Способ подготовки дренажных и сбросных вод для орошения сельскохозяйственных культур


 


Владельцы патента RU 2551504:

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации" (RU)

Изобретение относится к очистке дренажных и сбросных вод от загрязнений и может быть использовано в орошаемом земледелии при создании гидромелиоративных систем с замкнутым циклом водооборота. Способ подготовки дренажных и сбросных вод для орошения сельскохозяйственных культур включает удаление механических примесей, органических веществ, ионов тяжелых металлов и также избытка солей. На первой стадии удаляют механические примеси и органические вещества путем обработки в сепараторе. На второй стадии удаляют ионы тяжелых металлов и избыток в фильтрующем колодце, содержащем фильтрующие элементы на основе отходов угольного производства, имеющие форму цилиндра с полостью внутри, которую заполняют сорбентом на основе рисовой шелухи, который засыпают в мешочки, выполненные из базальтовой ткани. Изобретение позволяет повысить качество подготовки дренажных и сбросных вод для орошения сельскохозяйственных культур, расширить диапазон использования дренажных и сбросных вод, имеющих различный химический состав, и упростить процесс монтажа фильтрующих элементов. 2 табл.

 

Изобретение относится к технике очистки дренажных и сбросных вод от загрязнений и регулирования ее качества в соответствии с нормативными требованиями и может быть использовано в орошаемом земледелии при создании гидромелиоративных систем с замкнутым циклом водооборота.

Известен способ подготовки коллекторно-дренажных вод, представляющий собой систему регулирования качества коллекторно-дренажных вод [Авт. св. СССР №1074836, МКИ C02F 3/32], включающий: аванкамеру, блок физико-химического регулирования, блок биохимического регулирования в виде траншеи с высшей водной растительностью и фильтрационно-переливной плотиной, разделяющей его на две секции, отметка дна которых выполнена уменьшающейся по направлению движения воды, и имеющей слой грунта с травами, водосливы-аэраторы, и сбросной трубопровод в виде нескольких ветвей с выходными патрубками и задвижками, проложенный сквозь водосливы-аэраторы и соединяющий блок физико-химического регулирования с накопителем очищенных коллекторно-дренажных вод, система снабжена блоком кондиционирования очищенной воды и технологическим узлом для внесения химических мелиорантов, при этом блок кондиционирования посредством водосливов-аэраторов с одной стороны сопряжен с блоком биохимического регулирования, а с другой - с накопителем очищенных коллекторно-дренажных вод.

К недостаткам данного способа можно отнести низкую эффективность процесса очистки воды на начальной (весной) и конечной (осенью) ежегодных фазах развития высшей водной растительности, низкую эффективность аэрации очищаемого потока воды с помощью водосливов-аэраторов по сравнению с подачей воздуха непосредственно в водную толщу, отсутствие средств ухода за высшей водной растительностью, извлечения и утилизации остатков высшей водной растительности после завершения ежегодного цикла работы сооружения, отсутствие контроля качества воды в процессе очистки.

Известно сооружение для очистки коллекторно-дренажных и сточных вод [RU П №2062634 С1, МПК6 B01D 36/04 от 27.06.1996], содержащее последовательно установленные отстойники и сорбционные фильтры, которое расположено на трассе коллекторно-дренажного канала, фильтры выполнены в виде колодцев с установленными в них съемными сетчатыми емкостями, заполненными сорбентом, при этом уровень верха колодцев расположен на уровне дна канала.

К недостаткам данного сооружения следует отнести неравномерность распределения нагрузки на сорбционные фильтры и, как следствие, низкую эффективность очистки воды в результате расположения верхней грани (плоскости) основной группы фильтрационных колодцев с сорбционными фильтрами, за исключением последнего, на уровне дна канала. Это приводит к разделению потока воды в пределах сооружения на верхнюю часть, проходящую только через последний фильтр, среднюю часть, преодолевающую гидравлическое сопротивление основной группы фильтров, и нижнюю часть, которая не очищается совсем.

