[go: up one dir, main page]

RU2747102C1 - Wastewater treatment installation - Google Patents

Wastewater treatment installation Download PDF

Info

Publication number
RU2747102C1
RU2747102C1 RU2020126800A RU2020126800A RU2747102C1 RU 2747102 C1 RU2747102 C1 RU 2747102C1 RU 2020126800 A RU2020126800 A RU 2020126800A RU 2020126800 A RU2020126800 A RU 2020126800A RU 2747102 C1 RU2747102 C1 RU 2747102C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
accumulator
water
reverse osmosis
turn
filter
Prior art date
Application number
RU2020126800A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Викторович Чупраков
Елена Викторовна Шухтуева
Ильдар Раисович Исхаков
Юлия Викторовна Улановская
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Башкирская генерирующая компания"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Башкирская генерирующая компания" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Башкирская генерирующая компания"
Priority to RU2020126800A priority Critical patent/RU2747102C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2747102C1 publication Critical patent/RU2747102C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00Multistage treatment of water, waste water or sewage

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

FIELD: water treatment.SUBSTANCE: invention relates to the field of water treatment, industrial and domestic wastewater, wastewater sludge, and more precisely to devices for the treatment of wastewater from chemical workshops of thermal power plants with the receipt of purified water returned to the technological cycle, and the release of salts of sulfate and sodium chloride in the form of commercial products or hazard class 4 waste for disposal. The installation consists of a wash water homogenizer, an eluate accumulator, a sulfuric acid accumulator, an alkaline agent accumulator, two granular filters, two reverse osmosis units, two flow mixers, a reactor for reagent softening, a clarifier, a filter press for dehydration, two evaporators-crystallizers and two centrifuges. In this case, the rinse water equalizer is connected to the first granular filter, which in turn is connected to the first reverse osmosis unit, which is further connected to the first flow mixer; an eluate accumulator and an alkaline agent (milk of lime and soda) accumulator are connected to the first flow mixer, which in turn is connected to the reactor for reagent softening, where a mixed stream of eluates, alkaline agents and concentrate of the first reverse osmosis unit is fed; the reactor, in turn, is associated with a clarifier, which is associated with a filter press and a second granular filter; the filter press, the second granular filter and the sulfuric acid accumulator are connected to the second flow mixer, which in turn is connected to the second reverse osmosis unit, which in turn is connected to the first evaporator-crystallizer operating on the principle of crystallization by cooling, which is connected to the first centrifuge, which is connected to the second evaporator-crystallizer, working on the principle of vacuum evaporation, which is connected to the second centrifuge.EFFECT: increased efficiency of wastewater treatment.6 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области обработки воды, промышленных и бытовых сточных вод, отстоя сточных вод, а точнее к устройствам для очистки сточных вод химических цехов ТЭЦ с получением очищенной воды, возвращаемой в технологический цикл, и выделением солей сульфата и хлорида натрия в виде товарных продуктов или отходов 4 класса опасности для утилизации.The invention relates to the field of water treatment, industrial and domestic wastewater, wastewater sludge, and more precisely to devices for the treatment of wastewater from chemical workshops of thermal power plants with the receipt of purified water returned to the technological cycle, and the release of salts of sulfate and sodium chloride in the form of commercial products or hazard class 4 waste for disposal.

Интенсивное развитие народного хозяйства и в частности эксплуатация ТЭЦ остро ставит вопрос очистки стоков с повышенным содержанием взвешенных веществ, загрязненными тяжелыми металлами и другими компонентами.The intensive development of the national economy and, in particular, the operation of the CHP plant sharply raises the issue of cleaning wastewater with a high content of suspended solids, contaminated with heavy metals and other components.

Большое число различных загрязнений в сточных водах обуславливает и многочисленные методы, приемы и технологические схемы, применяющиеся при их очистке.A large number of various contaminants in wastewater determines the numerous methods, techniques and technological schemes used in their purification.

Исходя из современного уровня техники, можно выделить наиболее распространенные методы очистки промышленных засоленных сточных вод, в т.ч. сточных вод предприятий энергетики. Такими методами являются:Based on the current state of the art, it is possible to identify the most common methods of purification of industrial saline wastewater, incl. waste water from energy enterprises. These methods are:

- реагентный (предназначен для очистки от тяжелых металлов и сульфатов, нейтрализации стоков, интенсификации процессов декантации и обезвоживания осадков);- reagent (designed for cleaning from heavy metals and sulfates, neutralizing effluents, intensifying the processes of decantation and dehydration of sludge);

- отстаивание (предназначен для удаления взвешенных веществ);- settling (designed to remove suspended solids);

- фильтрация (предназначен для удаления взвешенных веществ);- filtration (designed to remove suspended solids);

- баромембранные методы (предназначены для глубокой очистки и обессоливания стоков мембранными методами);- baromembrane methods (designed for deep purification and desalination of effluents by membrane methods);

- сорбционные методы (предназначены для глубокой доочистки, селективного извлечения компонентов раствора);- sorption methods (designed for deep post-treatment, selective extraction of solution components);

- электрохимические методы (концентрирование сульфат-анионов электродиализным методом с ионоселективными мембранами);- electrochemical methods (concentration of sulfate anions by the electrodialysis method with ion-selective membranes);

- термические методы (обессоливание выпариванием и концентрирование сточных вод);- thermal methods (desalination by evaporation and concentration of waste water);

- ионный обмен (селективное извлечение ионов).- ion exchange (selective extraction of ions).

Существующие методы очистки можно разделить на четыре группы:The existing cleaning methods can be divided into four groups:

1) химические - нейтрализация, осаждение и окисление;1) chemical - neutralization, precipitation and oxidation;

2) механические - усреднение, процеживание, отстаивание (осветление), фильтрование;2) mechanical - averaging, filtering, settling (clarification), filtration;

3) биологические - аэробное окисление и анаэробное сбраживание;3) biological - aerobic oxidation and anaerobic digestion;

4) физико-химические - флотация, сорбция, электрохимические (электрокоагуляция, электролиз, электродиализ), экстракция, ионный обмен, мембранные методы, термические методы (выпаривание, сжигание, сушка осадка), аэрация, кристаллизация и др.4) physicochemical - flotation, sorption, electrochemical (electrocoagulation, electrolysis, electrodialysis), extraction, ion exchange, membrane methods, thermal methods (evaporation, combustion, sludge drying), aeration, crystallization, etc.

Химические методы применяются для нейтрализации кислых и щелочных стоков, очистки от растворенных в воде солей тяжелых металлов (хрома, кадмия, свинца и др.), цианидов, фенола, крезола.Chemical methods are used to neutralize acidic and alkaline effluents, purify salts of heavy metals (chromium, cadmium, lead, etc.), cyanides, phenol, and cresol dissolved in water.

Механические методы применяются для очистки сточных вод (СВ) от крупных загрязнений: проволоки, ветоши, дерева, угля, песка, земли, окалины, взвешенных органических веществ, масел и нефтепродуктов и пр.Mechanical methods are used to purify wastewater (SW) from large contaminants: wire, rags, wood, coal, sand, earth, scale, suspended organic matter, oils and petroleum products, etc.

Биологические методы применяются для очистки сточных вод от растворенных в воде органических загрязняющих веществ (фенолов, роданидов и др.), очистки бытовых сточных вод после бань и прачечных, пищеблоков и т.д.Biological methods are used to purify wastewater from organic pollutants dissolved in water (phenols, thiocyanates, etc.), purify domestic wastewater after baths and laundries, catering units, etc.

Физико-химические методы применяют для очистки сточных вод от любых видов загрязняющих веществ в растворенном, взвешенном, коллоидном и других видах состояния.Physicochemical methods are used to purify wastewater from all types of pollutants in dissolved, suspended, colloidal and other types of state.

Методы очистки сточных вод обуславливаются их физико-химическими и техническими свойствами. В большинстве случаев очистка одним методом малоэффективна, а потому в технологических схемах переработки воды комбинируют различные методы. Только таким путем можно достигнуть высокого эффекта очистки сточных вод. Выбору определенной схемы очистки сточных вод обычно предшествует сравнительный технико-экономический расчет нескольких вариантов с учетом охраны окружающей среды и экологической экспертизой проекта.Wastewater treatment methods are determined by their physicochemical and technical properties. In most cases, purification by one method is ineffective, and therefore various methods are combined in the technological schemes of water processing. Only in this way can a high effect of wastewater treatment be achieved. The choice of a specific wastewater treatment scheme is usually preceded by a comparative feasibility study of several options, taking into account environmental protection and environmental impact assessment of the project.

Современные технологии позволяют очистить практически любую воду и сделать ее пригодной для хозяйственных нужд и даже для питья. Все определяется целесообразностью затрат по достижению того или иного уровня очистки сточных вод в соответствии с предъявляемыми природоохранными нормативами. Рассмотрим более подробно некоторые из этих методов.Modern technologies make it possible to purify almost any water and make it suitable for household needs and even for drinking. Everything is determined by the feasibility of costs to achieve a particular level of wastewater treatment in accordance with the environmental standards. Let's take a closer look at some of these methods.

Наиболее распространенным в настоящее время и самым простым способом очистки сточных вод является реагентный метод. Суть его заключается во введении в стоки реагентов для обеспечения таких процессов, как нейтрализация стоков, коагуляция и флокуляция, химическое осаждение.The most widespread and simplest method of wastewater treatment is the reagent method. Its essence lies in the introduction of reagents into the effluents to ensure such processes as neutralization of effluents, coagulation and flocculation, and chemical precipitation.

Процессы коагуляции и флокуляции облегчают удаление взвешенных веществ и коллоидов путем их концентрирования в форме хлопьев (флоккул) с последующим отделением в системах отстаивания, флотации и/или фильтрации. Коагуляция представляет собой процесс дестабилизации коллоидных частиц путем добавления коагулянта, привносящего в коллоидную среду многовалентные катионы, которые могут быть как свободными, так и связанными с органической макромолекулой (катионные полиэлектролиты). Флокуляция состоит в агломерировании частиц с образованием микрофлокул, объединяющихся затем в более крупные флоккулы. Этот процесс можно оптимизировать добавлением реагента -флокулянта.Coagulation and flocculation processes facilitate the removal of suspended solids and colloids by concentrating them in the form of flocs (floccules), followed by separation in sedimentation, flotation and / or filtration systems. Coagulation is the process of destabilizing colloidal particles by adding a coagulant that introduces multivalent cations into the colloidal medium, which can be either free or bound to an organic macromolecule (cationic polyelectrolytes). Flocculation consists in the agglomeration of particles with the formation of microflocules, which then combine into larger floccules. This process can be optimized by adding a flocculant reagent.

