Способ очистки сточных вод от летучих органических соединений

Авторы патента:

C02F1/04 - Обработка воды, промышленных и бытовых сточных вод или отстоя сточных вод (разделение вообще B01D; специальные устройства на судах для обработки воды, промышленных и бытовых сточных вод, например для получения питьевой воды B63J; добавление к воде веществ для предотвращения коррозии C23F; обработка жидкостей, загрязненных радиоактивными веществами G21F 9/04)

Владельцы патента RU 2623752:

Курочкин Андрей Владиславович (RU)

Изобретение относится к очистке сточных вод, загрязненных механическими примесями и минеральными солями, от летучих органических соединений. Исходную сточную воду 1 нагревают балансовым потоком 3 продуктов окисления в теплообменнике 2. Летучие органические соединения отдувают от нагретой сточной воды в насадочном десорбере 4 циркулирующим потоком 5 продуктов окисления с получением очищенной воды 9 и парогазовой смеси 6, которую затем окисляют воздухом 7 в каталитическом реакторе 8. Полученный поток продуктов окисления разделяют на циркулирующий 5 и балансовый 3 потоки. Изобретение позволяет снизить энергозатраты и уменьшить металлоемкость оборудования. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к очистке сточных вод, загрязненных механическими примесями и минеральными солями, от летучих органических соединений и может быть использовано в различных отраслях промышленности.

При очистке сточных вод широко используются способы, связанные с выделением летучих органических загрязнителей и последующей их утилизацией путем окисления. Так, известен способ каталитического окисления метанола [RU №2332251, опубл. 27.08.2008 г., МПК B01D 53/86], включающий испарение сточной воды, содержащей метанол, и пропускание смеси паров метанола и воды через каталитический реактор при 400-500°С.

Однако известный способ неприменим для очистки сточной воды, загрязненной минеральными солями и механическими примесями. Кроме того, способ предусматривает очистку только водных растворов метанола.

Наиболее близок к предлагаемому изобретению способ очистки сточных вод от органических соединений [RU №2081838, опубл. 20.06.1997 г., МПК C02F 1/04, C02F 1/28, C02F 1/72], который включает нагрев и испарение сточной воды, смешение с кислородом или воздухом, нагрев до 250-400°С, газофазное каталитическое окисление органических соединений и конденсацию очищенной воды из продуктов окисления, сжатых до 0,1-2,0 ати, за счет охлаждения сточной водой не менее чем до 120°С. При этом пар и продукты окисления поочередно пропускают через слои инертного материала и катализатора в прямом и обратном направлениях.

Недостатками данного способа является его неприменимость для очистки сточной воды, содержащей механические примеси и минеральные соли, из-за их отложения на греющих поверхностях при полном испарении сточной воды, для которого также необходимо оборудование с большой площадью теплообмена и высокой металлоемкостью. Кроме того, сжатие продуктов окисления требует больших энергозатрат.

Задачей изобретения является очистка сточных вод, содержащих механические примеси и минеральные соли, снижение энергозатрат и уменьшение металлоемкости оборудования.

Технический результат, достигаемый при применении предлагаемого изобретения: очистка сточных вод, содержащих механические примеси и растворенные минеральные соли, за счет отдувки летучих органических соединений и их последующего окисления, снижение энергозатрат за счет исключения компримирования продуктов окисления, уменьшение металлоемкости оборудования за счет неполного испарения сточной воды.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе, включающем нагрев и испарение сточной воды, каталитическое газофазное окисление воздухом органических соединений, особенностью является то, что сточную воду нагревают балансовым потоком продуктов окисления, отдувают органические соединения циркулирующим потоком продуктов окисления с получением парогазовой смеси, которую затем окисляют воздухом, а продукты окисления разделяют на циркулирующий и балансовый потоки.

