Способ водоподготовки



Способ водоподготовки
Способ водоподготовки
Способ водоподготовки

 


Владельцы патента RU 2606779:

Федеральное Государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт орошаемого земледелия" (RU)

Изобретение относится к водоподготовке и может быть использовано в сельском хозяйстве, в жилищно-коммунальном хозяйстве и в промышленности. Способ водоподготовки включает фильтрацию воды через загрузку с ионообменными свойствами, регенерацию и промывку загрузки восходящим потоком регенерата и подготовленной воды в направлении снизу вверх и седиментацию загрузки. Фильтрацию проводят с использованием фильтровального комплекса, содержащего не менее двух последовательно установленных фильтров первой 2 и второй 9 ступеней. Фильтрацию в фильтре первой 2 ступени проводят в направлении снизу вверх, а в фильтре второй 9 ступени - сверху вниз. Фильтрацию и регенерацию загрузки осуществляют с образованием псевдоожиженного слоя 7, 11 в фильтрах первой 2 и второй 9 ступеней. В качестве загрузки в фильтре первой 2 ступени используют модифицированный глауконит, а в фильтре второй 9 ступени - композицию из двух и более компонентов, расположенных послойно. Нижний слой представлен модифицированным глауконитом. Отношение плотностей гранул каждого последующего слоя к предыдущему слою составляет не менее 1,3. Объем модифицированного глауконита составляет не менее 40% от общего объема композиции. Отношение высоты загрузки в фильтрах первой и второй ступеней к высоте фильтров составляет 0,40-0,55:1,00. Изобретение позволяет насытить воду макро- и микроэлементами, осуществить умягчение и обезжелезивание воды, повысить степень ее очистки от примесей, а также надежность и экологическую безопасность процесса водоподготовки. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к области водоподготовки с использованием фильтрационного процесса и фильтровального комплекса, содержащего загрузку с ионообменными свойствами. Способ может найти применение в сельскохозяйственной мелиорации, в жилищно-коммунальном хозяйстве и других отраслях промышленности в процессах подготовки и очистки воды.

Известен способ очистки природных и грунтовых вод от железа, включающий аэрацию и фильтрацию воды через загрузку, состоящую из последовательно расположенных слоев гранитного щебня, торфа, древесной коры, гравия и песка при их объемном соотношении 1:2:3:2:1 [Патент РФ №2151105, МПК C02F 1/28, C02F 1/64, опубл. 20.06.2000].

Недостатком известного технического решения, препятствующим достижению указанного технического результата, является недостаточная степень очистки природных и грунтовых вод от двухвалентного железа вследствие незначительных окислительных и ионообменных свойств загрузки и ограниченная сфера применения данного способа. Также при обратной промывке будет происходить гидравлическая сортировка загрузки вследствие различий гранул слоев по гранулометрическому составу и плотности, что приведет к нарушению расположения слоев и соответственно снижению надежности технологического процесса.

Известна система водоочистки и фертигации для капельного орошения. Система включает водоисточник, насосную станцию, емкость для подготовки питательного раствора, контрольно-измерительные приборы, трубопроводную обвязку с запорной арматурой, водоочистной узел и сеть поливных трубопроводов с водовыпусками. Водоочистной узел выполнен трехступенчатым, в котором первая ступень представлена высоконапорным гидроциклоном, снабженным самоочищающимся сетчатым экраном и осадочной камерой, и предназначена для удаления минеральных и растительных примесей. Вторая ступень представлена горизонтальной герметичной емкостью, заполненной загрузкой, и предназначена для очистки от тонкодисперсных примесей. Третья ступень представлена тканым сетчатым фильтром и предназначена для дополнительной очистки от тонкодисперсных примесей [Патент РФ №2220104, МПК A01G 25/02, C02F 1/40, опубл. 27.12.2003].

Недостатком известного технического решения, препятствующим достижению указанного технического результата, является громоздкость системы и недостаточная степень очистки воды, в частности, от растворенного двухвалентного железа и марганца вследствие незначительных окислительных и ионообменных свойств загрузки, а соответственно, и невысокая надежность технологического процесса.

Известен способ водоочистки для полива сельскохозяйственных культур, включающий фильтрацию воды через загрузку, состоящую из тереклитовой глины, барита и доломитовой муки в соотношении 5:1:0,5, размещенную в металлической сетке и корпусе [Патент РФ №2537014, A01G 25/02, C02F 1/28, C02F 1/62, опубл. 27.12.2014].

