Способ подготовки сбросных и дренажных вод для сельскохозяйственного использования



Способ подготовки сбросных и дренажных вод для сельскохозяйственного использования
Способ подготовки сбросных и дренажных вод для сельскохозяйственного использования

Владельцы патента RU 2654763:

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

Изобретение относится к технике очистки дренажных и сбросных вод от загрязнений и может быть использовано в орошаемом земледелии при создании гидромелиоративных систем с замкнутым циклом водооборота. Способ подготовки сбросных и дренажных вод для орошения сельскохозяйственных культур включает применение на первой стадии очистки коалесцентных модулей, смонтированных непосредственно на сбросном или дренажном канале в виде каркасного модуля и, соответственно, на второй - сорбционного блока, включающего три сорбционных слоя: С-ВЕРАД, цеолит, кварц в равном соотношении, помещенных в сетку фильтрующей кассеты кассетоудерживающего устройства. Изобретение позволяет повысить качество подготовки сбросных и дренажных сточных вод для орошения сельскохозяйственных культур, расширить диапазон использования сбросных и дренажных вод, имеющих различный химический состав, упростить процесс монтажа фильтрующих элементов за счет применения модульных фильтрующих блоков. 2 табл.

 

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

Известен способ подготовки коллекторно-дренажных вод, представляющий собой систему регулирования качества коллекторно-дренажных вод (RU 1074836, 23.02.1984), включающий: аванкамеру, блок физико-химического регулирования, блок биохимического регулирования в виде траншеи с высшей водной растительностью и фильтрационно-переливной плотиной, разделяющей его на две секции, отметка дна которых выполнена уменьшающейся по направлению движения воды, и имеющей слой грунта с травами, водосливы-аэраторы, и сбросной трубопровод в виде нескольких ветвей с выходными патрубками и задвижками, проложенный сквозь водосливы-аэраторы и соединяющий блок физико-химического регулирования с накопителем очищенных коллекторно-дренажных вод, система снабжена блоком кондиционирования очищенной воды и технологическим узлом для внесения химических мелиорантов, при этом блок кондиционирования посредством водосливов-аэраторов с одной стороны сопряжен с блоком биохимического регулирования, а с другой - с накопителем очищенных коллекторно-дренажных вод.

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

Известно сооружение для очистки коллекторно-дренажных и сточных вод (RU 2062634, 27.06.1996), содержащее последовательно установленные отстойники и сорбционные фильтры, которое расположено на трассе коллекторно-дренажного канала, фильтры выполнены в виде колодцев с установленными в них съемными сетчатыми емкостями, заполненными сорбентом, при этом уровень верха колодцев расположен на уровне дна канала.

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

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

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

Известен способ подготовки дренажных и сбросных вод для орошения сельскохозяйственных культур вод (RU 2551504, 03.10.2013), включающий на первой стадии - сепаратор, на второй стадии - фильтрующий колодец, в который входит фильтрующие элементы на основе отходов угольного производства, изготовленные по известной рецептуре, имеющие форму цилиндра с полостью внутри. Выделенную полость заполняют сорбентом - сорбент на основе рисовой шелухи, который в свою очередь засыпают в мешочки, выполненные из базальтовой ткани для удобства замены или регенерации отработанного сорбента.

К недостаткам данного способа следует отнести применение механического очистного устройства; значительные энергозатраты на очистку; сложность изготовления фильтрующих элементов.

Прототипом к заявленному изобретению может выступить способ очистки дренажного стока и устройство для его осуществления (RU 2401804, 20.10.2010). Способ включает последовательное удаление механических примесей, органических веществ, тяжелых металлов и также избытков солей на фильтрующей матрице, которая содержит сорбенты. Сорбенты находятся в фильтрующей матрице в следующей последовательности, в зависимости от занимаемого объема, ракушечник - 50%, глауконитовый песок - 30%, керамзит - 20%.

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

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

Технический результат - повышение качества подготовки сбросных и дренажных вод для орошения сельскохозяйственных культур, расширение диапазона использования сбросных и дренажных вод, имеющих различный химический состав, упрощение процесса монтажа фильтрующих элементов за счет применения модульных фильтрующих блоков.