При обработке воды с применением химического осаждения (помимо процесса коагуляции-флокуляции) главным образом добиваются перевода в нерастворимое состояние одного или нескольких минеральных соединений. В каждом конкретном случае необходимо вводить в воду ионы (в форме растворимого реагента), образующие с подлежащими удалению примесями осадок менее растворимого соединения.When treating water using chemical precipitation (in addition to the coagulation-flocculation process), one or more mineral compounds are mainly insoluble. In each specific case, it is necessary to introduce ions into the water (in the form of a soluble reagent), which, together with the impurities to be removed, form a precipitate of a less soluble compound.

Основные недостатки реагентных методов очистки сточных вод: большое количество токсичных отходов - шламов с высоким содержанием влаги, невозможность, в большинстве случаев, очистки сточных вод до предельно допустимой концентрации (ПДК), большой расход реагентов, проводящий к дополнительному засолению сточных вод. Поэтому возврат воды в производство при использовании реагентной очистки может быть только частичным.The main disadvantages of reagent wastewater treatment methods: a large amount of toxic waste - sludge with a high moisture content, the impossibility, in most cases, of wastewater treatment to the maximum permissible concentration (MPC), high consumption of reagents, leading to additional salinization of wastewater. Therefore, the return of water to production when using reagent cleaning can only be partial.

Отстаивание является самым простым, наименее энергоемким и дешевым методом выделения из сточных вод грубодисперсных примесей с плотностью, отличной от плотности воды. Под действием силы тяжести частицы загрязнений оседают на дно сооружения либо всплывают на его поверхность. Относительная простота отстойных сооружений обуславливает их широкое применение на различных стадиях очистки сточных вод. Конструктивно отстойные сооружения делятся по направлению движения воды на вертикальные, горизонтальные, радиальные и тонкослойные отстойники.Sedimentation is the simplest, least energy-intensive and cheapest method of separating coarse impurities with a density different from that of water from wastewater. Under the influence of gravity, dirt particles settle to the bottom of the structure or float to its surface. The relative simplicity of the settling facilities determines their widespread use at various stages of wastewater treatment. Structurally, sedimentation facilities are divided in the direction of water movement into vertical, horizontal, radial and thin-layer sedimentation tanks.

Осветление воды основано на осаждении частиц (взвешенных веществ) с плотностью больше воды при ее движении с малой скоростью. Осаждение взвешенных частиц происходит с различными скоростями и зависит от их формы, размеров, плотности, шероховатости поверхности и температуры воды.Clarification of water is based on the settling of particles (suspended solids) with a density greater than water when it moves at low speed. The sedimentation of suspended particles occurs at different rates and depends on their shape, size, density, surface roughness and water temperature.

Фильтрацией называют процесс разделения, при котором смесь жидкости и твердой фазы пропускают через пористую среду (фильтрующую загрузку или фильтрующий материал), задерживающую частицы твердого вещества и пропускающего жидкую фазу (фильтрат). Различают два основных типа фильтрации: фильтрация в глубину слоя (фильтрация на гранулированном слое) и фильтрация с образованием слоя осадка на фильтре (фильтрация на фильтрующей основе). Фильтрация на гранулированном слое производится в фильтрах с зернистой загрузкой.Filtration is a separation process in which a mixture of a liquid and a solid phase is passed through a porous medium (filter media or filter material), which retains the solid particles and allows the liquid phase (filtrate) to pass through. There are two main types of filtration: depth-of-bed filtration (filtration on a granular bed) and filtration with a filter cake layer (filtration on a filter base). Filtration on a granular bed is carried out in filters with a granular load.

В качестве загрузки при фильтровании сточных вод используются: песок, дробленый антрацит, керамзит, горелые породы, тяжелые минералы (гранит, ильменит, магнетит), синтетические гранулированные материалы (полистирол, полиэтилен и др.) и другие материалы.As a load for filtering wastewater, the following are used: sand, crushed anthracite, expanded clay, burnt rocks, heavy minerals (granite, ilmenite, magnetite), synthetic granular materials (polystyrene, polyethylene, etc.) and other materials.

Фильтрующий слой - основной элемент конструкции фильтра, выполняется из отсортированного зернистого материала, чаще всего из кварцевого песка, крупностью от 0,5 до 2,0 мм.The filter layer is the main element of the filter design; it is made of sorted granular material, most often of quartz sand, with a particle size of 0.5 to 2.0 mm.

Обезвоживание осадка производится с целью уменьшения его объема и изменения физического состояния: от жидкого до пастообразного и более сухого состояния.Sludge dehydration is carried out in order to reduce its volume and change its physical state: from liquid to pasty and drier state.

Обезвоживание осадка может происходить фильтрацией под давлением (ленточные или камерные фильтр-прессы) или центрифугированием. В ленточных фильтр-прессах и центрифугах процесс обезвоживания непрерывный, в камерных фильтр-прессах - периодический.The sludge can be dewatered by pressure filtration (belt or chamber filter presses) or centrifugation. In belt filter presses and centrifuges, the dewatering process is continuous, in chamber filter presses it is periodic.

Фильтр-прессы представляют собой группу агрегатов для отделения (фильтрации) твердой фазы суспензий. Характерной чертой работы подобных агрегатов является их периодическое действие (цикл работы разделен на отдельные фазы), а также внешняя принудительная подача фильтрата под сравнительно большим давлением (до 2-6 МПа). Общее название фильтров данного типа происходит от конструкции механизма уплотнения рабочих камер, сходного с таковым для механических прессов или гидропрессов.Filter presses are a group of aggregates for separating (filtering) the solid phase of suspensions. A characteristic feature of the operation of such units is their periodic operation (the cycle of operation is divided into separate phases), as well as external forced supply of filtrate under a relatively high pressure (up to 2-6 MPa). The general name of this type of filters comes from the design of the sealing mechanism of the working chambers, similar to that for mechanical presses or hydraulic presses.

Фильтр-прессы широко применяют для фильтрации суспензий со сравнительно небольшой долей твердой фазы. В зависимости от типа конструкции различают рамные и камерные, а также камерно-мембранные фильтр-прессы со сходным принципом работы. Под действием внешнего насоса фильтруемая взвесь поступает во внутренние полости рам/камер фильтра. При этом жидкая фаза проходит сквозь фильтрующие перегородки и по дренажным каналам сливается в поддон или замкнутый коллектор (в первом случае говорят об «открытом отводе фильтрата», во втором - о «замкнутом отводе фильтрата»).Filter presses are widely used to filter suspensions with a relatively small proportion of solids. Depending on the type of construction, frame and chamber filter presses, as well as chamber-membrane filter presses with a similar operating principle are distinguished. Under the action of an external pump, the filtered suspension enters the inner cavities of the frames / chambers of the filter. In this case, the liquid phase passes through the filtering partitions and through the drainage channels is discharged into a sump or a closed collector (in the first case, they speak of an "open filtrate outlet", in the second - of a "closed filtrate outlet").

Фильтр-прессы характеризуются большой поверхностью фильтрования на единицу площади, значительным показателем перепада давления (т.е. мощной движущей силой), отсутствием движущихся частей, а также возможностью контроля работы отдельных плит.Filter presses are characterized by a large filtration surface per unit area, a significant pressure drop (i.e. powerful driving force), no moving parts, and the ability to control the operation of individual plates.

Кроме того, к преимуществам камерно-мембранных прессов можно отнести:In addition, the advantages of chamber-membrane presses include:

- широкий диапазон применения;- a wide range of applications;

- самую высокую концентрацию сухого вещества в кеке;- the highest concentration of dry matter in the cake;

- адаптацию к меняющимся условиям фильтрации и концентрациям сухого вещества в суспензии;- adaptation to changing filtration conditions and concentrations of dry matter in suspension;

- небольшие габариты в сравнении с производительностью;- small dimensions in comparison with performance;

- наилучшие результаты при промывке кека;- the best results when washing the cake;

- низкое энергопотребление.- low power consumption.

Обезвоживание осадка на центрифугах - это процесс разделения неоднородных систем (эмульсий, суспензий) под действием центробежных сил, возникающих во вращающемся барабане.Sludge dewatering in centrifuges is the process of separating heterogeneous systems (emulsions, suspensions) under the action of centrifugal forces in a rotating drum.

Фильтрующая центрифуга представляет собой аппарат для разделения суспензий с использованием центробежной силы. Основным компонентом устройства является вращающийся барабан, внутреннюю поверхность которого покрывает фильтрующий материал.The filter centrifuge is an apparatus for separating suspensions using centrifugal force. The main component of the device is a rotating drum, the inner surface of which is covered with filter material.

При вращении барабана на суспензию действует центробежная сила. В результате фильтрат проходит через перегородку, а твердые частицы оседают на ее поверхности. Возникающая при этом разница давлений с двух сторон фильтровальной перегородки значительно выше, чем в фильтрах. Это позволяет использовать фильтрующую центрифугу для разделения суспензий с недеформируемыми частицами, образующими мало сжимаемые осадки.When the drum rotates, centrifugal force acts on the suspension. As a result, the filtrate passes through the partition, and solid particles settle on its surface. The resulting pressure difference on both sides of the filter baffle is significantly higher than in filters. This makes it possible to use a filter centrifuge to separate suspensions with non-deformable particles that form little compressible sediments.

Основными недостатками метода являются низкая эффективность задержания сухого вещества осадка, т.е. образуется фугат с высокими содержанием взвешенных веществ и его необходимо направлять на дальнейшую обработку. Эффективность задержания твердой фазы осадка и влажность кека зависят от характеристики обезвоживаемого осадка.The main disadvantages of the method are the low efficiency of retaining the dry matter of the sediment, i.e. a centrate with a high content of suspended solids is formed and must be sent for further processing. The efficiency of retaining the solid phase of the sludge and the moisture content of the cake depend on the characteristics of the dewatered sludge.

Мембранные процессы широко используются для очистки сточных вод, для водоподготовки, для очистки водных растворов и сфера их применения постоянно расширяется.Membrane processes are widely used for wastewater treatment, for water treatment, for the purification of aqueous solutions, and the scope of their application is constantly expanding.

Существует много мембранных процессов, базирующихся на различных принципах разделения или механизмах и применимых для разделения объектов разных размеров - от частиц до молекул.There are many membrane processes based on different separation principles or mechanisms that can be used to separate objects of different sizes, from particles to molecules.

