RU2230708C1 - Method and apparatus for active demanganation of liquid - Google Patents
Method and apparatus for active demanganation of liquid Download PDFInfo
- Publication number
- RU2230708C1 RU2230708C1 RU2003116592/15A RU2003116592A RU2230708C1 RU 2230708 C1 RU2230708 C1 RU 2230708C1 RU 2003116592/15 A RU2003116592/15 A RU 2003116592/15A RU 2003116592 A RU2003116592 A RU 2003116592A RU 2230708 C1 RU2230708 C1 RU 2230708C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- liquid
- nozzle
- supplying
- vacuum
- gas
- Prior art date
Links
Landscapes
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
Description
Изобретения относятся к очистке подземных и поверхностных вод от железа и марганца, могут быть использованы для водоснабжения городов, населенных пунктов, отдельных объектов и сельскохозяйственных комплексов.The invention relates to the purification of ground and surface waters from iron and manganese, can be used for water supply of cities, towns, individual facilities and agricultural complexes.
Известен аэрационный способ очистки подземных вод от железа, находящегося в воде в форме бикарбоната закиси железа, заключающийся в том, что в подлежащую обезжелезиванию воду вводят кислород в виде водовоздушной эмульсии (Авторское свидетельство № 232147, кл. C 02 F 1/58, 1960).There is a known aeration method for purifying groundwater from iron, which is in the form of iron oxide bicarbonate in water, which consists in introducing oxygen into the water to be deferred in the form of a water-air emulsion (Copyright certificate No. 232147, class C 02 F 1/58, 1960) .
В этом же авторском свидетельстве описано устройство, состоящее из одного или нескольких песчаных фильтров, вихревого (самовсасывающего) насоса или эжектора, бака аэратора с вентилями и смесительного узла.The same copyright certificate describes a device consisting of one or more sand filters, a vortex (self-priming) pump or ejector, an aerator tank with valves and a mixing unit.
Недостатком данного способа и устройства являются технологическая сложность и невозможность удалить железо из воды при содержании его до 30 мг/л и наличии в воде двуокиси углерода свыше 20 мг/л.The disadvantage of this method and device is the technological complexity and the inability to remove iron from water when its content is up to 30 mg / L and the presence of carbon dioxide in water over 20 mg / L.
Известен способ очистки воды от железа, включающий смешение потока очищаемой воды с воздухом путем подачи воздуха в смеситель под давлением, разбрызгивание водовоздушной смеси на незатопленную загрузку, расположенную в корпусе фильтра, при соотношении 1:2-1:5 и последующий раздельный отвод очищенной воды и воздуха (Николаев Г.Н. Обезжелезивание природных и оборотных вод. - М.: Стройиздат, 1978, с.25).A known method of purifying water from iron, comprising mixing the flow of purified water with air by supplying air to the mixer under pressure, spraying the air-water mixture into an unburied charge located in the filter housing with a ratio of 1: 2-1: 5 and subsequent separate removal of purified water and air (Nikolaev G.N. Iron removal from natural and circulating waters. - M.: Stroyizdat, 1978, p.25).
Там же описано устройство для очистки воды от железа, содержащее корпус с фильтрующей загрузкой, патрубок для подачи очищаемой воды, присоединенный к нему смеситель со средством для подачи в него воздуха под давлением и отводящие патрубки.A device for purifying water from iron is also described therein, comprising a housing with a filter charge, a nozzle for supplying purified water, a mixer connected to it with means for supplying pressurized air to it, and outlet pipes.
Недостатком известных способа и устройства является отсутствие возможности использования их для очистки воды с высоким содержанием железа и растворенных газов. При содержании в воде железа до 30 мг/л, CO2 - 100 мг/л, H2S - 10 мг/л и окисляемости по O2 - 9 мг/л установка неработоспособна.A disadvantage of the known method and device is the inability to use them for water purification with a high content of iron and dissolved gases. When the iron content in water is up to 30 mg / l, CO 2 - 100 mg / l, H 2 S - 10 mg / l and O 2 oxidation - 9 mg / l, the installation is inoperative.
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ очистки воды от железа, включающий смешение потока очищаемой воды с воздухом, подачу водовоздушной смеси в корпус с незатопленной фильтрующей загрузкой и последующий раздельный отвод очищенной воды и воздуха. Для повышения степени очистки и интенсификации процесса перед смешением поток воды ваккуумируют и смешение осуществляют путем диспергирования потока воды воздухом (авторское свидетельство № 1161480, кл. С 02 F 1/64, опубл. 15.06.1985 г.).Closest to the proposed method is a method of purifying water from iron, comprising mixing a stream of purified water with air, supplying a water-air mixture to a housing with an unburied filter load and subsequent separate removal of purified water and air. To increase the degree of purification and intensification of the process before mixing, the water stream is vacuumized and mixing is carried out by dispersing the water stream with air (copyright certificate No. 1161480, class 02 F 1/64, publ. 06/15/1985).