Технический результат достигается тем, что в способе подготовки дренажных и сбросных вод, включающем в себя удаление механических примесей и нефтепродуктов (на первой стадии очистки), ионов тяжелых металлов, органических примесей и избытка солей (на второй стадии очистки), на первой стадии очистки используют коалесцентные модули, смонтированные непосредственно на сбросном или дренажном канале в виде каркасного модуля, соответственно, на второй - сорбционный блок, включающий три сорбционных слоя: С-ВЕРАД, цеолит, кварц в равном соотношении, помещенных в сетку фильтрующей кассеты кассетоудерживающего устройства.

Поставленная задача достигается тем, что в способе подготовки сбросных и дренажных вод для орошения сельскохозяйственного культур в качестве фильтрующей матрицы применяются коалесцентные модули и используются товарные марки сорбентов С-ВЕРАД, цеолит, кварц в равном соотношении. Это позволяет значительно упростить процесс очистки и снизить материальные и энергетические затраты на реализацию способа.

Способ реализуется в следующей технологической схеме: сбросные или дренажные воды поступают на коалесцентные модули, которые позволят удалить из воды грубые механические примеси и нефтепродукты с эффектом очистки 70-80%, а далее фильтрующую кассету, который наполняют сорбентами в равном соотношении в следующей последовательности: С-ВЕРАД, цеолит, кварц. Эффект очистки по тяжелым металлам, органическим веществам и солям может достигать 85-90%. Применение съемной фильтрующей кассеты позволит значительно упростить процесс регенерации сорбентов, так как их возможно изъять из сбросного канала подъемными механизма и осуществить процесс обратной промывки над защищенной поверхностью, тем самым предотвратить попадание промывной воды на орошаемые участки.

Пример. Забор сбросных и дренажных вод с расходом 10 л/с осуществляется из сбросной (дренажной) сети непосредственно при подаче на орошение сельскохозяйственных культур.

1. По предложенному способу дренажные воды, с начальным содержанием взвешенных веществ 5 мг/дм3 и нефтепродуктов 15 мг/дм3 вначале поступают на коалесцентные модули, где удаляются 80% взвешенных веществ - 2 мг/дм3, нефтепродуктов 60%, соответственно, 9 мг/дм3. Затем воду подают на фильтрующие кассеты, в которых дренажные воды проходят доочистку по взвешенным веществам до 99%, по солям тяжелых металлов до 95%, по солям жесткости до 91%, органическим веществам 90%.

2. По предложенному способу сбросных вод, с начальным содержанием взвешенных веществ 10 мг/дм3 и нефтепродуктов 5 мг/дм3 вначале поступают на коалесцентные модули, где удаляются 80% взвешенных веществ - 4 мг/дм3, нефтепродуктов 60%, соответственно, 2 мг/дм3. Затем воду подают на фильтрующие кассеты, в которых дренажные воды проходят доочистку по взвешенным веществам до 99%, по солям тяжелых металлов до 96%, по солям жесткости до 90%, органическим веществам 95%.

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

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

Способ подготовки сбросных и дренажных вод для орошения сельскохозяйственных культур, включающий удаление механических примесей, органических веществ, ионов тяжелых металлов и также избытка солей, отличающийся тем, что удаление механических примесей и нефтепродуктов на первой стадии осуществляется на коалесцентных модулях, смонтированных непосредственно на сбросном или дренажном канале в виде каркасного модуля, а выделение ионов тяжелых металлов, органических веществ и избытка солей на второй стадии - в сорбционном блоке, включающем три сорбционных слоя: С-ВЕРАД, цеолит, кварц в равном соотношении, помещенных в сетку фильтрующей кассеты кассетоудерживающего устройства.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к очистке производственно-дождевых сточных вод. Установка очистки сточных вод содержит накопительную емкость 1 с вводом сточных вод и средством аэрации потока сточных вод, соединенную с блоком 2 разделения стоков, и перекачивающие насосы 3, 4, 5.

Изобретение относится к интегрированной установке для переработки отходов медицинской лаборатории. Установка содержит, по меньшей мере, контейнер для сбора отходов и загрузочный насос, который переносит отдельные порции отходов в резервуар, таким образом, что установка работает благодаря гравитации прерывистыми циклами.

Изобретение может быть использовано в системах водоподготовки хозяйственно-бытового и производственного назначения, преимущественно для получения качественной питьевой воды из природных северных источников.

Изобретение относится к водоподготовке и может быть использовано в системах предварительной очистки природных вод подземных водоисточников преимущественно от железа, марганца и взвешенных веществ в хозяйственно-питьевом, промышленном и сельскохозяйственном водоснабжении.

