Способ обеззараживания сточных вод

 

1. СПОСОБ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ СТОЧНЫХ ЮД, хлорированием, отличающийся тем, что, с целью повышения степени обеззараживания и снижения расхода хлора, сточные воды предварительно аэрируют воздухом или озоно-воздушной смесью под давлением с последу:оие Й декомпрессией в течение 0,5-2 мин. 2. Способ по п. 1, отличают и и с я тем, что сточные воды аэрируют под давлением 6-10 атм, а воздух или озоно-воздушную смесь подают в количестве 2-5% от объема сточных вод. (Л с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (112

)(51) С 02 F 1/76

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

У11 с — 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2935903/23-26 (22) 30.06.80 (46) 15.07.83. Бюл. Ф 26 (72) Г.П.Медведев, О.В.Сорокин, Г.П.Григорьев, A.Â.Благонравов, П.К.Аветисян, A.Ã.Áeçäåíåæíûõ и В.A.Íåëþáîâ (71) Управление водопроводно-канализационного хозяйства "Водоканал"

Исполкома Ленгорсовета (53) 628.322(086.8) (56) 1. Патент СИА )2 3593852, кл. 210-21, 1971.

2. Справочник по свойствам, ме тодам анализа и очистке воды. Под ред. Л.А;Кульского. Киев, "Наукова думка", 1980, с. 934, (54)(57) 1i СПОСОБ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ

СТОЧНЫХ ВОД, хлорированйем„ о т л и- ч а ю шийся тем, что, с целью повышения степени обезэараживания и снижения расхода хлора, сточные воды предварительно аэрируют воздухом или озоно-воздушной смесью под давлением с последу::)в|ей декомпрессией в течение 0,5-2 мин.

2. Способ по п. 1, о т л и ч аю ц и и с я тем, что сточные воды аэрируют под давлением 6-10 атм, а воздух или:озоно-воздушную .смесь подают в количестве 2-5% от объема сточных вод, 1328606

Изобретение относится к очистке сточных вод и касается непосредст= . венно вопросов обеззараживания сточных вод от различных микроорганизмов.

Известен способ обеззараживания бытовых вод, включан>щий механическу очистку и биологическую в искусственно создаваемых условиях (1).

Этот способ позволяет уменьши ь число бактерий в чищаемой воде всего на 1-5%. Если учесть, что в

1 см сточной жидкости содержится до 10 млн и больше бактерий, то оставшиеся 1-5% бактерий после наиболее совершенной очистки сточных 15 вод. составляют в сбрасываемой в водоем воде в 1 смэ до 500000 и более бактерий, причем среди них может быть значительное количество патогенных микроорганизмов.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому резуль"ату является спбсоб обеззараживания сточных вод посредством хлорирования. При обеззараживании по этому спо."обу обычно применяют газообразный хлор, гипохлорит, а также соединения хлора, получаемые в результате электрохимической реакции при электролизе раствора солей хлора. При этом основным

30 технолог ческим требованием является :o, чтобы в обеззараженной воде остаточное содержание хлора было не менее 1,5 гг/л. При столь высокой остаточной дозе хлора санитарный эффект обеззараживания составляет всегда практически 100%, Оценку степени санитарной обработки сточных вод производят по Co)i-индексу. Кроме того, в практике .очист- 4р ки сточных вод принято определять и общее число сапрофитных бакте10

25 рий 2».

Недостаток способа состоит в том, что бактерицидный эффект хлора в эна чительной степени зависит от начальной его дозы и продолжительности контакта с водой, в течение которого хлор непосредственно действует на

5О бактериальную клетку путем соединения с веществами, входящими в ее протоплазму. В результате для полного обеззараживания необходимо применять или большие дозы хлора, или. проводить процесс более длительное время, увеличивая тем самым объем очистных сооружений. Замечено, что бактерии при Недостаточном времени контакта после сброса в водоем оживаЮт. Кроме того, оказывается, что 60 очень устойчивы к дезинфицирующим веществам.. Так, для обеззараживания от энтеровирусов "ðåáóåòñÿ в 10 раз больше дозы хлора, чем при дезинфекции по отношению к кишечной палочке. Все это вместе взятое, уменьшает эффект очистки и увеличивает затраты на процесс. 4елью изобретения является повышение степени обеззараживания и снижение расхода хлора.

