Способ очистки сточных вод от ионов аммония и тяжелых металлов



Способ очистки сточных вод от ионов аммония и тяжелых металлов
Способ очистки сточных вод от ионов аммония и тяжелых металлов

 


Владельцы патента RU 2553890:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение Высшего профессионального образования Волгоградский государственный аграрный университет (ФГБОУ ВПО Волгоградский ГАУ) (RU)

Изобретение относится к способу очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов и аммония. Способ очистки сточных вод заключается в том, что в очищаемую воду добавляют природный цеолит, осуществляют перемешивание, отстаивание, фильтрование. В качестве природного цеолита используют природный цеолит с содержанием клиноптилолита 50-60% с размером фракций 1,0-1,5 мм, осуществляют равномерное перемешивание со скоростью вращения 1-2 об/сек в течение 10-15 сек, отстаивание проводят в течение 12-48 часов. Технический результат - снижение содержания ионов тяжелых металлов и ионов аммония при очистке сточных вод ниже предельно допустимой концентрации (ПДК) с возможностью использования очищенной воды для полива сельскохозяйственных культур. 1 табл., 2 пр.

 

Изобретение относится к способу очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов и аммония, которые могут быть использованы для полива сельскохозяйственных культур.

Известен способ очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов путем сорбции на твердом нерастворимом природном сорбенте, при этом в качестве природного сорбента используют тальковый сланец с содержанием минерала талька, равным 45%, с размером зерен сорбента от 2,50 до 3,00 мм (Патент РФ №2433959, опубл. 20.11.2011 г.).

Известен способ очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов путем сорбции на твердом нерастворимом природном сорбенте, при этом в качестве природного сорбента используют сланец с содержанием минерала биотита не менее 25%, с размером зерен сорбента от 2,50 до 3,00 мм (Патент РФ №2496723, опубл. 27.10.2013 г.).

Недостатком известных технических решений, препятствующих достижению заявленного технического результата, является невозможность очистки сточных вод от ионов аммония.

Известен способ очистки сточных вод от ионов аммония, включающий корректировку рН сточных вод реагентом с последующей обработкой сточных вод окислителем в эквивалентном количестве или с избытком 5% к количеству ионов аммония, при этом величину рН сточных вод поддерживают не более 5, а в качестве окислителя используют осветленные сточные воды газоочистных сооружений, образующиеся при очистке хлорсодержащего газа известковым молоком (Патент РФ №2253626, опубл. 10.06.2005 г.).

Недостатком известных технических решений, препятствующих достижению заявленного технического результата, является низкая степень очистки сточной воды от тяжелых металлов.

За прототип выбран способ очистки сточных вод от тяжелых металлов, по которому в очищаемую воду добавляют известковое молоко, сульфат железа и цеолит, при этом цеолит добавляют первым, а известковое молоко и сульфат железа после перемешивания цеолита с водой, затем воду последовательно отстаивают, осветленную воду аэрируют, обрабатывают импульсными барьерными разрядами из расчета затрат электроэнергии не менее 50 Вт·ч/м3 воды и фильтруют, причем используют природный цеолит, измельченный до фракции не более 0,3 мм (Патент РФ №2397959, опубл. 27.08.2010 г.).

Недостатком известного технического решения, препятствующего достижению заявленного технического результата, является невозможность очистки сточной воды от ионов аммония.

Задача - возможность очищения сточных вод от ионов аммония и тяжелых металлов.

Технический результат - снижение содержания ионов тяжелых металлов и ионов аммония при очистке сточных вод ниже предельно допустимой концентрации (ПДК) с возможностью использования очищенной воды для полива сельскохозяйственных культур.

Технический результат достигается способом очистки сточных вод от ионов аммония и тяжелых металлов, по которому в очищаемую воду добавляют природный цеолит, осуществляют перемешивание, отстаивание, фильтрование, при этом в качестве природного цеолита используют природный цеолит с содержанием клиноптилолита 50-60% с размером фракций 1,0-1,5 мм, осуществляют равномерное перемешивание со скоростью вращения 1-2 об/сек в течение 10-15 сек, отстаивание проводят в интервале 12-48 часов.

