Способ очистки и обеззараживания илосодержащей жидкости

 

Изобретение относится к химической технологии, связанной с электрохимической и электромембранной очисткой жидкости от примесей неорганического и органического происхождения с одновременным ее обеззараживанием. Целью изобретения является повышение степени очистки и обеззараживания. Предварительно подготовленную путем механической обработки илосодержащую жидкость обрабатывают в электродной камере электрическим током плотностью 0,02-0,05 А/см2 и одновременно продавливают в электродную камеру через нерастворимые мелкопористые перего-- родки на дырчатых нерастворимых электродах протонизированный раствор с удельным расходом 1,5-3,0 г-яон tf на 1 м3 илосодержащей жидкости. 1 ил., 6 табл. S (/

СОЮЗ COBETCHÈÕ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (111

51)5 С ()2 Р 1/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ fKHT СССР

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3939266/26 (22) 17.О5.85 (46) 15.0 .91 . Бюл. 1(6 (71) Краснодарское отделение с опытным производством Всесоюзного научноисследовательского института источников тока и Краснодарский институт

"Крайколхозпроект" (72) Е.Д.Зыков, В.В.Семушкин, Ю.А.Беклемешев, Ф.В.Бабеньчик и А.А.Полутчин (53) 628. 54 3 ()88 . 8) (56) Авторское свидетельство СССР

1 - 783244, кл . С О2 F 11/ ) ), 1977. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ И ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ

ИЛОСОДЕР) (ЩЕЙ 70ЩКОСТИ (57) Изобретение относится к химичесИзобретение относится к химической технологии, связанной с электрохимической и электромембранной очисткой жи. кости от примесей неорганического и органического происхождения с одновременным ее обеззараживанием, и может быть использовано во всех отраслях промышленности, коммунальном и сельском хозяйствах в технологических схемах кондиционирования озерных, речных, солоноватых, морских и сточных вод °

Цель изобретения — повышение степени очистки и обеззараживания.

Иа чертеже представлен апгарат для осуществления предлагаемого способа.

2 кой технологии, связанной с электрохимической и электромембранной очисткой жидкости от примесей неорганического и органического происхождения с одновременным ее обеззараживанием. Целью изобретения является повышение степени очистки и обеззараживания. Предварительно подготовленную путем механической обработки илосодержащую жидкость обрабатывают в электродной камере электрическим током плотностью

;),32-,),О5 А/см и одновременно продавливают в электродную камеру через нерастворимые мелкопористые перего-родки на дырчатых нерастворимых электродах протонизированный раствор с удельным расходом 1,5-3, ) г-ион и. и на 1 м илосодержащей жидкости. 1 ил., 6 табл .

С:

Аппарат имеет корпус 1, штуцер 2 для очищаемой илосодержащей жидкости, два штуцера 3 для протонизированного раствора, штуцер 4 для очищенной и обеззараженной жидкости, дырчатые нерастворимые электроды 5, образующие между своими параллельными плоскостями электродную камеру 6, которые имеют микропористые нерастворимые перегородки 7 со стороны камер 8 для протонизированного раствора, флотацион,ную камеру 9, расположенную над электродной камерой, скребковый механизм 1О, установленный в верхней части флотационной камеры и заканчивающийся на границе с камерой 11 для пены, ила и частиц примесей, распре1627521 делитель потока очищенной и обеззараженной жидкости 12, расположенный в нижней части флотационной камеры и соединяющий ее с камерой 13 для очищенной и обеззараженной жидкости.

Пример. Сточную воду, прошедшую неполную биологическую очистку на установке КУ-200, с содержанием активного ила 0,6 г/л очищают и обез-10 эараживают известным и предлагаемым способами на макетной установке производительностью ),08-0, 15 м /ч .

Объем флотационной камеры установки

40 л, высота 60 см, плотность тока в межэлектродном пространстве ),05 А/см . Состав сточной воды и ее параметры представлены в табл . 1.

Данные, полученные в результате опытов, приведены в табл. 2.