В настоящее время - это переходный процесс между развитием мембранных процессов первого поколения, таких как микрофильтрация, ультрафильтрация, обратный осмос, электродиализ и диализ, и мембранными процессами второго поколения, такими как газоразделение, первапорация, мембранная дистилляция и разделение с помощью жидких мембран.It is currently a transitional process between the development of first generation membrane processes such as microfiltration, ultrafiltration, reverse osmosis, electrodialysis and dialysis, and second generation membrane processes such as gas separation, pervaporation, membrane distillation and separation using liquid membranes.

Общим для всех этих процессов является то, что разделение в них осуществляется с помощью мембран.What all these processes have in common is that the separation in them is carried out by means of membranes.

Мембрану можно рассмотреть как селективно-проницаемый барьер между двумя гомогенными фазами, причем термин «селективный» может относиться как к мембранам, так и к мембранным процессам. Наиболее конкретным является следующее определение: мембрана - это фаза или группа фаз, которые разделяют две различные фазы, отличающиеся физически и/или химически от фаз мембраны; при этом мембрана обладает свойствами, позволяющими ей под действием приложенного силового поля управлять процессами массопереноса между разделяемыми фазами.The membrane can be considered as a selectively permeable barrier between two homogeneous phases, and the term "selective" can refer to both membranes and membrane processes. The most specific is the following definition: a membrane is a phase or group of phases that separate two different phases that are physically and / or chemically different from the phases of the membrane; in this case, the membrane has properties that allow it, under the action of the applied force field, to control the processes of mass transfer between the separated phases.

Процесс разделения смесей с помощью селективно проницаемых мембран характеризуется наличием 3-х потоков:The process of separating mixtures using selectively permeable membranes is characterized by the presence of 3 streams:

- поток исходный;- initial stream;

- поток, прошедший через мембрану-фильтрат;- the flow that has passed through the filtrate membrane;

- поток, не прошедший через мембрану-концентрат.- the flow that did not pass through the concentrate membrane.

Движущей силой мембранного процесса разделения могут быть градиенты давления, концентрации или электрического потенциала.The membrane separation process can be driven by gradients of pressure, concentration, or electrical potential.

Мембранные процессы, протекающие под действием давления, называются баромембранными.Membrane processes occurring under the influence of pressure are called baromembrane processes.

Обратный осмос - это процесс фильтрации растворов под давлением, превышающим осмотическое, через мембраны, пропускающие растворитель и задерживающие молекулы, и ионы растворенных веществ. Обратный осмос характеризуется высокой задерживающей способностью (селективностью) по всем солям, в том числе и одновалентным ионам.Reverse osmosis is the process of filtration of solutions under pressure exceeding osmotic pressure through membranes that allow the solvent to pass and retain molecules and ions of dissolved substances. Reverse osmosis is characterized by high retention capacity (selectivity) for all salts, including monovalent ions.

В основе данного метода лежит явление осмоса - самопроизвольного перехода растворителя через полупроницаемую перегородку в раствор. Давление, при котором наступает равновесие, называется осмотическим. Если со стороны раствора приложить давление, превышающее осмотическое, то перенос растворителя будет осуществляться в обратном направлении, это отразилось в названии процесса «обратный осмос». Метод обратного осмоса является методом опреснения и обессоливания воды и широко используется в энергетике, в медицинской, пищевой, химической промышленности, а также для улучшения качества технической и питьевой воды:This method is based on the phenomenon of osmosis - a spontaneous transition of a solvent through a semi-permeable partition into a solution. The pressure at which equilibrium occurs is called osmotic. If a pressure exceeding the osmotic pressure is applied from the side of the solution, then the transfer of the solvent will be carried out in the opposite direction, this is reflected in the name of the process "reverse osmosis". The reverse osmosis method is a method of desalination and demineralization of water and is widely used in energy, medical, food, chemical industries, as well as to improve the quality of industrial and drinking water:

- степень очистки воды от минеральных солей и солей тяжелых металлов достигает 95-99,7%;- the degree of water purification from mineral salts and salts of heavy metals reaches 95-99.7%;

- относительно небольшие габариты установки, что, не требует больших производственных площадей;- relatively small dimensions of the installation, which does not require large production areas;

- простота аппаратурного оформления;- simplicity of hardware design;

Таким образом, по достигаемой глубине очистки обратный осмос занимает одно из первых мест и является наиболее перспективным методом для создания водооборотных циклов.Thus, in terms of the achieved purification depth, reverse osmosis takes one of the first places and is the most promising method for creating water circulation cycles.

Главным недостатком мембранного обессоливания является необходимость тщательной предварительной очистки сточных вод. Для предварительной очистки используются механические и адсорбционные фильтры, микрофильтрация, ультрафильтрация.The main disadvantage of membrane desalination is the need for thorough preliminary wastewater treatment. Mechanical and adsorption filters, microfiltration, ultrafiltration are used for pre-cleaning.

Требования, предъявляемые к исходной воде, подаваемой на обратноосмотические установки, касаются ряда показателей качества воды, таких как цветность воды, содержание в ней нефтепродуктов, поверхностно-активных веществ (ПАВ), коллоидных и взвешенных веществ, органических соединений. Поэтому большое внимание следует уделить процессам предварительной подготовки исходной воды перед тем, как подать воду на обратноосмотическую установку.Requirements for the source water supplied to reverse osmosis plants relate to a number of water quality indicators, such as the color of water, the content of oil products, surfactants, colloidal and suspended substances, and organic compounds. Therefore, much attention should be paid to the processes of preliminary preparation of the source water before supplying water to the reverse osmosis unit.

К электрохимическим методам очистки сточных вод относятся: электрокоагуляция, электролиз, а также в какой-то степени и гальванокоагуляция.The electrochemical methods of wastewater treatment include: electrocoagulation, electrolysis, and to some extent also galvanic coagulation.

Электрохимические методы являются разновидностью реагентных методов, при которых реагенты получаются в результате применения электроэнергии.Electrochemical methods are a variety of reagent methods in which reagents are produced by the use of electricity.

При этом очень часто для повышения электропроводности воды используют реагент - поваренную соль. Поваренная соль используется и для получения методом электролиза реагентов - окислителей (гипохлорит натрия и др.), применяемых для обезвреживания сточных вод с высоким содержанием органических веществ.At the same time, very often a reagent is used to increase the electrical conductivity of water - table salt. Table salt is also used to obtain reagents by electrolysis - oxidizing agents (sodium hypochlorite, etc.), which are used to neutralize wastewater with a high content of organic substances.

Электрохимические методы очистки сточных вод основаны на использовании электрической энергии при проведении процесса электролиза водных растворов электролитов. В процессе участвуют: раствор электролита - проводник второго рода; электроды - проводники первого рода, погруженные в раствор; внешний источник тока стокопроводами.Electrochemical methods of wastewater treatment are based on the use of electrical energy during the process of electrolysis of aqueous solutions of electrolytes. The process involves: electrolyte solution - a conductor of the second kind; electrodes - conductors of the first kind, immersed in a solution; external current source by drain lines.

При электролизе протекают окислительно-восстановительные процессы; на аноде окисление, на катоде - восстановление. Окислительно-восстановительные процессы могут сопровождаться образованием твердых или газообразных веществ. При этом материал электродов может растворяться и не растворяться. В процессе электролиза в объеме раствора изменяется pH среды, Eh системы. При этом примеси воды претерпевают различные фазово-дисперсные превращения.During electrolysis, redox processes take place; oxidation at the anode, reduction at the cathode. Redox processes can be accompanied by the formation of solid or gaseous substances. In this case, the material of the electrodes may dissolve and not dissolve. During electrolysis, the pH of the medium, the Eh of the system, changes in the volume of the solution. In this case, water impurities undergo various phase-dispersed transformations.

В объеме электролита под влиянием электрического поля происходит ряд превращений, таких как коагуляция и флокуляция коллоидных частиц, изменение валентности ионов при окислительно-восстановительных реакциях с участием примесей воды; формирование твердой, газообразной и жидкой фаз, деструкция сложных органических загрязнений, сорбция и др.A number of transformations occur in the volume of the electrolyte under the influence of an electric field, such as coagulation and flocculation of colloidal particles, a change in the valence of ions during redox reactions involving water impurities; formation of solid, gaseous and liquid phases, destruction of complex organic contaminants, sorption, etc.

Электрохимические методы очистки стоков, за исключением метода гальванокоагуляции, являются достаточно энергоемкими и применение их в каждом конкретном случае должно быть обосновано технико-экономическими расчетами (эффективностью), либо отсутствием других более эффективных методов очистки для данного вида стоков.Electrochemical wastewater treatment methods, with the exception of the galvanocoagulation method, are quite energy-intensive and their use in each specific case must be justified by technical and economic calculations (efficiency), or by the absence of other more effective treatment methods for this type of wastewater.

Регенерационные растворы ионообменных установок - водные растворы химических реагентов, используемых для восстановления обменных свойств ионообменных материалов (катионитов и анионитов), применяемых в установках умягчения и обессоливания воды. Солесодержание регенерационных растворов ионообменных установок достигает 5-20 г/л, что в несколько раз превышает солесодержание исходной воды. Регенерационные растворы ионообменных установок по этому показателю относят к разряду сточных вод. Согласно водоохранным нормам регенерационные растворы ионообменных установок не могут быть направлены ни в водоемы, ни в городскую канализацию без предварительной обработки и очистки или разбавления, т.к. они загрязняют водоемы минеральными солями.Regeneration solutions of ion-exchange plants - aqueous solutions of chemical reagents used to restore the exchange properties of ion-exchange materials (cation and anion exchangers) used in water softening and desalination plants. The salt content of the regeneration solutions of ion-exchange plants reaches 5-20 g / l, which is several times higher than the salt content of the source water. Regeneration solutions of ion-exchange plants for this indicator are classified as waste water. According to water protection standards, regeneration solutions of ion-exchange plants cannot be directed either into water bodies or into the city sewage system without preliminary treatment and purification or dilution, because they pollute water bodies with mineral salts.

Отдельным вопросом являются технологии обессоливания и выделения солей. Выбор метода обессоливания и выделения солей в виде вторичных продуктов обуславливается качеством исходной и требованиями к качеству обработанной воды, производительностью установки и технико-экономическими соображениями. Оценка экономических показателей встречает определенные трудности, так как они зависят от многих факторов природного, технического и экономического характера. Для устранения вредного влияния минерализованных сточных вод на природные водоемы на практике применяется ряд мер, в том числе строительство прудов-накопителей и прудов-испарителей, регулируемый сброс в водотоки, максимальное использование на производственные нужды предприятий, а также в сельском хозяйстве. Однако применяемые методы недостаточно эффективны.A separate issue is the technology of desalting and salt separation. The choice of the method of desalting and the separation of salts in the form of secondary products is determined by the quality of the source and the requirements for the quality of the treated water, the productivity of the installation and technical and economic considerations. Evaluation of economic indicators meets certain difficulties, since they depend on many factors of a natural, technical and economic nature. To eliminate the harmful effect of saline wastewater on natural reservoirs, a number of measures are applied in practice, including the construction of storage ponds and evaporation ponds, regulated discharge into watercourses, maximum use for the production needs of enterprises, as well as in agriculture. However, the methods used are not effective enough.

