RU2749711C1 - Method for purification of industrial waste water. - Google Patents
Method for purification of industrial waste water. Download PDFInfo
- Publication number
- RU2749711C1 RU2749711C1 RU2020125879A RU2020125879A RU2749711C1 RU 2749711 C1 RU2749711 C1 RU 2749711C1 RU 2020125879 A RU2020125879 A RU 2020125879A RU 2020125879 A RU2020125879 A RU 2020125879A RU 2749711 C1 RU2749711 C1 RU 2749711C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- coagulant
- foam
- effluent
- flotation
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 26
- 238000000746 purification Methods 0.000 title abstract description 12
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 title abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 57
- 238000005188 flotation Methods 0.000 claims abstract description 36
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000008213 purified water Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 6
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 5
- PQUXFUBNSYCQAL-UHFFFAOYSA-N 1-(2,3-difluorophenyl)ethanone Chemical compound CC(=O)C1=CC=CC(F)=C1F PQUXFUBNSYCQAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 238000005273 aeration Methods 0.000 claims abstract description 4
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical group [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims abstract description 4
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 229940047670 sodium acrylate Drugs 0.000 claims abstract description 4
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 3
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 7
- 238000002791 soaking Methods 0.000 abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 abstract description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000008239 natural water Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 9
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 5
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 4
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 4
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 2
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 230000003113 alkalizing effect Effects 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- JGDITNMASUZKPW-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.Cl[Al](Cl)Cl JGDITNMASUZKPW-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 230000005923 long-lasting effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 238000001728 nano-filtration Methods 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 230000021962 pH elevation Effects 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 239000011120 plywood Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- CAYKLJBSARHIDI-UHFFFAOYSA-K trichloroalumane;hydrate Chemical compound O.Cl[Al](Cl)Cl CAYKLJBSARHIDI-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
- B03D1/00—Flotation
- B03D1/001—Flotation agents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
- B03D1/00—Flotation
- B03D1/14—Flotation machines
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/24—Treatment of water, waste water, or sewage by flotation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области физико-химической очистки природных и сточных вод и может быть использовано при очистке и обезвреживании производственных сточных вод от бассейна предварительного замачивания сырья (древесины). Производственные сточные воды образуются в результате обработки древесины в варочной емкости (бассейне), являющейся частью поточной технологической линии по производству фанеры. Стволы деревьев перед лущением замачивают в воде при температуре 40-45°С. Сырье движется по бассейну с помощью цепного транспортера. В целях придания древесине необходимых для дальнейшей обработки свойств (размягчения), для повышения температуры вод и интенсификации процесса размягчения, древесину обрабатывают паром. Бассейн имеет бетонный корпус и укрытие из композитных материалов. В результате обработки древесины образуется загрязнение вод. Предлагаемый способ позволяет максимально очистить производственные сточные воды от загрязнений с возможностью как повторного использования очищенных вод, так и безопасного выпуска их в природные водные объекты.The invention relates to the field of physical and chemical treatment of natural and waste waters and can be used in the purification and disposal of industrial waste water from the pool of preliminary soaking of raw materials (wood). Industrial waste water is generated as a result of the processing of wood in a cooking tank (basin), which is part of a production line for the production of plywood. Before peeling, tree trunks are soaked in water at a temperature of 40-45 ° C. The raw material moves through the pool using a chain conveyor. In order to give the wood the properties necessary for further processing (softening), to increase the water temperature and intensify the softening process, the wood is treated with steam. The pool has a concrete body and a composite shelter. As a result of wood processing, water pollution is formed. The proposed method makes it possible to maximally purify industrial wastewater from pollution with the possibility of both reuse of treated water and their safe release into natural water bodies.
Из уровня техники известны следующие технические решения.The following technical solutions are known from the prior art.
Известен способ очистки сточных вод (патент РФ №2156749, опубликован 27.09.2000), включающий фильтрацию, флотацию с сорбентом и отстаивание, при этом в сток, прошедший решетку и жироловку, в качестве сорбента вводят растительный сорбент, смесь подвергают пневматической флотации или электрофлотации, фильтруют через сорбционную загрузку и направляют в усреднитель и далее в блок многоступенчатой биологической очистки сообществами прикрепленных и свободноплавающих микроорганизмов; образующиеся осадки, выделенные на всех стадиях очистки воды, флотоконцентрат, регенерационные воды, использованную фильтрационную загрузку направляют в блок утилизации осадков, где после анаэробноаэробной обработки, сгущения, а направляют переработанную твердую составляющую на дальнейшее использование, например, в сельском хозяйстве.There is a known method of wastewater treatment (RF patent No. 2156749, published 09/27/2000), including filtration, flotation with a sorbent and settling, while a vegetable sorbent is introduced as a sorbent as a sorbent into the drain that has passed the grate and grease trap, the mixture is subjected to pneumatic flotation or electroflotation, filtered through a sorption charge and sent to an homogenizer and then to a multi-stage biological treatment unit by communities of attached and free-floating microorganisms; the resulting sediments, isolated at all stages of water purification, flotation concentrate, regeneration water, used filtration load are sent to the sediment utilization unit, where, after anaerobic-aerobic treatment, thickening, and the processed solid component is sent for further use, for example, in agriculture.
