Способ очистки воды от железобактерий

 

Использование: подготовка воды для промышленного и хозяйственно-питьевого водоснабжения. Сущность изобретения: в способе очистки воды от железобактерий дегазацией с одновременным насыщением воды кислородом воздуха, фильтрованием через зернистую загрузку с последующим обеззараживанием фильтрата, 0,4-0,5% объема зернистой загрузки замещают зернами зернистой загрузки, отработавшей в процессе фильтрования природной воды и поверхность которых активирована пленкой из соединений железа и колоний железобактерий, при этом используют зерна загрузки крупностью 0,5-0,6 мм и используют зернистую загрузку, отработавшую в процессе фильтрования 50-720 ч. 2 з. п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к способам очистки воды от железобактерий в подготовке воды для промышленного и хозяйственно-питьевого водоснабжения фильтрованием.

Известен способ удаления микроорганизмов предварительным хлорированием и коагуляцией с последующим фильтрованием воды через контактный осветитель [1] Недостатком этого способа является то, что в воде может оставаться до 10% жизнеспособных бактериальных клеток, что не исключает восстановления содержания железобактерий в трубах, арматуре и теплообменниках при малых скоростях движения воды и небольших температурных перепадах.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному является способ очистки воды от железобактерий дегазацией с одновременным насыщением кислородом воздуха, фильтрованием с последующим обеззараживанием фильтрата [2] Способ осуществляют в установках, содержащих эжектор, бак-газоотделитель, фильтр с загрузкой из кварцевого песка зернистостью 0,5-1,8 мм и узел обеззараживания (обеззараживание фильтрата осуществляют с помощью хлорреагента или бактерицидных ламп).

В зависимости от качества исходной воды, т.е. содержания железобактерий, концентрации железа и содержания газов (сероводород, углекислота) используют три режима обработки: 1 исходную воду пропускают через эжектор (подачу воздуха регулируют с помощью вентиля). Насыщенную кислородом воздуха воду подают на загрузку фильтра, где происходит выделение железобактерий и железа. Удаление газов осуществляют через верхнюю часть фильтра совместно с избытком воздуха; 2 исходную воду пропускают через бак-газоотделитель, где осуществляют дегазацию и более глубокое насыщение воды кислородом воздуха, а далее воду направляют на фильтры; 3 исходную воду пропускают последовательно через эжектор, бак-газоотделитель и фильтр. В зависимости от исходного содержания железобактерий и железа стабильный процесс очистки обеспечивается через 50-720 ч по мере зарядки загрузки фильтра, т.е. когда поверхность зерен песчаной загрузки покрывается активной пленкой из соединений железа и колоний железобактерий, обеспечивающей эффективное удаление из воды (в присутствии растворенного кислорода) железобактерий и железа.

Целью изобретения является сокращение продолжительности зарядки фильтрующей загрузки и повышение степени очистки воды от общего железа.

Это достигается за счет того, что в способе очистки воды от железобактерий дегазацией с одновременным насыщением воды кислородом воздуха, фильтрованием через зернистую загрузку с последующим обеззараживанием фильтрата, 0,4-0,5% объема загрузки замещают зернистой загрузкой, отработавшей в процессе фильтрования приводной воды, содержащей соединения железа и железобактерии.

В качественном отношении 0,4-0,5% от объема загрузки представлены, предпочтительно, зернами крупностью 0,5-0,6 мм, т.е. частью загрузки с наибольшей поверхностью, при этом предпочтительно использовать для замещения зернистую загрузку, отработавшую в процессе фильтрования 50-720 ч. Время отработки зернистой загрузки в процессе фильтрования зависит от качества используемой зернистой загрузки и состава природной воды, подвергаемой фильтрованию, содержащей соединения железа и железобактерии.

Способ осуществляют следующим образом.

Для замены зерен загрузки необходимой зернистости свежую загрузку взрыхляют обратным током воды, и зерна загрузки распределяются сверху вниз по возрастанию диаметра. 0,4-0,5% объема загрузки замещают зернами отработавшей загрузки с поверхностью, активированной пленкой из соединений железа и колоний железобактерий.

Есть два источника активированной загрузки: если имеются уже действующие обезжелезивающие фильтры, работающие на очистку природной воды с соединениями железа и железобактериями, то используют часть загрузки необходимой крупности из этих фильтров; если такие фильтры в регионе отсутствуют, то воспроизводят модель фильтра для наработки необходимого количества загрузки, отработавшей в процессе фильтрования природной воды, содержащей соединения железа и железобактерии, при этом происходит активирование поверхности зернистой загрузки соединениями железа и железобактериями, присущими составу исходной природной воды, подвергаемой обработке.