В этом же авторском свидетельстве описано устройство для очистки воды от железа, содержащее корпус с фильтрующей загрузкой, патрубок для подачи фильтрующей воды, присоединенный к нему смеситель для воды и воздуха и патрубок для отвода очищенной воды и воздуха. Патрубок снабжен соплом с насадком Вентури и расположенным концентрично с внешней стороны сопла цилиндром, а смеситель выполнен в виде присоединенных к последнему цилиндров с последовательным увеличивающимся диаметром и длиной и с патрубком для подачи воздуха.The same copyright certificate describes a device for water purification from iron, comprising a housing with filter loading, a pipe for supplying filter water, an attached mixer for water and air, and a pipe for removing purified water and air. The nozzle is equipped with a nozzle with a Venturi nozzle and a cylinder located concentrically on the outside of the nozzle, and the mixer is made in the form of cylinders connected to the latter with a successively increasing diameter and length and with a nozzle for supplying air.
Недостатком данного способа и устройства является то, что они рассчитаны только на удаление легкоокисляемых веществ (например, двухвалентного железа и сероводорода).The disadvantage of this method and device is that they are designed only for the removal of easily oxidized substances (for example, ferrous iron and hydrogen sulfide).
Предлагаемыми изобретениями решается задача удаления из жидкости неорганических трудноокисляемых веществ (марганца) и органических (фенола, гумановых соединений, фулвокислот).The proposed inventions solve the problem of removing from a liquid inorganic difficultly oxidized substances (manganese) and organic (phenol, humane compounds, fulvic acids).
Для получения такого технического результата в предлагаемом способе, включающем вакуумирование и смешение потока жидкости путем диспергирования с окислителем, подачу газожидкостной смеси в корпус с незатопленной фильтрующей загрузкой и последующий раздельный отвод очищенной жидкости и газа, поток жидкости перед вакуумированием разделяют и направляют через соответствующие вакуумные распылительные головки. Вакуумные зоны распылительных головок сообщают между собой. Таким образом, обеспечивается создание струей жидкости самовакуумирования, что создает условия для объемно-вакуумного дробления струи на капли и мгновенного, то есть спонтанного, выделения растворенных газов из жидкости. Подача окислителя в сообщающуюся вакуумную зону осуществляется за счет самовсасывания, и далее происходит процесс интенсивного перемешивания или реагирования с очищаемой жидкостью, что позволяет использовать физическую величину процесса - скорости прохождения жидкости через вакуумную камеру эжектора: чем выше скорость, тем выше степень хемсорбции.To obtain such a technical result in the proposed method, which includes evacuating and mixing the liquid stream by dispersing with an oxidizing agent, supplying a gas-liquid mixture to the housing with an unburied filter load and subsequent separate removal of the purified liquid and gas, the liquid stream is separated and sent before vacuuming through the corresponding vacuum spray heads . The vacuum zones of the spray heads communicate with each other. Thus, the self-evacuation of the liquid by the liquid is ensured, which creates the conditions for volume-vacuum crushing of the jet into droplets and the instantaneous, i.e. spontaneous, release of dissolved gases from the liquid. The oxidizer is supplied to the communicating vacuum zone by self-absorption, and then there is a process of intensive mixing or reaction with the liquid being cleaned, which allows using the physical value of the process - the rate of passage of liquid through the vacuum chamber of the ejector: the higher the speed, the higher the degree of chemisorption.
Подача в качестве окислителя азоновоздушной смеси обеспечивает в короткоцикловом массообмене окисление неорганических трудноокисляемых веществ (марганца) и органических (фенола, гуминовых соединений, фульвокислот).The supply of an azo-air mixture as an oxidizing agent ensures the oxidation of inorganic hardly oxidizable substances (manganese) and organic (phenol, humic compounds, fulvic acids) in short-cycle mass transfer.