Известна также фильтрующая траншея (Купцова А.А. Улучшение качества дренажных вод природными сорбентами: автореф. дис. канд. техн. наук / Купцова Анастасия Александровна. - М., 1998. - 20 с. ) в виде канала с противофильтрационным покрытием, разделенного на последовательно расположенные секции, которые гидравлически связаны между собой посредством вертикально установленных съемных фильтрующих элементов с гранулированным сорбентом.

К недостаткам фильтрующей траншеи следует отнести невозможность регулирования скорости фильтрации воды через фильтрующие элементы в связи с известной сезонной динамикой расхода дренажного стока, неравномерность нагрузки потока по высоте фильтрующих элементов, на второй и последующих секциях траншеи часть фильтра выше уровня воды в секции не используется.

Прототипом к заявленному изобретению может выступить способ очистки дренажного стока и устройство для его осуществления [RU П №2401804 МПК C02F 1/28, B01D 25/02, B01D 36/06, Е02В 11/00, C02F 103/10 от 20.10.2010 Бюл. №29]. Способ включает последовательное удаление механических примесей, органических веществ, тяжелых металлов и также избытков солей на фильтрующей матрице, которая содержит сорбенты. Сорбенты находятся в фильтрующей матрице в следующей последовательности, в зависимости от занимаемого объема: ракушечник - 50%, глауконитовый песок - 30%, керамзит - 20%.

К недостаткам данного способа следует отнести невозможность регулирования скорости фильтрации воды через фильтрующие элементы, неравномерность нагрузки потока по высоте фильтрующих элементов.

Сущностью изобретения является разработка способа по подготовке дренажных и сбросных вод с целью их вторичного использования для орошения сельскохозяйственных культур; снижение техногенной нагрузки данной категории вод на окружающую среду.

Технический результат - способ подготовки дренажных и сбросных вод, включающий в себя удаление механических и органических примесей (на первой стадии очистки), ионов тяжелых металлов избытка солей (на второй стадии очистки).

Технический результат заключается в том, что в предлагаемом способе используют на первой стадии очистки - сепаратор и, соответственно, на второй - фильтрующий колодец, в который входит фильтрующие элементы на основе отходов угольного производства, изготовленные по известной рецептуре (RU П №249844 МПК B01D 39/06, B01D 20/02, C02F 1/00 от 20.11.2013 Бюл. №32), имеющие форму цилиндра с полостью внутри. Выделенную полость заполняют сорбентом на основе рисовой шелухи, который в свою очередь засыпают в мешочки, выполненные из базальтовой ткани ВАТИ ТБК-100 для удобства замены или регенерации отработанного сорбента.

Поставленная задача достигается тем, что в способе подготовки дренажных и сбросных вод для орошения сельскохозяйственного культур в качестве фильтрующей матрицы применяются фильтрующие элементы на основе отходов угольного производства и вместо трех сорбентов используют один сорбент - сорбент на основе рисовой шелухи.

Способ позволяет повысить качество подготовки дренажных и сбросных вод для орошения сельскохозяйственных культур, расширить диапазон использования дренажных и сбросных вод, имеющих различный химический состав, упростить процесс монтажа фильтрующих элементов за счет применения более легкого фильтрующего элемента.

Способ реализуется в следующей технологической схеме: сепаратор, который позволит удалить из воды грубые механические примеси с эффектом очистки 70-80%, и фильтрующий колодец, который наполняют фильтрующими элементами на основе отходов угольного производства, изготовленными по известной рецептуре, имеющими форму цилиндра с полостью внутри. Выделенную полость заполняют сорбентом - сорбент на основе рисовой шелухи, который в свою очередь засыпают в мешочки, выполненные из базальтовой ткани ВАТИ ТБК-100 для удобства замены или регенерации отработанного сорбента. Эффект очистки по тяжелым металлам и солям может достигать 85-90%.

Пример. Забор дренажных и сбросных вод с расходом 20 л/с осуществляется из дренажной (сбросной) сети непосредственно при подаче на орошение сельскохозяйственных культур.