При недостатке тепла циркулирующего газа окисления для отдувки органических соединений на окисление дополнительно подают топливо. Балансовый поток продуктов окисления может быть подвергнут сепарации с получением водного конденсата, направляемого на смешение с очищенной водой, что увеличивает выход очищенной воды. Сточная вода может быть предварительно нагрета очищенной водой, а балансовый поток продуктов окисления может быть дополнительно охлажден воздухом, подаваемым на окисление, что снижает энергозатраты.

Отдувка органических соединений из сточной воды циркулирующим потоком продуктов окисления позволяет очищать сточную воду, содержащую механические примеси и минеральные соли. Кроме того, исключение сжатия продуктов окисления и полного испарения сточной воды снижает энергозатраты, а также металлоемкость оборудования.

При осуществлении способа сточную воду 1 нагревают в теплообменнике 2 балансовым потоком продуктов окисления 3 и в аппарате 4, например насадочном десорбере, циркулирующим потоком продуктов окисления 5 отдувают летучие органические соединения с получением парогазовой смеси 6, которую окисляют воздухом 7 в каталитическом реакторе 8 с получением продуктов окисления, разделяемых на циркулирующий 5 и балансовый 3 потоки. Очищенную воду 9 выводят из аппарата 4. При необходимости на окисление дополнительно подают топливо 10, балансовый поток продуктов окисления 3 сепарируют, например, в дефлегматоре 11 с получением отходящего газа 12 и водного конденсата 13, который или смешивают с очищенной водой 9 или выводят отдельно, сточную воду 1 нагревают очищенной водой 9 в теплообменнике 14, а балансовый поток продуктов окисления 3 охлаждают в теплообменнике 15 воздухом 7, подаваемым на окисление (показано пунктиром).

Осуществление способа иллюстрирует следующий пример. 2,3 т/час сточной воды, содержащей 0,2 мас.% диметилового эфира, 1 мас.% этилацетата, 30 г/л минеральных солей и 300 мг/л механических примесей, нагревают продуктами окисления до 80°С и отдувают 130 нм³/час циркулирующего потока продуктов окисления с получением 2,22 т/час очищенной воды, содержащей менее 1 мг/л диметилового эфира и 3,5 мг/л этилацетата, а также 204 нм³/час парогазовой смеси, которую смешивают с 845 нм³/час воздуха, окисляют при 500°С на алюмомедьхромовом катализаторе и получают 1064 нм³/час продуктов окисления, которые разделяют на циркулирующий и балансовый потоки.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет очистить сточную воду, загрязненную механическими примесями и минеральными солями, от легких органических соединений при снижении энергозатрат и металлоемкости оборудования и может быть использован в промышленности.

1. Способ очистки сточных вод от летучих органических соединений, включающий нагрев и испарение сточной воды, каталитическое газофазное окисление воздухом органических соединений, отличающийся тем, что исходную сточную воду нагревают балансовым потоком продуктов окисления, летучие органические соединения отдувают от нагретой сточной воды циркулирующим потоком продуктов окисления с получением очищенной воды и парогазовой смеси, которую затем окисляют воздухом с получением потока продуктов окисления, разделяемого на циркулирующий и балансовый потоки.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что парогазовую смесь подают на окисление совместно с топливом.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что балансовый поток продуктов окисления сепарируют с получением водного конденсата, направляемого на смешение с очищенной водой, и отходящего газа.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сточную воду предварительно нагревают очищенной водой.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что балансовый поток продуктов окисления дополнительно охлаждают воздухом, подаваемым на окисление.

Изобретение относится к обессоливанию воды. Способ включает стадии, в которых пропускают подаваемый поток солевого раствора 2' в первую стадию обессоливания через обратноосмотическую мембранную опреснительную установку 3', включающую по меньшей мере один обратноосмотический опреснительный блок 4' с образованием потока 5' первого водного продукта, имеющего сниженную концентрацию соли относительно концентрации подаваемого потока солевого раствора 2', и потока 6' первого побочного продукта, имеющего повышенную концентрацию соли относительно концентрации подаваемого потока солевого раствора 2'.