Недостатками способа являются: использование сорбентов и сложность и многостадийность процесса очистки, что требует привлечения трудоемкого ручного труда, с учетом небольших объемов производства - это сказывается на стабильности работы очистной установки, в схеме очистки задействованы процессы и устройства, требующие высокой квалификации обслуживающего персонала.The disadvantages of this method are: the use of sorbents and the complexity and multistage nature of the cleaning process, which requires the involvement of laborious manual labor, taking into account the small volume of production - this affects the stability of the treatment plant, the cleaning scheme involves processes and devices that require highly qualified service personnel.
Также известен способ очистки сточных вод (патент РФ №2214972, опубликован 27.10.2003), заключающийся в том, что в очищаемую воду вводят коагулянт с флокулянтом и активирующую добавку при массовом соотношении активирующей добавки к коагулянту с флокулянтом, равном 0-500 мас.ч., дополнительно очищаемую воду обрабатывают упругими колебаниями с интенсивностью, обеспечивающей реализацию в воде кавитации с уровнем кавитационного шума в частотном диапазоне 500-500000 Гц не ниже 50 дБ по всему объему реактора и акустических макро- и микропотоков со скоростью не менее 1% от колебательной скорости поверхности, передающей упругие колебания в жидкости, при этом очищаемую воду обрабатывают всеми указанными методами одновременно в совмещенном режиме и отделяют образующиеся твердофазные взвеси.Also known is a method of wastewater treatment (RF patent No. 2214972, published on October 27, 2003), which consists in the fact that a coagulant with a flocculant and an activating additive are introduced into the water to be purified at a mass ratio of the activating additive to the coagulant with a flocculant equal to 0-500 wt.h ., additionally treated water is treated with elastic vibrations with an intensity that ensures the implementation of cavitation in water with a level of cavitation noise in the frequency range of 500-500000 Hz not less than 50 dB throughout the reactor volume and acoustic macro- and microflows at a rate of not less than 1% of the vibrational velocity a surface that transmits elastic vibrations in a liquid, while the purified water is treated by all of the above methods simultaneously in a combined mode and the resulting solid-phase suspensions are separated.
Недостаток известного способа заключается в том, что устройства для его реализации требуют специального оборудования, при этом он энергозатратен, длителен, применим для вод со средней степенью загрязнения (по нефти до 200 мг/л) и недостаточно эффективен.The disadvantage of this method is that devices for its implementation require special equipment, while it is energy-consuming, long-lasting, applicable for waters with an average degree of pollution (for oil up to 200 mg / l) and is not effective enough.
Наиболее близким аналогом патентуемого способа является способ очистки сточных вод (патент РФ №110368, опубликован 20.11.2011), включающий этапы, на которых в статический смеситель производят дозирование коагулянта, интенсивное перемешивание в турбулентном режиме и полное диспергирование коагулянта в воде. Затем производится подача раствора флокулянта и во флотаторе происходит процесс агломерации коллоидного алюминия в крупные флоккулы, и смешение с сатурированной водой. Далее, при попадании в зону разряжения, происходило интенсивное выделение воздуха в виде мельчайших пузырьков, которые, двигаясь вверх к поверхности жидкости, увлекали за собой загрязнения. Все выделенные загрязнения собирались на поверхности в виде флотошлама спиральным сборником и отводились в емкость сбора шлама. Очищенная вода отводилась из средней части по высоте флотатора в емкость очищенной воды.The closest analogue of the patented method is a wastewater treatment method (RF patent No. 110368, published on November 20, 2011), which includes stages at which a coagulant is dosed into a static mixer, intensive mixing in a turbulent mode and complete dispersion of the coagulant in water. Then the flocculant solution is supplied and the process of agglomeration of colloidal aluminum into large floccules takes place in the flotation device, and mixing with saturated water. Further, when entering the vacuum zone, there was an intense release of air in the form of tiny bubbles, which, moving up to the surface of the liquid, carried away the pollution. All selected contaminants were collected on the surface in the form of flotation sludge with a spiral collector and discharged into a sludge collection tank. The purified water was discharged from the middle part along the height of the skimmer into the purified water tank.