Радикальное решение проблемы обезвреживания минерализованных вод, особенно с солесодержанием свыше 2-3 г/л, заключается в строительстве деминерализационных установок с комплексной переработкой образующихся рассолов на товарные солепродукты. Существуют общие рекомендации по использованию того или иного способа обессоливания, приведенные далее.A radical solution to the problem of neutralizing saline waters, especially with a salt content of more than 2-3 g / l, is the construction of demineralization plants with a comprehensive processing of the resulting brines into commercial salt products. There are general recommendations for the use of one or another method of desalination, given below.

Баромембранные методы: обратный осмос.Baromembrane methods: reverse osmosis.

Последнее время для обессоливания сточных вод с целью возврата их в производственный цикл перспективными и приобретающими все большее распространение являются баромембранные процессы.Recently, baromembrane processes are promising and increasingly widespread for wastewater desalination in order to return them to the production cycle.

В идеале фильтрат и концентрат после обратноосмотической установки возвращаются в технологический цикл.Ideally, the filtrate and concentrate after the reverse osmosis unit are returned to the technological cycle.

К преимуществам обратного осмоса по сравнению с прочими методами обессоливания относят:The advantages of reverse osmosis over other desalination methods include:

- отсутствие необходимости в использовании большого количества реагентов (для корректировки pH, ингибирования солеотложений и периодической промывки мембран);- no need to use a large amount of reagents (for pH adjustment, inhibition of scale deposits and periodic flushing of membranes);

- отсутствие необходимости в потреблении греющего пара, нагрева исходной воды;- no need to consume heating steam, heating source water;

- простоту аппаратурного оформления и стандартность комплектующих, за счет чего системы легко ремонтируются, реконструируются и увеличиваются;- simplicity of hardware design and standardization of components, due to which the systems are easily repaired, reconstructed and increased;

компактность обратноосмотической системы, что сокращает занимаемые площади и увеличивает эргономичность;compactness of the reverse osmosis system, which reduces the occupied space and increases ergonomics;

- возможность легкой автоматизации процесса;- the ability to easily automate the process;

- универсальность для обессоливания сложных с точки зрения солевого состава вод.- versatility for demineralization of waters difficult from the point of view of salt composition.

Недостатком применения обратного осмоса является упомянутая ранее необходимость тщательной предподготовки - к качеству питательной воды установок обратного осмоса предъявляются следующие требования: содержание активного хлора должно быть менее 0,1 мг/л; мутность не более 1 NTU; индекс SDI менее 5; ХПК менее 15 мг O2/л; окисляемость менее 2 мг O2/л; БПК менее 5 мг O2/л, низкая бактериальная обсемененность.The disadvantage of using reverse osmosis is the previously mentioned need for careful pre-preparation - the following requirements are imposed on the quality of feed water for reverse osmosis plants: the content of active chlorine must be less than 0.1 mg / l; turbidity no more than 1 NTU; SDI index less than 5; COD less than 15 mg O2 / l; oxidizability less than 2 mg O2 / l; BOD less than 5 mg O2 / l, low bacterial contamination.

Можно сделать вывод, что по достигаемой глубине очистки обратный осмос занимает одно из первых мест и является наиболее перспективным для создания водооборотных циклов.It can be concluded that in terms of the achieved purification depth, reverse osmosis takes one of the first places and is the most promising for creating water circulation cycles.

Метод выпаривания.Evaporation method.

В реализации и усовершенствовании дистилляционного метода (выпаривания) основные усилия направлены на повышение эффективности различных типов выпарных аппаратов и снижение тепловых затрат за счет использования вторичного тепла и дешевой тепловой энергии, вырабатываемой атомными электростанциями. Анализ современных тенденций в технологии опреснения морской воды показывает, что многостадийные испарители с вертикальными трубами работают надежнее других и более предпочтительны в отношении предотвращения образования накипи.In the implementation and improvement of the distillation method (evaporation), the main efforts are aimed at increasing the efficiency of various types of evaporators and reducing heat costs through the use of secondary heat and cheap thermal energy generated by nuclear power plants. Analysis of current trends in seawater desalination technology shows that multistage vertical tube evaporators are more reliable than others and are more preferable in terms of preventing scale formation.

Интенсивно развиваются методы дистилляции, основанные на применении пленочных испарителей в восходящем и нисходящем потоках, а также горизонтально-трубчатых пленочных испарителей. Сжатие пара, использование тепла вторичного пара применяется в условиях ограниченных ресурсов тепловой энергии для средних и малых установок.Distillation methods based on the use of film evaporators in the upward and downward flow, as well as horizontal-tubular film evaporators, are being intensively developed. Steam compression, use of secondary steam heat is used in conditions of limited thermal energy resources for medium and small installations.

Широко представлены способы обессоливания стоков различного состава выпариванием загрязненных сточных вод с последующей конденсацией вторичного водяного пара. После выпаривания сконцентрированные отходы в виде насыщенных рассолов или твердых продуктов (кристаллов солей) направляются на утилизацию или захоронение, а конденсат вторичного пара подается на повторное использование в производство.Methods of desalting wastewater of various composition by evaporation of contaminated wastewater with subsequent condensation of secondary water vapor are widely presented. After evaporation, concentrated waste in the form of saturated brines or solid products (salt crystals) is sent for utilization or disposal, and the vapor condensate is sent for reuse to production.

Для выпаривания растворов используются выпарные аппараты различных типов, в том числе, испарители реакторного типа, циркуляционные, пленочные, с рекомпрессией греющего пара, испарители мгновенного вскипания и др. Высокая интенсивность теплообмена достигается в выпарных аппаратах пленочного типа, в которых процесс испарения осуществляется в тонком слое жидкости. К таким аппаратам относятся вакуум-выпарные пленочно-трубные испарители вертикального или горизонтального исполнения (ВПУ), прямоточные роторно-пленочные испарители (РПИ), испарители мгновенного вскипания.Evaporators of various types are used for evaporation of solutions, including reactor-type evaporators, circulating, film, with heating steam recompression, flash boiling evaporators, etc. A high heat exchange rate is achieved in film-type evaporators, in which the evaporation process is carried out in a thin layer liquids. Such devices include vacuum-evaporated film-tube evaporators of vertical or horizontal design (VPU), direct-flow rotary-film evaporators (RPI), flash boiling evaporators.

Выпаривание, как правило, происходит в две стадии:Evaporation usually takes place in two stages:

1-я стадия. Испарительный многоступенчатый блок пленочных вертикально-трубчатых испарителей. Ступени компонуются в малогабаритный моноблок со встроенным конденсатором для конденсации образующегося вторичного пара, насосным оборудованием, КИП. На первой стадии в испарительном блоке - упарка раствора до состояния, близкого к насыщенному раствору с солесодержанием 22-26%. Данный тип испарителей с трубами специального профиля обеспечивает наиболее высокий коэффициент теплообмена, менее подвержен солевым отложениям. Процесс проходит под вакуумом.1st stage. Evaporative multistage block of vertical-tube film evaporators. The stages are assembled into a small-sized monoblock with a built-in condenser for condensing the formed secondary steam, pumping equipment, instrumentation. At the first stage, in the evaporation block, the solution is evaporated to a state close to a saturated solution with a salinity of 22-26%. This type of evaporator with pipes of a special profile provides the highest heat transfer coefficient and is less prone to salt deposits. The process takes place under vacuum.

2-я стадия. Вакуум - кристаллизатор с выносной греющей камерой -осуществляется концентрирование солевого концентрата 1-ой стадии до пересыщенного состояния (40-45%) с формированием кристаллов солей и вывода солевой суспензии на дальнейшие стадии сгущения и получения твердых кристаллов солей.2nd stage. Vacuum - crystallizer with a remote heating chamber - the salt concentrate of the 1st stage is concentrated to a supersaturated state (40-45%) with the formation of salt crystals and the withdrawal of the salt suspension to further stages of thickening and obtaining solid salt crystals.

В последнее время получает широкое распространение новый энергосберегающий тип выпарных аппаратов - с тепловым насосом, а также-с механической рекомпрессией вторичного водяного пара (МРП). В обычных выпарных аппаратах вторичный пар, образующийся при выпаривании раствора, конденсируется и охлаждается в теплообменниках оборотной водой, а конденсат вторичного пара используется для нужд производства. В МРП - испарителях вторичный пар сжимается механическим компрессором, при этом механическая энергия переходит в тепловую. При конденсации сжатый пар отдает тепло выпариваемому раствору, а образующийся при этом конденсат нагревает исходный раствор, поступающий в выпарной аппарат.Recently, a new energy-saving type of evaporators has become widespread - with a heat pump, as well as with mechanical recompression of secondary water vapor (MRP). In conventional evaporators, the secondary steam generated during the evaporation of the solution is condensed and cooled in heat exchangers with circulating water, and the secondary steam condensate is used for production needs. In MRP - evaporators, the secondary vapor is compressed by a mechanical compressor, while the mechanical energy is converted into heat. During condensation, the compressed steam gives off heat to the evaporated solution, and the resulting condensate heats the original solution entering the evaporator.

Испаритель с МРП пленочного типа не может концентрировать солевой раствор выше начала кристаллизации солей (порядка 20-29%, что определяется составом солевого раствора) и не позволяет получать кристаллические солевые продукты, поэтому для получения солей в сухом виде на второй ступени необходима установка доконцентрирования, для которой в последнее время также разработаны и используются аппараты с рекомпрессией водяного пара (МРП), вынесенной греющей камерой, циркуляционным контуром.An evaporator with an MRP of a film type cannot concentrate the saline solution above the onset of salt crystallization (about 20-29%, which is determined by the composition of the saline solution) and does not allow the production of crystalline salt products, therefore, to obtain salts in a dry form at the second stage, a preconcentration unit is required. which has recently also been developed and used devices with water vapor recompression (MRP), carried out by a heating chamber, a circulation circuit.