Недостатком известного технического решения, препятствующим достижению указанного технического результата, является отсутствие возможности промывки загрузки и ее регенерации, а соответственно, и невысокая надежность технологического процесса.

Известен способ водоподготовки, включающий фильтрацию воды через загрузку на основе модифицированного серпентина с гранулометрическим составом 0,15-2 мм, регенерацию загрузки щелочным раствором и промывку загрузки водным или водно-воздушным методом [Патент РФ №2316479, МПК B01J 20/04, B01J 20/34, C02F 1/28, опубл. 10.02.2008].

Недостатком известного технического решения, препятствующим достижению указанного технического результата, является отсутствие потенциала насыщения воды макро- и микроэлементами. Кроме того, при обратной промывке вследствие широкого диапазона гранулометрического состава модифицированного серпентина при одинаковой его плотности будет происходить стратификация загрузки по гранулам с образованием границ, т.е. грубозернистые гранулы под действием седиментации будут образовывать нижние слои загрузки, а мелкозернистые гранулы - верхние слои загрузки. Из-за этого эффекта фильтрование будет происходить на меньшей глубине загрузки, что приведет к преждевременной ее закупорке, а соответственно, и снижению надежности технологического процесса.

Известен способ ионообменной обработки воды, включающий фильтрацию воды через фильтр с загрузкой с ионообменными свойствами, отведение до 80% загрузки от всего объема в колонну взрыхляющей промывки, регенерацию загрузки и взрыхляющую промывку потоком воды, последовательно проходящим фильтр и колонну взрыхляющей промывки с интенсивностью 1,25-2,50 и 2,50-5,00 л/(м2⋅с) соответственно [Патент РФ №2139253, МПК C02F 1/42, опубл. 10.10.1999].

Недостатком известного технического решения, препятствующим достижению указанного технического результата, является сложность процесса регенерации и промывки вследствие наличия дополнительного оборудования, отсутствие потенциала насыщения воды макро- и микроэлементами, дороговизна применяемой в качестве загрузки ионообменной смолы (сильнокислый катионит КУ-2). Также по техническим характеристикам загрузка КУ-2 имеет неоднородный гранулометрический состав с диаметром гранул от 0,3 до 1,3 мм, из-за чего также будет происходить гидравлическая сортировка загрузки, а это в свою очередь приведет к преждевременной ее закупорке и соответственно снижению надежности технологического процесса.

Наиболее близким техническим решением по совокупности признаков к заявляемому способу и принятому за прототип является способ водоподготовки, включающий фильтрацию воды через загрузку с ионообменными свойствами, регенерацию и промывку загрузки восходящим потоком регенерата и подготовленной воды в направлении снизу вверх и седиментацию загрузки, причем фильтрацию проводят с использованием фильтровального комплекса, содержащего не менее двух последовательно установленных фильтров первой и второй ступеней, а процесс регенерации загрузки осуществляют с образованием псевдоожиженного слоя в фильтре первой ступени [Патент РФ №2298529, МПК B01J 49/02, C02F 1/28, опубл. 10.05.2007].

Недостатком известного технического решения, препятствующим достижению указанного технического результата, является отсутствие потенциала насыщения воды макро- и микроэлементами, возможность экологического загрязнения окружающей среды, что обусловлено поглощаемой способностью ионообменных смол к органическим фрагментам, на которых активно развиваются бактерии и микроорганизмы, в том числе патогенные, и наличие неионизированных загрязнений, связанных с производством смол. Кроме того, присутствие трехвалентного железа в воде при седиментации закупоривает поры ионообменной смолы, что приводит к нарушению ионного обмена, снижению качества обработанной воды и соответственно надежности технологического процесса. Также сказывается и дороговизна применяемых в качестве загрузки ионообменных смол (слабо- и сильнокислых катеонитов, в частности Duwex UP-CORE Mono C-600-Na). Удаление органики и микрофлоры из загрузки на основе ионообменных смол требует особых дополнительных средств и затрат на регенерацию.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является улучшение качественных свойств воды, повышение эффективности фильтрационного процесса, а также эксплуатационных и экологических показателей технологического процесса водоподготовки.

Результатом предлагаемого технического решения является насыщение воды макро- и микроэлементами, умягчение и обезжелезивание воды, повышение степени очистки воды от грубо- и тонкодисперсных примесей, в том числе тяжелых металлов, радионуклидов, солей, органических и биологических загрязнений и иных токсичных веществ, повышение надежности и экологической безопасности технологического процесса водоподготовки.

