Способ очистки сточных вод

 

Изобретение относится к очистке сточных вод от органических соединений и взвешенных веществ, в частности к очистке промышленных сточных вод, прошедших биологическую очистку, и позволяет повысить степень очистки сточных вод. Способ включает обработку сточных вод озоно-воздушной смесью и фильтрование их через фильтр с зернистой загрузкой. Озоно-воздушную смесь с концентрацией озона 10-30 мг/л вводят на высоте 0,6-0,7 H от низа загрузки в слой жидкости, разделяющей загрузку на верхний и нижний ярусы, причем высоту его определяют из соотношения 0,7H .E/100+0,1≤H ж≤V фТ/60, где H ж - высота слоя жидкости, разделяющего загрузку

H - общая высота верхнего и нижнего ярусов загрузки

E - степень расширения загрузки

T - время пребывания сточной воды в разделяющем слое, равное 3-5 мин

V ф - скорость фильтрования воды 6-10 мг/ч. 3 з.п.ф-лы, 1 ил., 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1594154 (S1)S С 02 F 1/78

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 3989525/31-26 (22) 16.12.85 (46) 23.09.90. Бюл. Ф 35 (71) Горьковский инженерно-строительный институт им. В. П. Чкалова (72) В.В. Найдейко, В.Ф. Колесов и В.З.Клочихин (53) 663.63.067 (088.8) (56) Заявка Франции Р 2439749, кл. С 02 F 1/72, 1978. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД. (57) Изобретение относится к очистке сточных вод от органических соединений и взвешенных веществ, в част— ности к очистке промышпенных сточных вод, прошедших биологическую очистку, и позволяет повысить степень очистки сточных вод. Способ включаИзобретение относится к очистке сточных вод от органических соединений и взвешенных веществ, в частности к очистке хозяйственно-фекальных и промьпнленных сточных вод, прошедших биологическую очистку.

Целью изобретения является повышение степени очистки сточных вод от органических и взвешенных веществ.

На чертеже представлена схема, реализующая предлагаемый способ.

Подвергаемую очистке сточную воду подают в приемный бак-усреднитель 1, откуда центробежным насосом 2 по трубопроводу 3 подачи исходной воды направляют на фильтр 4, Озона-воздушную смесь подают по газопроводу 5 и равномерно распределяют дырчатыми трубами 6. Очищаемая вода через распреде2 ет обработку сточных вод озона-воздушной смесью и фильтрование их через фильтр с зернистой загрузкой. Озоновоздушную смесь с концентрацией озона 10-30 мг/л вводят на высоте 0,60,7 Н от низа загрузки в слой жидкости, разделяющей загрузку на верхний и нижний ярусы, причем высоту его определяют из соотношения 0,7 Н.е/100+

+О, 1 6Ь ж Ч ф t/60, где h „— высота слоя ж щкости, разделяющего загрузку; Н вЂ” общая высота верхнего и нижнего ярусов загрузки; е — степень. расширения загрузки; t — время пребывания сточной воды в разделяющем слое, равное 3-5 мин U p — скорость фильтрования воды 6-10 м/ч.

3 з.п. ф-лы, 1 ил., 3 табл. лительную систему 7 проходит поддерживающий гравийный слой 8, нижний ярус песчаной загрузки 9 и поступает в разделяющий слой жидкости 10, где 1"© происходит насыщение ее озона-воздушной смесью.

Пройдя через дренажную систему 11 и верхний ярус фильтрующей загрузки 4

9, очищенную жидкость с помощью сборных желобов 12 по трубопроводу 13 направляют в бак фильтрата 14. Отрабо.танный газ собирают зондом 15, после, чего падают на установку 16 обезвре-,Ь живания остаточного озона. Ъ.

Подачу промывной воды осуществляют по трубопроводу 17, а отвод — по трубопроводу 18. С помощью обратных клапанов 19, установленных на трубопроводах 3 и 5, исключают обратное

15941 движение жидкости в случае внезапного прекращения подачи исходной воды или озоно-воздушной смеси, В процессе обработки сточная вода проходит последовательно через ниж- 5 ний ярус фильтрующей загрузки 9, разделяющий слой жидкости 10 и верхний ярус фильтрующей загрузки 9. В нижнем ярусе фильтрующей загрузки 9 происходит снижение содержания взвешенных веществ в результате прилипания частиц взвеси к поверхности зерен фильтрующего материала и ранее прилигппим загрязнениям, В разделяющем слое 10 происходит насыщение обрабатываемой воды озоном путем диспергир ования га зовой фазы в сплошную жидкую, Газовая смесь движется в пузырьковом режиме, когда при постоянной скорости жидкости в нее вводится определенное количество газа, который с помощью дырчатых труб 6 равномерно распределяется на мелкие пузыри, остающиеся .дискретными во время движения двухфазной системы.