Отмечают основные достоинства использования выпарных установок для обессоливания сточных вод:The main advantages of using evaporators for wastewater desalination are noted:

- позволяет возвратить в производство до 90% очищенной воды;- allows you to return to production up to 90% of purified water;

- обеспечивает очистку воды до солесодержания 20-80 мг/л;- provides water purification to a salinity of 20-80 mg / l;

- позволяет получить отходы в виде твердых солей;- allows you to get waste in the form of solid salts;

- не требует дополнительных реагентов для проведения процессов, не образуются дополнительные объемы загрязненных сточных вод;- does not require additional reagents for the processes, additional volumes of contaminated wastewater are not formed;

- проведение обессоливания воды с различной минерализацией;- carrying out demineralization of water with different salinity;

- простота организации контроля;- simplicity of the organization of control;

- требует небольших производственных площадей и высоты для размещения оборудования.- Requires small production areas and heights to accommodate equipment.

Основные недостатки:Main disadvantages:

- потребность дополнительных затрат греющего пара, электроэнергии и организация оборотного цикла охлаждения оборудования; для энергосберегающих выпаривателей и кристаллизаторов с МРП - необходимость в греющем паре и охлаждающей воде отпадает.- the need for additional costs of heating steam, electricity and the organization of the equipment cooling cycle; for energy-saving evaporators and crystallizers with MRS - there is no need for heating steam and cooling water.

Для каждого из рассмотренных методов характерны свои преимущества и недостатки и часто при использовании комбинированных методов достигается больший положительный эффект по сравнению с использованием каждого метода в отдельности.Each of the considered methods has its own advantages and disadvantages, and often when using combined methods, a greater positive effect is achieved compared to using each method separately.

Отдельно стоит вопрос обработки отработавших регенерационных растворов ионообменных установок.A separate issue is the processing of spent regeneration solutions of ion-exchange plants.

Технология обработки регенерационных растворов ионообменных установок определяется содержанием компонентов в сточных водах, зависящим от типа ионообменных фильтров, возможности применения для обработки определенных реагентов и полноты утилизации получаемых побочных продуктов. Самая простая технология обработки таких вод заключается в выделении в процессе регенерации ионообменных фильтров наиболее минерализованной их части с последующим известково-содовым ее умягчением. Раствор после обработки натрий-катионитных фильтров содержит преимущественно хлористый натрий и может использоваться для последующих регенераций фильтров. В отдельных случаях для осаждения магния можно вместо извести использовать едкий натр.The technology of treatment of regeneration solutions of ion-exchange plants is determined by the content of components in wastewater, depending on the type of ion-exchange filters, the possibility of using certain reagents for processing and the completeness of utilization of the resulting by-products. The simplest technology for the treatment of such waters consists in the separation of the most mineralized part of them during the regeneration of ion-exchange filters, followed by its lime-soda softening. The solution after the treatment of sodium-cationic filters contains predominantly sodium chloride and can be used for subsequent regeneration of the filters. In some cases, sodium hydroxide can be used instead of lime to precipitate magnesium.

При использовании едкого натра упрощается эксплуатация установок по обессоливанию и умягчению воды, снижается общее количество образующегося осадка, но несколько ухудшаются свойства шлама и экономические показатели.When using caustic soda, the operation of installations for desalting and softening water is simplified, the total amount of sludge formed is reduced, but the properties of the sludge and economic indicators are somewhat deteriorated.

Независимо от типа установок, в которых происходит реагентное умягчение отработавшего регенерационного раствора, предусматривается уплотнение шлама, которое зависит от химического состава и исходной концентрации твердой фазы.Regardless of the type of installations in which the reagent softening of the spent regeneration solution occurs, the sludge compaction is provided, which depends on the chemical composition and the initial concentration of the solid phase.

С целью уменьшения сброса избытка отработавшего регенерационного раствора возможно концентрирование его упариванием или электродиализом. Узел концентрирования устанавливают как до реагентного умягчения, так и после него.In order to reduce the discharge of excess spent regeneration solution, it can be concentrated by evaporation or electrodialysis. The concentration unit is installed both before and after the reagent softening.

Недостатком этого способа является его высокая стоимость из-за повышенной энергоемкости, обусловленной необходимостью упаривания регенерационного раствора и капитальными расходами на сооружение и эксплуатацию сложного оборудования.The disadvantage of this method is its high cost due to the increased energy consumption due to the need to evaporate the regeneration solution and capital costs for the construction and operation of complex equipment.

Для исключения применения дефицитной соды, производство которой неэкологично, может применяться технология, предусматривающая концентрирование отработанного регенерационного раствора на Na-катионитовых фильтрах с разделением солей. При этом получают кристаллическую поваренную соль, возвращаемую на регенерацию фильтров, и товарный 35-40%-ный раствор хлоридов кальция и магния, который может использоваться при низкотемпературном производстве некоторых сортов цемента.To exclude the use of scarce soda, the production of which is not environmentally friendly, a technology can be used that provides for the concentration of the spent regeneration solution on Na-cation exchange filters with salt separation. At the same time, crystalline table salt is obtained, returned for filter regeneration, and a commercial 35-40% solution of calcium and magnesium chlorides, which can be used in the low-temperature production of certain types of cement.

Технология обработки отработанного регенерационного раствора, не требующая применения кальцинированной соды, основана на использовании сульфата натрия для регенерации Na - катионитовых фильтров. При этом в отработанном регенерационном растворе будут содержаться сульфаты натрия, магния, кальция. Перенасыщение раствора обусловливает выделение сульфата кальция, а дополнительная обработка известью приводит к образованию гидроксида магния. После доукрепления техническим сульфатом натрия обработанный раствор направляют на регенерацию фильтров.The technology for processing the spent regeneration solution, which does not require the use of soda ash, is based on the use of sodium sulfate for the regeneration of Na - cation exchange filters. In this case, the spent regeneration solution will contain sodium, magnesium, calcium sulfates. Oversaturation of the solution causes the release of calcium sulfate, and additional lime treatment leads to the formation of magnesium hydroxide. After additional strengthening with technical sodium sulfate, the treated solution is sent to filter regeneration.

С целью снижения нагрузки на ионообменные фильтры и сокращения, тем самым, количества образующихся минерализованных регенерационных растворов могут применяться технологии с предварительной очисткой воды не ионообменными методами. К таким методам можно отнести мембранные технологии (электродиализ и обратный осмос), которые позволяют одновременно с частичным умягчением снизить солесодержание обрабатываемой воды.In order to reduce the load on the ion-exchange filters and thereby reduce the amount of formed mineralized regeneration solutions, technologies with preliminary water purification by non-ion-exchange methods can be used. These methods include membrane technologies (electrodialysis and reverse osmosis), which allow, simultaneously with partial softening, to reduce the salinity of the treated water.

Следствием обработки отработанных регенерационных растворов ионообменных установок может быть не только уменьшение негативного воздействия на природную окружающую среду в целом и водные объекты в частности, но и получение различных побочных продуктов, которые позволят сократить расход реагентов для последующих регенераций, получить сырье для строительных материалов, а также реагентов, применяемых в сельском хозяйстве.The consequence of the processing of spent regeneration solutions of ion-exchange plants can be not only a decrease in the negative impact on the natural environment in general and water bodies in particular, but also the production of various by-products that will reduce the consumption of reagents for subsequent regenerations, obtain raw materials for building materials, and reagents used in agriculture.

Исходя их выше представленного, можно сделать вывод, что существует большое число разнообразных методов очистки высокоминерализованных сточных вод, в т.ч. образующихся после процессов регенерации ионообменных обессоливающих установок.Based on the above presented, we can conclude that there are a large number of different methods of purification of highly mineralized wastewater, incl. formed after the processes of regeneration of ion-exchange desalting installations.

Однако, не один из вышеизложенных методов в отдельности не позволяет полностью очистить данные сточные воды, вернув очищенную воду в производственный цикл и получив извлеченные катионы и анионы в качестве продукта.However, not one of the above methods alone does not allow to completely purify this waste water, returning the purified water to the production cycle and receiving the extracted cations and anions as a product.

Только применение комплексной технологии очистки, включающей все современные технологии разделения растворов и извлечения определенных солей на разных стадиях процесса, позволит решить эту актуальную для промышленности и экологии задачу.Only the use of an integrated purification technology, including all modern technologies for the separation of solutions and the extraction of certain salts at different stages of the process, will make it possible to solve this problem, which is urgent for industry and ecology.

Известны технические решения для очистки сточных вод по патентам на изобретения RU 2235069 и RU 2426699, выбранные в качестве прототипов.Known technical solutions for wastewater treatment under patents for inventions RU 2235069 and RU 2426699, selected as prototypes.