Для достижения названного технического результата предлагается устройство, содержащее корпус с фильтрующей загрузкой, патрубок для подачи жидкости, снабженный соплом с насадком Вентури и расположенным концентрично с внешней стороны сопла смесителем, выполненным в виде присоединенных к последнему цилиндров с калибровочными отверстиями и с последовательно увеличивающимся диаметром и длиной, и патрубок для отвода очищенной воды и газа. Патрубок подачи жидкости снабжен распределителем потока жидкости с выходными участками, каждый из которых соединен с соплом с насадком Вентури, а смесители размещены в замкнутых зонах, сообщенных между собой вакуумной линией, которая соединена с дополнительным патрубком подвода окислителя.To achieve the above technical result, a device is proposed comprising a filter loading housing, a liquid supply pipe, equipped with a nozzle with a Venturi nozzle and a mixer arranged concentrically on the outside of the nozzle, made in the form of cylinders connected to the latter with calibration holes and with a gradually increasing diameter and length , and a branch pipe for removal of the purified water and gas. The fluid supply pipe is equipped with a liquid flow distributor with outlet sections, each of which is connected to the nozzle with a Venturi nozzle, and the mixers are placed in closed zones, interconnected by a vacuum line, which is connected to an additional oxidant supply pipe.
Предлагаемая конструкция позволяет обеспечить самовсасывание окислителя за счет разрежения, создаваемого исходной жидкостью, поступающей в патрубок для подачи жидкости. За счет избыточного давления исходной жидкости создается мощное разрежение, в результате чего происходит интенсивное дробление и перемешивание окислителя по ступеням эжектирования, что приводит к более глубокому окислению неорганических труднорастворимых веществ (марганца) и органических (фенола, гумановых соединений, фулвокислот).The proposed design allows for self-absorption of the oxidizing agent due to the rarefaction created by the initial fluid entering the pipe for supplying fluid. Due to the excess pressure of the initial liquid, a powerful rarefaction is created, as a result of which the oxidizer undergoes intense crushing and mixing along the ejection stages, which leads to a deeper oxidation of inorganic sparingly soluble substances (manganese) and organic (phenol, humane compounds, fulvic acids).
Предлагаемые изобретения поясняются чертежом.The invention is illustrated in the drawing.
Устройство состоит из входного патрубка 1 с распределителем 2 потока жидкости с выходными участками, смесителя 3, корпуса с фильтрующей загрузкой 4, отбойников 5, патрубков 6 для отвода выделившихся газов и патрубка 7 для отвода очищенной жидкости. Выходные участки распределителя 2 потока жидкости снабжены соответствующим соплом с насадком Вентури 8, к которым подсоединены смесители 3, состоящие из вакуумно-эжекторных ступеней 9-11, выполненных в виде цилиндров с увеличивающимися последовательно диаметром и длиной с калибровочными отверстиями 12. Смесители 3 размещены в замкнутые зоны 13, которые сообщены между собой вакуумной линией 14, к которой подсоединен дополнительный патрубок 15 для подвода окислителя. Вакуумно-эжекторная ступень 11 соединена с отбойниками 5 для разделения жидкости и газа.The device consists of an inlet pipe 1 with a distributor 2 of a fluid flow with outlet sections, a mixer 3, a housing with a filter load 4, chippers 5, pipes 6 for exhausting evolved gases and a pipe 7 for removing purified liquid. The output sections of the liquid flow distributor 2 are equipped with a corresponding nozzle with a Venturi nozzle 8, to which mixers 3 are connected, consisting of vacuum-ejector stages 9-11, made in the form of cylinders with successively increasing diameters and lengths with calibration holes 12. Mixers 3 are placed in closed zone 13, which are interconnected by a vacuum line 14, to which is connected an additional pipe 15 for supplying an oxidizing agent. The vacuum ejector stage 11 is connected to the chippers 5 for the separation of liquid and gas.
Предлагаемый способ осуществляется в следующей последовательности.The proposed method is carried out in the following sequence.