Недостатком такой установки является высокая энергоемкость процесса приготовления мелкодисперсной водовоздушной смеси, обусловленная необходимостью поддержания высокого давления в сатураторе и низкое значение газонаполнения образующейся водовоздушной смеси (величина коэффициента газонаполнения ϕ=0.01-0.05).The disadvantage of such an installation is the high energy consumption of the process of preparing a finely dispersed water-air mixture, due to the need to maintain a high pressure in the saturator and a low value of gas filling of the resulting water-air mixture (the value of the gas filling coefficient ϕ = 0.01-0.05).
Техническая проблема, решаемая предлагаемым способом, заключается в повышении степени очистки сточных вод, поступающих от бассейна подготовки сырья, с одновременным упрощением конструкции и уменьшением затрат на электроэнергию и реагенты.The technical problem solved by the proposed method is to increase the degree of wastewater treatment coming from the raw material preparation pool, while simplifying the design and reducing the cost of electricity and reagents.
Поставленная задача решается оптимальным расположением этапов очистки воды и максимальной переработкой шлама, образующегося в результате.The task is solved by the optimal arrangement of the stages of water purification and the maximum processing of the resulting sludge.
Технический результат заключается в полной утилизации образующихся осадков, за счет этого создается безотходное производство по очистке сточных вод малых деревообрабатывающих предприятий, происходит снижение капитальных, эксплуатационных и энергетических затрат.The technical result consists in the complete utilization of the resulting precipitation, due to this, a waste-free production for the purification of wastewater from small woodworking enterprises is created, there is a decrease in capital, operating and energy costs.
Заявленный технический результат обеспечивается за счет осуществления способа очистки сточных вод, включающего этапы, на которых сток процеживают, удаляя частицы с фракцией более 3 мм, подают во входной насосный бассейн, где поток стоков уравнивается и далее посредством насоса подается во флотационную установку, включающую трубчатый флотатор, в который добавляют коагулянт и флокулянт в виде растворов, из трубчатого флокулятора сток поступает в емкость флотационной установки, где сток обрабатывают микропузырчатой аэрацией с образованием на поверхности стока слоя флотационной пены, состоящей из твердых частиц и пузырьков газа, которую снимают скребком, интегрированным во флотационную установку, и перемещают в воронку для пены, откуда пену перекачивают эксцентриковым шнековым насосом на обезвоживание шлама с помощью шнекового пресса, пропуская воду через пластинчатый сепаратор с наклонными пластинами, где задерживаются легкие образования осадка, поднимающиеся вверх и образующие слой флотационной пены на поверхности воды, которую отправляют в шнековый пресс для удаления избыточной влаги и осушения осадка, тяжелые образования осадка опускаются вниз на дно емкости в бункер-накопитель, а очищенная вода после сепаратора направляется вверх через канал к выпускному сборнику.The claimed technical result is achieved through the implementation of the wastewater treatment method, which includes stages in which the wastewater is filtered, removing particles with a fraction of more than 3 mm, is fed into the inlet pumping pool, where the wastewater flow is equalized and then, by means of a pump, is fed into the flotation unit, including a tubular flotation device , to which a coagulant and a flocculant are added in the form of solutions, from the tubular flocculator, the effluent enters the tank of the flotation unit, where the effluent is treated with microbubble aeration to form a layer of flotation foam on the surface of the effluent, consisting of solid particles and gas bubbles, which is removed by a scraper integrated into the flotation unit. installation, and transferred to a funnel for foam, from where the foam is pumped by an eccentric screw pump for dewatering sludge using a screw press, passing water through a plate separator with inclined plates, where light sediment formations are retained, rising up and forming a layer of the fleet foam on the surface of the water, which is sent to the screw press to remove excess moisture and drain the sludge, heavy sludge formations sink down to the bottom of the tank into the storage hopper, and the purified water after the separator is directed upward through the channel to the outlet collector.
В частном случае осуществления способа в качестве флокулянта применяют полимер полиакриламид, представляющий собой сополимер акриламида и акрилата натрия при дозировке 1-5 г/л.In a particular case of implementing the method, a polyacrylamide polymer is used as a flocculant, which is a copolymer of acrylamide and sodium acrylate at a dosage of 1-5 g / l.
В частном случае осуществления способа в качестве коагулянта используют сернокислый алюминий Al2(SO4)3 при дозировке 400-500 мл/л, либо титановый коагулянт при дозировке 500-600 мл/л.In a particular case of implementing the method, aluminum sulfate Al 2 (SO 4 ) 3 is used as a coagulant at a dosage of 400-500 ml / l, or titanium coagulant at a dosage of 500-600 ml / l.