Поставленный технический результат достигается тем, что в способе водоподготовки с использованием фильтрационного процесса, включающем фильтрацию воды через загрузку с ионообменными свойствами, регенерацию и промывку загрузки восходящим потоком регенерата и подготовленной воды в направлении снизу вверх и седиментацию загрузки, причем фильтрацию проводят с использованием фильтровального комплекса, содержащего не менее двух последовательно установленных фильтров первой и второй ступеней, а процесс регенерации загрузки осуществляют с образованием псевдоожиженного слоя в фильтре первой ступени, согласно изобретению фильтрацию в фильтре первой ступени проводят в направлении снизу вверх с образованием псевдоожиженного слоя, а в фильтре второй ступени - сверху вниз, а процесс регенерации загрузки осуществляют с образованием псевдоожиженного слоя в фильтрах первой и второй ступеней, в качестве загрузки в фильтре первой ступени используют модифицированный глауконит, а в фильтре второй ступени - композицию из двух и более компонентов, расположенных послойно, нижний слой представлен модифицированным глауконитом, а отношение плотностей гранул слоев композиции, каждого последующего к предыдущему, составляет не менее 1,3, при этом объем модифицированного глауконита составляет не менее 40% от общего объема композиции, а отношение высоты загрузки в фильтрах первой и второй ступеней к высоте фильтров составляет 0,40-0,55:1,00.

В качестве дополнительных слоев композиции используют, например, шунгизит, и (или) антрацит, и (или) керамзит, и (или) активированный уголь.

Гранулометрический состав модифицированного глауконита 0,1-0,5 мм, шунгизита, или антрацита, или керамзита - 0,5-1,0 мм, активированного угля - 1,0-2,5 мм.

К существенным отличительным признакам заявленного технического решения относится:

1) использование в качестве компонента загрузки модифицированного глауконита в объеме не менее 40%;

2) фильтрация в фильтре первой ступени в направлении снизу вверх с образованием псевдоожиженного слоя;

3) отношение высоты загрузки в фильтрах первой и второй ступеней к высоте фильтров принято 0,40-0,55:1,00;

4) компоненты композиции и их послойное расположение в загрузке выбраны таким образом, что отношение плотностей гранул слоев каждого последующего к предыдущему составляет не менее 1,3.

При производстве сельскохозяйственной продукции допускается использование только экологически чистых материалов, этим требованиям отвечают загрузки из природных минералов, в частности алюмосиликатов, например глауконит, шабазит, модернит, клиноптилолит, нефелин (нефелиновый сиенит) и другие. Такие природные загрузки на практике могут применяться без предварительной подготовки, они недефицитны, их стоимость в 10-50 раз ниже стоимости синтетических загрузок.

Выбор модифицированного глауконита в качестве загрузки определен его высокой селективностью, способностью к регенерации, физико-механическими, фильтрационными и катионнообменными свойствами по отношению к тяжелым металлам, радионуклидам, солям, органическим и иным токсичным веществам. Широкий спектр свойств глауконита обусловлен его слоистой структурой в основном в виде пластин или чешуек, а также сложным химическим составом, включающим: K2O - 3,0-10,0%, Na2O - до 3,5%, Al2O3 - 7,0-18,0%, Fe2O3, FeO - 7,0-11,0%, MgO - 2,5-7,0%, SiO2 - 29,0-56,0%, H2O - 5-13,5%, P2O5 - до 3% и еще более 20 микроэлементов, находящихся в легко извлекаемой форме обменных катионов, способных к замещению с находящимися в избытке в окружаемой среде элементами.

Улучшение качественных свойств воды включает насыщение воды макро- и микроэлементами, умягчение и обезжелезивание.

Насыщение воды макро- и микроэлементами (оксидами кремния, калия, магния, фосфора, а также медью, цинком, молибденом, кобальтом и другими веществами), необходимыми для дополнительного поддержания пищевого режима сельскохозяйственных культур, происходит при прохождении ее через слой загрузки. В частности, оксид кремния переходит в состояние биогенного кремния, который, в том числе с другими растворенными веществами, переносится поливной водой, например, через систему капельного орошения точечно в корнеобитаемый участок, на котором произрастают растения. При этом в почве происходит образование нитритов кремния, силанов и алкосиланов, которые токсичны для вредителей и возбудителей болезней и безопасны для сельскохозяйственных культур. Кроме того, кремниевая кислота выполняет фитосанитарную функцию, снижая популяцию сапрофитных грибов, в том числе корневых гнилей. При питании растений такой водой в эпидермальных тканях происходит образование защитного кремниевого барьера. В результате корневая система растений более развита, площадь поверхности листьев, толщина и прочность стебля увеличиваются, податливость болезням снижается, а продуктивность возрастает.

