Способ очистки природных вод и установка для его осуществления

Способ очистки природных вод и установка для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. Способ очистки природных вод, включающий озонирование, коагуляцию , осветление, фильтрование и обеззараживание, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки от растворенных соединений, перед озонированием природные воды подвергают обработке естественным биоценозом и ьшкрофильтрации со скоростью движения 0,2-0,6 м/с. 2„ Установка для очистки природных вод,.содержащая последовательно установленные контактную камеру, отстойник , песчаный фильтр и устройство для обеззараживания, отличающаяся тем, что, с целью повышения степени очистки от растворенных соединений, она снабжена (Л установленным перед контактной камерой микрофильтром с приемным каналом , а также размещенной в последнем секцией обработки воды естественным биоценозом, выполненной из параллельных пластин, расположенных под углом не более 70°к направлению движения воды и на расстоянии 0,2-0,4 м одна от другой. Реагент Фаг I

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСОУБЛИН

„„SU(II>

54 А

4(51) С 02 F 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3631552/23-26 (22) 05.08.83 (46) 23,06,85.Бюл. 23 (72) В.В,Найденко, Л.А.Васильев, Л.С.Зюряева, В.А.Вифлеемская, А.Д.Жмудь и А.M.Ëîêàñåâ (71) Горьковский ордена Трудового

Красного Знамени инженерно-строительный институт им.В.П.Чкалова и Госу- „ дарственный проектный институт "Горь" ковский Сантехпроект" Всесоюзного объединения "Союзсантехпроект" (53) 628.356 (088.8) (56) 1. Кульский Л.А., Строкач Т.П..

Технология очистки природных вод.

Киев, "Высшая школа", 1981, с.22-25.

2. "Water Research", 1977, 11, N 8, р.647-652.

3. La technigue de blem lassainissenuent. — "Avril", 1979,9 388, р. 17-28 (прототип). (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ПРИРОДНЫХ ВОД

И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ очистки природных вод, включающий озонирование, коагуляцию, осветление, фильтрование и обеззараживание, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения степени очистки от растворенных соединений, перед озонированием природные воды подвергают обработке естественным биоценозом и микрофильтрации со скоростью движения

0,2-0,6 м/с.

2. Установка для очистки природных вод, содержащая последовательно установленные контактную камеру, отстойник, песчаный фильтр и устройство для обеззараживания, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повьппения степени очистки от растворенных соединений, она снабжена установленным перед контактной камерой микрофильтром с приемным каналом, а также размещенной в последнем секцией обработки воды естественным биоценозом, выполненной из параллельных пластин, расположенных под углом не более 70 к направлению движения воды и на расстоянии

0,2-0,4 м одна от другой.

754

1 1162

Изобретение относится к области обработки природной воды для хозяйственно-питьевых целей и может быть использовано в системах водоснабжения городов, насел нных пунктов и 5 предприятий различных отраслей промышленности.

Известна схема подготовки питьевой воды, забираемой из открытых водоемов, которая предусматривает 10 ее обесцвечивание, осветление и обеззараживание, При этом технологическая схема содержит последовательно установленные насосную станцию первого подъема, смесители, реагентный цех, 15 камеры хлопьеобразования, отстойник, скорые фильтры, хлораторную, резервуары чистой воды.

Для устранения стойких неприятных привкусов и запахов, уничтоже- 20 ния планктона и др. в схему очистки вводят двукратное хлорирование воды: первичное хлорирование на насосной станции первого подъема и вторичное хлорирование за отстойником .или фильтрами. Способ обеспечивает xopomee обеззараживание воды, снижает содержание аммиака и органических веществ за счет окисления хлором 11 ).

Недостатком этого способа являет- З0 ся образование в воде тригалогенметанов в результате окисления хлором гуминовых и фульвокислот, обладающих канцерогенными свойствами.

Известен также способ очистки воды согласно которому сначала ее накапливают в водохранилище, затем производят коагулирование взвешенных веществ, озонирование воды, добавление соединений железа, фильт- 40 рование через скорые песчаные фильтры и фильтрование через активированный уголь.

Способ очистки обеспечивает значительное снижение содержания в воде 45 органических веществ и аммиака, при этом не образуются хлорорганические вещества в процессе водоподготовки 1.2 3.

Однако такая очистка не обеспечи-50 вает достаточный бактерицидный эффект . в процессе накопления воды в водохранилище и после озонирования наблюдается значительный рост числа бактерий. Фильтр с активирован- 55 ным углем обеспечивает обеззараживание воды, однако отсутствие обезза- . раживающего реагента в питьевой воде приводит к вторичному бактериальному загрязнению в распределительной сети.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ, заключающийся в том, что воду, забираемую из реки, подвергают озонированию и хранят в бассейне в течение 48 ч. Затем последовательно осуществляют флокуляцию, отстаивание, фильтрование через песок, постозонирование, фильтрование через активированный уголь и конечное хлорирование, Введение предварительного оэонирования и 48-часовой выдержки в бассейне обеспечивает снижение в воде концентраций аммиака и уменьшает образование органохлористых соединений в процессе конечного хлорирования (3 j.