Таким образом между верхним и нижним ярусами фильтрующей загрузки 9 образуется барботажный слой.

Верхний ярус, расположенный пад

«разделяющим слоем яащкости 10, за- ЗО держивает пр одукты неполного распада органических соединений, а также снижает коллоидную мутность, появление которои возможно в случае IlpoT eKÿíèÿ процесса мицеллизации — де пгцеллиэацпи. 35

Пример 1. Биологически очищенную сточную воду с концентрацией органических соединений 40-70 мг/л, пропускают со скоростью 7,0 м/ч через фильтр > В кот орыи под<1 е Рся оз оно Воз душная смесь с концентрацией озона

5, 7-30 мг 0 /л. Эффективность пр оцесса оценивают по QIK о шщенной жидкости путем анализа проб, отGnpaемых из бака-усреднителя 1 и ба.кафильтрата 14 по стандартной методике, Результаты анализа приведены в табл. 1.

Из табл.1 следует, что наиболее высокая степень очистки достигается при вводе озоно-воздушкой смеси па высоте 0,6-0,7 П от низа. фильтрующей загрузки с концентрацией озона 10, О30,0 мг О /л. Использование озоновоздушной смеси с концентрацией озона более ЗО мг/л экономически нецелесообразно.

Пример 2. Биологически очи-, щенную сточную воду с концентрацией

54 4 органических соединений 40-70 мг/л пропускают со скоростью 5,5-11,0 м/ч через фильтр. Озоно-воздушную смесь с концентрацией оэ она 1 О, О—

30,0 мг 0 /л вводят на высоте 0,60,7 Н от низа фильтрующей загрузки в разделяющий ее слой жидкости, варьируя .высоту последнего. Время пребывания сточной воды в слое 1,1

7,6 мин. Эффективность процесса оценивают по ХПК осветляемой жидкости путем анализа проб по стандартным методикам.

Результаты анализов представлены в табл.2.

Полученные данные показывают, что наибольшая степень очистки достигается при скорости фильтрования сточной жидкости Ъ ф = 6,0- 10,0 м/ч с вводом озоно-воздушной смеси в разделяющий загрузку слой жидкости высотой hg.

О 7Н е - ф

100 - 60 где FI — общая высота фильтрующей загрузки е — степень расширения загрузки и времени пребывания обрабатываемой

I жидкости в слое в течение t = 3,0

5, О м ы .

Пример 3. Сточную жидкость, прошедшую биологическую очистку на горОдских сооружениях, с концентрацией органических веществ по ХПК

50 мг/л, взвешенных веществ 12 мг/л, рН 7,5 подвергают очистке по известному и предлагаемому способам. По известному способу фильтрование жидкости осуществляют с одновременным вводом озоно-воздушной смеси в HH)K .ние слои Аильтрующего материала, по предлагаемому сточную жидкость про- пускают через фильтр, а озоно-воздушную смесь вводят в слой жидкости, разделяющий филътрующую загрузку на высоте 0,6-0,7 Н от низа загрузки.

Высота слоя находится в пределах.

О, 7 1-1 - е, Чф. t 100 — + 0,1 и (Скорость фильтрования жидкости 610 м/ч, а время пребывания в слое 35 мин. Озоно-воздушную смесь вводят с концентрацией озона в газовой смеси 10-30 мг Оз/л. Эффективность процесса оцени вают пут ем а нали за пр об отобранной жидкости по стандартным методикам.