Качественным показателем воды на поливные или другие нужды является ее жесткость, при значении этого показателя выше допустимой нормы необходимо проводить умягчение воды. Непостоянная жесткость характеризуется присутствием в воде: в большей степени - растворенных гидрокарбонатов кальция Са(НСО3)2, в меньшей степени - магния Mg(HCO3)2 и железа Fe(НСО3)2, а постоянная - кальциевых и магниевых солей сильных кислот (сульфатов и хлоридов): MgSO4, CaSO4, MgCl2, CaCl2.

Например, при поливе жесткой водой (более 8 мг-экв/л) в растениях происходит нарушение процесса образования хлорофилла, а также снижение фотосинтезирующей способности, культуры поражаются хлорозом. Из-за высокого содержания в почве солей кальция питательные вещества переходят в недоступную (связанную) для растений форму. Кроме того, регулярное орошение жесткой поливной водой постепенно нейтрализуют, а далее защелачивают почву с образованием солевых отложений. Незначительная (оптимальная) жесткость (4-8 мг-экв/л), наоборот, благоприятно сказывается на общем режиме питания и развития растений. Магний входит в состав хлорофилла и задействован в белковом обмене, железо участвует в синтезе хлорофилла, а кальций - важный компонент клеточных оболочек растений. Дефицит этих макроэлементов также негативно сказывается на развитии культур.

Так, на модифицированной глауконитовой загрузке, например, реакции замещения катионов Са2+ катионами Na+ в молекулярной и в ионной форме запишутся следующим образом:

;

;

;

;

,

где R - сложный радикал катеонита, образующий с ионами кальция, магния и железа соединения, не растворимые в воде, и выполняющий роль аниона; NaR - натрий-катионит; CaR2 и др. - солевые формы катеонита. Уравнения реакций с солями магния и железа аналогичные.

Закрытые оросительные системы в сельском хозяйстве, а также стальные транспортирующие водопроводы в жилищно-коммунальном хозяйстве и других отраслях промышленности в процессе эксплуатации подвержены коррозионному воздействию. Трехвалентное железо при контакте с окислителем, например воздухом или с поверхностью труб в изношенных системах водораспределения, гидролизуется в нерастворимый гидроксид железа Fe(OH)3, который образует осадок или взвесь. В открытых водоисточниках также содержатся ионы двухвалентного железа, марганца, сероводорода, органические и биологические загрязнения. Нормы их содержания для различных областей народного хозяйства и промышленности регламентированы специализированными документами, в частности, в поливной воде содержание железа и марганца не должно превышать 0,1 мг/л.

Обезжелезивание и улавливание марганца и сероводорода сопровождаются предварительным их окислением до нерастворимых форм.

Модификация глауконита заключается в его предварительной последовательной обработке растворами MnCl2 [www.mediana-filter.ru] и KMnO4. Хлорид марганца необратимо поглощается глауконитом, а после его обработки перманганатом калия на поверхности гранул образуется слой высших окислов марганца:

,

.

Модифицированный таким образом глауконит служит источником кислорода, который окисляет ионы двухвалентного железа и марганца до трехвалентной формы, а сероводород - до элементарной серы, при этом происходит частичное обеззараживание органических и биологических загрязнений. В окисленном состоянии железо и марганец осаждаются в виде нерастворимых гидроокисей:

.

Создание псевдоожиженного слоя способствует интенсивному перемешиванию и устранению застойных зон и, как следствие, увеличению поверхности контакта фаз - воды и загрузки. Принятый гранулометрический состав модифицированного глауконита 0,1-0,5 мм позволяет достигнуть максимальной суммарной удельной поверхности взаимодействия, так как чем меньше гранулы, тем больше суммарная удельная поверхность загрузки в псевдоожиженном состоянии.

Отношение высоты загрузки в фильтрах первой и второй ступеней к высоте фильтров, принятое 0,40-0,55:1,00, обусловлено результатами эксплуатации промышленных установок. Согласно им диапазон изменения порозности загрузки в псевдоожиженном состоянии составляет 0,6-0,7, а при неподвижном состоянии - 0,4 [Тимонин А.С. Инженерно-экологический справочник. Т. 2. - Калуга: Изд-во Н. Бочкаревой, 2003. - С. 562].

