RU2187463C1 - Способ очистки подземных вод - Google Patents
Способ очистки подземных вод Download PDFInfo
- Publication number
- RU2187463C1 RU2187463C1 RU2001115639A RU2001115639A RU2187463C1 RU 2187463 C1 RU2187463 C1 RU 2187463C1 RU 2001115639 A RU2001115639 A RU 2001115639A RU 2001115639 A RU2001115639 A RU 2001115639A RU 2187463 C1 RU2187463 C1 RU 2187463C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- purified
- purification
- pressure
- flow
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000003643 water by type Substances 0.000 title description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 79
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000008213 purified water Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 claims description 9
- 238000005273 aeration Methods 0.000 claims description 4
- DKIDFDYBDZCAAU-UHFFFAOYSA-L carbonic acid;iron(2+);carbonate Chemical compound [Fe+2].OC([O-])=O.OC([O-])=O DKIDFDYBDZCAAU-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 238000011085 pressure filtration Methods 0.000 claims 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 20
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 abstract description 3
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 5
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 2
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- WMVRXDZNYVJBAH-UHFFFAOYSA-N dioxoiron Chemical compound O=[Fe]=O WMVRXDZNYVJBAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035622 drinking Effects 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 239000008239 natural water Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 235000013522 vodka Nutrition 0.000 description 1
Landscapes
- Removal Of Specific Substances (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области водоочистки и может быть использовано для промышленного и хозяйственно-питьевого водоснабжения. Очистку воды проводят при непрерывном ее перемещении из емкости запаса воды в блок напорных фильтров. Очищенную воду из блока фильтров отводят потребителю и одновременно часть потока очищенной воды отводят обратно в емкость запаса воды, где смешивается оборотная вода с вновь поступающей из скважины, и продолжают очистку воды при равномерной циркуляции водопотока и при постоянной скорости фильтрации. Способ обеспечивает повышение степени очистки воды и интенсификацию процесса. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области водоочистки, а именно к очистке имеющих в своем составе свободную углекислоту подземных железосодержащих вод от вредных природных примесей двухвалентного железа, сероводорода, тяжелых металлов, гуматов и других примесей, и может быть использовано для промышленного и хозяйственно-питьевого водоснабжения.
Известен способ очистки воды от железа (см. Сукосян Б.Д. Обезжелезивание подземных вод // Сельское строительство, 1977, 6, с.5), заключающийся в фильтрации водовоздушной эмульсии через "сухую" (незатопленную) зернистую загрузку, например кварцевый песок, при этом железосодержащая вода в виде тонкой пленки стекает вниз, проходя через незатопленную фильтрующую загрузку, образуя на поверхности зерен загрузки плотный слой гидратированных окислов железа, и скапливается в нижней части фильтра, откуда ее отводят и подают потребителю.
Недостатком известного способа очистки воды от железа является сложность процесса очистки, обусловленная трудоемкостью смены тяжелой зернистой загрузки, а также необходимостью сортировки и промывки новых порций зернистой загрузки.
Известен способ очистки железосодержащей грунтовой воды от марганца по авт. свид. СССР 1430361, кл. С 02 F 1/64, опубл. 15.10.88г., включающий аэрацию, дегазацию, фильтрование через загрузку в две ступени, используя в качестве загрузки щебень или гравий крупностью 3÷10 мм, на второй ступени загрузку предварительно обрабатывают водой, содержащей двухвалентное железо, до потери напора в слое загрузки 1,0÷1,5 м при скорости фильтрования 6÷10 м/ч, а затем раствором силиката натрия до рН среды в загрузке 10,0÷10,5.
Однако известный способ является сложным и нестабильным, а обработка загрузки химическим реагентом - щелочным раствором силиката натрия - утяжеляет технологию водоочистки, при этом не исключается проскок реагентов в очищенную воду.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является способ обезжелезивания природных вод по учеб. Николадзе Г. И. Водоснабжение. М.: Стройиздат, 1989, с. 302-303, в котором подземная вода, содержащая двухвалентное железо, подвергается обогащению кислородом путем аэрации и подается по напорным трубопроводам в фильтр, где в толще зернистой фильтрующей загрузки происходит реакция окисления и из воды выделяется осадок, а фильтрующая среда из-за образования в ее толще большого количества хлопьевидного аморфного осадка периодически промывается восходящим потоком воды.
