Способ очистки воды фильтрованием

Способ очистки воды фильтрованием

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсник

Социалистических (республик ь

<п1738638 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 150678 (21) 2628520/23-26 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет—

<я)м. к

В 01 D 37/00

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

-Опубликовано 0506,80, Бюллетень М 21

Дата опубликования описания 080680 (53) УДК 663.63. . 067 (088. 8) Я.Б. Лазовский, М.Г. Новиков, А,А. Королев, Н.В.Новикова, В.С. Баринов и A.Ê. Жидков (72) Авторы изобретения

Ленинградский научно-исследовательский институт ордена

Трудового Красного Знамени Академии коммунального хозяйства имени К.Д. Памфилова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ ФИЛЬТРОВАНИЕМ

Изобретение относится к способам очистки воды фильтрованием и может быть использовано в технологии очистки хозяйственно-питьевых и доочистки сточных вод.

Известен способ очистки воды фильтрованием через кварцевый песок, со,держащий, вес.Ъ: окись кремния 6070; слюда 0,5-1; полевой шпат остальное (1). 10

Недостатком известного. способа является небольшая. продолжительность фильтроцикла вследствие ограниченной пористости загрузки и ее удельной поверхности, 15

Известен также способ очистки воды фильтрованием через загрузку, выполненную иэ гранул керамэита (2) .

1еерамзитовая загрузка, имеющая более развитую поверхность и обладаю-20 щая большей пористостью по сравнению с кварцевым песком, характеризуется более высокой грязеемкостью.

Однако зти свойства не могут быть использованы в полной мере при восходящем фильтровании воды, так как, обладая низкой плотностью (1,6—

1,8 г/смЗ), керамэитовая загрузка взвешивается при ограниченных скоростях фильтрования. Кроме того, пре- 30 дельные потери напора в загрузке при восходящем фильтровании, определяемые по формуле.

Н„„= и (1" — ) (1 — m ) где Н вЂ” предельные йотери напоflP ра в загрузке;

h> — толщина слоя загрузки; — плотность загрузки и

Ь воды, соответственно;

ms — пористость загрузки; для керамзитовой загрузки в 1,5—

2 раза ниже, чем в загрузке иэ кварцевого песка, Наиболее близким техническим решением является способ очистки воды фильтрованием через гранулированную загрузку, содержащую, вес.%: окись железа 3-12; окись кремния 15-40; окислы кальция и магния 15,1-90; окись алюминия 5-15, получаемую путем смешивания соответствующих компонентов и их обжига при 1000оС с последующим помолом и рассевом (3).

Данный способ по сравнению с очисткой воды путем фильтрования через керамзитовую загрузку позволяет лишь незначительно увеличить допустимую скорость (при восходящем фильтрова.нии) вследствие несколько большей

738638 (на 5-10%) плотности фильтрующего материала по сравнению с керамзитом.

Вместе с тем и при осуществлении указанногo способа продолжительность фильтроцикла и производительность фильтровальных сооружений ограничены, так как допустимые предельные потери напора в загрузке (до выноса из нее загрязнений) близки к аналогичным показателям при фильтровании через керамзитовую загрузку, К числу недостатков способа относится также его высокая стоимость изза трудоемкости изготовления, дробления и рассева фильтрующего материала, Целью изобретения является увеличение производительности за счет повышения продолжительности фильтроцикла.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве загрузки используют шлак никелевого производства.

Предпочтительно, чтобы шлак никелевого производства содержал, вес.%: окись железа 33-35 ; окись кремния 4143; окись кальция и магния 11-12; примеси остальное.

Пример . Ha установке фильтрационно-технологического анализа одну из колонок диаметром 100 мм и высотой 3500 мм загружают.гранулированным шлаком никелевого производства (комбината Печенганикель ), характеризуемым следующими параметрами: плотность 4,02 г/см3; крупность

1,15 мм; коэффициент неоднородности

0,96; толщина слоя загрузки 2,0 м.

При этом шлак никелевого производства содержит, вес.%: окись железа 33,6; окись кремния 42,1; окись кальция и магния 11,6; никель 0,11; примеси остальйое.

Шлак берут из отвалов комбината, куда он поступает в гранулированном виде. Грануляцию шлака осуществляют при охлаждении и кристаллизации расплавленного шпака водой под давлением 2-4 ати в водоохлаждаемых желобах.

Через колонку фильтруют невскую воду следующего состава: взвешенных веществ 4,3 мг/л; цветность 36 град; рН 7,2.

Скорость фильтрования поддерживают ,постоянной, равной 8,0 м/ч. Непосредствен о перед подачей воды в загрузку в ее вводят коагулянт — сернокисл алюминий в дозе б мг/л по

А В Оь .