Использование в качестве загрузки композиции из двух и более компонентов, нижний слой которой представлен модифицированным глауконитом, а отношение плотностей гранул слоев каждого последующего к предыдущему составляет не менее 1,3, позволяет избежать нарушений в расположении слоев, а следовательно, преждевременной закупорки загрузки.

Регенерация и промывка загрузки восходящим потоком регенерата и подготовленной воды в направлении снизу вверх с образованием псевдоожиженного слоя сопровождается взрыхлением и перемешиванием гранул слоев загрузки. Из-за указанных различий в плотности и гранулометрическом составе каждый конкретный слой в процессе седиментации будет занимать свое определенное положение.

В предлагаемом способе возможны, например, варианты композиций:

1) модифицированный глауконит и шунгизит;

2) модифицированный глауконит и антрацит;

3) модифицированный глауконит и керамзит;

4) модифицированный глауконит, шунгизит и активированный уголь;

5) модифицированный глауконит, антрацит и активированный уголь;

6) модифицированный глауконит, керамзит и активированный уголь.

Краткая характеристика компонентов композиции загрузки, обуславливающая их преимущество перед известными аналогами, указана в таблице.

Объем загрузки определяется ее обменной емкостью, насыпной плотностью, содержанием примесей в воде и необходимой степенью очистки. Количество каждого компонента загрузки может варьироваться; конкретный состав также зависит от качества обрабатываемой воды и может быть оптимизирован в каждом конкретном случае.

Как правило, фильтрационный процесс проводят с использованием двух последовательно установленных фильтров первой и второй ступеней, однако возможно описанный способ осуществлять и в большем количестве аппаратов с созданием в каждом из них соответствующих условий.

Таким образом, использование загрузки из модифицированного глауконита, способного к замещению элементов, находящихся в избытке в окружаемой среде, и оставаться нейтральным - при их равновесных (оптимальных) составах при указанных выше условиях, обуславливает его преимущество в данном техническом решении.

Способ водоподготовки поясняется чертежами: фиг. 1 - схема процесса фильтрации, умягчения, обезжелезивания и насыщения воды макро- и микроэлементами; фиг. 2 - схема процесса регенерации и промывки загрузки. На фиг. 1 показано: 1 - распределительный трубопровод; 2 - фильтр первой ступени; 3, 4, 5 - трехпозиционный вентиль (кран, клапан); 6 - загрузка в неподвижном состоянии в фильтре первой ступени; 7 - загрузка в псевдоожиженном состоянии в фильтре первой ступени; 8 - соединительный трубопровод; 9 - фильтр второй ступени; 10 - загрузка в неподвижном состоянии в фильтре второй ступени; на фиг. 2-11 - загрузка в псевдоожиженном состоянии в фильтре второй ступени; 12 - промывной трубопровод; 13 - шламовый сборник.

Способ водоподготовки реализуют следующим образом.

Режим фильтрации, умягчения, обезжелезивания и насыщения воды макро- и микроэлементами

Вода, предназначенная, например, для полива, подается насосом или насосной станцией (на фиг. не показано) по распределительному трубопроводу 1 в фильтр первой ступени 2, при этом трехпозиционные вентили 3, 4 и 5 находятся в соответствующих движению потока положениях. В фильтре первой ступени 2 вода проходит через слой загрузки 6 в направлении снизу вверх с образованием псевдоожиженного слоя 7, при этом происходят процессы умягчения, обезжелезивания, насыщения воды макро- и микроэлементами и частичной фильтрации, сопровождающиеся соответствующими реакциями. Далее вода по соединительному трубопроводу 8 транспортируется в фильтр второй ступени 9 в направлении сверху вниз. При прохождении воды через слои загрузки 10 с различным гранулометрическим составом, по ходу движения от грубозернистых гранул до мелкозернистых, происходит ее фильтрация. Грубозернистые гранулы задерживают грубодисперсные примеси, а мелкозернистые - тонкодисперсные примеси. Далее подготовленная вода поступает по распределительному трубопроводу 1, например, в сеть поливных трубопроводов системы капельного орошения (на фиг. не показано), где через микроводовыпуски точечно подается в корнеобитаемый участок почвы, на котором произрастают растения.