Однако известному способу присущи необходимость использования крупногабаритных емкостей, занимающих большие площади, а также недостаточная эффективность очистки — при о6работке воды озонированием и последующем 48-часовом хранении в водоеме ухудшаются органолептические показатели воды в результате отмирания микроорганизмов и гидробионтов, происходит выделение в воду фенолов, аминов. Такая вода требует обработки активированным углем. Кроме того, образование в результате оэонирования более полярных органических соединений отрицательно сказывается на работе этого фильтра — уменьшается поглощающая способность угля, что делает фильтр малоэффективным, а степень очистки воды недостаточной.

Известна установка, содержащая последовательно установленные контактную камеру, отстойник, песчаный фильтр и устрвйство для обеззараживания 13 ).

Недостатком известной установки является низкая эффективность очистки от растворенных соединений.

Цель изобретения — повышение степени очистки от растворенных соединений.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки природных вод, включающему озонирование, коагуляцию, осветление, фильтрование и обеззараживание, перед озонированием природные воды подвергают обработке естественным биоценозом

4S

S0

И з 11 и микрофильтрации со скоростью дви" жения 0,2-0,6 м/с.

Установка для очистки природных вод, содержащая последовательно установленные контактную камеру, отстойник, песчаный фильтр и устройство для обеззараживания, снабжена смонTHpoBGHHbIM перед контактной камерой. микрофильтром с приемным каналом, а также размещенной в последнем секцией обработки воды- естественным биоценозом, выполненной из параллельных пластин, расположенных под углом не более 70 к направлению движения воды и на расстоянии 0,2-0,4 м одна от другой.

Способ осуществляют следующим образом.

Речную воду со скоростью 0,20,6 м/с пропускают сначала через естественный биоценоз, где из воды осаждаются клетки фито- и зоопланктона. Развиваясь и накапливаясь, они поглощают из воды растворенные органические загрязнения. По мере накопления насьпценные частицы созревшего биоценоза выносятся водой на микрофильтр, где механически задерживаются и отделяются от воды. Далее воду обрабатывают озоном, коагулируют, подвергают осветлению, фильтрованию и обеззараживают. Основным условием осуществления способа является проведение микрофильтрования сразу sa обработкой биоценозом в непосредственной близости с тем, чтобы хлопья биоценоза не успевали разрушаться при транспортировке водой на микрофильтр. В противном случае мелкие частицы биоценоэа (меньше минимального размера ячеек микрофильтра ), проходя в воду, вызывают вторичное ее загрязнение. Это условие соблюдается при.скорости движения воды не более 0,2-0,6 м/с.

Обоснование эффекта очистки в зависимости от скорости движения воды представлено в таблице 1.

На фиг. 1 изображена установка для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 — микрофильтр с встроенной секцией биоценоза, план, продольный разрез.

Установка для очистки природных вод содержит насосную станцию 1 первого подъема, микрофильтр 2, в ко» тором на пути движения воды смонтированы наклонные сетчатые пласти62754 4 ны 3 и фильтрующий барабан 4, контактную камеру 5 первичного озонирования, смеситель 6, камеру 7 хлопьеобразования, горизонтальный отстойник 8, скорый безнапорный фильтр 9, обеззараживающее устройство, состоящее из контактной камеры 10 вторичного озонирования и дозатора хлора (не показан ) с подаю-, щей трубой 11, резервуар 12 чис-. той воды и насосную станцию 13 второго подъема.

Наклонные сетчатые пластины 3 расположены в приемном канале 14 микрофильтра 2 под углом с не более

70 к направлении движения воды на расстоянии Н=0,2-0,4 и одна от другой. Это обеспечивает оптимальные условия для развития биоценоза обрастания на сетчатых пластинах 3 при скорости движения воды 0,20,6 м/с.

Предлагаемая установка работает следующим образом.

Из насосной станции первого подъема воду подают в приемный канал 14 микрофильтра, где на сетчатых пластинах 3 из воды осаждаются гидробионты, поглощающие из воды органические загрязнения, образуется и накапливается биоценоз обрастания. Из приемного лотка микрофильтра вода поступает в фильтрующий барабан 4. Здесь механически задерживается фито- и зоопланктон, сине-зеленые и диатомовые водоросли и частично взвешенные вещества, а также избыточные хлопья биоценоза, уносимые водой с сетчатых пластин 3. Невысокая скорость движения во;ды в пределах 0,2-0,6 м/с, непосредственное расположение сетчатых пластин перед барабаном микрофильтра, а также плавный наклон пластин, не превьппающий 70 к направлению движения воды, обеспечивают сохранение хлопьев биоценоза, насыщенных органическими загрязнениями, при их транспортировке на барабанный фильтр.