Поток жидкости под давлением не ниже 0,35 МПа подают по патрубку 1, разделяют в распределителе 2 потока и направляют в зону пониженного давления через соответствующие конфузоры с соплами Вентури 8. В результате происходит увеличение скорости истечения жидкости, что приводит к увеличению скоростного напора и понижению давления в струе, а также создается вокруг струи сферическая вакуумная кольцевая зона с глубоким вакуумом до 0,1 МПа за счет энергии самой струи и возникает процесс объемного вскипания газов, растворенных в струе и в разреженном пространстве (в частности CO2, H2S), которые тормозят процесс окисления. Из конфузора с соплами Вентури 8 струя поступает последовательно в ступени эжектирования 9-11, где за счет энергии струи образуются вакуумно-кольцевые зоны, в которых продолжается процесс объемного вскипания газов в струе и разрушение целостности струи. При этом струя превращается в газожидкостный поток, заполняющий всю площадь поперечного сечения ступеней эжектирования 9-11 по ходу движения потока. Выделившиеся газы (СО2, H2S, аммиак, метан) способствуют повышению рН, что создает благоприятные условия для более полного окисления вредностей, присутствующих в воде. За счет разрежения, создаваемого исходной жидкостью, поступающей во входной патрубок 1, обеспечивается самовсасывание окислителя (озона) через калибровочные отверстия 12 с последующим ускоренным адсорбционно-десорбционным процессом и конечным эффектом десорбции. Из ступени эжектирования 11 газожидкостный поток поступает на отбойники 5, ударяясь о которые, выделившиеся газы отражаются вверх и отводятся в атмосферу через патрубки 6, а жидкость свободно движется через загрузку 4 к потребителю через патрубок 7.The fluid flow under pressure not lower than 0.35 MPa is supplied through pipe 1, is divided into flow distributor 2 and sent to the reduced pressure zone through the corresponding confusers with Venturi nozzles 8. As a result, there is an increase in the flow rate of the fluid, which leads to an increase in the pressure head and a decrease pressure in the jet, and a spherical vacuum annular zone is created around the jet with a deep vacuum of up to 0.1 MPa due to the energy of the jet itself and the process of volume boiling of gases dissolved in the jet and in a rarefied space (in particular CO 2 , H 2 S), which inhibit the oxidation process. From the confuser with Venturi nozzles 8, the jet enters sequentially into the ejection stages 9-11, where, due to the energy of the jet, vacuum-ring zones are formed in which the process of volume boiling of gases in the jet and the destruction of the integrity of the jet continue. In this case, the jet turns into a gas-liquid flow, filling the entire cross-sectional area of the stages of ejection 9-11 in the direction of flow. The released gases (CO 2 , H 2 S, ammonia, methane) contribute to an increase in pH, which creates favorable conditions for a more complete oxidation of the harmful substances present in water. Due to the rarefaction created by the initial liquid entering the inlet pipe 1, self-absorption of the oxidizer (ozone) through the calibration holes 12 is ensured, followed by an accelerated adsorption-desorption process and the final effect of desorption. From the ejection stage 11, the gas-liquid flow enters the chippers 5, hitting them, the released gases are reflected upward and discharged into the atmosphere through the nozzles 6, and the fluid moves freely through the charge 4 to the consumer through the nozzle 7.
Проходя через корпус с фильтрующей загрузкой 4, жидкость освобождается от трехвалентного железа, четырехвалентного марганца и др., а также от органических веществ (фенола и др.), ранее окисленных озоновоздушной смесью для осаждаемых величин.Passing through the housing with filter loading 4, the liquid is freed from ferric iron, tetravalent manganese, etc., as well as from organic substances (phenol, etc.), previously oxidized by the ozone-air mixture for the deposited values.
В таблицах 1, 2 приведены результаты экспериментов.Tables 1, 2 show the experimental results.
Данные таблицы 1 показывают, что достаточный эффект по удалению железа и марганца 0,3 и 0,1 мг/л достигается при давлении 0,35 МПа.The data in table 1 show that a sufficient effect on the removal of iron and manganese of 0.3 and 0.1 mg / l is achieved at a pressure of 0.35 MPa.
Данные таблицы 2 показывают эффект очистки до нормируемых величин по цветности и мутности.The data in table 2 show the effect of cleaning to normalized values for color and turbidity.
Положительный эффект предложенного способа и устройства заключается в том, что удается одновременно снизить содержание не только железа, но и марганца, а также присутствующие в исходной жидкости загрязняющие ее органические вещества до нормируемых величин по санитарным нормам и правилам СанПиН.The positive effect of the proposed method and device is that it is possible to simultaneously reduce the content of not only iron, but also manganese, as well as organic substances contaminating it in the initial liquid to normalized values according to sanitary norms and SanPiN rules.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003116592/15A RU2230708C1 (en) | 2003-06-05 | 2003-06-05 | Method and apparatus for active demanganation of liquid |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003116592/15A RU2230708C1 (en) | 2003-06-05 | 2003-06-05 | Method and apparatus for active demanganation of liquid |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2230708C1 true RU2230708C1 (en) | 2004-06-20 |