При прохождении воды в фильтрах первой 2 и второй 9 ступеней через модифицированный глауконит за счет его катионнообменных свойств происходят процессы улавливания тяжелых металлов, радионуклидов, солей, органических и биологических загрязнений и иных токсичных веществ.

В способе при наличии большого количества грубодисперсных примесей может быть использована предварительная ступень очистки воды, например напорный гидроциклон.

Режим регенерации и промывки загрузки.

В режиме фильтрации, умягчения, обезжелезивания и насыщения воды макро- и микроэлементами происходит постепенная замена обменных катионов Na2+ катионами растворенных солей Са2+, Mg2+, Fe2+ или Fe3+. При этом модифицированный глауконит, являющийся катеонитом, постепенно истощается и теряет катионнообменную способность. Для восстановления первоначальной величины емкости поглощения (регенерации) необходимо удержанные модифицированным глауконитом катионы удалить из него и заменить обменным катионом Na+. Регенерация проводится путем пропускания регенерата, например раствора NaCl, через слой истощенного катеонита:

Для солей MgR2 и FeR2 реакции регенерации будут аналогичными.

Регенерат приготавливается путем смешения воды и хлористого натрия в соотношении 0,9-0,92:0,1-0,08 соответственно.

Восстановление высших окислов марганца на поверхности гранул модифицированного глауконита проводится путем пропускания через загрузку другого регенерата - раствора KMnO4. Регенерат также приготавливается путем смешения воды и перманганата калия, при этом концентрация KMnO4 в растворе зависит от количества загрязнений (железа и марганца) в фильтруемой воде. Так, 1 мг/л перманганата калия окисляет 1,06 мг/л железа или 0,52 мг/л марганца.

Количество и частота операций регенерации и промывки загрузки определяется содержанием соответствующих загрязнений в воде.

Регенерат насосом или насосной станцией (на фиг. не показано) подается по распределительному трубопроводу 1 в фильтры первой 2 и второй 9 ступеней в направлении снизу вверх с образованием в них псевдоожиженного слоя 7 и 11 соответственно, при этом трехпозиционные вентили 3, 4 и 5 находятся в соответствующих движению потока положениях. Регенерат при прохождении через слои загрузки 7 и 11 вымывает из них уловленные грубо- и тонкодисперсные примеси и восстанавливает их свойства. Отработанный регенерат по соединительному трубопроводу 8 поступает в промывной трубопровод 12 и выводится в шламовый сборник 13.

При необходимости дополнительного вымывания уловленных грубо- и тонкодисперсных примесей из слоев загрузки 7 и 11 до подачи регенерата возможно предварительное взрыхление слоев загрузки 7 и 11 в фильтрах первой 2 и второй 9 ступеней подготовленной водой по аналогичной схеме.

После восстановления свойств загрузки 7 и 11 проводится ее промывка подготовленной водой от остатков регенерата по аналогичной схеме.

По завершении операций регенерации и промывки загрузки соответственно прекращают подачи регенерата и подготовленной воды в фильтры первой 2 и второй 9 ступеней, позволяя слоям загрузки в каждом фильтре под действием седиментации занять свое исходное положение.

Таким образом, за счет реализации предложенного способа водоподготовки достигается насыщение воды макро- и микроэлементами, умягчение и обезжелезивание воды, повышение степени очистки воды от грубо- и тонкодисперсных примесей, в том числе тяжелых металлов, радионуклидов, солей, органических и биологических загрязнений и иных токсичных веществ, повышение надежности и экологической безопасности технологического процесса.

1. Способ водоподготовки с использованием фильтрационного процесса, включающий фильтрацию воды через загрузку с ионообменными свойствами, регенерацию и промывку загрузки восходящим потоком регенерата и подготовленной воды в направлении снизу вверх и седиментацию загрузки, причем фильтрацию проводят с использованием фильтровального комплекса, содержащего не менее двух последовательно установленных фильтров первой и второй ступеней, а процесс регенерации загрузки осуществляют с образованием псевдоожиженного слоя в фильтре первой ступени, отличающийся тем, что фильтрацию в фильтре первой ступени проводят в направлении снизу вверх с образованием псевдоожиженного слоя, а в фильтре второй ступени - сверху вниз, а процесс регенерации загрузки осуществляют с образованием псевдоожиженного слоя в фильтрах первой и второй ступеней, в качестве загрузки в фильтре первой ступени используют модифицированный глауконит, а в фильтре второй ступени - композицию из двух и более компонентов, расположенных послойно, нижний слой представлен модифицированным глауконитом, а отношение плотностей гранул слоев композиции, каждого последующего к предыдущему, составляет не менее 1,3, при этом объем модифицированного глауконита составляет не менее 40% от общего объема композиции, а отношение высоты загрузки в фильтрах первой и второй ступеней к высоте фильтров составляет 0,40-0,55:1,00.