Существенными признаками, влияющими на достижение заявленного технического результата, являются:

- использование в качестве природного цеолита природного цеолита с содержанием клиноптилолита 50-60% с размером фракций 1,0-1,5 мм;

- осуществление равномерного перемешивания со скоростью вращения 1-2 об/сек в течение 10-15 сек;

- проведение отстаивания в интервале 12-48 часов.

Цеолиты - группа минералов вулканическо-осадочного происхождения, каркасные алюмосиликаты щелочных и щелочноземельных металлов. В настоящее время известно более 40 структурных видов природных цеолитов, наиболее распространенными из которых являются клиноптилолит, гейландит, филлипсит, ломонит, морденит, эрионит, шабазит, феррьерит, анальцим. Промышленные месторождения цеолитов представлены преимущественно цеолитосодержащими туфами с содержанием цеолита до 60-95%. Остальные 5-40% породы обычно представлены кварцем, полевыми шпатами, глинистыми материалами, остатками незамещенного вулканического стекла (http://www.zeolite.spb.ru/).

Использование природного цеолита с содержанием клиноптилолита 50-60% является оптимальным для получения заявленного технического результата. Изменение процентного содержания клиноптилолита ухудшает характеристики очищаемых сточных вод по содержанию ионов аммония и тяжелых металлов.

Размер фракций 1,0-1,5 мм выбран экспериментально и является достаточным и необходимым. Уменьшение размера не обеспечивает эффективность очистки, а увеличение не увеличивает степень очистки.

Осуществление равномерного перемешивания со скоростью вращения 1-2 об/сек в течение 10-15 сек было определено путем экспериментов. Изменение заявленных интервалов в сторону их увеличения или уменьшения не увеличивает степень очистки сточных вод ниже ПДК.

Проведение отстаивания в течение 12-48 часов также выбрано опытным путем и является оптимальным для достижения заявленного технического результата

Примеры конкретного выполнения.

Пример 1

В конические колбы помещали сточные воды и природный цеолит с содержанием клиноптилолита 50-60% и размером фракций 1,0 мм, осуществляли равномерное перемешивание со скоростью вращения 1 об/сек в течение 10 сек. Отстаивание проводили в течение 12 часов. После отстаивания проводили фильтрацию и определяли концентрацию ионов тяжелых металлов, аммония методом колориметрии.

Пример 2

В конические колбы помещали сточные воды и природный цеолит с содержанием клиноптилолита 50-60% и размером фракций 1,5 мм, осуществляли равномерное перемешивание со скоростью вращения 2 об/сек в течение 15 сек. Отстаивание проводили в течение 48 часов. После отстаивания проводили фильтрацию и определяли концентрацию ионов тяжелых металлов, аммония методом колориметрии.

Данные по очистке сточных вод приведены в таблице.

Очищенную от содержания ионов тяжелых металлов и ионов аммония сточную воду до предельно допустимых концентраций использовали для полива сельскохозяйственных культур.

Таким образом, заявленный способ очистки сточных вод, по которому в очищаемую воду добавляют природный цеолит, осуществляют перемешивание, отстаивание, фильтрование, при этом в качестве природного цеолита используют природный цеолит с содержанием клиноптилолита 50-60% с размером фракций 1,0-1,5 мм, осуществляют равномерное перемешивание со скоростью вращения 1-2 об/сек в течение 10-15 сек, отстаивают в пределах 12-48 часов, позволяет осуществить снижение содержания ионов тяжелых металлов и ионов аммония при очистке сточных вод ниже предельно допустимой концентрации (ПДК) с возможностью использования очищенной воды для полива сельскохозяйственных культур.

Способ очистки сточных вод от ионов аммония и тяжелых металлов, по которому в очищаемую воду добавляют природный цеолит, осуществляют перемешивание, отстаивание, фильтрование, отличающийся тем, что в качестве природного цеолита используют природный цеолит с содержанием клиноптилолита 50-60% с размером фракций 1,0-1,5 мм, осуществляют равномерное перемешивание со скоростью вращения 1-2 об/сек в течение 10-15 сек, отстаивание проводят в интервале 12-48 часов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам и оборудованию для опреснения морской воды, и может найти применение при проектировании и создании устройств для получения очищенной пресной воды и использования ее в сельском хозяйстве и других областях народного хозяйства.
Изобретение относится к микробиологической промышленности и может быть использовано при биологической очистке воды и почвы от нефти и нефтепродуктов. Предложен консорциум штаммов микроорганизмов Acinetobacter sp.

Изобретение относится к радиохимической технологии и может быть использовано в технологии переработки жидких радиоактивных отходов радиохимических производств и АЭС.

Изобретение относится к флокуляционному магнитному сепаратору для флокуляции планктона и бактерий, содержащихся в балластной воде, и к сепарации хлопьев, собираемых таким образом, с помощью магнитной силы.

Изобретение относится к устройствам для доочистки водопроводной, артезианской, колодезной и другой условно питьевой воды. Водоочиститель для получения талой питьевой воды включает расположенные последовательно в одном продольном сосуде 1 зону замораживания воды с кольцевой морозильной камерой 2, зону вытеснения примесей из фронта льда и концентрации примесей в виде рассола, зону перехода воды из твердого состояния в жидкое с кольцевым нагревательным элементом 10, раздельные патрубки для вывода примесей в виде рассола и талой питьевой воды 11, расположенные в нижней части сосуда 1, приводное устройство 3 перемещения стержня замороженной воды в виде роликов 4 с зубчатыми поверхностями, входящими в зацепление с замороженным стержнем 3 через прорези 5 в сосуде 1 и расположенными по периметру продольного сосуда 1, а также разобщающее устройство в виде трубы 6 с кольцевой режущей частью 7.

Изобретение относится к области очистки воды. Предложен способ получения средства для очистки воды на основе хлоралюминийсодержащего коагулянта.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для защиты и очистки от отложений солей жесткости (накипи) внутренних поверхностей трубопроводов, систем отопления, водонагревательного и отопительного оборудования, а также может быть использовано в стиральных и посудомоечных машинах и холодильной технике.

Изобретение относится к дезинфекции флюидов для обработки приствольной зоны с использованием смешанного окислителя, полученного на буровой площадке. Более конкретно, изобретение относится к дезинфекции флюидов для обработки приствольной зоны для снижения биологического загрязнения ствола скважины и пластов горных пород, находящихся в контакте с флюидом для обработки приствольной зоны и водой обратного потока, извлекаемой из скважины.

Изобретение относится к открытым фильтрам с большой рабочей поверхностью и может быть использовано в очистных сооружениях поверхностного стока с территории города.

Изобретение относится к водоподготовке. Способ водоподготовки включает: прохождение воды через систему каналов в направлении потока воды, каждый из которых встроен в поверхность магнитопроницаемой микроканальной пластины 7, 8, изготовленной из сплава редкоземельного металла; и создание магнитного поля расположением системы постоянных магнитов 10 так, чтобы сформировать по крайней мере один слой постоянных магнитов 10, прилегающий к внешней стороне по крайней мере одной магнитопроницаемой микроканальной пластины 7, 8, чтобы магнитное поле имело направление, перпендикулярное направлению указанного потока воды, и разрушить магнитным полем по крайней мере некоторые водородные связи.

Группа изобретений относится к технике обработки воды озоном и может быть использована в системах водоснабжения городов и населенных пунктов для обеззараживания питьевой воды из поверхностных источников воды, в частности, с большими сезонными колебаниями степени загрязненности воды, требующими изменения дозы озона до 6 раз. Озоно-воздушную смесь подают ступенями с постоянным расходом на каждой ступени и изменением концентрации озона в озоно-воздушной смеси. Отношение максимального расхода озоно-воздушной смеси на последней ступени к минимальному на первой принимают равным не более 2. Размеры пузырьков озоно-воздушной смеси от 0,8 до 1,2 мм. Установка для обработки воды озоном содержит систему подготовки осушенного и охлажденного воздуха, обеспечивающую его подачу в генератор озона и озоно-воздушной смеси на диспергатор ступенями, а также три отдельные линии однотипных диспергаторов. Группа изобретений обеспечивает снижение потерь произведенного генератором озона, эффективность использования произведенного озона не менее 95%, увеличение точности дозирования озона, повышение надежности функционирования установки и ее безопасности. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 14 ил., 6 табл.

Изобретение относится к сепаратору, предназначенному для разделения пара на фракции. Сепаратор пара содержит емкость для кипящей жидкости, в верхней части снабжен кольцевым горизонтальным кольцом с внутренней канавкой и отверстием для конденсата. Над кольцом установлено несколько одинаковых элементов, состоящих из вертикальных трубок, в нижней части снабженных горизонтальными кольцами, а в верхней - такими же кольцами, снабженными канавками с отверстиями для слива конденсата. При этом элементы установлены друг на друга, а последний - в верхней части заглушен. Техническим результатом является повышение эффективности работы сепаратора. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к кристаллизационной очистке воды от вредных для здоровья человека примесей, в том числе от тяжелых изотопов дейтерия. Устройство для образования в питьевой воде дейтериевого льда содержит корпус 11, в котором расположен стояк 8, содержащий две полости 4, 1, которые являются входными для питьевой воды и теплоносителя. Полость питьевой воды 4 соединена с объемом корпуса 11, в нижней части которого имеется выходное отверстие. Полость теплоносителя 1 соединена с полостями ребер 7, расположенных в корпусе 11 и объединенных выходным отверстием. Внешняя поверхность ребер 7 выполнена волнообразной. Изобретение позволяет непрерывно образовывать дейтериевый лед в протекающей питьевой воде. 2 ил.

Изобретение относится к устройствам комбинированной магнитной обработки жидкостей. Устройство для комбинированной магнитной обработки жидкости содержит корпус 1, соединенный с трубопроводами подвода и отвода жидкости и установленный внутри него магнитный блок 6 в виде набора постоянных магнитов. Между магнитным блоком 6 и корпусом 1 выполнен канал для прохождения потока жидкости в виде спирали с кратностью шага, равной шести. Длина магнитного блока 6 соизмерима с его диаметром. Между кольцевыми магнитами магнитного блока 6 установлены ферромагнитные прокладки 7. Количество кольцевых постоянных магнитов в магнитном блоке 6 равно трем. На патрубках подвода 2 и отвода 3 жидкости установлены электромагниты 4 на основе катушек Гельмгольца 5 с компенсаторами реактивной мощности. Изобретение позволяет намагничивать поток жидкости путем увеличения концентрации магнитного потока и усиления напряженности магнитного поля в рабочем зазоре, а также устранить эффект снижения воздействия постоянных магнитов. 1 ил.

Изобретение относится к устройству и способу детектирования качества жидкости, используемых в устройствах очистки воды. Устройство детектирования «визуализирует» качество воды в виде видимого излучения вместо преобразования интенсивности ультрафиолетового излучения в цифровую форму и содержит первое окно детектирования, покрытое первым материалом для преобразования принятого первого ультрафиолетового излучения, которое испускается источником ультрафиолетового излучения и проходит через жидкость, в первое видимое излучение. Устройство дополнительно смешивает первое видимое излучение со вторым видимым излучением для генерации третьего видимого излучения. Различный цвет третьего видимого излучения отражает разное качество воды. Изобретение позволяет упростить устройство и способ за счет отсутствия в воде датчиков ультрафиолетового излучения, детектирующих интенсивность ультрафиолетового излучения. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 6 ил.