Автономный солнечный опреснитель-электрогенератор // 2622441

Изобретение относится к технике опреснения морских и соленых (минерализованных) вод и может быть использовано для получения опресненной воды и попутной генерации электрической энергии.

Способ генерирования химически активных частиц в жидкости с использованием электрического разряда // 2622387

Изобретение относится к области генерирования химически активных частиц физическими методами воздействия и может быть использовано в биомедицинских исследованиях.

Способ извлечения кадмия и цинка из природных и сточных вод // 2622204

Изобретение относится к cпособу извлечения ионов кадмия и цинка из природных и сточных вод. Способ включает сорбцию с использованием сорбента и элюирование сорбированных ионов.

Способ нейтрализации кислых шахтных вод // 2622132

Изобретение может быть использовано в охране окружающей среды при нейтрализации кислых шахтных вод угольных бассейнов. Для осуществления способа в качестве нейтрализующего кальцийсодержащего материала используют шлак, образующийся при производстве феррованадия силикоалюминотермическим методом и включающий до 97 мас.

Модуль ультрафиолетового облучателя // 2621804

Изобретение может быть использовано в водоочистке. Модуль (1) ультрафиолетового облучателя с рамой (5) содержит по меньшей мере два элемента (2) облучателя.

Способ аэрации животноводческих стоков пруда-накопителя // 2621751

Изобретение относится к очистке животноводческих стоков пруда-накопителя аэрацией. Способ включает использование воздухоподводящей трубы, распределительных перфорированных трубопроводов 11, снабженных тупиковыми концами, и рассредоточенную подачу сжатого воздуха компрессором 3.

Гидрофобно модифицированные полиаминовые ингибиторы образования накипи // 2621705

Изобретение относится к способам применения полиаминов для противонакипной обработки в различных промышленных технологических потоках. Предложен способ уменьшения или устранения накипи в промышленном процессе, включающий добавление в процесс композиции, включающей полимерный продукт реакции полиамина и двух химически активных в отношении азота соединений, одно из которых содержит группу –Si(OR’’)3, где R’’ означает водород, С1-С20 алкил или фенил, причем полимерный продукт реакции имеет средневесовую молекулярную массу по меньшей мере 500.

Биореактор для очистки сточных вод // 2620974

Изобретение относится к области очистки сточных вод. Предложен биореактор для очистки сточных вод.

Устройство для наводораживания воды // 2620802

Изобретение относится к области создания наводороженных водных растворов с антиоксидантными свойствами и отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом и может быть использовано в медицине.

Способ переработки осадка сточных вод производства нитроцеллюлозы // 2623775

Изобретение может быть использовано на предприятиях промышленного производства нитроцеллюлозы и предприятиях специальной химии. Способ переработки осадка сточных вод производства нитроцеллюлозы включает непрерывную загрузку влажного нитроцеллюлозного осадка в близкий к насыщению водный раствор гидроксид натрия или гидроксида калия с начальной температурой 10-95°C. Раствор непрерывно перемешивают с достаточной интенсивностью, чтобы частицы осадка находились во взвешенном состоянии и равномерно распределялись в объеме жидкости. Скорость подачи осадка в щелочную суспензию поддерживают такой, чтобы массовая доля частиц осадка в суспензии не превышала 5%. Способ обеспечивает сокращение энергозатрат на обработку нитроцеллюлозного осадка, сокращение времени обработки и упрощение аппаратурного оформления процесса обработки. 1 табл., 1 пр.