2. Способ водоподготовки по п. 1, отличающийся тем, что в качестве дополнительных слоев композиции используют, например, шунгизит, и (или) антрацит, и (или) керамзит, и (или) активированный уголь.

3. Способ водоподготовки по п. 1 и 2, отличающийся тем, что гранулометрический состав модифицированного глауконита 0,1-0,5 мм, шунгизита, или антрацита, или керамзита - 0,5-1,0 мм, активированного угля - 1,0-2,5 мм.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу и системе для обработки воды, предназначенной для использования в промышленных процессах, при низких затратах. Система для обработки воды включает: линию подачи воды, контейнер, включающий средство приема осевших частиц, которое прикреплено к дну указанного контейнера, средство согласования, которое периодически активирует операции, необходимые для регулирования параметров воды в пределах, определяемых оператором или средством согласования, средство введения химических веществ, которое активируют с помощью указанного средства согласования, подвижное средство всасывания, которое перемещается по дну указанного контейнера, всасывая поток воды, содержащий осевшие частицы, движущее средство, которое сообщает движение подвижному средству всасывания, чтобы оно могло перемещаться по дну контейнера, фильтрующее средство, которое обеспечивает фильтрацию потока воды, содержащего осевшие частицы, коллекторную линию, соединяющую подвижное средство всасывания и фильтрующее средство, возвратную линию от указанного фильтрующего средства к контейнеру, и линию отвода воды из указанного контейнера в процесс ниже по потоку.

Изобретение относится к получению опресненной и обессоленной воды для ядерных энергетических установок. В качестве источника водоснабжения используют отработанные засоленные воды охлаждения ядерных энергетических установок, которые были подвергнуты нагреву и воздушному охлаждению - деаэрации.

Изобретение относится к оборудованию для подготовки попутно добываемой пластовой воды в системе сбора нефти, газа и воды. Установка включает трубопровод 3 подачи добываемой газо-жидкостной смеси (ГЖС) в блок сепарации ГЖС 1, трубопровод отвода ГЖС 10 из блока сепарации ГЖС 1, блок подготовки воды 2, оснащенный фильтром 6 для очистки от механических примесей, трубопровод отвода воды 5.

Изобретение относится к системам очистки воды и может быть использовано для очистки нефтесодержащих и сточных вод. Установка для очистки нефтесодержащих и сточных вод содержит по меньшей мере две ступени очистки, соединенные последовательно вдоль потока очищаемой воды и разделенные между собой посредством перегородок 7.

Изобретение относится к системам очистки жидкости, преимущественно воды, применяемым в бытовом и/или питьевом водоснабжении. Система очистки жидкости содержит узел питания 1, в котором осуществляется вытеснение концентрата из емкости, представляющей собой устройство концентрирования жидкости 4, содержащее внутреннюю перегородку 17, разделяющую внутреннее пространство устройства 4 на накопительную полость 5 с переменным объемом для исходной жидкости и вытеснительную полость 6 для исходной жидкости, предназначенную для вытеснения концентрата из накопительной полости устройства концентрирования жидкости.

Изобретение относится к способам очистки сточных вод и может быть использовано для очистки воды от нефтепродуктов, жиров и взвешенных веществ. В способе очистки сточных вод происходит последовательная обработка воды путем прохождения ее через песколовку 2, нефтеловушку-отстойник 3, флотатор-отстойник, зернистый 5 и сорбционный 6 фильтры, объединенные в единый корпус 1 установки.

Изобретение относится к области глубокой очистки воды для бытовых целей. Способ получения глубоко очищенной питьевой воды включает смешение исходной воды централизованного водоснабжения с этой же водой, очищенной системой обратного осмоса.

Изобретение относится к устройствам для очистки сточных вод и может быть использовано для очистки воды от нефтепродуктов, жиров и взвешенных веществ. Установка для очистки сточных вод разделена на два блока: верхний и нижний.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и предназначено для очистки природных и искусственных водоемов, дно которых загрязнено нефтью и нефтепродуктами.