По изобретению RU 2235069 автоматический комплекс очистки нефтесодержащих сточных вод, содержащий последовательно соединенные усреднитель, блок регулирования подачи воды и комбинированный отстойник, реагентный дозатор, двумя выходами соединенный с двумя камерами реагентной обработки комбинированного отстойника, а третьим выходом - с первым входом декантатора, последовательно соединенные через автоматическую задвижку декантатор и центрифугу, сорбционный фильтр, емкость промывочной воды, компрессор, насосы, клапан пропорционального регулирования, автоматические задвижки, воздушные пневматические клапаны и блок автоматического управления, при этом второй выход усреднителя через две автоматические задвижки соединен со вторым входом декантатора, блок регулирования подачи воды содержит соединенные параллельно насос и клапан пропорционального регулирования, которые соединены последовательно с датчиком расхода, комбинированный отстойник содержит четыре осадочные камеры, соединенные через автоматические задвижки с третьим входом декантатора, камеры реагентной обработки размещены последовательно, выход емкости промывочной воды через насос и автоматическую задвижку соединен с первым входом сорбционного фильтра, выход компрессора через воздушный пневматический клапан соединен со вторым входом сорбционного фильтра, выход сорбционного фильтра через автоматическую задвижку соединен с входом усреднителя, выходы блока автоматического управления соединены с входами компрессора, реагентного дозатора, клапана пропорционального регулирования расхода очищенной воды, воздушного пневматического клапана и автоматических задвижек, а выход датчика уровня - с входом блока автоматического управления, отличающийся тем, что в него дополнительно введены две параллельные ветви предварительной очистки воды, состоящие каждая из последовательно соединенных буферной емкости, снабженной датчиком уровня, насоса, автоматической задвижки и фильтра с двуслойной загрузкой, снабженного датчиком температуры, входы каждой буферной емкости соединены через автоматические задвижки с выходом комбинированного отстойника, а выходы каждого фильтра с двуслойной загрузкой через автоматические задвижки с третьим входом сорбционного фильтра, а также последовательно соединенные теплообменник, третья буферная емкость, насос, блок обратного осмоса и блок регулирования электропроводности, блок ингибитора, блок регулирования водородного показателя, датчик уровня, расположенный в усреднителе, автоматические задвижки, воздушные пневматические клапаны и блоки управления производительностью насосов, при этом выход емкости промывочной воды через насос и соответствующие автоматические задвижки соединен со вторыми входами фильтров с двуслойной загрузкой, а вторые выходы фильтров с двуслойной загрузкой соединены через автоматические задвижки с входами емкости промывочной воды, второй и третий выходы компрессора через соответствующие воздушные пневматические клапаны соединены с третьими входами фильтров с двуслойной загрузкой, третьи выходы обоих фильтров с двуслойной загрузкой соединены через автоматические задвижки с усреднителем, второй выход сорбционного фильтра соединен через соответствующие автоматические задвижки с входом теплообменника и со вторым входом третьей буферной емкости, выход блока ингибитора соединен со вторым входом блока обратного осмоса, вход блока регулирования водородного показателя соединен со вторым выходом устройства обратного осмоса, второй выход емкости промывочной воды через насос соединен со вторым входом блока регулирования электропроводности, а управляющие входы всех насосов через блоки управления производительностью насосов соединены с выходами блока автоматического управления.According to the invention RU 2235069, an automatic oily wastewater treatment complex containing a series-connected equalizer, a water supply control unit and a combined settling tank, a reagent dispenser, connected by two outputs to two reagent treatment chambers of a combined settling tank, and the third output to the first decanter input, connected in series through automatic valve decanter and centrifuge, sorption filter, wash water tank, compressor, pumps, proportional control valve, automatic valves, pneumatic air valves and automatic control unit, while the second outlet of the homogenizer is connected through two automatic valves to the second input of the decanter, flow control unit water contains a pump and a proportional control valve connected in parallel, which are connected in series with a flow sensor, a combined sump contains four sedimentation chambers connected through an automatic attic valves with the third inlet of the decanter, the reagent treatment chambers are placed in series, the outlet of the wash water tank through the pump and the automatic valve is connected to the first inlet of the sorption filter, the compressor outlet through the pneumatic air valve is connected to the second inlet of the sorption filter, the outlet of the sorption filter through the automatic valve is connected to the input of the averager, the outputs of the automatic control unit are connected to the inputs of the compressor, the reagent dispenser, the valve for proportional control of the purified water flow rate, the air pneumatic valve and automatic valves, and the output of the level sensor is connected to the input of the automatic control unit, characterized in that two parallel branches of preliminary water purification, each consisting of a series-connected buffer tank equipped with a level sensor, a pump, an automatic gate valve and a double-layer filter equipped with a temperature sensor, in the passages of each buffer tank are connected through automatic valves with the outlet of the combined clarifier, and the outputs of each filter with a two-layer loading through automatic valves with the third inlet of the sorption filter, as well as a series-connected heat exchanger, a third buffer tank, a pump, a reverse osmosis unit and a conductivity control unit, a block inhibitor, a hydrogen index control unit, a level sensor located in the homogenizer, automatic valves, air pneumatic valves and pump performance control units, while the outlet of the flushing water tank through the pump and the corresponding automatic valves is connected to the second inputs of filters with a double-layer load, and the second outputs filters with two-layer loading are connected through automatic valves to the inlets of the flushing water tank, the second and third compressor outlets are connected through the corresponding air pneumatic valves to the third inlets of filters with a two-layer loading, the third outputs of both filters with double-layer loading are connected through automatic valves with an equalizer, the second outlet of the sorption filter is connected through the corresponding automatic valves to the inlet of the heat exchanger and to the second inlet of the third buffer tank, the outlet of the inhibitor unit is connected to the second inlet of the reverse osmosis unit, the input of the control unit hydrogen exponent is connected to the second outlet of the reverse osmosis device, the second outlet of the flushing water tank through the pump is connected to the second input of the conductivity control unit, and the control inputs of all pumps are connected to the outputs of the automatic control unit through the pump performance control units.

В предпочтительном исполнении автоматический комплекс очистки нефтесодержащих сточных вод, отличающийся тем, что:In the preferred embodiment, an automatic oily wastewater treatment complex, characterized in that:

- комбинированный отстойник снабжен третьей камерой реагентной обработки, которая соединена с четвертым выходом реагентного дозатора, и устройством сбора всплывших нефтепродуктов, соединенным с четвертым входом декантатора;- the combined settling tank is equipped with a third reagent treatment chamber, which is connected to the fourth outlet of the reagent dispenser, and a device for collecting surfaced oil products, connected to the fourth inlet of the decanter;

- блок ингибитора снабжен последовательно соединенными накопителем ингибитора и насосом с блоком управления производительностью насосов, блок регулирования электропроводности снабжен емкостью смешения с датчиком электропроводности, блок регулирования водородного показателя снабжен последовательно соединенными накопителем щелочи, насосом с блоком управления производительностью насосов и емкостью перемешивания с расположенным в ней датчиком водородного показателя;- the inhibitor unit is equipped with a series-connected inhibitor storage and a pump with a pump performance control unit, a conductivity control unit is equipped with a mixing tank with a conductivity sensor, a hydrogen index control unit is equipped with a series-connected alkali storage unit, a pump with a pump performance control unit and a mixing tank with a sensor located in it pH value;

- выходы датчиков температуры, датчика электропроводности и датчика водородного показателя соединены с входами блока автоматического управления, а входы блоков управления производительностью насосов соединены с выходами блока автоматического управления;- the outputs of the temperature sensors, the conductivity sensor and the hydrogen index sensor are connected to the inputs of the automatic control unit, and the inputs of the pump capacity control units are connected to the outputs of the automatic control unit;

- в блоке регулирования подачи воды насос и регулировочный клапан соединены через блок автоматического управления с датчиком уровня.- in the water supply control unit, the pump and the control valve are connected through the automatic control unit with a level sensor.

К недостаткам способа (и устройства) можно отнести следующее.The disadvantages of the method (and device) include the following.

- данный автоматический комплекс предназначен для физико-химической чистки именно нефтесодержащих сточных вод и мало применим для целей очистки засоленных стоков химических цехов ТЭЦ и других загрязненных вод;- this automatic complex is intended for physical and chemical cleaning of oily wastewater and is not very applicable for the purification of saline effluents from chemical workshops of thermal power plants and other contaminated waters;

- экономически не эффективен для обессоливания сточных вод с высокой жесткостью и солесодержанием, ввиду необходимости обеспечения высокого давления на стадии обратноосмотического разделения и, вследствие этого, низкой степени концентрирования;- economically ineffective for desalting wastewater with high hardness and salt content, due to the need to ensure high pressure at the stage of reverse osmosis separation and, as a result, a low degree of concentration;

- устройство позволяет получать отходы только в жидком виде, что требует больших затрат на их утилизацию;- the device allows you to receive waste only in liquid form, which requires high costs for their disposal;

- в комплексе отсутствует блок реагентного умягчения сточных вод перед мембранным обессоливанием, который позволил бы увеличить эффективность обратноосмотического разделения и степень концентрирования;- the complex lacks a block for reagent softening of wastewater before membrane desalination, which would increase the efficiency of reverse osmosis separation and the degree of concentration;

- устройство не содержит блоков кристаллизации и центрифугирования для получения сухих солей, в том числе, в виде товарного продукта.- the device does not contain crystallization and centrifugation units for obtaining dry salts, including in the form of a commercial product.

Изобретение РФ 2426699 относится к способам очистки оборотных вод металлургического производства с повышенным содержанием фосфатов, тяжелых металлов и их солей и может быть использовано на металлургических производствах. Способ заключается в том, что реагентное осаждение дополнительно ведут известковым молоком и флокулянтом при pH 10,5-11,5, затем проводят уплотнение осадка после отстаивания в осадкоуплотнителе и сушку осадка на фильтр-прессе, очистку воды от взвешенных веществ проводят на фильтре с зернистой загрузкой, далее проводят умягчение воды на ионообменном фильтре, заполненном слабокислотной катионообменной смолой в Na-форме, затем ведут очистку воды на фильтре тонкой очистки, далее проводят обессоливание на 2-ступенчатой установке обратного осмоса при pH 7-7,5, рабочее давление воды на первой ступени установки обратного осмоса составляет 20 кгс/см2, а на второй ступени - 55 кгс/см2, в качестве очищенной воды используют фильтрат первой ступени, фильтрат второй ступени по концентрату возвращают для повторной очистки на первую ступень.The invention of the Russian Federation 2426699 relates to methods of purification of circulating waters of metallurgical production with an increased content of phosphates, heavy metals and their salts and can be used in metallurgical production. The method consists in the fact that the reagent precipitation is additionally carried out with milk of lime and a flocculant at pH 10.5-11.5, then the precipitate is compacted after settling in a sediment compactor and the precipitate is dried on a filter press, water is purified from suspended solids on a filter with granular loading, then water softening is carried out on an ion-exchange filter filled with a weakly acidic cation-exchange resin in the Na-form, then water is purified on a fine filter, then desalting is carried out on a 2-stage reverse osmosis unit at pH 7-7.5, the working pressure of water is the first stage of the reverse osmosis unit is 20 kgf / cm 2 , and at the second stage - 55 kgf / cm 2 , the filtrate of the first stage is used as purified water, the filtrate of the second stage is returned to the first stage in terms of concentrate for repeated purification.

К недостаткам схемы можно отнести следующееThe disadvantages of the scheme include the following

- для удаления солей жесткости и прочих примесей применяется реагентная обработка известковым молоком и флокулянтом, более глубокая степень умягчения может быть достигнута использованием известкого-содового метода, что позволяет отказаться от использования катионообменных фильтов;- to remove hardness salts and other impurities, reagent treatment with milk of lime and flocculant is used, a deeper degree of softening can be achieved using the lime-soda method, which makes it possible to abandon the use of cation-exchange filters;

- из-за большей остаточной жесткости возникает потребность в дополнительных катионообменных фильтрах. Катионнобменные фильтры с слабокислотной смолой в данной технологии требуют двойной регенерации сначала кислотой, а затем щелочью для перевода в рабочую натриевую форму. Двойная регенерация потребует увеличенных расходов реагентов и воды на собственные нужды.- due to the higher residual hardness, there is a need for additional cation-exchange filters. Cation-exchange filters with a weakly acidic resin in this technology require double regeneration, first with acid and then with alkali to convert to a working sodium form. Double regeneration will require increased consumption of reagents and water for own needs.

