sintered, buoyant filter media and methods relating thereto
JP2015502849A (ja) * 2011-11-29 2015-01-29 クリーン テク ホールディングス リミテッド 水を処理するための工程及びプラント
FR2995603B1 (fr) * 2012-09-19 2014-09-26 Veolia Water Solutions & Tech Procede de traitement d’eau comprenant une flottation combinee a une filtration gravitaire et installation correspondante
CN102942249B (zh) * 2012-11-14 2013-12-18 中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所 一种移动床生物过滤装置
FR3022537B1 (fr) * 2014-06-18 2016-07-29 Veolia Water Solutions & Tech Procede de traitement d'eau par adsorption et filtration sur lit de materiau granulaire.
US10745309B2 (en) * 2015-03-11 2020-08-18 Bl Technologies, Inc. Multi-step system for treating selenium-containing wastewater

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1960008A1 (de) * 1969-09-29 1971-04-22 Beavon David Kent Verfahren zum Reinigen oelfuehrenden Wassers
US4885083A (en) 1987-08-10 1989-12-05 Banks James V Single chamber filter vessel
RU2112579C1 (ru) 1997-02-18 1998-06-10 Вологодский Политехнический Институт Способ регенерации плавающей загрузки фильтра и устройство для его осуществления
US7270745B2 (en) 2003-08-04 2007-09-18 Schwartzkopf Steven H Liquid filtration apparatus embodying super-buoyant filtration particles
RU87421U1 (ru) * 2009-03-26 2009-10-10 Дмитрий Дмитриевич Медведев Устройство для очистки сточной воды
RU105185U1 (ru) 2009-06-01 2011-06-10 Государственное Унитарное Предприятие "Водоканал Санкт-Петербурга" Двухслойный напорный фильтр для глубокой очистки воды

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Experience of the Implementation of Dynamic Clarifiers for the Treatment of Natural and Waste Water", WATER SUPPLY AND SANITARY ENGINEERING, 2013, pages 46 - 53
"POSOBIYe PO PROYEKTIROVANIYU SOORUZHENIY DLYA OCHISTKI I PODGOTOVKI VODY (k SNiP 2.04.02-84) [MANUAL FOR THE DESIGN OF FACILITIES FOR CLEANING AND TREATMENT OF WATER (to SNiP 2.04.02-84)]", 30 November 1988, CENTRAL INSTITUTE FOR STANDARD DESIGN, Moscow, article ANONYMOUS: "9. FIL'TRY S PLAVAYUSHCHEY PENOPOLISTIROL'NOY ZAGRUZKOY: NAZNACHENIYe I OBLAST' PRIMENENIYA [9. FILTERS WITH FLOATING FOAM LOADING: PURPOSE AND FIELD OF APPLICATION]", pages: 65 - 73, XP009538910 *
"Water Treatment Plant Design Handbook SNiP 2.04.02-84", 1989, pages: 65 - 69
I. S. BALAEV, G. G. KUCHMA, M. V. REPKIN, G. V. KHANLAROV, I. A. MELNIKOV: "Opyt i perspektivy vnedreniya dinamicheskikh osvetliteley pri ochistke prirodnykh i stochnykh vod [Experience and prospects for the introduction of dynamic clarifiers in the treatment of natural and waste water]", WATER TREATMENT, WATER TREATMENT, WATER SUPPLY, vol. 75, no. 3, 30 November 2013 (2013-11-30), pages 38 - 48, XP009528898, ISSN: 2072-2710 *
See also references of EP3964484A4

Also Published As

Publication number Publication date
PE20212189A1 (es) 2021-11-15
CN112272657B (zh) 2023-02-03
JP2022528959A (ja) 2022-06-16
CA3129203A1 (en) 2020-11-05
AU2019444039A1 (en) 2021-08-26
CN112272657A (zh) 2021-01-26
RU2701932C1 (ru) 2019-10-02
EP3964484A4 (en) 2023-12-27
EP3964484A1 (en) 2022-03-09
IL286179A (en) 2021-10-31
ZA202105476B (en) 2021-08-25
KR20210096652A (ko) 2021-08-05
MX2021011880A (es) 2021-10-26
CO2021011183A2 (es) 2021-09-09
SG11202108084QA (en) 2021-08-30
US20220127175A1 (en) 2022-04-28
CL2021002175A1 (es) 2022-02-18
BR112021015507A2 (pt) 2021-11-16
AR122258A1 (es) 2022-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107055871B (zh) 一种新型混凝沉淀截留过滤气水反冲洗一体化高效滤池
CN102001728A (zh) 澄清式浸没超滤膜滤池、水处理系统及方法
US4162216A (en) Process for removal of suspended solids from liquid
CN102633394A (zh) 一体化的混凝超滤-浸没膜组联合水净化系统
CN201864607U (zh) 澄清式浸没超滤膜滤池及水处理系统
WO2020222670A1 (ru) Способ очистки природных и сточных вод
US4309292A (en) Filtering methods
CN101734771A (zh) 一种沉降分离装置及方法
US4208288A (en) Filtering apparatus
KR100957502B1 (ko) 하·폐수의 처리수로부터 인(ｐ)을 제거하기 위한 흡착정화와 여과분리공정이 동시에 이루어지는 일체형 인(ｐ)제거장치 및 이를 이용한 인(ｐ)제거방법
KR20040096802A (ko) 여과부와 침전부를 일체로 갖는 상향류식 여과장치
KR101543548B1 (ko) 중력식 여과장치 및 이를 이용한 총인여과방법
CN203411417U (zh) 逆流连续式过滤净化器
US20020023869A1 (en) Apparatus for the purification of liquids
KR20080082852A (ko) 오폐수 처리용 침전 장치 및 이를 이용한 오폐수 처리 방법
CN216764544U (zh) 一种油田稀油废水处理系统
RU2160714C1 (ru) Установка для очистки воды от нефтепродуктов и механических примесей
KR820000468B1 (ko) 액체중의 현탁고형분 제거 방법
CN213253171U (zh) 一种净化废水的多介质过滤处理设备
RU105185U1 (ru) Двухслойный напорный фильтр для глубокой очистки воды
CN214571193U (zh) 卧式可再生聚结除油装置及包含该装置的污水处理系统
CA1184857A (en) Method for eliminating solids from a liquid
CN114180761A (zh) 一种油田稀油废水处理系统及其方法
Sutherland Water filtration: Bulk water filtration techniques
Ødegaard et al. Enhanced primary treatment in floating filters

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19926847

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20217020293

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 3129203

Country of ref document: CA

REG Reference to national code

Ref country code: BR

Ref legal event code: B01A

Ref document number: 112021015507

Country of ref document: BR

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019444039

Country of ref document: AU

Date of ref document: 20190731

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021560472

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 112021015507

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20210805

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019926847

Country of ref document: EP

Effective date: 20211129