1594154

0,7 Н ° е

100 где Ь, высота слоя жидкости, ра зделяющего загрузку общая выс ота верхнего и нижнего ярусов загрузки„ степень расширения загрузки; вр емя пр ебывания сточ ной

Степень очистки, %, при высоте ввода озоно-воздушной смеси

«1

1(онцентрация озона в

0,3 Н 0,5Н

0,6Н 0,7Н 0,8Н

0,9 Н озоно-воздушной смеси, мг 0 з/л

34,4

38,0

40,1

46,0

46,2

>9 7

10,0

15,2

?4,8

30,0

10,8

14,7

15,5

18,3 l8 2

23 5

30,6

35,2

37,4

3?,8

36,1

44,5

48,8

60,1

60,1

24,4

30i 1

40,8

43,3

44,0

13,8

15,4

22,2

18,5

1590

Введение озоно-воздушной смеси на высоте 0,6-0,7 Н от низа фильтрующей загрузки позволяет повысить эффективность очистки сточных вод за счет предварительного удаления перед озонированием взвешенных веществ в нижнем ярусе загрузки.

В>зедение озоно-воздушной смеси на высоте менее 0,6 Н приводит к непроизводительным затратам озона на окисление не успевших выделиться твер-. дых примесей, тем самым к снижению эффективности очистки воды.

Введение озона на высоте более

0,7 П нецелесообразно ввиду недостаточного времени контакта газа и жидкости, что также привОдит к снижению степени очистки. .Введение озоно-воздушной смеси в разделяю)ций слой жидкости позволяет создать эффективные условия обработки сточной воды за счет полного насыщения ее озоном, улучшения массообмепа и увеличения времени контакта газа с жид.костью. Разделяющий ,слой исключает пробковый режим движения газового потока и образует барботажный слой, в котором всплывающие пузырьки газа создают мощные циркуляционные токи жидкости с продольным и поперечным перемешиванием газовой и жидкой фаз. Увеличение поверхности контакта фаз улучшает массообмен, повышает скорость массопередачи озона из газовой фазы в жидкую и сокращает время реакции окисления органических загрязнений, Сравнительные данные по степени очистки известным и предлагаемым способами приведены в табл.3.

Из табл. 3 следует, что предлагае1 мь.й способ по сравнению с известным обеспечивает повышение степени очистки сточной жидкости or взвешенных веществ на 16,6% от органических сое45 динений по ХПЕ на ?2%.

Использование предлагаемого способа очистки жидкости позволяет по сравнению с известным повысить эффективность очистки, уменьшить размеры сооружений, а -акже снизить зат— раты на строительство и эксплуатацию последних.

Формула изобретения

1. Способ очистки сточных вод от органических соединений и взвешенных веществ, включающий фильтр ование воды через фильтр с зернистой загрузкой, обработку воды озоно-воздушной смесью, отличающийся тем,что,с целью повышения степени очистки, озоно-воздушную смесь вводят на высоте

0,6-0,7 Н от низа загрузки в слой жидкости, разделяющей загрузку на верхний и нижний ярусы, причем высоту его определяют из соотношения воды в разделяющем слое;

VQ скорость фильтрования.

2. Способ по п,-1, о т л и ч а юшийся тем, что используют озоновоэдушную смесь с концентрацией озона 10-30 мг/л.

3. Способ по пп.1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что скорость фильтрования сточной воды составляет 6-10 м/ч.

4. Способ по пп. 1 — 3, о т л и- ч а ю шийся тем, ч"î время пребывания сточной воды в разделяющем слое составляет 3-5 мин.

Таблица 1

1594154

Таблица 2

Степень очистки, Ж

О 7 Í.а ж(100

5,5

6,0

2,18

1,99

33,8

35,2

35,6

34,0

} - —; h> 0,2

Ч

-1, 20

1,10

10,0

11i0

5,45

5i00 .

5,5

6,0

56 0

60,1

10,0

11,0

5.7, 4

51,7

Vy.t

60, Ь 0 5

Ь 07НМ+О! ж) 100 °

5,5

6,0

53,0

52,3

Ч t

60, Ьж=О ° 7

10,0

11,0

55,0

51,0

Та блица 3

Качество исходной воды, г/мз

Известный способ

Показатели

Предлагаемый способ

Качество Степень очиочищенной стки, 7 воды,г/м

Качество Степень очиочищенной стви, 7. воды, г/м 38, О

ХПК

Взвешенные вещества

50.

20

60,0

66,7

83,3

П р и. м е ч а н и е. рН исходной и очищенной воды 7,5.

Высота слоя жидкости, разделяющего фильтрующую загрузку, h®, м

Скор ость фильтрования жидкос ти V, м/ч

Время пребы.1 вания жидкости в слое мин

3i00

2,73

7,63

7,00

4,20

3,82