- по технологии возникают дополнительные элюаты, блок очистки которых отсутствует;- according to the technology, additional eluates appear, the purification block of which is absent;

- технологией не предусмотрены блоки выпаривания, кристаллизации и центрифугирования для получения сухих солей, в том числе, в виде товарного продукта.- the technology does not provide for evaporation, crystallization and centrifugation units for obtaining dry salts, including in the form of a commercial product.

Однако, не один из вышеизложенных методов не позволяет полностью очистить сточные воды химических цехов ТЭЦ, вернув очищенную воду в производственный цикл и получив при обработке отходов сухие соли в качестве целевых товарных продуктов.However, none of the above methods does not allow to completely purify the wastewater of the chemical workshops of the CHPP, returning the purified water to the production cycle and receiving dry salts during waste processing as target marketable products.

Только применение комплексной технологии очистки, включающей все современные технологии разделения растворов и извлечения определенных солей на разных стадиях процесса, позволит решить эту актуальную для нашей промышленности и экологии задачу.Only the use of an integrated purification technology, including all modern technologies for separating solutions and extracting certain salts at different stages of the process, will allow us to solve this problem, which is urgent for our industry and ecology.

Предлагаемое техническое решение ставит своей задачей очистку сточных вод химических цехов ТЭЦ с получением очищенной воды, возвращаемой в технологический цикл, и выделением солей сульфата и хлорида натрия в виде товарных продуктов или отходов 4 класса опасности для утилизации.The proposed technical solution sets as its task the purification of wastewater from the chemical workshops of CHPPs with the receipt of purified water returned to the technological cycle, and the release of sulfate and sodium chloride salts in the form of commercial products or waste of hazard class 4 for disposal.

На основании расчетных объемов и составов сточных вод, проведенных количественных химических анализов реальных проб с отдельных стадий водоподготовительных установок, отработки технологических параметров очистки сточных вод, разработано устройство-установка очистки сточных вод химических цехов ТЭЦ.On the basis of the calculated volumes and compositions of wastewater, quantitative chemical analyzes of real samples from individual stages of water treatment plants, and the development of technological parameters of wastewater treatment, a device-installation for wastewater treatment of chemical workshops of CHPPs has been developed.

Установка состоит из усреднителя промывных вод, накопителя элюатов, накопителя серной кислоты, накопителя щелочного агента, двух фильтров зернистых, двух установок обратного осмоса, двух смесителей потока, реактора для проведения реагентного умягчения, осветлителя, фильтра-пресса для обезвоживания, двух испарителей-кристаллизаторов и двух центрифуг. При этом усреднитель промывных вод соединен с первым зернистым фильтром, который в свою очередь соединен с первой установкой обратного осмоса, которая далее связана с первым смесителем потока; накопитель элюатов и накопитель щелочного агента (известкового молока и соды) связаны с первым смесителем потока, который в свою очередь связан с реактором для проведения реагентного умягчения, куда подается смешанный поток элюатов, щелочных агентов и концентрата первой установки обратного осмоса; реактор в свою очередь связан с осветлителем, который связан с фильтром-прессом и вторым зернистым фильтром; фильтр-пресс, второй зернистый фильтр и накопитель серной кислоты связаны со вторым смесителем потока, а тот в свою очередь со второй установкой обратного осмоса, которая в свою очередь связана с первым испарителем-кристаллизатором, работающим по принципу кристаллизация охлаждением, который связан с первой центрифугой, которая связана со вторым испарителем-кристаллизатором, работающим по принципу вакуум-выпаривания, который связан со второй центрифугой.The installation consists of a wash water homogenizer, an eluate accumulator, a sulfuric acid accumulator, an alkaline agent accumulator, two granular filters, two reverse osmosis units, two flow mixers, a reactor for reagent softening, a clarifier, a filter press for dewatering, two evaporators-crystallizers and two centrifuges. In this case, the rinse water equalizer is connected to the first granular filter, which in turn is connected to the first reverse osmosis unit, which is further connected to the first flow mixer; an eluate accumulator and an alkaline agent (milk of lime and soda) accumulator are connected to the first flow mixer, which in turn is connected to the reactor for reagent softening, where a mixed stream of eluates, alkaline agents and concentrate of the first reverse osmosis unit is fed; the reactor, in turn, is associated with a clarifier, which is associated with a filter press and a second granular filter; the filter press, the second granular filter and the sulfuric acid accumulator are connected to the second flow mixer, which in turn is connected to the second reverse osmosis unit, which in turn is connected to the first evaporator-crystallizer operating on the principle of crystallization by cooling, which is connected to the first centrifuge , which is connected to the second evaporator-crystallizer, working on the principle of vacuum evaporation, which is connected to the second centrifuge.

Испарители-кристаллизаторы, конструктивно выполнены с выносными греющими камерами, что, наряду с использованием ингибиторов осадкообразования нового поколения, обеспечивает высокие скорости циркуляции концентрированного стока и не приводит к образованию накипи на теплопередающих поверхностях испарителей.Evaporators-crystallizers are structurally made with external heating chambers, which, along with the use of a new generation of sediment inhibitors, provides high circulation rates of concentrated effluent and does not lead to the formation of scale on the heat transfer surfaces of the evaporators.

Данные испарители-кристаллизаторы являются установками, где используется пар низкого давления (не более 1,2 атм). Здесь используются оптимальные технологии выпаривания с получением отдельных кристаллических продуктов - сульфата натрия, хлорида натрия, а из последней центрифуги выходит фугат в количестве 35-40 кг/час, содержащий в составе концентрированные гуминовые соединения четверного класса опасности. Данный раствор возможно добавлять в «почвогрунт» для улучшения его качества.These evaporators-crystallizers are installations where low pressure steam (no more than 1.2 atm) is used. Here, optimal evaporation technologies are used to obtain individual crystalline products - sodium sulfate, sodium chloride, and the centrifuge leaves the centrifuge in an amount of 35-40 kg / hour, containing concentrated humic compounds of the fourth hazard class. This solution can be added to the "soil" to improve its quality.

Устройство работает следующим образом. Смотри фигуру 1. Промывные воды из усреднителя 1 через первый зернистый фильтр 2 направляются на первую ступень обратно-осмотического обессоливания 3, где разделяются на два потока: фильтрат и концентрат.The device works as follows. See figure 1. Wash water from the homogenizer 1 through the first granular filter 2 is directed to the first stage of reverse osmotic desalination 3, where it is divided into two streams: filtrate and concentrate.

Фильтрат направляется для дальнейшего использования в технологическом цикле химического цеха ТЭЦ.The filtrate is sent for further use in the technological cycle of the chemical department of the CHPP.

Концентрат смешивается в первом смесителе 4 с потоком из накопителя элюатов 5 и накопителя щелочного агента 6. Смешанный поток направляется на узел реагентной обработки 7 и далее в осветлитель 8.The concentrate is mixed in the first mixer 4 with the stream from the eluate accumulator 5 and the alkaline agent accumulator 6. The mixed stream is directed to the reagent treatment unit 7 and then to the clarifier 8.

На стадии реагентного умягчения, которое проводится в реакторе 7, начинается процесс осаждения, а затем в осветлителе 8 из объединенного потока «садятся» соли сульфата кальция, карбоната кальция, гидроокиси магния, и сгущенная суспензия данных солей подается на фильтр пресс 9 для обезвоживания.At the stage of reagent softening, which is carried out in the reactor 7, the precipitation process begins, and then in the clarifier 8, salts of calcium sulfate, calcium carbonate, magnesium hydroxide "sit down" from the combined stream, and the thickened suspension of these salts is fed to the filter press 9 for dehydration.

А осветленная вода из осветлителя 8 подается во второй зернистый фильтр 10 и далее из него во второй смеситель потока 11, куда также поступает фильтрат из фильтр-пресса 9.And the clarified water from the clarifier 8 is fed to the second granular filter 10 and then from it to the second mixer of the stream 11, where the filtrate from the filter press 9 also enters.

Осадок четвертого класса опасности из фильтра-пресса 9, так называемый «почвогрунт», отправляется на складирование, затем потребителю, а фильтрат - высокоминерализованный раствор, не содержащий ионов жесткости, смешивается во втором смесителе 11 с осветленной умягченной водой прошедшей осветлитель 8 и далее второй зернистый фильтр 10, подкисляется там серной кислотой из накопителя серной кислоты 12 до pH 6,5-7,0, и поступает на вторую ступень высоконапорного обратноосмотического обессоливания 13. Фильтрат обратного осмоса поступает для дальнейшего использования в технологическом цикле химического цеха ТЭЦ, а концентрат подается на дальнейшую обработку в первый испаритель-кристаллизатор 14, работающий по методу кристаллизации охлаждением. После него концентрированная суспензия уходит на первую центрифугу 15 с целью выделения целевых продуктов - десятиводного сульфата натрия Na2SO4*10H2O. Фугат с первой центрифуги 15 уходит на второй испаритель-кристаллизатор 16 работающий по методу вакуум-выпаривания. Фугат с него уходит на вторую центрифуг 17 для поучения хлорида натрия NaCI.The sediment of the fourth hazard class from the filter press 9, the so-called "soil", is sent to storage, then to the consumer, and the filtrate, a highly mineralized solution that does not contain hardness ions, is mixed in the second mixer 11 with clarified softened water that has passed the clarifier 8 and then the second granular filter 10, acidified there with sulfuric acid from the sulfuric acid storage 12 to pH 6.5-7.0, and enters the second stage of high-pressure reverse osmosis desalination 13. The reverse osmosis filtrate is supplied for further use in the technological cycle of the CHP chemical workshop, and the concentrate is fed to further processing in the first evaporator-crystallizer 14, operating according to the method of crystallization by cooling. After that, the concentrated suspension goes to the first centrifuge 15 in order to isolate the target products - decahydrate sodium sulfate Na 2 SO 4 * 10H 2 O. The centrifuge from the first centrifuge 15 goes to the second evaporator-crystallizer 16 operating by the vacuum evaporation method. The centrifuge from it goes to the second centrifuge 17 for teaching sodium chloride NaCl.

Фугат, получаемый после второй центрифуги обогащен органическими примесями, которые попадают в элюаты после регенерации ОН- фильтров химического цеха ТЭЦ и представляют собой смесь гуминовых и фульво-соединений, содержащихся в речной воде (значение ХПК 150 мг О/л в исходном растворе и 4000-9500 мг О/л в фугате после второй центрифуги).The centrifuge obtained after the second centrifuge is enriched with organic impurities, which enter the eluates after the regeneration of OH-filters of the CHP chemical department and represent a mixture of humic and fulvic compounds contained in river water (COD value 150 mg O / L in the initial solution and 4000- 9500 mg O / L in centrifuge after the second centrifuge).