Известный способ не обеспечивает качественную очистку железосодержащей воды из-за образования значительного объема хлопьевидного аморфного осадка, который при прохождении через фильтр, в свою очередь, не позволяет интенсифицировать процесс очистки воды.
Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение степени очистки железосодержащей подземной воды и создание условий для интенсификации технологического процесса очистки подземной воды от примесей.
Для решения технической задачи в предлагаемом способе помимо признаков, сходных с ближайшим аналогом, это подача воды из скважины, аэрация, фильтрование под напором через зернистую загрузку воды, содержащей гидрокарбонат железа, введены отличительные новые признаки: очистку воды осуществляют при непрерывном ее перемещении из емкости запаса воды в блок напорных фильтров, из которых очищенную воду под остаточным давлением подают потребителю, а часть потока очищенной воды одновременно отводят в обратном направлении в емкость запаса воды, где смешивают оборотную воду с вновь поступающей из скважины, и продолжают очистку воды при равномерной циркуляции водопотока, при которой скорость фильтрации поддерживают постоянной.
Анализируя всю совокупность признаков, изложенную выше, видно, что в ближайшем аналоге отсутствуют признаки, присущие заявляемому способу, в связи с чем способ очистки подземных вод соответствует критерию "новизна".
Из предшествующего уровня техники в области водоочистки не выявлены другие способы очистки подземных вод с совокупностью признаков, содержащихся в формуле заявленного изобретения, в связи с чем способ очистки подземных вод соответствует критерию "изобретательский уровень".
Таким образом, заявленный способ очистки подземных вод является патентоспособным и промышленно применимым, так как при его использовании в промышленном и хозяйственно-питьевом водоснабжении процесс очистки происходит с интенсивным перемещением потока воды, обеспечивающим повышенную степень очистки подземных железосодержащих вод.
На чертеже схематично изображена установка, с помощью которой проводились испытания в производственных условиях заявленного способа.
Установка содержит емкость 1 запаса воды, блок 2 напорных фильтров, фильтры 3 с зернистой загрузкой фильтрующего материала, напорные трубопроводы 4, 5 и 6 в прямом направлении и напорные трубопроводы 7, 8 и 9 в обратном направлении движения воды.
Способ осуществляется следующим образом.
Для реализации предлагаемого способа воду подают по трубопроводу 4 и непрерывно перемещают по напорным трубопроводам 5, 6, 7, 8 и 9 последовательно, создавая равномерную циркуляцию водопотока в прямом и обратном направлениях движения воды.
Подземную воду под напором подают из скважины по напорному трубопроводу 4 и перемещают в прямом направлении движения воды последовательно в емкость 1 запаса воды, где вода аэрируется, при этом образуется растворенный в воде кислород и частично удаляется свободная углекислота путем газообмена воды с воздухом при свободном изливе воды. Одновременно из воды в емкости 1 отделяется примесь мелкого песка, выносимого потоком воды из скважины. Очищаемую воду с гидрокарбонатом двухвалентного железа из емкости 1 запаса воды подают и непрерывно перемещают по напорному трубопроводу 5 в блок 2 напорных фильтров 3, которые предварительно загружены промытым зернистым фильтрующим материалом. В качестве загрузки могут применяться обычные инертные фильтрующие материалы, например кварцевый песок, дробленый кварц, мелкий гравий, в том числе пористые фильтрующие материалы. При непрерывном движении воды в фильтре 3 через зернистую загрузку на поверхности зерен интенсивно происходит каталитическое окисление двувалентного железа растворенным кислородом до трехвалентного и последующая контактная коагуляция-осаждение полученного трехвалентного железа. Для увеличения грязеемкости загрузки до рабочей (в пересчете на железо не менее 3-4 кг/м3), а также для поддержания высокой каталитической активности загрузки, способствующей интенсивному образованию коагулянта, скорость фильтрации задают и поддерживают постоянной в зависимости от размера зерен и высоты их загрузки. В результате равномерной циркуляции водопотока и коагуляции трехвалентного железа при постоянной скорости фильтрации вода в блоке 2 напорных фильтров интенсивно очищается от растворенного железа, при этом коагулянт сорбирует бактерии, гуминовые вещества, ионы тяжелых металлов, коллоидные примеси из воды. Вода приобретает "водочную" прозрачность, исчезают запах и привкус.