Из микрофильтра 2 воду подают в контактную камеру 5, где осуществляют ее первичное озонирование. Затем в смесителе 6 воду смешивают среагентом иподают наобработку сначала в горизонтальный отстойник 8 с камерой 7 хлопьеобразования, а затем в скорый безнапорный фильтр 9. После фильтрования воду подвергают вторичному озо55

120 15

Цветность, град

Мутность, мг/л

Общий органический углерод, мг/л

Железо общее,мг/л

Аммиак, мг/л

СПАВ, мг/л

Микробное число,шт/мл

10,24

0,52

1,85

0,14

1165000

Остаточная загрязненность воды. после микрофильтра:

Цветность,град

Мутность, мг/л

Общий органический углерод, мг/л

Железо общее, мг/л

Аммиак, мг/л

СПАВ, мг/л

Микробное число,шт/мл

7,5

0,28

0,66.

0,04

340000

Далее воду обрабатывают озоном дозой 3 мг/л. После первичного оэонирования воду коагулируют глиноземом дозой 5-7 мг/л А1 (Э 0 ) и после

5 11627 нированию в контактной камере 10 и обеззараживанию хлором. Очищенную воду собирают в резервуаре 12 и насосной станцией 13 второго подъема направляют потребителю. 5

Пример. Речную воду, содержащую вещества и органические загрязнения, фито- и зоопланктон подают со скоростью 0,2-0,6 м/с в приемный лоток микрофильтра, где обрабатывают биоценозом и направляют на микрофильтр. Загрязненность исходной воды:

54 тщательного перемешивания отстаивают в течение 90-120 мин, Отстоенную воду далее фильтруют через кварцевый песок со скоростью 5-6 м/ч, после чего вводят озон до 1 мг/л для обеззараживания (концентрация остаточного озона в резервуаре чистой воды должна быть не более 0,05 мг/л ). В трубопровод, подающий воду в распределительную сеть, вводят хлор до остаточной его концентрации в воде 0,30,5 мг/л для гарантии чистоты распределительной сети. На выходе из установки вода имеет следующие показатели:

0,8

Цветность, град

Мутность, мг/л

Общий органический углерод, мг/л

Железо общее,мг/л

Аммиак, мг/л

СПАВ, мг/л

Общее количество бактерий, шт/мл

0,45

0,1

0,00

Следы

0-20

Изобретение позволяет при небольших затратах повысить степень очистки воды от растворенных загрязнений по сравнению с требованиями действующего ГОСТа 2874-73 по цветности в

4 раза, по мутности в 2 раза, по уг-. углероду суммарному на 107., практически полностью исключает содержание аммиака, железа, СПАВ и бактерий.

Это определяет значительный экологический эффект.

ССЪ

D!

4 1

Ю

Се )

СЧ

СЧ

Ф

СЧ

Сс о

O ь ю

Ю

СЧ

СЧ

СЧ ф

D

Ф ь

Ю

Ю

00

Ю ь и Ф

Ю

Ю

И

° Ф ь

CO

МЪ

00 ь

Ю

Ю

Ch

СЧ

CO

О1

4 ъ и

stl ь

Ю л

Ю

СЧ

И

Ф ь

aÐ

Ю

СЧ

СЧ

Ф ь

Ch

Ch

Ф ь

Ю ь

С 4

D л

С ъ

Ch""

° 0 ь

Ю

Ю

lA

00 ь ь

Ю ю

С Ъ

О\ ь

М ь

Д

Ю ь

Ю ь

D

С \

О0

С 4

D О О

Ю ь

Ю л ь

СЭ

С

Ю

С 1 ь

С

Ф .Ю.

l =l

Ch

CO а ь

Ф

4 Ь

СЧ

° ь

Ю мъ

С 4 ю/ ь.

СЧ и

Ф

Щ

Ю ь ь

C v (4

М х щ Я

Л Г

Ф ю0

О р

k9! ,йН

В I

éI l о ц

О . О

a0(Ю (7 р, W I ц ь

Н I о е хам

ЦСОО

Х Р4

Е 44

34 0 И. .О a0 O

ИХСАН

СЧ N

Р1. Ю.1162754

В ь

Ef о о э к

gt W 1!

162754

Puz.2

Составитель Л. Суханов а

Редактор А.РЫшкина Техред Т.Дубинчак

Корректор А.Обручар

Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 4056/19 Тираж 884

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по .делам изобретений.и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раутская наб., д.4/5