Изобретение может быть использовано для безреагентной очистки сапонитсодержащей воды и уплотнения сапонитсодержащего осадка. Для осуществления способа формируют излучение бегущих гидроакустических волн звукового и ультразвукового диапазонов частот, воздействуют излучением на загрязненную сапонитсодержащую воду, осуществляют гидроакустическую коагуляцию и осаждение сапонитсодержащих частиц, уплотнение тел водоупорных дамб и акустическую сушку осадка.

Изобретение относится к станциям водоподготовки и может быть использовано для водоснабжения населенных мест и промышленных предприятий. Способ очистки жидкости включает подготовку воды перед очисткой путем ввода реагентов, очистку воды методом гравитационного осаждения с применением балластных материалов и методом фильтрации, гидроциклонное разделение балласта и удаленных из жидкости примесей, обеззараживание воды перед отправкой ее потребителю.

Изобретение может быть использовано для безреагентной очистки оборотных и сточных вод от сапонитсодержащих шламовых частиц и уплотнения сапонитсодержащего осадка в хвостохранилищах.

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.

Изобретение может быть использовано для сгущения продуктов обогащения обогатительных фабрик, гидрометаллургии, для очистки оборотных промышленных вод, для подготовки питьевой воды и дальнейшего использования сгущенного осадка в качестве сырья.

Изобретение относится к области физики и может быть использовано для безреагентной очистки от взвешенных веществ и коллоидных частиц с размером частиц менее 0,5 мкм, а также от тяжелых металлов и солей промышленных сточных (карьерных, отвальных, дренажных и т.д.) вод.

Изобретение относится к системе очистки сточных вод, содержащих органические, преимущественно белковые, загрязнения, и может быть использовано для очистки промышленных сточных вод молочных производств.

Изобретение относится к многофункциональным системам, оборудованию и соответствующим способам переработки фекальных масс и пищевых отходов. Многофункциональная система переработки отходов для выработки электроэнергии и питьевой воды содержит первую ступень узла сушки топлива, включающую в себя первую емкость под давлением, предназначенную для вмещения ила, содержащего воду и твердые вещества, вторую емкость под давлением, примыкающую к первой емкости под давлением и предназначенную для вмещения изолированного от ила высокотемпературного отработавшего пара, который нагревает и частично сушит ил и генерирует первичную иловую воду в паровой фазе и уплотненный ил, вторую ступень узла сушки топлива, включающую в себя третью емкость под давлением, предназначенную для приема уплотненного ила, и четвертую емкость под давлением, примыкающую к третьей внутренней сушильной емкости и предназначенную для приема и вмещения первичной иловой воды в паровой фазе таким образом, что первичная иловая вода в паровой фазе оказывается отделенной от уплотненного ила и нагревает и сушит уплотненный ил, чтобы получить вторичную иловую воду в паровой фазе и высушенный твердый топливный материал, причем по меньшей мере часть первичной иловой воды конденсируется в жидкую фазу, систему водоподготовки, которая получает первичную и вторичную иловую воду либо в паровой, либо в жидкой фазе, или в обеих фазах, причем система водоподготовки имеет конденсатор, очистительное устройство и фильтр, при этом первичная или вторичная иловая вода в паровой фазе конденсируется и первичная или вторичная иловая вода в жидкой фазе очищается и фильтруется для получения питьевой воды, узел топочной камеры, предназначенный для сжигания высушенного твердого топлива, поступающего из второй ступени узла сушки топлива, для выработки пара в котле, и узел генератора с паровым приводом, приводимый в действие поступающим из котла паром и предназначенный для выработки электроэнергии, причем узел генератора с паровым приводом создает высокотемпературный отработавший пар.