Верхний предел значения плотности электрического тока (i) в электродной камере оценивается величиной

О, J5 А/см, нижний — 0,02 А/см .

За границей верхнего предела 1 25 высота илога.:ожидкостного слоя между фа эами жидкость — воздух, коэффици ент очистки и обеззараживания илосодержащей жидкости остаются постоянными, а энергоэатраты на осуществление процесса резко возрастают . Результаты приведены в табл. 3.

Иэ экспериментальных данных следует, что при i) ), )5 А/см но энергозатратам предлагаемый способ и аппарат для его осуществления становятся

35 неконкурентноспособными по отношению к известным методам и аппаратам иэ-за расхода энергии.

3а границей нижнего предела i на40 блидается резкое увеличение высоты илогаэожидкостного слоя в флотацион" ной камера h и снижение коэффициента очистки и обеээараживания илосодержащей жидкости. Данные приведены в

45 табл. 4 .

Резкое увеличение h и снижение О объясняется уменьшением газовой фа— зы в илосодержэщей жидкости, проходя- 50 щей череэ электродную камеру.

Верхний предел значения удельного массового расхода протонизированного раствора оценивается величиной

+ + г-ион Н г-ион Н 55

3, ) — — — -- нижний — 1 5 мэ

У

За границей герхнего предела наблюдается постоянство степени очистг-ион Н ки. Однако при G )3 0 — — — — резМ3 ко (на полтора порядка) возрастает концентрация ионов Н в флотационной

+ ванне. Нейтрализация избытка концент+ рации ионов Н требует значительньж количеств щелочного реагента, что не улучшает характеристики метода и аппарата для его осуществления, а при расходе меньше чем 1,5 r-ион

Н /м не достигается требуемая сте+ пень очистки. Данные приведены в табл. 5.

Протонизированный раствор представляет собой раствор подкисленной деиониэованной или умягченной воды, активированный в микролористой среде во внешнем электрическом поле при продавливании воды через микропористые перегородки, наложенные на дырчатые нерастворимые электроды.

Совокупность микролористых перегородок из диэлектрика и дырчатого нерастворимого электрода из металла образует, микропористый металлодиэлектрический элемент (ММДЭ) .

Свойства протонизированного раствора определяются как обработкой подкисленной деионизированной воды во внешнем электрическом поле, так и внутренним (осмотическим) давлением подкисленной деионизированной воды, проявляющим свои свойства в микропористой среде при продавливании воды через ММДЭ в илосодержащую жидкость.

Существенность признака продавливания протонизированного раствора через М1ЩЭ раскрывают данные табл . 6 .

Из приведенных данных следует, что применение протониэированного раствора позволяет значительно повысить степень очистки.

Таким образом, применение предлагаемого способа позволяет значительно повысить степень очистки и обеззараживания нлосодержащей жидкости.

Формула изобретения

Способ очистки и обеззараживания илосодержащей жидкости, включающий ее электрохимическую обработку в бездиафрагменном электролизере с последующим отделением осадка, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения степени очистки и обеззараживания, электрохимическую обработку

5 162752 ведут с использованием нерастворимых перфорированных электродов, покрытых со стороны, противоположной межэлектродному пространству,микропористыми

:5 перегородками из нерастворимого материала,при подаче через перегородки

Т а

Сточные воды, прощедшие неполную биологическую очистку на установке КУ230 (выписка из протокола 161-163

Краснодарской Краевой санитарно-эпидемической станции) Параметры о

Температура, С

Цветность

Запах

Прозрачность, см

БПК, Mr/ë

Коли-индекс

Азот аммиака, мг /л

Азот азотистой кислоты, мг/л

Азот азотной кислоты, мг/л

1522

Светло-серый

Фекально-гнилостный

100, 0

110 0 ) ) 000, )О, ) 0,4

5,9

Та блица 2

Очистка и обеззараживание илосодержащей сточной воды способом

Параметры

Известным (Г =O, 08 м /ч, i=4 ),05 А/см ) Температура, С

Скорость образования илогаэожидкостной

15+2

15+"

Менее 2

Нет

1 озона

0,5-1,4

Менее 3

Есть

5-1 .)

