Способ очистки и обеззараживания промышленных и сточных вод

Изобретение может быть использовано на машиностроительных предприятиях. Для осуществления способа сточные воды очищают от грубых нерастворенных осадков путем пропускания через блок гидроциклонов, насыщают кислородом воздуха путем пропускания через сатуратор, удаляют мелкодисперсные взвеси путем пропускания через флотационную машину, подают очищаемые воды в отстойник, где удаляют оставшийся осадок, пропускают очищаемые воды через фильтр. Обрабатываемые воды, прошедшие через флотационную машину, очищают от вирусов, бактерий и растворенных солей тяжелых металлов путем подачи и пропускания через электромагнитный активатор процессов. Гидратные оболочки, содержащиеся в очищаемых водах, прошедших через электромагнитный активатор процессов, разрушаются и путем подачи и пропускания через генератор неравновесной плазмы активируют коагуляцию взвесей. Способ обеспечивает повышение степени очистки промышленных и сточных вод от вирусов, бактерий и растворенных солей тяжелых металлов. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к способам очистки и обеззараживания промышленных и сточных вод, при которых промышленные и сточные воды очищают от грубых нерастворенных осадков путем пропускания через блок гидроциклонов, насыщают кислородом воздуха от сатуратора, убирают мелкодисперсные взвеси путем пропускания через флотационную машину, подают очищаемые воды в отстойник, где удаляют оставшийся осадок, пропускают очищаемые воды через фильтр.

Уровень техники

Известен из уровня техники способ очистки и обеззараживания промышленных и сточных вод, при котором промышленные и сточные воды очищают от грубых нерастворенных осадков путем пропускания через блок гидроциклонов, насыщают кислородом воздуха от сатуратора, убирают мелкодисперсные взвеси путем пропускания через флотационную машину, подают очищаемые воды в отстойник, где удаляют оставшийся осадок, пропускают очищаемые воды через фильтр (см. патент РФ на изобретение №2186735, опубл. в 2002 г).

Данный способ является наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению и взят за прототип к предлагаемому изобретению.

Недостатком данного способа является недостаточная степень очистки промышленных и сточных вод от вирусов, бактерий и растворенных солей тяжелых металлов. Это связано с тем, что вирусы, бактерии проходят через существующие фильтры и не погибают, а соли тяжелых металлов не выпадают в осадок.

Раскрытие изобретения

Опирающееся на это оригинальное наблюдение настоящее изобретение, главным образом, имеет целью предложить способ очистки и обеззараживания промышленных и сточных вод, позволяющий как минимум сгладить, по меньшей мере, один из указанных выше недостатков, а именно обеспечить повышение степени очистки воды от вирусов, бактерий и растворенных солей тяжелых металлов, что и является поставленной технической задачей.

Для достижения этой цели способ очистки и обеззараживания промышленных и сточных вод, дополнительно включает в себя этапы, при которых очищаемые воды, прошедшие через флотационную машину, очищают от вирусов, бактерий и растворенных солей тяжелых металлов путем подачи и пропускания через электромагнитный активатор процессов, причем разрушают гидратные оболочки, содержащиеся в очищаемых водах, прошедших через электромагнитный активатор процессов и активируют в них коагуляцию взвесей путем подачи и пропускания через генератор неравновесной плазмы.

Благодаря таким выгодным характеристикам появляется возможность значительно повысить степень очистки от бактерий и вирусов. Действительно, при этом ионы солей и металлов активно образуют кристаллические зародыши, которые служат центрами кристаллизации, то есть создаются мелкокристаллические структуры - затравки, которые сорбируют на своей поверхности ионы карбонатов кальция, магния, железа и других металлов. Бактерии и вирусы при этом гибнут. В генераторе неравновесной плазмы разрушаются все гидратные оболочки и активируется коагуляция взвесей в водном потоке.