Изобретение относится к технике очистки и обеззараживания воды из природных сильно загрязненных источников. Установка очистки и обеззараживания воды содержит фильтр предварительной очистки воды, подключенный входом к источнику исходной воды и выходом к контактной емкости, к которой подключен источник озона, а выходом обработанной озоном воды контактная емкость сообщена с ультрафильтрационным модулем с установленной в нем ультрафильтрационной мембраной, а выходом очищенной воды ультрафильтрационный модуль сообщен с модулем обратного осмоса, при этом контактная емкость снабжена насосом подачи обработанной озоном воды и эжектором, сопло которого подключено к выходу насоса подачи обработанной озоном воды, эжектор подключен к контактной емкости в зоне, ниже заданного уровня воды в контактной емкости, при этом контактная емкость подключена к источнику озона через эжектор, который сообщен с источником озона входом в его камеру смешения, ультрафильтрационный модуль подключен входом к выходу насоса подачи обработанной озоном воды из контактной емкости посредством трубопровода подачи обработанной озоном воды, причем на последнем последовательно по ходу обработанной озоном воды установлены обратный клапан и регулировочный клапан подачи обработанной озоном воды, полость ультрафильтрационного модуля перед ультрафильтрационной мембраной через сбросной кран сообщена с канализацией, а полость после ультрафильтрационной мембраны подключена через второй обратный клапан и регулятор соотношения обессоленной и необессоленной воды к накопительной емкости и через угольный фильтр и перепускной кран к входу насоса подачи очищенной воды, последний выходом подключен к модулю обратного осмоса, который выходом пермеата подключен к накопительной емкости и выходом воды, составляющей от 38 до 42% (объемн.) от поступившей на обратный осмос воды и не прошедшей через мембрану обратного осмоса с концентрированными в ней примесями, сообщен через сбросной кран с канализацией, через третий обратный клапан - с входом в модуль обратного осмоса и через запорный кран - с емкостью реагентов для промывки мембраны обратного осмоса, которая посредством насоса для промывки подключена к входу в модуль обратного осмоса, а ультрафильтрационный модуль выходом очищенной воды подключен к промежуточной накопительной емкости с промывным насосом.
Изобретение относится к очистке производственно-дождевых сточных вод. Установка очистки сточных вод содержит накопительную емкость 1 с вводом сточных вод и средством аэрации потока сточных вод, соединенную с блоком 2 разделения стоков, и перекачивающие насосы 3, 4, 5.

Изобретение относится к интегрированной установке для переработки отходов медицинской лаборатории. Установка содержит, по меньшей мере, контейнер для сбора отходов и загрузочный насос, который переносит отдельные порции отходов в резервуар, таким образом, что установка работает благодаря гравитации прерывистыми циклами.

Изобретение может быть использовано в системах водоподготовки хозяйственно-бытового и производственного назначения, преимущественно для получения качественной питьевой воды из природных северных источников.

Изобретение относится к области очистных сооружений, а именно к станциям очистки производственно-дождевых сточных вод для переработки дождевых, талых, сточных вод и вод производственного характера.

Изобретение относится к устройству и способу получения обогащенной водородом воды и может быть использовано в медицинском оборудовании для оздоровительно-лечебных процедур и в хозяйственно бытовой деятельности.

Изобретение может быть использовано в водоочистке. Станция очистки сточных вод включает три функциональных блока: предварительной очистки, коагуляции-флотации, доочистки и обеззараживания.

Изобретение относится к устройствам для очистки сточных вод и может быть использована на АЗС и нефтебазах. Установка включает фильтры–отстойники 4, резервуары для сбора сточной 11, чистой воды 21, нефтепродуктов и шлама 13, трубопровод, смотровое устройство 23 для отделения нефтепродуктов от воды, электронасосные установки для откачки нефтепродуктов и загрязненной сточной воды.

Изобретение относится к системе очистки сточных вод, содержащих органические, преимущественно белковые, загрязнения, и может быть использовано для очистки промышленных сточных вод молочных производств.

Изобретение относится к технике очистки дренажных и сбросных вод от загрязнений и может быть использовано в орошаемом земледелии при создании гидромелиоративных систем с замкнутым циклом водооборота. Способ подготовки сбросных и дренажных вод для орошения сельскохозяйственных культур включает применение на первой стадии очистки коалесцентных модулей, смонтированных непосредственно на сбросном или дренажном канале в виде каркасного модуля и, соответственно, на второй - сорбционного блока, включающего три сорбционных слоя: С-ВЕРАД, цеолит, кварц в равном соотношении, помещенных в сетку фильтрующей кассеты кассетоудерживающего устройства. Изобретение позволяет повысить качество подготовки сбросных и дренажных сточных вод для орошения сельскохозяйственных культур, расширить диапазон использования сбросных и дренажных вод, имеющих различный химический состав, упростить процесс монтажа фильтрующих элементов за счет применения модульных фильтрующих блоков. 2 табл.

Наверх