Очищенную воду безостановочно подают под остаточным давлением непосредственно из блока 2 напорных фильтров по трубопроводу 6 потребителю и одновременно часть потока очищенной воды из блока 2 напорных фильтров отводят в обратном направлении по напорным трубопроводам 7, 8 и 9 при непрекращающейся ее циркуляции в емкость 1 запаса воды, где чистая оборотная вода смешивается с вновь поступающей из скважины железосодержащей подземной водой, разбавляет ее, тем самым снижает концентрацию вредных примесей в едином водопотоке, и повторно проходит фильтрацию через зернистую загрузку, дополнительно очищается в ней при постоянной скорости фильтрации, и далее водопоток равномерно циркулирует под напором по трубопроводам в той же технологической последовательности при непрерывном перемещении воды.
В предлагаемом способе за счет использования оборотной воды, равномерной циркуляции водопотока по трубопроводам и постоянной скорости фильтрации повышается степень очистки подземных вод и обеспечивается высокое качество питьевой, экологически чистой воды, идущей на потребление.
Кроме того, предлагаемый способ очистки подземных вод для своего воплощения не требует введения специальных химических реагентов и применения специализированных устройств, в связи с чем может быть реализован на обычном, типовом технологическом оборудовании водоочистки.
Claims (1)
- Способ очистки подземных вод, включающий подачу воды из скважины, аэрацию, фильтрование под напором через фильтрующую загрузку воды, содержащей гидрокарбонат железа, отличающийся тем, что очистку воды осуществляют при непрерывном ее перемещении из емкости запаса воды в блок напорных фильтров, из которых очищенную воду под остаточным давлением подают потребителю, а часть потока очищенной воды одновременно отводят в обратном направлении в емкость запаса воды, где смешивают оборотную воду с вновь поступающей из скважины, и продолжают очистку воды при равномерной циркуляции водопотока, при которой скорость фильтрации поддерживают постоянной в зависимости от размера зерен и высоты их загрузки.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001115639A RU2187463C1 (ru) | 2001-06-06 | 2001-06-06 | Способ очистки подземных вод |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001115639A RU2187463C1 (ru) | 2001-06-06 | 2001-06-06 | Способ очистки подземных вод |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2187463C1 true RU2187463C1 (ru) | 2002-08-20 |
Family
ID=20250515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001115639A RU2187463C1 (ru) | 2001-06-06 | 2001-06-06 | Способ очистки подземных вод |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2187463C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2662534C1 (ru) * | 2017-05-23 | 2018-07-26 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Способ обезжелезивания воды для периодического водозабора |
| RU2838871C1 (ru) * | 2024-02-01 | 2025-04-22 | Сергей Васильевич Карпов | Способ очистки сточных вод |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5180491A (en) * | 1991-06-06 | 1993-01-19 | Ametek, Inc. | Apparatus for removal of iron from drinking water |
| WO1997036829A1 (en) * | 1996-03-28 | 1997-10-09 | Geo2 Limited | Method for treating acidic waste water |