1. По предлагаемому способу дренажные воды с начальным содержанием взвешенных веществ 10 мг/дм3 вначале поступают на сепаратор, где удаляются 80% взвешенных веществ - 2 мг/дм3 и происходит предварительное выпадение тяжелых металлов и солей на 20% от начального содержания. Затем воду подают на фильтрующие колодцы, в которых дренажные воды проходят доочистку по взвешенным веществам до 99%, по солям тяжелых металлов - до 95%, по солям жесткости - до 91%.

2. По предлагаемому способу сбросных вод с начальным содержанием взвешенных веществ 15 мг/ дм3 вначале поступают на сепаратор, где удаляются 80% взвешенных веществ - 3 мг/дм3 и происходит предварительное выпадение тяжелых металлов и солей на 20% от начального содержания. Затем воду подают на фильтрующие колодцы, в которых дренажные воды проходят доочистку по взвешенным веществам до 90%, по солям тяжелых металлов - до 95%, по солям жесткости - до 90%.

Результаты исследований до и после подготовки дренажных и сбросных сточных вод для орошения сельскохозяйственных культур представлены в таблице 1 (пример 1). Результаты исследований до и после подготовки сбросных вод для орошения сельскохозяйственных культур приведены в таблице 2 (пример 2).

Способ подготовки дренажных и сбросных вод для орошения сельскохозяйственных культур, включающий удаление механических примесей, органических веществ, ионов тяжелых металлов и также избытка солей, отличающийся тем, что происходит удаление механических примесей и органических веществ на первой стадии путем обработки в сепараторе, ионов тяжелых металлов и избытка солей - на второй стадии в фильтрующем колодце, в который входят фильтрующие элементы на основе отходов угольного производства, имеющие форму цилиндра с полостью внутри, которую заполняют сорбентом на основе рисовой шелухи, который засыпают в мешочки, выполненные из базальтовой ткани.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к очистке хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод. Способ очистки сточных вод включает усреднение потока воды и биологическую очистку с активным илом.
Изобретение относится к обработке воды с применением магнитных полей и может быть использовано в пищевой промышленности, медицине и фармакологии. Способ получения питьевой воды включает забор воды из природного источника, очистку от твердых примесей и обработку путем пропускания воды через аппарат, представляющий собой устройство, имеющее внешний и внутренний цилиндр.

Изобретение относится к промышленной очистке и обеззараживанию воды и может быть использовано в области хозяйственно-бытового водоснабжения для удаления примесей из природных, преимущественно подземных, вод.

Изобретение относится к энергосберегающим системам оборотного водоснабжения. Система оборотного водоснабжения для мойки автомашин содержит технологическое оборудование, связанное системой трубопроводов с аппаратами очистки сточной воды, и включает в себя накопительную емкость 47, в которую самотеком поступают сточные воды, насос 48 для подачи воды из накопительной емкости 47 в реактор 49, компрессор 52 для перемешивания среды в реакторе 49, насос-дозатор 51 рабочего раствора коагулянта, флотатор 54, накопительную емкость 59 для сбора очищенной воды после флотатора 54, фильтры грубой 61 и тонкой 66 очистки, накопительную емкость 63 для сбора очищенной воды после фильтров грубой очистки, диафрагменный насос 55 и сборник шлама 56.

Изобретение относится к очистным сооружениям и может быть использовано на моечных станциях автотранспорта. Флотационно-фильтрационная установка содержит заборный фильтр 1, всасывающий трубопровод 2, обратный клапан 8, насосный агрегат 3, эжектор 4, соединенный с байпасным трубопроводом 5 и установленный на входе насосного агрегата 3, камеру флотации 22 с фильтром 29 и слоем фильтрующей загрузки 30.

Изобретение относится к установкам для очистки воды. Блочно-модульная установка для очистки и подачи воды содержит блок предварительной фильтрации 1, блок основной очистки 2, блок обеззараживания и блок управления.