Поставленная цель достигается тем, что согласно пособу обеззараживания сточных вод хлорированием, сточные воды предварительно аэрируют воздухом или озоно-воздушной смесью под давлением с последующей декомпрессией в течение 0,5-" мин.

Кроме того, сточные воды аэрируют под давлением 6-10 атм, а воздух или озоно-воздушную смесь подают в количестве 2-5% от объема сточных вод.

Предложенный способ основывается на так называемом "кессонном" эффекте, заключающемся в тс., что микроорганизмы, находящиеся под давлением более 6 атм и "наевшиеся", при резкой декомпресии разрываются собственным внутренним повышенным давлением. Этот эффект обнаружен и проверен экспериментально. Режимы операций при этом выбраны из следующих соображений. Величина давления в атмосферах определяет границу, ниже которой эффек; уничтожения микроорганизмов уменьшается. Подача воздуха или озоно-воздушной: смеси в количестве 2-5% от объема связана с тем, что при объеме менее 2% не происходит "наедания" всей группы микроорганизмов, т,е снижается эффект очистки, а повышение свыше 5% просто не рентабельно, так как. насыщение уже произошло. Время декомпресии 0,5-2 мин обусловлено следующими причинами: нижняя граница 0,5 мин определяется повышением стоимости очистки — трудностью обеспечения декомпрессии, верхняя граница 2 мин — связана с уменьшением эффекта, т,е. выживанием части микро" организмов.

На фиг. 1 дан пример реализации способа при глубинной аэрации, на фиг, 2 — вариант наземной очистки.

Установка включает глубинную насосную станцию 1, приемный резервуар 2 насосной станции, м..:шинный зал 3 насосной станции, подводящий коллектор 4, отводящий коллектор 5, секцию насосных агрегатов 6, трубопровод 7 подъема воды, приемную емкость 8, трубогровод 9 подвода воздуха, воздуходувку 10, вентиль 11, отметку 12, ввода аэрационного потока, подводящий трубопровод 13, приемный резервуар 14, отводящий трубопровод 15, компрессионный насос 16, бак 17 повышенного давления, выходную емкость 18, воздуходувку 19, вентили 20 и 21.

1028606

Способ осуществл:ют следующим образом.

В сточные воды вводят хлор в газообразном виде или гипохлорит, иногда вводят соединения хлора, получаемые в .эезультате электролиза раствора солей хлора, При этом контроль обеззараживания вед1,т по количеству остаточного хлора на выпуске. Учитывая требования — 1,5 мг/л хлора в выпускаемой воде, по нормам СниП 1-0 выбирают расчетную дозу хлора в прототипе для сточной воды, проходящей только механическую очистку—

10 мл/л, после непслнсй биологической очистки — 5 мг/л, а пои ганой — 15

3 мг/л. Однако предложенный способ позволяет снизить количество подаваемого хлора на ЗОВ, т.е. подавать соответственно 7 мг/л, 3,5 Mr/л и

2,1 мг/л. Это достигается тем, что 20 сточную воду предварительно подвергают воздействию повышенного давления, аэрированию при повышенном давлении и последующей декомпрессии.

Причем для создания повышенного давления возможны два варианта. Первый — . при использовании способа при глубинном залегании канализационной подводящей сети в условиях больших городов. Согласно этому варианту повышенное давление создают., естественным гидростатическим давлением — напором при расположении нижней отметки насосной станции на глубине 60-70 м.