3 фекально-гнилостный

20-60

Более 11000 ) пленки, мин

Присутствие на дне флотационной камеры примесей дисперсностью

-I до 2 см

Прозрачность, см

Запах

БПК, мг/л

Коли-индекс

1 6 и электроды подкисленной деионизированной или умягченной воды с удельным расходом протонов 1,5-3,0 г ион Н на 1 м илосодержащей жидкости и электрообработку ведут при плотности тока 0,02-0, .)5 А/см . блица 1

Предложенным (G()=0,08 м /ч, i=-0,05 А/см, СНг 0 005 Оэ 1

r-ион Н+ см . ч на 1 м ил осодержащей сточной воды) 1627521

Таблица3

G =80 л/ч рН 7 2+(° и,(а 0,6+0,1 r/л; о

+(, +

r-ион Н

С p=1 5, â€, БПК исх.воды=. 120 мг/л; Коли-инд екс ис х. воды=10 — 10 кл/л

Tt

А/см2

Коэффициент очистки по кишечной

Коэффициент очистки по органическим вещест Ì>() 5)))(g палочке, ® БИО

0,01

J,02 ), 04

J,05

0,07

0,10

Таблица4

Ипосодержащая сточная вода, прошедшая неполную биологическую очистку на установке КУ-200. С = г-ион Н4

=80 r/÷ G =0 05 — — — — С =0 6 г/л

"+ см2 ч ())(t. ИЛа

<о

БПК воды 120 мг/л, коли-индекс воды 1:) -10

1)

А/см2

h см () ьп к о

О БИО

Менее 1 )г

Более 1()

Более 1 ) ,S

90

4, J

1эд

1,0

0,01

),02

0,04

Таблица5

Gî 8 ) л/ч; = ),J2 А/см ; рНо 7 2+О 1

С „д =:.,6+0,1 г/л, БПК исх.воды=12 ) мг/л," Коли--ийдекс исх. воды =-10 )-1. ) о кл/л

Ф г-ион H

Повышение солености воды (обработка и р едла га емым сп ос обом с учетом нейтра ли зации обработанной воды до рН=

=6, S-8, S) /hG, г/л ) Бпк

0,9

1,5

3,0

4,8

Удельные затраты эл ектр о энергии на обработку, N кВт ч/м

0,05

0,12

0,27

0,58

1,2

1,9

0, )6 ), 11

0,23

0,34

100

9() 90

Менее 1 )

Более 1 .) ,т, Ь

Более 10

Более 10

Более 10

Более 10

Менее 1 )

Более 10

Более 10

Более 1() )О

1627521

Таблицаб

Параметр

Осуществление способа без продавливания подкисленной деионизированной воды через КЩЭ

Осуществление способа с про-. давливанием подкисленной деиониэированной воды через ИИДЭ ),1

Более 10

4 ) 2

Кен ее 1 ) 4

h, см

1 snK s+ ьио рН очи:)енной и обеззара кенной воды

Время, в течение которого илогазожидкостный слой сохраняется на

4 границе раздела жидкость — возцух, не оседая в объем флотационной ванны, ч

6,,) 7,0

6-12

Илосодер кащая сточная вода, прошедшая неполную биологическую очистку на установке КУ-200, Го =

80 л/ч, 10,02 А/см, С „„„=0,6 г/л, БПК . воды 12 ) мг/л, коли-индекс воды 10 -1 ), рН =7,1 г-ион Н

G =0,()5

If см -ч т

162 7521

Составитель Т.Барабаш

Техред Л.Олийнык Корректор H.Король

Редактор И . Сегннник

Заказ 315 Тир чж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета. по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113О)5, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Проиэводственн, -нзлате.зьс кий комбинат "Патент", г.ужгород, ул . Гагарина, 101