Способ очистки воды от радона и дочерних продуктов распада радона, устройство для его осуществления // 2623777

Группа изобретений относится к водоподготовке и может быть использована в системах снабжения питьевой водой населенных пунктов, санаториев, домов отдыха, коттеджей, индивидуальных домовладений, располагающих подземными радоновыми водами с выходами их на поверхность. Способ очистки воды от радона и дочерних продуктов распада радона включает фильтрацию очищаемой воды через сорбирующий материал и обратную промывку сорбирующего материала. Фильтр 3 с сорбирующим материалом защищают экраном. Обратную промывку осуществляют водой, нагретой до температуры от 50 до 85°С, которую затем собирают в емкость-сборник 9 и выдерживают до распада радона и дочерних продуктов радона. Устройство для очистки воды от радона и дочерних продуктов распада радона включает фильтр 3 с сорбирующим материалом, линию подачи очищаемой воды 1, линию отвода очищенной воды 5, систему обратной промывки фильтра, источник горячей воды 8 с температурой от 50 до 85°С, емкость-сборник 9 для выдержки промывной воды на время распада радона и дочерних продуктов распада радона, экран. Изобретение позволяет повысить радиационную безопасность очистки воды от радона и дочерних продуктов распада радона, а также увеличить ресурс работы сорбирующего материала и эффективно осуществлять очистку воды и безопасное техническое обслуживание. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 пр., 1 табл.

Способ регенерации электролитов на основе водных растворов нитрата и хлорида натрия // 2624553

Предлагаемое изобретение относится к области электрокоагуляционной регенерации электролитов на основе водных растворов нитрата и хлорида натрия, содержащих шестивалентные ионы хрома, и может быть использовано в процессе электрохимической обработки лопаток газотурбинных двигателей. Способ регенерации электролита на основе водного раствора нитрата и хлорида натрия, используемого при электрохимической обработке лопаток газотурбинного двигателя, изготовленных из высоколегированных сталей, включает электрокоагуляцию электролита, при которой сначала осуществляют обработку электролита постоянным током прямой полярности при плотности тока 0,4-0,5 А/дм2 в течение 5-10 минут, а затем постоянным током обратной полярности при той же плотности тока и продолжительности воздействия, причем в процессе обработки образующийся шлам удаляют из электролита. Изобретение обеспечивает значительное снижение концентрации высокотоксичных ионов шестивалентного хрома в электролите. 1 ил., 1 табл.

Способ и устройство для электрохимической обработки промышленных сточных вод и питьевой воды // 2624643

Изобретение относится к способу и устройству для обработки промышленных сточных вод и/или питьевой воды с помощью электрохимических способов и процессов дополнительного окисления. После подготовительной фазы гравитационного осаждения следует основная обработка, состоящая из электрокоагуляции, электроокисления и электрофлотации за счет действия металлических наборов электродов, изготовленных из нержавеющей стали, стали и алюминия соответственно с одновременной дезинфекцией/окислением озоном, УФ-излучением и ультразвуковой обработкой, а также рециркуляцией в электромагнитном поле. По окончании основной обработки смесь флокул и воды подвергают коагуляции/флокуляции под действием электрохимически образованных из стали и алюминия флокул при медленном введении озона. Следующая фаза представляет собой отделение осадка от чистой воды, которую выгружают в сборный резервуар через песочный фильтр и фильтр из активированного угля для удаления легких плавучих флокул. При необходимости воду подвергают окислению при одновременном действии УФ-излучения и озона для окончательного разложения органических веществ и аммиака, а также возможных остатков микробиологического загрязнения. Изобретение обеспечивает установку для обработки промышленных сточных вод, в которой используют электрохимические способы. 2 н. и 45 з.п. ф-лы, 4 ил., 8 табл., 4 пр.