Преимущества данного устройства.The advantages of this device.

Разделение стоков химического цеха ТЭЦ на промывные воды и высококонцентрированные элюаты позволяет обеспечить уменьшение энергетических и эксплуатационных расходов, возвратить более 50% очищенной воды в производственный цикл химического цеха ТЭЦ с минимальными затратами.Separation of effluents from the CHP plant's chemical department into wash water and highly concentrated eluates allows reducing energy and operating costs, returning more than 50% of the treated water to the production cycle of the CHP plant's chemical plant with minimal costs.

Использование стадии обратноосмотического обессоливания в качестве предварительной, позволяет получить фильтрат хорошего качества, направляемого напрямую на ВПУ, и уменьшает количество реагентов и энергозатрат на дальнейшую очистку. На первой ступени используются низконапорные элементы и современные ингибиторы осадкообразования, позволяющие сконцентрировать соли без значительных отложений на поверхности мембран и без увеличения частоты химических моек.The use of the stage of reverse osmosis desalting as a preliminary one allows to obtain a good quality filtrate sent directly to the VPU, and reduces the amount of reagents and energy consumption for further purification. At the first stage, low-pressure elements and modern sediment inhibitors are used to concentrate salts without significant deposits on the membrane surface and without increasing the frequency of chemical washes.

Использование технологической связки: обратноосмотическая установка - блок испарителей-кристаллизаторов делает схему экономически целесообразной и более надежной сточки зрения эксплуатации.The use of a technological bundle: a reverse osmosis installation - a block of evaporators-crystallizers makes the scheme economically feasible and more reliable from the point of view of operation.

Полученные соли реализуются как товарный продукт.The obtained salts are sold as a commercial product.

Наличие полного спектра технологий позволяет производить очистку сточных вод химических цехов ТЭЦ с получением очищенной воды, возвращаемой в технологический цикл, и выделением солей сульфата и хлорида натрия в виде товарных продуктов или отходов 4 класса опасности для утилизации.The availability of a full range of technologies allows for the purification of wastewater from chemical workshops of CHP plants with the receipt of purified water returned to the technological cycle and the release of sulfate and sodium chloride salts in the form of commercial products or waste of hazard class 4 for disposal.

Claims (6)

1. Установка очистки стоков, состоящая из усреднителя промывных вод, накопителя элюатов, накопителя серной кислоты, накопителя щелочного агента, двух фильтров зернистых, двух установок обратного осмоса, двух смесителей потока, реактора для проведения реагентного умягчения, осветлителя, фильтра-пресса для обезвоживания, двух испарителей-кристаллизаторов и двух центрифуг, отличающаяся тем, что усреднитель промывных вод соединен с первым зернистым фильтром, который в свою очередь соединен с первой установкой обратного осмоса, которая далее связана с первым смесителем потока; накопитель элюатов и накопитель щелочного агента связаны с первым смесителем потока, который в свою очередь связан с реактором для проведения реагентного умягчения; реактор в свою очередь связан с осветлителем, который связан с фильтром-прессом и вторым зернистым фильтром; фильтр-пресс, второй зернистый фильтр и накопитель серной кислоты связаны со вторым смесителем потока, а тот в свою очередь - со второй установкой обратного осмоса, которая в свою очередь связана с первым испарителем-кристаллизатором, который связан с первой центрифугой, которая связана со вторым испарителем-кристаллизатором, который связан со второй центрифугой.1. Wastewater treatment plant, consisting of a flushing water homogenizer, an eluate accumulator, a sulfuric acid accumulator, an alkaline agent accumulator, two granular filters, two reverse osmosis units, two flow mixers, a reactor for reagent softening, a clarifier, a filter press for dehydration, two evaporators-crystallizers and two centrifuges, characterized in that the wash water equalizer is connected to the first granular filter, which in turn is connected to the first reverse osmosis unit, which is further connected to the first flow mixer; an eluate accumulator and an alkaline agent accumulator are connected to the first flow mixer, which in turn is connected to the reactor for carrying out reagent softening; the reactor, in turn, is associated with a clarifier, which is associated with a filter press and a second granular filter; the filter press, the second granular filter and the sulfuric acid accumulator are connected to the second flow mixer, which in turn is connected to the second reverse osmosis unit, which in turn is connected to the first evaporator-crystallizer, which is connected to the first centrifuge, which is connected to the second an evaporator-crystallizer, which is connected to the second centrifuge. 2. Установка очистки стоков по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве накопителя щелочного агента используется накопитель известкового молока и соды.2. Installation of wastewater treatment according to claim 1, characterized in that the storage of lime milk and soda is used as the storage for the alkaline agent. 3. Установка очистки стоков по п. 1, отличающаяся тем, что первый испаритель-кристаллизатор работает по принципу кристаллизация охлаждением.3. Wastewater treatment plant according to claim 1, characterized in that the first evaporator-crystallizer operates on the principle of crystallization by cooling. 4. Установка очистки стоков по п. 1, отличающаяся тем, что второй испаритель-кристаллизатор работает по принципу вакуум-выпаривания.4. Wastewater treatment plant according to claim 1, characterized in that the second evaporator-crystallizer operates on the principle of vacuum evaporation. 5. Установка очистки стоков по п. 1, отличающаяся тем, что оба испарителя-кристаллизатора конструктивно выполнены с выносными греющими камерами.5. Wastewater treatment plant according to claim 1, characterized in that both evaporators-crystallizers are structurally made with external heating chambers. 6. Установка очистки стоков по п. 1, отличающаяся тем, что оба испарителя-кристаллизатора являются установками пара низкого давления - не более 1,2 атм.6. Wastewater treatment plant according to claim 1, characterized in that both evaporators-crystallizers are low-pressure steam installations - no more than 1.2 atm.
RU2020126800A 2020-01-20 2020-01-20 Wastewater treatment installation RU2747102C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020126800A RU2747102C1 (en) 2020-01-20 2020-01-20 Wastewater treatment installation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020126800A RU2747102C1 (en) 2020-01-20 2020-01-20 Wastewater treatment installation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2747102C1 true RU2747102C1 (en) 2021-04-26

Family

ID=75584966

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020126800A RU2747102C1 (en) 2020-01-20 2020-01-20 Wastewater treatment installation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2747102C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2827628C1 (en) * 2024-07-05 2024-09-30 Михаил Геннадьевич Зубов Method for complex demineralisation of natural and waste water by separating separate groups of salts in form of commercial products

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2001663C1 (en) * 1991-12-24 1993-10-30 Кооператив "Ленинградский филиал Научно-производственного кооператива МЭФА" Method for treating sewage from suspended matter
RU2048457C1 (en) * 1994-04-25 1995-11-20 Рауль Шалвович Непаридзе Sewage water deep treatment works
GB2319246A (en) * 1996-11-16 1998-05-20 Separation Developments Ltd Separating oil-in-water emulsion
RU2150432C1 (en) * 1999-10-06 2000-06-10 Селиванов Николай Павлович Method of treating waste waters containing petroleum and/or petroleum products with reusing treatment products
RU50529U1 (en) * 2005-07-22 2006-01-20 Общество с ограниченной ответственностью "Энергоэкосервис" WATER CHEMICAL CLEANING AND SALTINING SYSTEM
RU2270809C2 (en) * 2004-01-05 2006-02-27 Николай Иванович Куликов Integrated waste water treatment plant

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2001663C1 (en) * 1991-12-24 1993-10-30 Кооператив "Ленинградский филиал Научно-производственного кооператива МЭФА" Method for treating sewage from suspended matter
RU2048457C1 (en) * 1994-04-25 1995-11-20 Рауль Шалвович Непаридзе Sewage water deep treatment works
GB2319246A (en) * 1996-11-16 1998-05-20 Separation Developments Ltd Separating oil-in-water emulsion
RU2150432C1 (en) * 1999-10-06 2000-06-10 Селиванов Николай Павлович Method of treating waste waters containing petroleum and/or petroleum products with reusing treatment products
RU2270809C2 (en) * 2004-01-05 2006-02-27 Николай Иванович Куликов Integrated waste water treatment plant
RU50529U1 (en) * 2005-07-22 2006-01-20 Общество с ограниченной ответственностью "Энергоэкосервис" WATER CHEMICAL CLEANING AND SALTINING SYSTEM

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2827628C1 (en) * 2024-07-05 2024-09-30 Михаил Геннадьевич Зубов Method for complex demineralisation of natural and waste water by separating separate groups of salts in form of commercial products

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Pushpalatha et al. Total dissolved solids and their removal techniques
CN105254106B (en) A kind of high-salinity wastewater zero-emission and the processing method and processing device of salt separation
US9056784B2 (en) High efficiency water-softening process
CN105000737B (en) A kind of Industrial sewage treatment system and sewage water treatment method
Vigneswaran et al. Physicochemical treatment processes for water reuse
CN104276709B (en) Special equipment of coal chemical industry concentrated brine zero discharge technique
CN109534584B (en) Organosilicon wastewater treatment system and method
EP2421798A2 (en) Water treatment
CN105000755A (en) Wastewater zero-emission industrial sewage treatment system and treatment method
CN207596652U (en) A kind of highly mineralized mine water near-zero release comprehensive resource PDCES processing systems
US12084369B2 (en) Wastewater treatment equipment and treatment method thereof
Abdel-Fatah et al. Water treatment and desalination
CN113045059A (en) Treatment system and treatment process for realizing zero discharge of wastewater by full-membrane method
Dias Xavier et al. The role of coagulation-flocculation in the pretreatment of reverse osmosis in power plant
Gamwo et al. Produced water treatment technologies: an overview
CN101935111B (en) Wastewater recycling preparation system with low energy consumption
Azmi et al. The Effect of Operating Parameters on Ultrafiltration and Reverse Osmosis of Palm Oil Mill Effluent for Reclamation and Reuse of Water.
Kodialbail et al. Concept of zero liquid dischare—Present scenario and new opportunities for economically viable solution
CN103693790B (en) Method for comprehensive reuse treatment of rare-earth sodium saponification wastewater
CN215975344U (en) Treatment system for realizing zero discharge of wastewater by full-membrane method
RU2747102C1 (en) Wastewater treatment installation
CN109205944A (en) A kind of pharmacy waste water divides salt processing method
RU110738U1 (en) INSTALLATION FOR DEEP CLEANING OF WASTE WATER FROM IONS OF HEAVY METALS AND ANIONS
CN214115184U (en) Reverse osmosis concentrated water recycling treatment system capable of providing supply water for heat supply network
CN106430701A (en) High-salinity water purifying treatment system