| RU2092450C1 (ru) * | 1995-08-21 | 1997-10-10 | Леонид Николаевич Муромцев | Установка для обезжелезивания воды |
| RU2105729C1 (ru) * | 1996-10-03 | 1998-02-27 | Дальневосточная государственная академия путей сообщения | Способ очистки подземных вод от железа и марганца |
| US5725759A (en) * | 1996-03-29 | 1998-03-10 | Ecowater Systems, Inc. | Reactor apparatus for treating water in iron removal system |
| WO1999001383A1 (en) * | 1997-07-02 | 1999-01-14 | Csir | Treatment of acidic water containing dissolved ferrous cations |
-
2001
- 2001-06-06 RU RU2001115639A patent/RU2187463C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5180491A (en) * | 1991-06-06 | 1993-01-19 | Ametek, Inc. | Apparatus for removal of iron from drinking water |
| RU2092450C1 (ru) * | 1995-08-21 | 1997-10-10 | Леонид Николаевич Муромцев | Установка для обезжелезивания воды |
| WO1997036829A1 (en) * | 1996-03-28 | 1997-10-09 | Geo2 Limited | Method for treating acidic waste water |
| US5725759A (en) * | 1996-03-29 | 1998-03-10 | Ecowater Systems, Inc. | Reactor apparatus for treating water in iron removal system |
| RU2105729C1 (ru) * | 1996-10-03 | 1998-02-27 | Дальневосточная государственная академия путей сообщения | Способ очистки подземных вод от железа и марганца |
| WO1999001383A1 (en) * | 1997-07-02 | 1999-01-14 | Csir | Treatment of acidic water containing dissolved ferrous cations |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| НИКОЛАДЗЕ Г.И. Водоснабжение. - М: Стройиздат, 1989, с.302-303. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2662534C1 (ru) * | 2017-05-23 | 2018-07-26 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Способ обезжелезивания воды для периодического водозабора |
| RU2838871C1 (ru) * | 2024-02-01 | 2025-04-22 | Сергей Васильевич Карпов | Способ очистки сточных вод |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3171801A (en) | Process for clarifying water | |
| US7459086B2 (en) | Method for treating water containing iron, manganese and arsenic | |
| JPS5867395A (ja) | 廃水を生物学的に浄化する方法 | |
| CN106630307A (zh) | 一种处理煤气化灰水的系统和方法 | |
| CN113830939A (zh) | 一种污水的离子催化电解脱氮系统及其方法 | |
| CN116573757A (zh) | 一种污废水生物处理系统中磷酸盐回收及提取产物的方法 | |
| CN111995155A (zh) | 一种含氨氮酸性废水资源化处理的方法 | |
| USRE27721E (en) | Method and apparatus for treating waste-containing liquor | |
| CN106007272A (zh) | 一种高钙、高镁废水的生化处理方法及装置 | |
| CN109879512A (zh) | 基于陶瓷膜的垃圾渗滤液处理方法 | |
| CN115626733A (zh) | 水产养殖废水净化再生的方法 | |
| RU2187463C1 (ru) | Способ очистки подземных вод | |
| JP2020028816A (ja) | メタン発酵排水の処理方法および処理設備 | |
| JPH0734911B2 (ja) | 水濾過装置及び不純物除去方法 | |
| CN102276112A (zh) | 有色金属矿浮选废水的处理方法 | |
| KR101656665B1 (ko) | 다기능 입상 정석재를 이용한 인 제거 또는 회수 시스템 및 이를 이용한 인 제거 또는 회수 방법 | |
| JPS644835B2 (ru) | ||
| JPS63278593A (ja) | 工場廃液等の脱砒処理法 | |
| RU2285670C2 (ru) | Способ очистки природных и сточных вод от сульфидов и сероводорода | |
| CN118026473A (zh) | 一种滤清器生产线污水零排放处理方法及装置 | |
| JP2003039081A (ja) | リン回収装置 | |
| CN218435280U (zh) | 一种稀土高铵废水处理系统 | |
| CN212532595U (zh) | 一种水体的深度高效净化系统 | |
| JP4041977B2 (ja) | セレンを含む溶液の処理方法及び処理装置 | |
| JPH03118891A (ja) | 有機性汚水の処理方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120607 |