Технический резервуар комплекса очистки сточных вод и способ его транспортировки, а также комплекс и способ очистки сточных вод аппаратного типа // 2624709

Изобретение относится к комплексам очистки сточных вод, предназначенным для глубокой физико-химической и биологической (комбинированной) очистки производственных сточных вод от взвешенных веществ, соединений азота, фосфора, поверхностно-активных веществ и других загрязнителей с обеспечением качества очистки до требований, допускающих сброс очищенной воды в водоемы рыбохозяйственного назначения. Технический резервуар комплекса очистки сточных вод состоит из корпуса и крышки. Днище корпуса выполнено конической формы и обеспечивает систему автоматического сброса илового осадка за счет гидростатического давления. Крышка имеет отвод для организованного выброса вредных веществ. Комплекс очистки сточных вод блочно-аппаратного типа состоит из напорного коллектора и приемной камеры; механической решетки, песколовки и первичного отстойника; анаэробной зоны биореактора и аэробной зоны биореактора; вторичного отстойника; насоса-дозатора для ввода коагулянта на выходе из анаэробной зоны биореактора перед вторичным отстойником; промежуточной емкости; блока механической и сорбционной доочистки, состоящего, из скорого механического фильтра и скорого сорбционного фильтра; насоса, компрессора для аэрации, переносной пластиковой корзины и/или самосвального бункера-прицепа, соединяющего трубопровода и приямка для ила и осадка; установки обеззараживания; устройства для обезвоживания осадка и установки обеззараживания осадка. Механические решетки, песколовки и первичный отстойник предназначены для механической очистки и выполнены модульно наземного исполнения с заявленными техническими резервуарами. Анаэробная зона биореактора и аэробная зона биореактора предназначены для биологической очистки и выполнены модульно с заявленными техническими резервуарами. Первичный отстойник, анаэробная зона биореактора, аэробная зона биореактора, вторичный отстойник, блок механической и сорбционной доочистки образуют единую технологическую линию. Способ очистки сточных вод комплексом очистки сточных вод блочно-аппаратного типа характеризуется тем, что стоки по напорному коллектору поступают в приемную камеру очистных сооружений; далее стоки поступают на механические решетки; с механических решеток стоки подаются на песколовку, при этом удаление осадка из песколовки осуществляется в мешковой фильтр; далее стоки поступают в первичный отстойник, при этом удаление осадка из первичного отстойника производится по трубопроводу в приямок; далее стоки самотеком поступают в анаэробную зону биореактора, в которой происходит деструкция трудноокисляемой органики на бионосителе иммобилизованными и свободноплавающими микроорганизмами; далее стоки поступают в аэробную зону биореактора, в которой происходит нитрификация под действием аэробных нитрифицирующих бактерий и аэрации; далее очищенные стоки самотеком поступают во вторичный отстойник, при этом перед вторичным отстойником на выходе из анаэробной зоны биореактора вводится коагулянт при помощи насосов-дозаторов; при этом удаление осевшего во вторичном отстойнике ила производится по трубопроводу в приямок; далее очищенные стоки поступают в промежуточную емкость, откуда насосами подаются на блок механической и сорбционной доочистки; далее очищенные стоки направляются на установку обеззараживания; осадок и ил из приямка насосами подаются на устройство для обезвоживания осадка и установку обеззараживания осадка. Техническим результатом заявленного изобретения является повышение санитарной надежности, экологической безопасности и экономичности установки, расширение области применения. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 7 ил.

Способ доочистки водопроводной воды // 2625103

Изобретение относится к доочистке питьевой воды. Способ доочистки водопроводной воды включает ее очистку в водоочистителе, содержащем зону подачи воды, зону замораживания с морозильной камерой и зону перехода воды из твердого состояния в жидкое с отделением льда, вывода талой питьевой воды. В качестве зоны подачи воды используют часть вертикального металлического кольца, которую погружают в сосуд и вращают. Металлическое кольцо замораживают перед погружением в сосуд с водой в морозильной камере. Отделение льда от поверхности металлического кольца осуществляют прижимными рябухами с приводом вращения. Вращение металлического кольца выполняют прижимным роликом с упругим бандажом. При отделении льда от поверхности металлического кольца дополнительно обеспечивают ее деформацию за счет расположенных на поверхности металлического кольца перфорированных отверстий под действием прижимных рябух. Изобретение позволяет повысить производительность водоочистки. 1 ил.