Согласно второму варианту при очистке сравнительно небольших объемов сточных вод, не более 100000 мЗ/сут, повышенное давление создают в баке повышенного давления, в "качестве которого может быть использован сатуратор." Следует помнить, что давление 40 должно быть не менее 6 атм. Это необходимо для получения максимального эффекта. Далее под этим давлени м сточные воды насыщают воздухом или озоном из расчета 2-5% на весь 4 объем жидкости. Этот режим получен экспериментально и соответствует оптимальному "наеданию" микроорганизмов. Подачу воздуха или озоновоздушной смеси осуществляют в обоих вариантах с помощью воздуходувок 10 или 19. Подача озоно-воздушной смеси . объясняется тем, что он имеет допол.нительный обеззараживающий эффект по сравнению с хлором по отношению

- к ряду микроорганизмов. Применеййе его определяется путем предварительного анализа сточных вод на зараженность. После аэрирования сточную воду подвергают декомпрессии. Ее осуществляют согласно первому варианту, 60 за счет подъема воды насосами секции насосных агрегатов б с отметки 6070 м до уровня земли. Согласно другому вар™анту декомпрессию производят естественным путем. Время декомпрессии должно быть равно 0,5-2 мин, для того чтобы не производить лишних затрат и осуществить оптимальные условия очистки. Описанные операции позволяют в среднем на ЗОВ сниз.- ть содержание микроорганизмов в очищенной воде за счет их разрыва под .действием собственного повышенного внутреннего давления.

Пример. 1. Заглубленная отметка 12 находится на глубине (-44,3 м), подъем воды производят . секцией б насосных агрегатов на отметку 16 м, т.е. имеется перепад давлен й, равный б, 3 атм. Расход сточной воды равен 16 м /с. Контроль процесса обеззараживания сточных вод осуществляют по содержанию Со 11.

Лабораторные анализы показывают, что в приемном резервуаре 2 насосной станции Соli-èíäåêñ составляет порядка 57 10, В процессе обеззараживания подают воздух иэ расчета ЗЪ на объем сточной,жндкости, т.е.

0,48 м ус. Сolf--индекс снижается до

38 10, т.е. = 37%. Это дает возможность вместо дозы 2 мг/л подать только 1,89 мг/л хлора, т.е. экономить порядка 17,76 т хлора в секунду. Дальнейшую очистку произво,".,ят при подаче 1,89 мг/л. Уровень хлора. на выходе после очистки равен

1,54 мг/л, что говорит о допустимой концентрации и хорошей очистке. Действительно, проведенные лабораторные анализы показывают, что бактерии кишечной палочки практически отсутствуют °

Пример 2. Обеззараживанию подвергают сточную воду согласно второму варианту. Для этого из общего потока после механической очистки в бак 17 повышенного давления, в качестве которого использован сатуратор, имеющий объем 254 мз, подводят 2 м /с воды., Перед обез- зараживанием давлением измеряют

Со1 i-индекс." . и количество сапрофитных бактерий. Индекс составляет порядка 5 4 106, сапрофитные бактериипорядка 460000. В баке 17 создают давление 6,5 атм и подают озон с помощью воздуходувки 19 через вентиль 20 и насос 16. Объем подаваемого озона равен 5,23 м, т.е. 2,5%

3, от объема сточной жидкости. Декомпрессию производят естественным путем с помощь@ клапана 21, который. открывают и воду сбрасывают в откры тую емкость 18. Измерения Coll-индекса показывают величину порядка 38.10, т.е. очистку сточной воды,от кишечной палочки на 31%. Анализ воды на сапрофитные бактерии также показывает, что их содержание снижается до .300000. В результате хлорирования выбрано не 10 мг/л хлора, как требует СНиП, а всего 6,9 мг/л»

1028606

Составитель A.Òðèíêî

Техредм.Гергей „ Корректор Г Огар

Редактор М.Бандура

Эаказ 4882/18 Тираж 941 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская, наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г;Ужгород, ул.Проектная, 4

Остаточное содержание хлора на выпуске составляет 1,7 мг/л, что говорит о несколько завышенной дозе хлора. Кишечная палочка практически уничтожена.

Наличие новых операций и режимное их выполнение выгодно отличает пэьдлагаемое изобретение от прототипа и позволяет получить следующие преимущества: повысить эффективность очистки и снизить затраты. При этом, например, только за счет экономии хлора на станции при объеме сточных вод 1,5 млн/мЗ сточных вод в сут удается получить экономический эффект, равный 41,883 тыс. руб. в год.