Качество фильтрата соответствует требованиям ГОСТ 2874-73 по всем показателям. Остаточных концентраций никеля в воде не обнаружено.

Эталоном для сравнения служит способ очистки воды фильтрованием через гранулированную загрузку, выполненную из материала, изготовленного в соответствии с прототипом. Загрузку изготавливают в лаборатории керамзита домостроительного комбината путем смешения и обжига указанных в патенте компонентов.

При этом загрузка содержит, вес.%: окись железа 10,2; окись кремния 39,4; окись кальция и магния 29,3; окись алюминия 14,08; примеси остальное.

Высота загрузки и Ее крупность идентичны испытуемой загрузке из шлака никелевого производства, а плотность составляет 1,92 г/см

Условия эксперимента аналогичны приведенным выше при испытании заявленного способа.

Критерием: эффективности способа очистки воды служат продолжительность

О

45 реки Колы от 25 до 76 мг/л. При этом контактный осветитель, загруженный гранулированным шлаком никелевого производства, при скорости фильтрования 6,5-7 м/ч имеет фильтроцикл 2023 ч при качестве воды, соответствующем требованиям ГОСТ 2874-73. В это же время параллельно работающие контактные осветлители, загруженные кварцевым песком, имеют фильтроцикл б8 ч при скорости фильтрования 4—

4,5 м/ч.

Таким образом, при осуществлении предлагаемого способа очистки воды съем воды с 1 м фильтра увеличивается в 2-2,5 раза.

При условии перегрузки контактных осветлителей на всей станции r. Мурманска внедрение предлагаемого способа позволит увеличить производи-. тельность станции с 140 до 280300 тыс. мэ/сут.

Экономический эффект от внедрения предлагаемого способа за вычетом затрат, связанных с перегрузкой контактных осветлителей и увеличением диаметров пропускных трубопроводов, 50

ЬО

65 фильтроцикла и количество очищаемой за 1 фильтроцикл воды.

1

Результаты экспериментов приведены в таблице, Как видно из приведенных в таблиЩ це данных, при очистке воды фильтрованием через гранулированную загрузку .из шлака никелевого производства производительность существенно .повышается эа счет увеличения продолжитель25 ности фильтроцикла. Это объясняется лучшими фильтрующими свойствами загрузки, меньшей скоростью проникновения осадка, более развитой поверхностью и высоким коэффициентом формы гранул.

Опытно-производственная проверка эффективности способа очистки воды путем фильтрования через гранулированный шлак никелевого производства была проведена на одном из контактных осветлителей действующей водоочистной станции r, Мурманска.

Испытания проводили в самый неблагоприятный паводковый период, при содержании взвешенных веществ в воде

738638

Начальные потери напора в загрузке, м

0,3

0,36

Темп прироста потерь напора, см/ч

7,2

6,6

Предельно допустимые потери напора в за» грузке, м

0,92

3,02

Скорость проникновения осадка вглубь загрузки, м/ч

0,102

0,121

Продолжительность фильтроцикла, ч

8 5

Количество очищаемой воды за фильтроцикл, л

533,8

2512

Формула изобретения

Составитель Г. Лебедева

Техред я.Бирчак

Редактор Л. Курасова

Корректор Г.Реиетник

Г

Тираж 809. Подйисное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11 1035, Москва, ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 2714/6 и

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 а также увеличением мощности насос- ных станций только для водоочистной станции г. Мурманска, составит от

350 до 400 тыс. руб, в год. - ":,- ".ь .

Предлагаемый способ может быть внедрен при однослойной"и многослойной загрузке фильтров как на действующих, так и на вновь строящихся водо1

1. Способ очистки воды фильтрова-. 46 нием через гранулированную загрузку, содержащую окислы железа и кремния, отличающийся reM, что, с целью увеличения производительности за счет повышения продолжительностй 45, фильтроцикла, в качестве загрузки используют шлак никелевого производст"-ва.

2. Способпоп. 1, о тли ч апшийся тем, что шлак .никелевого очистных станциях, так как ежесуточно на шлаковые поля комбинатом Печенганикель направляется около

2 тыс. м гранулированных щлаков. Санитарное разрешение Минздрава СССР на применение гранулированных шлаков никелевого производства в качестве загрузки фильтров хозяйственно-питЬевого водоснабжения получено. производства содержит, вес.%: окйсь железа 33-35; окись кремния 41-43; окись кальция и магния 11-12; примеси остальное;

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. СНиП П-31-74.

2. Авторское свидетельство СССР

9 267581, кл, В 01 D 39/02,31.07.64.

3. Патент США М 3827984 от

01.06,72, кл. 252-179, опублик.

06.08.74 (прототип).