Существует вариант изобретения, в котором подают очищаемые воды в электромагнитный активатор процессов и в генератор неравновесной плазмы в виде водовоздушной смеси с помощью пневматического эжектора. Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность расширения зоны занимаемой разрядами, при этом разряды разбиваются на несколько частей, горящих в газовых зазорах между струями воды и местах их разрыва.

Существует кроме того вариант изобретения, в котором создают в электромагнитном активаторе процессов вращающееся электромагнитное поле с частотой вращения от 20 до 500 Гц. Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность наиболее максимальной очистки промышленных и сточных вод от вирусов, бактерий и растворенных солей тяжелых металлов. Данный диапазон установлен опытным путем.

Существует также вариант изобретения, в котором создают в генераторе неравновесной плазмы неравновесную плазму путем подачи на электроды генератора токов напряжения от 2 кВ до 30 кВ. Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность наиболее максимальной очистки промышленных и сточных вод от вирусов, бактерий и растворенных солей тяжелых металлов. Данный диапазон установлен опытным путем.

Существует и такой вариант изобретения, в котором создают в генераторе неравновесной плазмы неравновесную плазму с частотой разряда от 0,05 до 8,5 Гц. Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность наиболее максимальной очистки промышленных и сточных вод от вирусов, бактерий и растворенных солей тяжелых металлов. Данный диапазон установлен опытным путем.

Совокупность существенных признаков предлагаемого изобретения неизвестна из уровня техники для устройств аналогичного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для изобретения. Также совокупность существенных признаков предлагаемого изобретения не следует явным образом из уровня техники для устройств аналогичного назначения, то есть является неочевидной, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень» для изобретения.

Краткое описание чертежей

Другие отличительные признаки и преимущества изобретения ясно вытекают из описания, приведенного ниже для иллюстрации и не являющегося ограничительным, со ссылками на прилагаемые рисунки, на которых:

- фигура 1 схематично изображает этапы способа очистки и обеззараживания промышленных и сточных вод, согласно изобретению.

- фигура 2 является таблицей изменений концентраций показателей состава сточных вод после обработки согласно проведенным испытаниям.

Осуществление изобретения

Способ очистки и обеззараживания промышленных и сточных вод реализуют следующим образом. (Приводится не ограничивающий применения изобретения пример, соответствующий фигуре 1).

Этап 1. Промышленные и сточные воды, содержащие крупные и мелкие (в том числе и мелкодисперсные) взвеси, бактерии, соли металлов, нефтяные и другие загрязнения, подают на блок гидроциклонов и убирают основную часть нерастворенных примесей.

Этап 2. Далее промышленные и сточные воды поступают в сатуратор, где они насыщаются кислородом воздуха,

Этап 3. Убирают мелкодисперсные взвеси путем пропускания через флотационную машину, где убираются мелкодисперсные взвеси.

Этап 4. Очищаемые воды, прошедшие через флотационную машину, очищают от вирусов, бактерий и растворенных солей тяжелых металлов путем подачи с помощью пневматического эжектора и пропускания через электромагнитный активатор процессов. Для этого создают в электромагнитном активаторе процессов вращающееся электромагнитное поле с частотой вращения от 20 до 500 Гц.

Этап 5. Разрушают гидратные оболочки, содержащиеся в очищаемых водах, прошедших через электромагнитный активатор процессов и активируют в них коагуляцию взвесей путем подачи и пропускания через генератор неравновесной плазмы. Для этого создают в генераторе неравновесной плазмы неравновесную плазму путем подачи на электроды генератора токов напряжения от 2 кВ до 30 кВ. Для этого создают в генераторе неравновесной плазмы неравновесную плазму с частотой разряда от 0,05 до 8,5 Гц. При этом ионы солей и металлов активно образуют кристаллические зародыши, которые служат центрами кристаллизации, то есть создаются мелкокристаллические структуры - затравки, которые сорбируют на своей поверхности ионы карбонитов кальция, магния, железа и других металлов. Бактерии и вирусы при этом гибнут. В генераторе неравновесной плазмы разрушаются все гидратные оболочки и активируется коагуляция взвесей в водном потоке.