Изобретение может быть использовано для выделения органических веществ из водных сред, водосодержащих биологических жидкостей и водных экстрактов-вытяжек. Для осуществления способа проводят экстракцию органических веществ из водной среды в органический растворитель в сочетании с вымораживанием в условиях действия поля центробежных сил.

Изобретение относится к способу обработки и повторного использования сточных вод, образованных от производства поливинилхлорида. Способ обработки и повторного использования сточных вод, образованных от производства поливинилхлорида, включает в себя этап полимеризации по меньшей мере одного мономера, содержащего винилхлорид, в водной среде, из которой затем отделяют непрореагировавший мономер и полученный полимер; причем указанный способ включает в себя этапы, на которых: испаряют, по меньшей мере, одну часть указанных сточных вод для того, чтобы получить очищенные, испаренные сточные воды; конденсируют очищенные, испаренные сточные воды для получения очищенных, сконденсированных сточных вод; повторно используют очищенные, сконденсированные сточные воды.

Изобретение относится к способу и системе для обработки воды, предназначенной для использования в промышленных процессах, при низких затратах. Система для обработки воды включает: линию подачи воды, контейнер, включающий средство приема осевших частиц, которое прикреплено к дну указанного контейнера, средство согласования, которое периодически активирует операции, необходимые для регулирования параметров воды в пределах, определяемых оператором или средством согласования, средство введения химических веществ, которое активируют с помощью указанного средства согласования, подвижное средство всасывания, которое перемещается по дну указанного контейнера, всасывая поток воды, содержащий осевшие частицы, движущее средство, которое сообщает движение подвижному средству всасывания, чтобы оно могло перемещаться по дну контейнера, фильтрующее средство, которое обеспечивает фильтрацию потока воды, содержащего осевшие частицы, коллекторную линию, соединяющую подвижное средство всасывания и фильтрующее средство, возвратную линию от указанного фильтрующего средства к контейнеру, и линию отвода воды из указанного контейнера в процесс ниже по потоку.

Изобретение относится к биоцидам. Композиция для контроля микроорганизмов включает: гидроксиметил-замещенное фосфорсодержащее соединение - соль тетракис(гидроксиметил)фосфония, и соединение изотиазолинона, выбранное из 1,2-бензизотиазолин-3-она и 2-метил-1,2-бензизотиазолин-3-она.

Изобретение относится к установке очистки поверхностного стока на очистных сооружениях ливневой канализации. Установка включает блок первичной очистки, состоящий из по меньшей мере двух унифицированных, автономно функционирующих секций 1, и блок глубокой доочистки.

Изобретение относится к устройствам для активации жидкостей, в частности водных растворов, и может быть использовано для обработки питьевой и минерализованной воды, физиологических, лечебных растворов, а также крови.

Система биоинтенсивного орошаемого земледелия включает стационарные грядки, траншеи посередине грядок, заполненные растительными остатками, поливные борозды, систему с переносными трубопроводами для полива по бороздам, туманообразующие установки с генератором омагниченной и электризованной воды, участки полива которых ограничены ветрозащитными экранами.

Изобретение относится к охране окружающей среды и может быть использовано для очистки природных и доочистки ливневых и сточных вод. Биореактор для очистки водных сред состоит из корпуса 1, снабженного окнами для подсоса воздуха 2 с воздуховодами 3, куполообразным отражателем 4 с устройством для выпуска воздуха 5, с трубопроводами подачи исходной водной среды на очистку 6, отвода очищенной водной среды 7, сборно-распределительной системой 8, соединенной с трубопроводом отвода промывной воды 9.

Изобретение относится к способу получения биоразлагаемых ингибиторов солеотложений и может быть использовано для предотвращения отложений солей в водооборотных системах.

Изобретение относится к опреснению морских вод путем обратного осмоса и может быть использовано для создания опреснительных установок, обеспечивающих на постоянной основе питьевой водой локальных потребителей в регионах, не имеющих централизованного водоснабжения.

Съемная насадка для экономии и оздоровления водопроводной воды относится к хозяйственно-питьевому водоснабжению, в частности к устройствам для экономии и оздоровления водопроводной воды при эксплуатации водоразборной арматуры.

Группа изобретений относится к процессам селективного извлечения ионов из растворов. Осуществляют пропускание потока водного раствора в рабочей зоне вертикально установленной сорбционной колонны через слой движущегося сверху вниз гранулированного сорбента.
Наверх