Изобретение относится к развертываемой в полевых условиях системе очистки воды. Система очистки воды включает несколько модулей, соединяемых водопроводными линиями.

Изобретение относится к биологической очистке сточных вод и может быть использовано для очистки промышленных и бытовых сточных вод от широкого спектра растворенных и взвешенных органических соединений, в том числе в водоемах с большим диапазоном колебаний уровня сточных вод.

Изобретение относится к устройству для очистки ливнесточных вод от нефтепродуктов и взвешенных веществ и может использоваться при очистке ливневых и технологических сточных вод.
Изобретение относится к способам очистки воды для хозяйственно-бытового водоснабжения и может найти применение в области хозяйственно-бытового водоснабжения, а также для очистки природных, поверхностных и подземных вод от взвешенных веществ.

Изобретение относится к области тепловой и промышленной энергетики и может быть использовано для обеспечения потребителей химически очищенной и химически обессоленной водой.

Группа изобретений относится к сорбентам и их применению. Сорбент анионов сурьмы содержит частицы или гранулы оксида циркония и характеризуется коэффициентом распределения анионов сурьмы, по меньшей мере, 10000 мл/г при рН в диапазоне от 2 до 10, причем указанные частицы имеют средний размер от 10 нм до 100 мкм, для которых скорость потока составляет от 100 до 10000 объемов слоя в час и указанные гранулы имеют средний размер от 0,1 до 2 мм, для которых скорость потока составляет от 10 до 50 объемов слоя в час.

Группа изобретений относится к способу концентрирования сточных вод и системе концентрирования жидкости, используемым при очистке сточных вод. Способ включает комбинирование нагретого газа и жидких сточных вод для образования смеси нагретого газа и переносимых жидких сточных вод и разбивание переносимых сточных вод на капли для увеличения площади граничной поверхности между переносимыми жидкими сточными водами и нагретым газом для обеспечения быстрого массового и теплового переноса между каплями переносимых жидких сточных вод и нагретым газом.

Изобретение относится к способу производства водородсодержащего продукта и одного или нескольких продуктов в виде жидкой воды с использованием каталитического парового реформинга углеводородов.

Изобретение относится к очистке промышленных стоков, в частности хромсодержащих сточных вод от токсичных соединений шестивалентного хрома, и может найти применение в гальванических и производствах, имеющих хромсодержащие стоки.

Изобретение относится к водоочистке. Способ очистки водного потока, поступающего из реакции Фишера-Тропша, включает подачу части указанного водного потока в сатуратор, подачу части указанного водного потока в дистилляционную и/или отпарную колонну и подачу водного потока, выходящего из головной части указанной дистилляционной и/или отпарной колонны, в указанный сатуратор.

Изобретение относится к экспериментальным и промышленным установкам активирования воды, использующим электрогидравлический эффект. Установка электрогидравлического активирования воды содержит заполненную водой камеру с электродами, крышку с каналом для подвода воды.
Группа изобретений относится к способам обработки загрязнений от нефти или нефтепродуктов и может быть использована для сбора пленок нефти, масел, мазута, топлив и углеводородов с целью очистки поверхности воды и водных потоков.

Изобретение может быть использовано в газо- и нефтедобывающей промышленности для попутного извлечения йод-сырца из бедных по его содержанию подземных напорных вод.

Изобретение относится к средствам борьбы с загрязнениями, вносимыми процессом гравитационного дренирования при закачке пара и/или специфическими для этого процесса.

Изобретение относится к устройствам для разделения неоднородных жидких сред в поле центробежных сил, в частности к гидроциклонам. Устройство водоочистки включает гидроциклон с питающим и сливным патрубками, входной, выходной и промывной трубопроводы с соответствующими патрубками и задвижками, сборник отходов очистки с быстросъемной крышкой и трубопроводным краном, и трубофильтр, расположенный во внутренней части гидроциклона, нижний конец которого заглушен, а на верхнем, посредством резьбы, смонтирован устойчивый к коррозии сливной патрубок с фланцем, прифланцованный к выходному патрубку гидроциклона.
Наверх