| RU2003116592A RU2003116592A (en) | 2004-12-20 |
Family
ID=32847044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003116592/15A RU2230708C1 (en) | 2003-06-05 | 2003-06-05 | Method and apparatus for active demanganation of liquid |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2230708C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2442754C2 (en) * | 2010-02-24 | 2012-02-20 | Эдуард Александрович Кюберис | Purifying method for ground water consisting in elimination of ferrum and manganese and small-scale installation for its implementation |
| CZ304318B6 (en) * | 2013-01-29 | 2014-02-26 | DEKONTA, a.s. | Remediation method of underground water, especially water polluted with organic substances by means of ozonization and apparatus for making the same |
| RU2816812C1 (en) * | 2023-09-18 | 2024-04-05 | Анатолий Петрович Кравцов | Portable self-contained installation of ejector aeration of water treatment |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5096580A (en) * | 1989-09-21 | 1992-03-17 | Hydrosource, Inc. | Iron removal system and method |
| RU2034799C1 (en) * | 1990-07-19 | 1995-05-10 | Научно-исследовательский институт машиностроения | Method of purification of water |
| RU2105729C1 (en) * | 1996-10-03 | 1998-02-27 | Дальневосточная государственная академия путей сообщения | Method of purifying underground water from iron and manganese |
| US6312605B1 (en) * | 1995-05-05 | 2001-11-06 | William B. Kerfoot | Gas-gas-water treatment for groundwater and soil remediation |
| US6325943B1 (en) * | 1998-09-24 | 2001-12-04 | Larry's Water Conditioning, Ltd. | Method of treating water using aerator and level-responsive vent valve |
-
2003
- 2003-06-05 RU RU2003116592/15A patent/RU2230708C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5096580A (en) * | 1989-09-21 | 1992-03-17 | Hydrosource, Inc. | Iron removal system and method |
| RU2034799C1 (en) * | 1990-07-19 | 1995-05-10 | Научно-исследовательский институт машиностроения | Method of purification of water |
| US6312605B1 (en) * | 1995-05-05 | 2001-11-06 | William B. Kerfoot | Gas-gas-water treatment for groundwater and soil remediation |
| RU2105729C1 (en) * | 1996-10-03 | 1998-02-27 | Дальневосточная государственная академия путей сообщения | Method of purifying underground water from iron and manganese |
| US6325943B1 (en) * | 1998-09-24 | 2001-12-04 | Larry's Water Conditioning, Ltd. | Method of treating water using aerator and level-responsive vent valve |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2442754C2 (en) * | 2010-02-24 | 2012-02-20 | Эдуард Александрович Кюберис | Purifying method for ground water consisting in elimination of ferrum and manganese and small-scale installation for its implementation |
| CZ304318B6 (en) * | 2013-01-29 | 2014-02-26 | DEKONTA, a.s. | Remediation method of underground water, especially water polluted with organic substances by means of ozonization and apparatus for making the same |
| RU2816812C1 (en) * | 2023-09-18 | 2024-04-05 | Анатолий Петрович Кравцов | Portable self-contained installation of ejector aeration of water treatment |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4066468B2 (en) | Air ozone mixer and ozone fog generator | |
| JPH0448920A (en) | Ejector and purifying apparatus | |
| US6315893B1 (en) | Gas/liquid mixer with degasifier | |
| CN101395091A (en) | Pure oxygen aeration system for wastewater treatment | |
| RU2442754C2 (en) | Purifying method for ground water consisting in elimination of ferrum and manganese and small-scale installation for its implementation | |
| CN103086526A (en) | Underwater ozone aerator | |
| JP2003225546A (en) | Fine foam generation apparatus | |
| JP2001502962A (en) | Method and apparatus for mixing gas and fluid | |
| JP2004267940A (en) | Method and apparatus for mixing/reacting gas with liquid | |
| KR100896337B1 (en) | Marine multipurpose ozone treatment method and apparatus | |
| CN108623042A (en) | A kind of method and apparatus of hydroxyl radical free radical degradation mineralising sulfa antibiotics | |
| RU2230708C1 (en) | Method and apparatus for active demanganation of liquid | |
| CN218709843U (en) | Breed tail water purification treatment equipment | |
| CN114853145B (en) | A sewage ozone catalytic oxidation treatment system and process | |
| US5980613A (en) | Pressurized radon stripper | |
| SU1504226A1 (en) | Apparatus for removing iron from water | |
| RU2282594C2 (en) | Method for purifying water for economy and drinking water supplying and apparatus for effectuating the same | |
| CN2541450Y (en) | Dual-pot circulation mixed ozone water treatment appts. | |
| JP3844451B2 (en) | Underwater iron removal system using a jet generator | |
| SU1161480A1 (en) | Method of removing ferrum from water and device for effecting same | |
| JPS5839840Y2 (en) | Aeration device | |
| CN204385029U (en) | A kind of advanced treatment of wastewater bacteria filter device system | |
| KR100330361B1 (en) | An apparatus and method for the effective recycle and reuse of discharged ozone | |
| CA1043476A (en) | Method and apparatus for aeration of biodegradable waste material | |
| KR200260109Y1 (en) | Separator and destructor of ozone gas on service pipe |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060606 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080606 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120606 |