В частном случае осуществления способа воду на этапе добавления коагулянта подщелачивают известью Са(ОН)2, СаО или содой Na2CO3 при дозировке 250-350 мг/л.In the particular case of the method, the water at the stage of adding the coagulant is made alkaline with Ca (OH) 2 lime, CaO or Na 2 CO 3 soda at a dosage of 250-350 mg / l.
Незасоряющийся пластинчатый сепаратор с наклонными пластинами увеличивает полезную площадь отделения, что делает возможным большие гидравлические нагрузки на маленькой занимаемой площади. За счет наклонных пластин удерживаются тонкие слои осадка до тех пор, пока они становятся толстыми и компактными, и, наконец, отделяются от поверхности пластины и быстро соскальзывают вверх или вниз вдоль поверхности пластины. Сепарация легких и тяжелых составляющих осадка и дополнительная обработка флотационной пены, содержащей легкие составляющие осадка позволяет повысить качество очистки воды и сделать ее пригодной для выпуска, смешивая их с водами, поступающими на биологическую очистку на существующих КОС, либо для выпуска вод в водный объект (например, в реку), либо для замкнутого цикла работы с возвратом вод в бассейн вымачивания.The non-clogging tilting plate separator increases the usable separation area, which allows high hydraulic loads in a small footprint. The inclined plates hold the thin layers of sediment until they become thick and compact, and finally detach from the plate surface and quickly slide up or down along the plate surface. Separation of light and heavy components of the sludge and additional treatment of flotation foam containing light components of the sludge can improve the quality of water purification and make it suitable for release, mixing them with water entering biological treatment at existing WWTP, or for releasing water into a water body (for example , into the river), or for a closed cycle of work with the return of water to the soaking basin.
Далее решение поясняется ссылками на фигуру 1, на которой приведено следующее.Next, the solution is explained with reference to figure 1, which shows the following.
Фиг. 1 - технологическая схема очистки сточных вод.FIG. 1 - technological scheme of wastewater treatment.
Система циркуляции без очистки, не имеет практического применения за счет накопления концентрации ядовитых и загрязняющих веществ. Исходя из данных анализов, сточные воды от бассейна замачивания сырья являются коллоидным раствором, содержащим большое количество органических веществ в растворенной и нерастворенной форме. Исходя из этого, наиболее эффективным методом (до 80% эффекта) любой установки очистки для данного класса растворов определяет использование реагентной системы с выработкой режима экспозиции коагулянта, флокулянта и сопутствующих веществ. Коагуляция в данном случае основной из реагентных методов. Физические методы очистки (флотация, фильтрация, отстаивание, аэрация, различные механические методы т.н. роторные сита, фильтр прессы и т.п.) определяют в основном удаление нерастворенных веществ. Исключением является обработка на мембранах (нанофильтрация), но для целей данной работы данный метод не рассматривается ввиду экономической необоснованности применения (стоимость очистки и замены мембранных модулей чрезмерно высока).The circulation system without cleaning has no practical application due to the accumulation of the concentration of toxic and pollutants. Based on these analyzes, the wastewater from the raw material soaking pool is a colloidal solution containing a large amount of organic matter in dissolved and undissolved form. Based on this, the most effective method (up to 80% of the effect) of any purification unit for a given class of solutions is the use of a reagent system with the development of an exposure mode for a coagulant, flocculant and related substances. Coagulation in this case is the main reagent method. Physical methods of purification (flotation, filtration, settling, aeration, various mechanical methods, so-called rotary screens, filter press, etc.) mainly determine the removal of undissolved substances. An exception is processing on membranes (nanofiltration), but for the purposes of this work, this method is not considered due to the economic unreasonableness of its application (the cost of cleaning and replacing membrane modules is excessively high).
Стоки из бассейна с древесиной 1 самотечно поступают в приемный резервуар 2, выполненный из бетона, откуда насосами подаются в приточную емкость 3 установки предварительной очистки для механической очистки от грубых загрязнений.Waste from the pool with wood 1 flows by gravity into the
Установка предварительной очистки 4, например Huber RoDisk, осуществляет удаление частиц загрязнений размером до 3 мм и включает ротационное сито и комбинированную песколовку.Precleaner 4, such as the Huber RoDisk, removes dirt particles up to 3 mm in size and includes a rotary sieve and a combined grit trap.
Принимая во внимание неравномерный характер поступления стока, для накопления сточной воды и стабилизации состава стока используется насосный бассейн (резервуар 5).Taking into account the uneven nature of the flow, a pumping basin (reservoir 5) is used to accumulate waste water and stabilize the composition of the flow.
Процеженные стоки направляются во входной насосный бассейн 5 (выполнен из бетона). В насосном бассейне поток стоков выравнивается.The filtered wastewater is directed to the inlet pumping pool 5 (made of concrete). In the pumping basin, the effluent flow is leveled.
Из бассейна сток подается во флотационную установку 6, где происходит физико-химическая очистка. Для комплектации проекта применена комплексная флотационная установка производства HUBER. Флотацию предваряет химическая ступень, при которой в очищаемые воды добавляется коагулянт. Порошок реагента растворяется водопроводной водой и дозируется в процесс. Установка приготовления реагента 6.1 оснащена мешалкой и дозатором. В качестве коагулянта используют сернокислый алюминий Al2(SO4)3, образующий малорастворимый гидроксид алюминия, нарушающий устойчивость компонентов системы разноименно заряженных коллоидных частиц и сорбцию загрязнений на поверхности образующихся хлопьев коагулянта. Растворимость Al(ОН)3 уменьшается с повышением температуры и минимальна при рН 5,5-7,5. Коагулирование исходной сточной воды проводилось с различными дозами (100, 200, 300, 350, 400, 500, 600, 700 мг/л), охватывающими диапазон предполагаемой оптимальной дозы 100-700 мл/л (Таблица 1).From the pool, the effluent is fed to the flotation unit 6, where physical and chemical treatment takes place. A HUBER complex flotation unit was used to complete the project. The flotation is preceded by a chemical stage, in which a coagulant is added to the treated water. The reagent powder is dissolved in tap water and dosed into the process. Reagent preparation unit 6.1 is equipped with a stirrer and dispenser. As a coagulant, aluminum sulfate Al 2 (SO 4 ) 3 is used , which forms a poorly soluble aluminum hydroxide, which violates the stability of the components of the system of oppositely charged colloidal particles and the sorption of contaminants on the surface of the resulting coagulant flakes. The solubility of Al (OH) 3 decreases with increasing temperature and is minimal at pH 5.5-7.5. Coagulation of the initial waste water was carried out at various doses (100, 200, 300, 350, 400, 500, 600, 700 mg / l), covering the range of the assumed optimal dose of 100-700 ml / l (Table 1).
В ходе опытных лабораторных исследований проводились пробные коагуляции стока с подщелачиванием содой (Таблица 2), при этом было выявлено, что наилучшее образование и оседание хлопьев осадка происходит при соотношении дозы подщелачивающего реагента и коагулянта 250-300 мг/л на 400-500 мг/л соответственно. При дозировке соды менее 250 мг/л и коагулянта менее 400 мг/л образование хлопьев не наблюдается, либо хлопья очень мелкие и плохо оседают, при дозировке соды 350 мг/л и коагулянта более 500 мг/л хлопья очень крупные, но плохо сформирован процесс осаждения.In the course of experimental laboratory studies, trial coagulation of the effluent with alkalinization with soda was carried out (Table 2), while it was found that the best formation and settling of sludge flakes occurs when the dose ratio of the alkalizing reagent and coagulant is 250-300 mg / l to 400-500 mg / l respectively. With a dosage of soda less than 250 mg / l and a coagulant less than 400 mg / l, no flakes are observed, or the flakes are very small and settle poorly, with a dosage of 350 mg / l of soda and a coagulant of more than 500 mg / l, the flakes are very large, but the process is poorly formed deposition.
Также в качестве коагулянта может использоваться титановый коагулятор ТУ 2163-001-87707082-2012, представляющий собой порошкообразный материал и является композицией, состоящей из титана диоксида, алюминия трихлорида гексагидрата, алюминия хлорида гидроксида, алюминия гидроксида. Порошок коагулянта смешивают с водой в нужном соотношении по массе (Таблица 1). Перемешивают до однородной массы. Время перемешивания перед использованием должно составлять не менее 20 минут.Also, a titanium coagulator TU 2163-001-87707082-2012, which is a powder material and is a composition consisting of titanium dioxide, aluminum trichloride hexahydrate, aluminum chloride hydroxide, aluminum hydroxide, can be used as a coagulant. The coagulant powder is mixed with water in the desired ratio by weight (Table 1). Stir until smooth. Mixing time before use should be at least 20 minutes.
Пробная коагуляция проводилась на дозах 100, 200, 300, 400, 500, 600 мг/л. при tводы=25°С.Trial coagulation was carried out at doses of 100, 200, 300, 400, 500, 600 mg / l. at t water = 25 ° С.
В пробах 1 и 2 (см. табл. 4) хлопок мелкодисперсный, равномерно распределен в объеме, осаждения не наблюдалось, в пробе 3 хлопья формируются сразу, хлопок хорошо сформированный, крупный, плотный, осаждение основной массы происходит за 20 минут. Через 20 минут отстаивания образовался осадок 1,5 см. В пробе 4 хлопья формируются сразу, хлопок хорошо сформированный, крупный, плотный, осаждение происходит интенсивно за 15 минут. Через 20 минут отстаивания образовался осадок 3,5 см, через час уплотнился до 3 см. В пробе 5, 6 хлопья формируются сразу, хлопок хорошо сформированный, крупный, плотный, осаждение происходит интенсивно за 10 минут. Через 20 минут отстаивания образовался осадок 4,5 см, через час уплотнился до 3 см.In samples 1 and 2 (see Table 4) cotton is finely dispersed, evenly distributed in volume, no sedimentation was observed, in sample 3 flakes are formed immediately, cotton is well-formed, large, dense, sedimentation of the bulk occurs in 20 minutes. After 20 minutes of settling, a precipitate of 1.5 cm was formed. In
Вывод: Исходя из данных, таблицы 4 оптимальная доза титанового коагулянта составляет 500-600 мг/л.Conclusion: Based on the data in Table 4, the optimal dose of titanium coagulant is 500-600 mg / l.
В ходе работы химической ступени флокулянт из установки приготовления раствора 6.2 дозируется в виде раствора в трубчатый флокулятор в составе флотационной установки. В качестве флокулянта применяют полимер полиакриламид, представляющий собой сополимер акриламида и акрилата натрия при дозировке 1-5 г/л. При вводе в сточную воду указанный реагент при флотации образует на поверхности сгустки, незначительно влияющие на общий эффект очистки, при этом сбор пены упрощается.During the operation of the chemical stage, the flocculant from the solution preparation unit 6.2 is dosed in the form of a solution into a tubular flocculator as part of the flotation unit. As a flocculant, a polyacrylamide polymer is used, which is a copolymer of acrylamide and sodium acrylate at a dosage of 1-5 g / l. When introduced into waste water, the specified reagent during flotation forms clots on the surface, which insignificantly affect the overall cleaning effect, while the collection of foam is simplified.
Из трубчатого флокулятора сток поступает непосредственно на напорную флотацию. Во флотаторе, пузырьки газа прикрепляются к поверхности твердых частиц. Благодаря их возможности всплывать, легкие образования пузырьков и твердых частиц всплывают на поверхность. Смешанный поток направляется вверх в емкость 9 флотатора, где равномерно распределяется по всей ее ширине. Ламинарные условия обеспечивают оптимальные условия разделения фаз раствора. Хлопья, состоящие из твердых частиц и газа, поднимаются на поверхность воды, где они образуют слой пены (флотопены), который снимается скребком в воронку 8 для флотационной пены, где она подвергается дальнейшему обезвоживанию. А очищенная вода поступает в выпускной сборник 7.From the tubular flocculator, the effluent goes directly to pressure flotation. In a skimmer, gas bubbles attach to the surface of the solid particles. Due to their float ability, light bubble and particulate formations float to the surface. The mixed flow is directed upward into the
Скребок выполнен в виде пластинчатого сепаратора, что позволяет дополнительно обезводить пену. Флотационная пена перекачивается эксцентриковым шнековым насосом на обезвоживание шлама с помощью шнекового пресса 8.2. Незасоряющийся пластинчатый сепаратор увеличивает полезную площадь отделения, что делает возможным большие гидравлические нагрузки на маленькой занимаемой площади. Пока вода направляется вниз через отверстия между наклонными пластинами, всплывающие хлопья преодолевают короткое расстояние и прикрепляются на нижней поверхности верхней пластины, а тяжелые частицы опускаются на короткое расстояние к верхней поверхности нижней пластины. Пластина удерживает тонкие слои до тех пор, пока они становятся толстыми и компактными, и, наконец, отделяются от поверхности пластины и быстро соскальзывают вверх или вниз вдоль поверхности пластины. Отделившиеся легкие образования скользят вверх и поднимаются на поверхность воды, где образуют слой флотационной пены. Тяжелые образования осадка скользят и опускаются вниз на дно емкости в воронку для осадка, откуда они удаляются эксцентриковым шнековым насосом или выпускаются самотеком посредством пневматического шибера. В установку обезвоживания флотационной пены также подается флокулянт из установки для его приготовления 8.1. Добавление реагента стабилизирует пену и упрощает ее сбор.The scraper is made in the form of a plate separator, which makes it possible to additionally drain the foam. Flotation foam is pumped by an eccentric screw pump for sludge dewatering using a screw press 8.2. The non-clogging plate separator increases the usable separation area, which allows high hydraulic loads in a small footprint. While the water is directed downward through the holes between the inclined plates, the floating flakes travel a short distance and attach to the bottom surface of the top plate, and heavy particles descend a short distance to the top surface of the bottom plate. The plate holds the thin layers until they become thick and compact, and finally detach from the plate surface and quickly slide up or down along the plate surface. The separated light formations slide up and rise to the surface of the water, where they form a layer of flotation foam. Heavy sludge deposits slide and sink down to the bottom of the tank into the sludge hopper, from where they are removed by an eccentric screw pump or discharged by gravity using a pneumatic gate. The flotation foam dewatering unit is also supplied with flocculant from the unit for its preparation 8.1. The addition of a reagent stabilizes the foam and makes it easier to collect.
Очищенная вода, после того, как она прошла вниз в пластинчатый сепаратор, поднимается снова вверх через канал к выпускному сборнику 7. Уровень воды в емкости и глубина погружения скребка настраиваются изменением положения перелива - погружной перегородки. До 30% выпускаемой воды используется повторно для подготовки воды под давлением. Многоступенчатый центробежный насос создает давление около 6 бар. Компрессор подает сжатый воздух (>12%) к ротору насоса, который создает маленькие пузырьки с большой поверхностью для быстрого насыщения воды. Процесс насыщения воды воздухом завершается в трубопроводе напорной подачи. Насыщенная вода поступает через выпускной клапан, где образуются микропузырьки с диаметром от 20 до 40 мкм, когда давление насыщенной воды внезапно падает. В подающем трубопроводе микропузырьки тщательно смешиваются с поступающими стоками таким образом, что все частицы вступают в плотный контакт с подходящим числом микропузырьков. Напорная флотация с реагентной обработкой, является высокоэффективным методом очистки раствора, получаемого в результате термического вымачивания древесины.The purified water, after it has passed down into the plate separator, rises up again through the channel to the
Получаемая в результате флотации флотопена, отправляется в шнековый пресс для удаления избыточной влаги и осушения до осадка с влажностью 75-78%.The flotation foam obtained as a result of flotation is sent to a screw press to remove excess moisture and dry it to a sediment with a moisture content of 75-78%.
Очищенные стоки самотеком поступают в канализационную насосную станцию (КНС). Из КНС, очищенные стоки отправляются в контур оборотного водоснабжения для повторного использования, либо в канализационную сеть для понижения уровня воды в бассейне.Treated wastewater flows by gravity into the sewage pumping station (SPS). From the sewage pumping station, the treated wastewater is sent to the circulating water supply circuit for reuse, or to the sewerage network to lower the water level in the pool.
Очистные сооружения необходимы для очистки вод до показателей, позволяющих производить их выпуск смешивая их с водами, поступающими на биологическую очистку на существующих КОС, либо производить выпуск вод в водный объект (река Большая Ижорка), либо предусмотреть замкнутый цикл работы с возвратом вод в бассейн вымачивания.Treatment facilities are necessary to purify water to levels that allow them to be discharged by mixing them with water supplied to biological treatment at the existing WWTP, or to discharge water into a water body (Bolshaya Izhorka river), or to provide for a closed cycle of work with the return of water to the soaking basin ...
Предлагаемая схема очистки сточных вод предусматривает 3 режима работы:The proposed wastewater treatment scheme provides for 3 operating modes:
A. Замкнутый цикл работы с возвратом вод в бассейн;A. Closed cycle of work with the return of water to the pool;
Б. Цикл работы с частичным возвратом очищенной воды в бассейн, излишки сбрасываются в канализацию;B. A cycle of work with a partial return of purified water to the pool, the surplus is discharged into the sewer;
B. Режим технологической очистки БЗС (полный сброс всех вод из бассейна для очистки дна).B. Mode of technological cleaning of the BZS (complete discharge of all waters from the pool for bottom cleaning).
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020125879A RU2749711C1 (en) | 2020-08-04 | 2020-08-04 | Method for purification of industrial waste water. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020125879A RU2749711C1 (en) | 2020-08-04 | 2020-08-04 | Method for purification of industrial waste water. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2749711C1 true RU2749711C1 (en) | 2021-06-16 |
Family
ID=76377350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020125879A RU2749711C1 (en) | 2020-08-04 | 2020-08-04 | Method for purification of industrial waste water. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2749711C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115583752A (en) * | 2022-10-14 | 2023-01-10 | 武汉理工大学 | A method for graded treatment of fluorine-containing acidic wastewater and recovery of calcium fluoride resources |
| RU2812328C1 (en) * | 2023-05-26 | 2024-01-29 | Общество с ограниченной ответственностью "ЮниЭкоПром" | Industrial rainwater treatment plant |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3959131A (en) * | 1974-10-17 | 1976-05-25 | Swift & Company | Apparatus and method for removing pollutants from wastewater |
| RU2669842C1 (en) * | 2017-11-27 | 2018-10-16 | Борис Семенович Ксенофонтов | Float combine for waste water purification |
-
2020
- 2020-08-04 RU RU2020125879A patent/RU2749711C1/en active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3959131A (en) * | 1974-10-17 | 1976-05-25 | Swift & Company | Apparatus and method for removing pollutants from wastewater |
| RU2669842C1 (en) * | 2017-11-27 | 2018-10-16 | Борис Семенович Ксенофонтов | Float combine for waste water purification |
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| A. B. ADELSHIN and others. On the issue of wastewater treatment in pools of hydrothermal treatment of wood, Water: Chemistry and Ecology, 2013, April, No. 4, p. 36-39. * |
| Installation of air-pressure flotation HUBER HDF, publ. 4.2018, found at https://www.huber.de/fileadmin/huber-ru/pdf/hdf_ru.pdf 02/04/2021. * |
| L. V. GANDURINA and others. Comparison of the effectiveness of aluminum-containing coagulants for water purification from suspended and dissolved contaminants, Part 1: Coagulation treatment of turbid low-color waters, Water: Chemistry and Ecology, 2011, January, No1, p. 39-43. * |
| S. A. Garipova Criteria for choosing modern flotation devices for wastewater treatment, Ecology of production, 2016, May, No. 5, p. 64-69. * |
| АДЕЛЬШИН А.Б. и др. К вопросу очистки сточных вод бассейнов гидротермической обработки древесины, Вода: Химия и Экология, 2013, апрель, No4, с. 36-39. Установка воздушно-напорной флотации HUBER HDF, опубл. 4.2018, найден на сайте https://www.huber.de/fileadmin/huber-ru/pdf/hdf_ru.pdf 04.02.2021. ГАНДУРИНА Л.В. и др. Сравнение эффективности алюмосодержащих коагулянтов для очистки воды от взвешенных и растворенныз загрязнений, Часть 1: Коагуляционная очистка мутных малоцветных вод, Вода: Химия и Экология, 2011, январь, No1, с. 39-43. ГАРИПОВА С.А. Критерии выбора современных флотаторов для очистки сточных вод, Экология производства, 2016, май, No 5, с. 64-69. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115583752A (en) * | 2022-10-14 | 2023-01-10 | 武汉理工大学 | A method for graded treatment of fluorine-containing acidic wastewater and recovery of calcium fluoride resources |
| RU2812328C1 (en) * | 2023-05-26 | 2024-01-29 | Общество с ограниченной ответственностью "ЮниЭкоПром" | Industrial rainwater treatment plant |
| RU2813075C1 (en) * | 2023-07-28 | 2024-02-06 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение национальные технологические системы и комплексы" | Method for purification of waste and produced water |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2431610C2 (en) | Compound method for reagentless treatment of waste water and briquetting sludge | |
| KR20130012681A (en) | Biological filtration system for water treatment | |
| CN109721191A (en) | A kind of sandstone building stones production wastewater treatment system | |
| RU2502678C2 (en) | Method of fluid purification by flotation | |
| CN204281479U (en) | A kind for the treatment of system of coating wastewater | |
| RU2008141230A (en) | COMPLEX OF TREATMENT FACILITIES, WASTE WATER TREATMENT METHOD, SOLUTION | |
| CN213295011U (en) | Industrial sewage treatment equipment | |
| EP0022770A1 (en) | Treatment of sea discharged sewage | |
| CN104150704A (en) | Treatment device and treatment method for sewage treatment and reclamation | |
| RU2749711C1 (en) | Method for purification of industrial waste water. | |
| JP3164513U (en) | Turbid water treatment equipment | |
| CN216106335U (en) | Novel air flotation pretreatment system | |
| US20100102007A1 (en) | Process for Treatment of Sewage Waste Water | |
| CN212476431U (en) | Oil field hypersalinity sewage treatment plant | |
| JP3944881B2 (en) | Water purification method and water purification apparatus | |
| JP4144952B2 (en) | Purification methods for rivers and lakes | |
| JPH04166280A (en) | Flotation cyclone device | |
| RU2156749C1 (en) | Method of treating fat-containing waste waters | |
| RU110738U1 (en) | INSTALLATION FOR DEEP CLEANING OF WASTE WATER FROM IONS OF HEAVY METALS AND ANIONS | |
| CN202116396U (en) | Offshore waste water treatment system | |
| CN201268648Y (en) | Multifunctional universal sewage treatment system | |
| RU2629786C1 (en) | Method for purifying stagnant reservoir under conditions of continuous ingress of oil products | |
| RU2662529C2 (en) | Method of municipal sewage treatment and technological complex for its implementation | |
| JPH0215275B2 (en) | ||
| RU73327U1 (en) | WATER TREATMENT DEVICE |