Этап 6. Подают очищаемые воды в отстойник, где удаляют образовавшийся осадок.

Этап 7. Пропускают очищаемые воды через фильтр (например, с механической загрузкой) очищается до норм питьевого водоснабжения или рыбоводческих норм и подается потребителю либо сбрасывается в водоемы.

Приведенные варианты осуществления изобретения являются примерными и позволяют добавлять новые варианты или модифицировать описанные.

Промышленная применимость

Предлагаемый способ очистки и обеззараживания промышленных и сточных вод может быть осуществлен специалистом на практике и при осуществлении обеспечивает реализацию заявленного назначения. Возможность осуществления специалистом на практике следует из того, что для каждого признака, включенного в формулу изобретения на основании описания, известен материальный эквивалент, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «промышленная применимость» для изобретения и критерию «полнота раскрытия» для изобретения.

В соответствии с предложенным изобретением заявителем были проведены испытания способа очистки и обеззараживания промышленных и сточных вод. Испытания проводились в ООО «МАШГЕО». Сточные воды использовались с ОАО «Туламашзавод».

Была использована установка, реализующая способ со следующими параметрами. В электромагнитном активаторе процессов создавали вращающееся электромагнитное поле с частотой вращения от 100 до 200 Гц. Указаны в таблице три варианта. В генераторе неравновесной плазмы создавали неравновесную плазму путем подачи на электроды генератора токов напряжения 20 кВ и с частотой разряда 50 Гц. Расход воздуха менялся и находился в диапазоне от 0, 5 до 1, 5 м3/мин.

Результаты испытаний показаны в таблице на фигуре 2.

Они показали, что способ позволяет:

- надежно очистить сточные воды от вирусов, бактерий и растворенных солей тяжелых металлов,

- иметь на выходе воду питьевого качества.

Все это, в конечном счете, обеспечивает выполнение достигаемого технического результата - повышение степени очистки промышленных и сточных вод от вирусов, бактерий и растворенных солей тяжелых металлов.

Преимуществом применения данного способа очистки и обеззараживания промышленных и сточных вод является также то, что данная технология является безреагентной и обеспечивает очистку водных потоков с минимальными затратами, не превышающими 0,5-0,8 кВт*час/м3.

1. Способ очистки и обеззараживания промышленных и сточных вод, при котором промышленные и сточные воды
- очищают от грубых нерастворенных осадков путем пропускания через блок гидроциклонов,
- насыщают кислородом воздуха путем пропускания через сатуратор,
- убирают мелкодисперсные взвеси путем пропускания через флотационную машину,
- подают очищаемые воды в отстойник, где удаляют оставшийся осадок,
- пропускают очищаемые воды через фильтр,
отличающийся тем, что способ очистки и обеззараживания промышленных и сточных вод дополнительно включает в себя этапы, при которых очищаемые воды, прошедшие через флотационную машину, очищают от вирусов, бактерий и растворенных солей тяжелых металлов путем подачи и пропускания через электромагнитный активатор процессов, причем
- разрушают гидратные оболочки, содержащиеся в очищаемых водах, прошедших через электромагнитный активатор процессов, и активируют в них коагуляцию взвесей путем подачи и пропускания через генератор неравновесной плазмы.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что подают очищаемые воды в электромагнитный активатор процессов и в генератор неравновесной плазмы в виде водовоздушной смеси с помощью пневматического эжектора.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что создают в электромагнитном активаторе процессов вращающееся электромагнитное поле с частотой вращения от 20 до 500 Гц.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что создают в генераторе неравновесной плазмы неравновесную плазму путем подачи на электроды генератора токов напряжения от 2 кВ до 30 кВ.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что создают в генераторе неравновесной плазмы неравновесную плазму с частотой разряда от 0,05 до 8,5 Гц.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области очистки сточных вод от примесей органических веществ - нефтепродуктов, жиров, поверхностно-активных веществ, а также механических примесей и может быть использовано в автохозяйствах, железнодорожном транспорте, предприятиях пищевой, кожевенно-меховой промышленности.