Группа изобретений относится к области опреснения морской воды, а именно к опреснительной установке и ее термоумягчителю. Опреснительная многоступенчатая адиабатная установка дополнительно содержит термоумягчитель (52), служащий для генерации частиц шлама в объеме нагретой в паровом подогревателе (26) питательной воды, отбираемой из трубопровода ее подачи на вход многоступенчатого адиабатного испарителя (4), и двухсекционный приемник питательной воды (76) для снижения пересыщения в упариваемой морской воде за счет использования шламовых частиц в качестве ″затравочных кристаллов″ в объеме пересыщенного раствора. Термоумягчитель (52) содержит встроенную в корпус (53) под его крышкой перфорированную диафрагму (56), куполообразную горизонтальную перегородку (61), установленную с зазором относительно внутренней стенки корпуса, вертикальные цилиндрические обечайки, коллектор отвода выпара (62) под куполообразной перегородкой, патрубок отвода воды совмещен с отводом частиц шлама и установлен в днище корпуса, а патрубок подвода пара вмонтирован в крышку корпуса. Обеспечивается снижение скорости накипеобразования на рабочих поверхностях элементов установки. 2 н.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к фильтру, предназначенному для использования в устройстве фильтрования воды. Устройство фильтрования воды содержит фильтр, имеющий, в целом, плоский профиль. Устройство фильтрования воды содержит контейнер, предназначенный для фильтрованной воды, приемную воронку, предназначенную для установки в контейнер и для приема нефильтрованной воды. Фильтр выполнен с возможностью установки в приемную воронку для фильтрования воды, подаваемой в приемную воронку. Фильтр образует выход из приемной воронки, через который фильтрованная вода попадает в контейнер. Фильтр составляет дно приемной воронки, так что фильтрование воды происходит по всей площади дна приемной воронки. Фильтр содержит корпус, имеющий вход для приема воды, которую необходимо профильтровать, и выход для выдачи фильтрованной воды, причем между входом и выходом содержится фильтрующая среда. Фильтрующая воду среда содержит слой ионообменной смолы и слой материала, наполненного активированным углем, причем эти слои выполнены как два отдельных слоя, расположенных в корпусе. Технический результат: высокая скорость фильтрования. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретения могут быть использованы при получении углеводородов из природного или попутного нефтяного газа. Способ очистки от оксигенатов реакционной воды, образующейся на стадии синтеза углеводородов из синтез-газа в процессе GTL, включает конверсию хотя бы части содержащихся в ней оксигенатов в условиях закалки синтез-газа хотя бы частью реакционной воды при температуре выше 500°С при контакте с катализатором паровой конверсии оксигенатов. Дальнейшее охлаждение синтез-газа до температуры ниже 400°С осуществляют впрыском очищенной воды в поток синтез-газа. Способ использования реакционной воды, образующейся на стадии синтеза углеводородов из синтез-газа в процессе GTL, включает ее очистку от оксигенатов в условиях закалки синтез-газа при температуре выше 500°С при контакте с катализатором паровой конверсии оксигенатов, дегазацию очищенной воды. Очищенную дегазированную воду используют для охлаждения синтез-газа до температуры ниже 400°С и для получения водяного пара. Изобретения обеспечивают эффективную очистку реакционной воды от оксигенатов и использование полученной очищенной воды в качестве питательной воды для котлов и для производства водяного пара. 2 н. и 2 з.п. ф-лы.
Группа изобретений может быть использована в мембранном электролитическом производстве хлора и гидроксида натрия для очистки водных композиций, содержащих хлорид натрия, от кремния. Для осуществления способа в водную композицию хлорида натрия, содержащую кремний, добавляют соединение, содержащее алюминий, для получения молярного содержания алюминия, превышающего молярное содержание кремния в указанной водной композиции. Контролируют и поддерживают рН композиции на первом уровне, больше или равном 8 и меньше или равном 10, для получения первого осадка. Контролируют и поддерживают рН полученной водной композиции на втором уровне больше или равном 4 и меньше или равном 7 для получения второго осадка. Затем образовавшиеся осадки отделяют от водной суспензии для получения очищенной водной композиции. По второму варианту способа осадки отделяют на каждой стадии их образования. Способ получения хлора и гидроксида натрия включает электролиз водного раствора хлорида натрия, очищенного от кремния предложенными способами, с использованием мембранного электролизера. Изобретения обеспечивают снижение содержания кремния в очищаемом растворе, содержащем хлорид натрия, при содержании в очищенном растворе алюминия менее 1 мг/л. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 4 пр.

Изобретение относится к области переработки органического сырья. Предложен способ получения биометана. Способ включает анаэробное сбраживание органических веществ в метантенке с электрической активацией среды постоянным напряжением от 0,2 до 36 В при перемешивании и барботировании массы выделяющимся биогазом. Органические вещества в метантенк подают с влажностью 40-95%, производят контроль с помощью регистрации текущего значения силы тока в электрической цепи, производя расчет проводимости системы, регистрации объемного расхода образующегося биогаза и определение текущего значения содержания углекислого газа в биогазе в верхней части метантенка. Управление процессом электрической активации метаногенеза осуществляют за счет регулирования силы тока, путем установки нового значения тока на уровне суммы текущего и рассчитанного максимального тока. Изобретение обеспечивает повышение содержания метана в биогазе, интенсификацию процесса получения биогаза, повышение стабильности протекания процесса и получение целевого продукта с точно заданными параметрами. 4 ил., 1 пр.
Наверх