Способ бесконтактной активации жидкости и устройство для его осуществления // 2625106

Изобретение относится к бесконтактной активации жидкости и может быть использовано в медицине, сельском хозяйстве, биологии, ветеринарии, пищевой промышленности. На жидкость воздействуют электромагнитными и акустическими волнами, полученными от магнитострикционного излучателя, запитанного от функционального генератора. Рабочий конец магнитострикционного излучателя помещен в жидкость, находящуюся в емкости, при этом указанная емкость с водой обвита трубой, через которую пропускают бесконтактно активируемую воду, либо указанная емкость с водой размещена в емкости с бесконтактно активируемой водой, находящейся в стационарном состоянии. Технический результат - повышение эффективности активации с одновременным снижением энергозатрат. 2 н.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Способ очистки водопроводной воды // 2625110

Изобретение относится к доочистке питьевой воды. Способ очистки водопроводной воды включает ее очистку в водоочистителе, содержащем зону подачи воды, зону замораживания с морозильной камерой и зону перехода воды из твердого состояния в жидкое с отделением льда, вывод талой питьевой воды. В качестве зоны подачи воды используют часть вертикального металлического кольца, которую погружают в сосуд и вращают. Металлическое кольцо замораживают перед погружением в сосуд с водой в морозильной камере. Отделение льда от поверхности металлического кольца осуществляют прижимными рябухами с приводом вращения. Вращение металлического кольца выполняют прижимным роликом с упругим бандажом. При отделении льда от поверхности металлического кольца изгибают поверхность металлического кольца за счет расположенных у его внешнего края радиальных прорезей, образующих изгибающиеся лопасти, под действием усилия, создаваемого прижимными рябухами. Изобретение позволяет повысить производительность водоочистки. 1 ил.

Способ очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов // 2625111

Изобретение относится к очистке сточных вод промышленных предприятий от ионов тяжелых металлов. Очистку сточных вод от ионов тяжелых металлов осуществляют путем сорбции на твердом нерастворимом природном сорбенте. В качестве природного сорбента используют горную породу агальматолит с содержанием минерала пирофиллита не менее 80 об. %, с размером зерен сорбента от 3,0 до 5,0 мм. Изобретение позволяет увеличить скорость фильтрации и уменьшить расхода сорбента. 1 табл.

Портативный фильтр для очистки воды в полевых и экстремальных условиях // 2625112

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для получения воды питьевого качества в полевых условиях, а также в условиях чрезвычайных ситуаций с использованием поверхностных источников воды с различными природными и антропогенными загрязнениями, зараженных патогенными микроорганизмами, вирусами и отравляющими веществами, путем ее фильтрации с последующей сорбцией токсинов и обеззараживанием. Портативный фильтр состоит из заборного предфильтра грубой очистки, всасывающей трубки, подсоединяемой к снабженному отключаемым всасывающим клапаном вводу очищаемой воды и корпуса, состоящего из двух соосных взаимоуплотненных цилиндрических стаканов, способных перемещаться вдоль общей оси относительно друг друга, образуя при этом герметичную полость переменного объема, ограниченного упорами на стенках стаканов, содержащую в нижнем стакане фильтрующий элемент, замкнутый на снабженный выпускным клапаном выход из стакана очищенной воды, а в верхнем стакане - дополнительную емкость, сообщающуюся с полостью переменного объема. На выходе из дополнительной емкости в емкость переменного объема установлены запирающее устройство и редуцирующий давление клапан, а сама емкость снабжена впускным клапаном для заполнения ее сжиженным газом. Технический результат: разработка компактного, простого в обслуживании индивидуального фильтра для очистки воды в полевых условиях, позволяющего интенсифицировать процесс получения питьевой воды без применения физических усилий. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.