Изобретение относится к технологии системно-комплексной электрокоагуляционной подготовки питьевой воды из природных подземных и поверхностных водоисточников, характеризующихся высоким содержанием и сезонными колебаниями содержания минеральных и органических загрязняющих веществ в широком диапазоне концентраций.

Группа изобретений может быть использована для подготовки воды в системах хозяйственно-питьевого и промышленного назначения. Способ включает кавитационную обработку водной среды струйной кавитацией с эжектированием в кавитатор воздуха или кислородно-воздушной смеси, последующую обработку среды в гидродинамическом реакторе с вращающимся магнитным полем и ферромагнитными элементами в виде игл, отстаивание обработанной водной среды и отделение шлама.

Изобретение относится к многостадийным способам очистки и обеззараживания сточных вод прачечных и подготовки их к оборотному водоснабжению прачечных. На первой ступени механической очистки выполняют вибрационную фильтрацию сточных вод для отделения из нее волокон белья и крупных фракций загрязнений, затем подвергают воду фильтрации на керамическом фильтре и обеззараживанию с помощью ультрафиолетового излучения.

Изобретение относится к очистке воды и может быть использовано для ее дезинфекции. Устройство (1) содержит источник (20) испускания ультрафиолетового света, вход (30) для ввода текучей среды в устройство (1), выход (40) для вывода текучей среды из устройства (1) и средства выпрямления потока, содержащие по меньшей мере один элемент (51, 52) выпрямления потока, имеющий входные отверстия для ввода текучей среды на одной стороне и выходные отверстия для вывода текучей среды на другой стороне.

Изобретение относится к области очистки воды от различных примесей органической и неорганической природы и может быть использовано для очистки природной воды, промышленных, ливневых и хозяйственно-бытовых стоков.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для очистки и обеззараживания воды. Устройство для очистки и обеззараживания воды содержит корпус 1, снабженный крышкой 2, фильтрующий элемент 3, входной штуцер 4 и отстойник 6.

Изобретение может быть использовано для подготовки водопроводной воды предприятиями пищевых производств, в частности при производстве безалкогольных напитков. Способ включает очищение воды от механических примесей путем фильтрации, обработку воды импульсным ультразвуковым полем с частотой 22±1,65 кГц, мощностью ультразвукового колебания 120-200 Вт, интенсивностью порядка 10-20 Вт/см2 и экспозицией 3-5 мин.
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 очистке воды, в частности к комплексной очистке воды. Исходную воду предварительно пропускают через модуль центробежных фильтров 3 с электромагнитными элементами, после чего подают в накопительную емкость 4 с одновременной подачей в воду хлоросодержащего препарата, полученного в электролизере 15 электролизом поваренной соли, далее воду подают на батарею половолоконных ультрафильтров 8, после чего осуществляют окончательную обработку воды на фотокаталитической колонке 11 на основе нанокристаллического диоксида титана и ультрафиолетовым излучением в бактерицидном модуле 16.

Изобретение относится к химической технологии, а именно к способу очистки промышленных сточных вод от гипохлорит-ионов, образующихся в процессе хлорирования гидрооксидов лития, натрия, кальция.

Изобретение может быть использовано на предприятиях цветной металлургии для нейтрализации кислых техногенных растворов. Способ включает обработку растворов и/или стоков комплексным реагентом-осадителем, включающим карбонат кальция, железо, оксиды кремния и магния в массовом соотношении CaCO3:Fобщ.:SiO2:MgO=100:0,7-9.5:1,3-4,8:2,5-6,5, при активном перемешивании с получением в пульпе pH 5,0-5,5, и последующие выдержку пульпы при активном перемешивании 0,5-2 часа, фильтрацию и промывку осадка.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к оборудованию для опреснения и очистки воды, и может быть использовано на сельскохозяйственных объектах в пищевой промышленности, медицине, в быту сельского населения, на кораблях и морских платформах и других областях народного хозяйства.