Замена 0,4-0,5% объема загрузки зернами с поверхностью, активированной пленкой из соединений железа и колоний железобактерий, на порядок сокращает продолжительность времени, необходимого для выхода на эксплуатационный режим установок "ДЕФЕРРИТ" и повышает степень очистки воды от общего железа.

При замещении менее 0,4% объема сокращение продолжительности зарядки происходит незначительно (до 50%); при объеме более 0,5% продолжительность зарядки уменьшается, но также незначительно, т.к. объем увеличивается уже за счет более крупных зерен загрузки с меньшей удельной поверхностью, но с большим весом, что создает определенные трудности при транспортировке с действующей установки на установку в стадии пуско-наладочных работ.

Сравнение показателей очистки и времени зарядки фильтрующей загрузки по известному и предложенному способам приведено в таблице.

1 режим обработки, при котором подземную воду с содержанием нитчатых форм железа ≥ 10^4-5 шт. в 1 мл и одноклеточных 10^6-7 шт. в 1 мл; Fe (II) до 2,0 мг/л, сероводорода ≅ 0,5 мг/л, свободной углекислоты ≅ 20 мг/л, органики ≅ 1,5 мг/л и рН 6,9-7,3 пропускают через эжектор для насыщения воздухом и далее направляют на фильтрующую загрузку, 0,4-0,5% которой составляют зерна с поверхностью, активированной пленкой из соединений железа и колоний железобактерий. Дегазацию осуществляют отводом излишка воздуха и удаляемых газов в верхней части фильтра. Обеззараживание фильтрата осуществляют введением необходимых доз активного хлора при использовании бактерицидных установок.

2 режим обработки, при котором подземную воду с содержанием железобактерий нитчатых и одноклеточных соответственно 10^2-3 и 10^4-5 шт в 1 мл; Fe (II) до 7 мг/л, сероводорода до 2,0 мг/л; свободной углекислоты до 40 мг/л; органики до 7 мг/л и рН 6,7-6,9 пропускают через бак-газоотделитель и далее направляют на фильтрующую загрузку, 0,4-0,5% объема которой составляют зерна с поверхностью, активированной пленкой из соединений железа и колоний железобактерий. Дегазацию и насыщение воды кислородом воздуха осуществляют в баке-газоотделителе диспергированием исходной воды. Обеззараживание фильтрата проводят в условиях 1 режима обработки.

3 режим обработки, при котором подземную воду с содержанием железобактерий нитчатых и одноклеточных соответственно 10^1-2 и 10^2-3 шт в 1 мл; Fe (II) до 15 мг/л; сероводорода до 3 мг/л; свободной углекислоты до 80 мг/л; органики до 12 мг/л и рН 6,4-6,7 пропускают последовательно через эжектор и бак-газоотделитель и далее как в режимах 1 и 2. Насыщение кислородом обрабатываемой воды осуществляют в эжекторе и баке-газоотделителе. Дегазацию в баке-газоотделителе и в фильтре.

Как следует из результатов опытных проверок предложенного технического решения, причем замены 0,4-0,5% объема свежей загрузки на аналогичный объем загрузки с действующей установки с поверхностью зерен, активированной пленкой из соединений железа и колоний железобактерий, обеспечивает сокращение времени зарядки всего объема и тем самым выхода установки на рабочий эксплуатационный режим от 7 до 25 раз при одновременном повышении степени очистки от общего железа на 25-50% Кроме того, активную загрузку можно как угодно долго хранить в сухом состоянии и использовать по мере необходимости. Каждая работающая установка таким образом без ущерба для своего прямого назначения получения питьевой воды необходимого качества является потенциальным источником товарной продукции активированной загрузки.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ ЖЕЛЕЗОБАКТЕРИЙ дегазацией с одновременным насыщением воды кислородом воздуха, фильтрованием через зернистую загрузку с последующим обеззараживанием фильтрата, отличающийся тем, что 0,4-0,5% объема зернистой загрузки замещают зернистой загрузкой, отработавшей в процессе фильтрования природной воды, содержащей соединения железа и железобактерии.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для замещения используют зернистую загрузку крупностью 0,5-0,6 мм.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что зернистую загрузку замещают зернистой загрузкой, отработавшей в процессе фильтрования 50-720 ч.

РИСУНКИ

Рисунок 1