Способ очистки и обезвреживания сточных вод с применением трехкамерной установки относится к области защиты окружающей среды и биотехнологии и направлен на осуществление контролируемого сорбционно-микробиологического непрерывного процесса очистки промышленных сточных вод.

Изобретение относится к обработке воды и водных растворов для одновременного умягчения, снижения минерализации, опреснения, обеззараживания и может быть использовано в химической, пищевой, фармацевтической, нефтегазодобывающей отраслях промышленности, а также в сельском хозяйстве и медицине.

Изобретение относится к комбинированным устройствам для разделения неоднородных жидких сред и может быть использовано в сельскохозяйственной мелиорации, в частности в системах капельного полива, микроорошения и дождевания, а также при водоочистке или водоподготовке.
Изобретение может быть использовано для ускорения процессов сгущения и фильтрации суспензий путем образования рыхлых хлопьевидных агрегатов из мелких частиц дисперсной фазы.

Изобретение относится к системам обработки текучей среды от накипи и может быть использовано для предотвращения формирования накипи в содержащей текучую среду системе и/или для предотвращения роста бактерий внутри такой системы.

Акустическое устройство для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды содержит корпус с впускным отверстием и коллектором, систему обеспечивающих плавучесть поплавков, прикрепленных к корпусу кронштейнами, циркуляционный насос с патрубком, резервуар для сбора нефтепродуктов, соединенный гибким шлангом с патрубком циркуляционного насоса, источник питания, соединенный с циркуляционным насосом и ультразвуковым генератором, подключенным к источнику ультразвука, погруженному под поверхность воды и направленному на границу слоя нефти с водой.

Изобретение относится к способу получения селективно связывающих переходный металл частиц на основе фосфина, применению макропористых частиц в качестве реакционноспособного агента, к связывающему металл частицам на основе фосфина, применению связывающих металл частиц для связывания атомов переходного металла и к способу захвата атомов переходного металла с использованием частиц на основе фосфина.

Изобретение относится к технологии обработки водных растворов и может быть использовано для получения электроактивированных средств. Способ получения электроактивированных водных растворов солей включает обработку растворов смеси солей хлорида натрия и хлорида аммония с концентрацией 1-2 г/л, причем доля хлорида аммония составляет 10-20% от суммы солей. Электрохимическую активацию ведут в непроточном диафрагменном электролизере при силе тока 0,3-1,0 А, напряжении 38-40 В, температуре 20-25°С в течение 15-20 минут, получают анолит с рН 1,80-2,15, ОВП +1000 - +1100 мВ со сроком хранения при температуре +2 - +6°С от 7 до 11 суток при постоянных величинах рН и ОВП. Способ позволяет продлить срок хранения анолита до 7-11 суток в охлажденном состоянии (+2 - +6°С), расширить ассортимент электроактивированных растворов. 2 пр.

Изобретение может быть использовано на машиностроительных предприятиях. Для осуществления способа сточные воды очищают от грубых нерастворенных осадков путем пропускания через блок гидроциклонов, насыщают кислородом воздуха путем пропускания через сатуратор, удаляют мелкодисперсные взвеси путем пропускания через флотационную машину, подают очищаемые воды в отстойник, где удаляют оставшийся осадок, пропускают очищаемые воды через фильтр. Обрабатываемые воды, прошедшие через флотационную машину, очищают от вирусов, бактерий и растворенных солей тяжелых металлов путем подачи и пропускания через электромагнитный активатор процессов. Гидратные оболочки, содержащиеся в очищаемых водах, прошедших через электромагнитный активатор процессов, разрушаются и путем подачи и пропускания через генератор неравновесной плазмы активируют коагуляцию взвесей. Способ обеспечивает повышение степени очистки промышленных и сточных вод от вирусов, бактерий и растворенных солей тяжелых металлов. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх