Способ очистки природных вод и установка для его осуществления
1. Способ очистки природных вод, включающий озонирование, коагуляцию , осветление, фильтрование и обеззараживание, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки от растворенных соединений, перед озонированием природные воды подвергают обработке естественным биоценозом и ьшкрофильтрации со скоростью движения 0,2-0,6 м/с. 2„ Установка для очистки природных вод,.содержащая последовательно установленные контактную камеру, отстойник , песчаный фильтр и устройство для обеззараживания, отличающаяся тем, что, с целью повышения степени очистки от растворенных соединений, она снабжена (Л установленным перед контактной камерой микрофильтром с приемным каналом , а также размещенной в последнем секцией обработки воды естественным биоценозом, выполненной из параллельных пластин, расположенных под углом не более 70°к направлению движения воды и на расстоянии 0,2-0,4 м одна от другой. Реагент Фаг I
СОЮЗ СО8ЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСОУБЛИН
„„SU(II>
54 А
4(51) С 02 F 9/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3631552/23-26 (22) 05.08.83 (46) 23,06,85.Бюл. 23 (72) В.В,Найденко, Л.А.Васильев, Л.С.Зюряева, В.А.Вифлеемская, А.Д.Жмудь и А.M.Ëîêàñåâ (71) Горьковский ордена Трудового
Красного Знамени инженерно-строительный институт им.В.П.Чкалова и Госу- „ дарственный проектный институт "Горь" ковский Сантехпроект" Всесоюзного объединения "Союзсантехпроект" (53) 628.356 (088.8) (56) 1. Кульский Л.А., Строкач Т.П..
Технология очистки природных вод.
Киев, "Высшая школа", 1981, с.22-25.
2. "Water Research", 1977, 11, N 8, р.647-652.
3. La technigue de blem lassainissenuent. — "Avril", 1979,9 388, р. 17-28 (прототип). (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ПРИРОДНЫХ ВОД
И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ очистки природных вод, включающий озонирование, коагуляцию, осветление, фильтрование и обеззараживание, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения степени очистки от растворенных соединений, перед озонированием природные воды подвергают обработке естественным биоценозом и микрофильтрации со скоростью движения
0,2-0,6 м/с.
2. Установка для очистки природных вод, содержащая последовательно установленные контактную камеру, отстойник, песчаный фильтр и устройство для обеззараживания, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повьппения степени очистки от растворенных соединений, она снабжена установленным перед контактной камерой микрофильтром с приемным каналом, а также размещенной в последнем секцией обработки воды естественным биоценозом, выполненной из параллельных пластин, расположенных под углом не более 70 к направлению движения воды и на расстоянии
0,2-0,4 м одна от другой.
754
1 1162
Изобретение относится к области обработки природной воды для хозяйственно-питьевых целей и может быть использовано в системах водоснабжения городов, насел нных пунктов и 5 предприятий различных отраслей промышленности.
Известна схема подготовки питьевой воды, забираемой из открытых водоемов, которая предусматривает 10 ее обесцвечивание, осветление и обеззараживание, При этом технологическая схема содержит последовательно установленные насосную станцию первого подъема, смесители, реагентный цех, 15 камеры хлопьеобразования, отстойник, скорые фильтры, хлораторную, резервуары чистой воды.
Для устранения стойких неприятных привкусов и запахов, уничтоже- 20 ния планктона и др. в схему очистки вводят двукратное хлорирование воды: первичное хлорирование на насосной станции первого подъема и вторичное хлорирование за отстойником .или фильтрами. Способ обеспечивает xopomee обеззараживание воды, снижает содержание аммиака и органических веществ за счет окисления хлором 11 ).
Недостатком этого способа являет- З0 ся образование в воде тригалогенметанов в результате окисления хлором гуминовых и фульвокислот, обладающих канцерогенными свойствами.
Известен также способ очистки воды согласно которому сначала ее накапливают в водохранилище, затем производят коагулирование взвешенных веществ, озонирование воды, добавление соединений железа, фильт- 40 рование через скорые песчаные фильтры и фильтрование через активированный уголь.
Способ очистки обеспечивает значительное снижение содержания в воде 45 органических веществ и аммиака, при этом не образуются хлорорганические вещества в процессе водоподготовки 1.2 3.
Однако такая очистка не обеспечи-50 вает достаточный бактерицидный эффект . в процессе накопления воды в водохранилище и после озонирования наблюдается значительный рост числа бактерий. Фильтр с активирован- 55 ным углем обеспечивает обеззараживание воды, однако отсутствие обезза- . раживающего реагента в питьевой воде приводит к вторичному бактериальному загрязнению в распределительной сети.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ, заключающийся в том, что воду, забираемую из реки, подвергают озонированию и хранят в бассейне в течение 48 ч. Затем последовательно осуществляют флокуляцию, отстаивание, фильтрование через песок, постозонирование, фильтрование через активированный уголь и конечное хлорирование, Введение предварительного оэонирования и 48-часовой выдержки в бассейне обеспечивает снижение в воде концентраций аммиака и уменьшает образование органохлористых соединений в процессе конечного хлорирования (3 j.
Однако известному способу присущи необходимость использования крупногабаритных емкостей, занимающих большие площади, а также недостаточная эффективность очистки — при о6работке воды озонированием и последующем 48-часовом хранении в водоеме ухудшаются органолептические показатели воды в результате отмирания микроорганизмов и гидробионтов, происходит выделение в воду фенолов, аминов. Такая вода требует обработки активированным углем. Кроме того, образование в результате оэонирования более полярных органических соединений отрицательно сказывается на работе этого фильтра — уменьшается поглощающая способность угля, что делает фильтр малоэффективным, а степень очистки воды недостаточной.
Известна установка, содержащая последовательно установленные контактную камеру, отстойник, песчаный фильтр и устрвйство для обеззараживания 13 ).
Недостатком известной установки является низкая эффективность очистки от растворенных соединений.
Цель изобретения — повышение степени очистки от растворенных соединений.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки природных вод, включающему озонирование, коагуляцию, осветление, фильтрование и обеззараживание, перед озонированием природные воды подвергают обработке естественным биоценозом
4S
S0
И з 11 и микрофильтрации со скоростью дви" жения 0,2-0,6 м/с.
Установка для очистки природных вод, содержащая последовательно установленные контактную камеру, отстойник, песчаный фильтр и устройство для обеззараживания, снабжена смонTHpoBGHHbIM перед контактной камерой. микрофильтром с приемным каналом, а также размещенной в последнем секцией обработки воды- естественным биоценозом, выполненной из параллельных пластин, расположенных под углом не более 70 к направлению движения воды и на расстоянии 0,2-0,4 м одна от другой.
Способ осуществляют следующим образом.
Речную воду со скоростью 0,20,6 м/с пропускают сначала через естественный биоценоз, где из воды осаждаются клетки фито- и зоопланктона. Развиваясь и накапливаясь, они поглощают из воды растворенные органические загрязнения. По мере накопления насьпценные частицы созревшего биоценоза выносятся водой на микрофильтр, где механически задерживаются и отделяются от воды. Далее воду обрабатывают озоном, коагулируют, подвергают осветлению, фильтрованию и обеззараживают. Основным условием осуществления способа является проведение микрофильтрования сразу sa обработкой биоценозом в непосредственной близости с тем, чтобы хлопья биоценоза не успевали разрушаться при транспортировке водой на микрофильтр. В противном случае мелкие частицы биоценоэа (меньше минимального размера ячеек микрофильтра ), проходя в воду, вызывают вторичное ее загрязнение. Это условие соблюдается при.скорости движения воды не более 0,2-0,6 м/с.
Обоснование эффекта очистки в зависимости от скорости движения воды представлено в таблице 1.
На фиг. 1 изображена установка для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 — микрофильтр с встроенной секцией биоценоза, план, продольный разрез.
Установка для очистки природных вод содержит насосную станцию 1 первого подъема, микрофильтр 2, в ко» тором на пути движения воды смонтированы наклонные сетчатые пласти62754 4 ны 3 и фильтрующий барабан 4, контактную камеру 5 первичного озонирования, смеситель 6, камеру 7 хлопьеобразования, горизонтальный отстойник 8, скорый безнапорный фильтр 9, обеззараживающее устройство, состоящее из контактной камеры 10 вторичного озонирования и дозатора хлора (не показан ) с подаю-, щей трубой 11, резервуар 12 чис-. той воды и насосную станцию 13 второго подъема.
Наклонные сетчатые пластины 3 расположены в приемном канале 14 микрофильтра 2 под углом с не более
70 к направлении движения воды на расстоянии Н=0,2-0,4 и одна от другой. Это обеспечивает оптимальные условия для развития биоценоза обрастания на сетчатых пластинах 3 при скорости движения воды 0,20,6 м/с.
Предлагаемая установка работает следующим образом.
Из насосной станции первого подъема воду подают в приемный канал 14 микрофильтра, где на сетчатых пластинах 3 из воды осаждаются гидробионты, поглощающие из воды органические загрязнения, образуется и накапливается биоценоз обрастания. Из приемного лотка микрофильтра вода поступает в фильтрующий барабан 4. Здесь механически задерживается фито- и зоопланктон, сине-зеленые и диатомовые водоросли и частично взвешенные вещества, а также избыточные хлопья биоценоза, уносимые водой с сетчатых пластин 3. Невысокая скорость движения во;ды в пределах 0,2-0,6 м/с, непосредственное расположение сетчатых пластин перед барабаном микрофильтра, а также плавный наклон пластин, не превьппающий 70 к направлению движения воды, обеспечивают сохранение хлопьев биоценоза, насыщенных органическими загрязнениями, при их транспортировке на барабанный фильтр.
Из микрофильтра 2 воду подают в контактную камеру 5, где осуществляют ее первичное озонирование. Затем в смесителе 6 воду смешивают среагентом иподают наобработку сначала в горизонтальный отстойник 8 с камерой 7 хлопьеобразования, а затем в скорый безнапорный фильтр 9. После фильтрования воду подвергают вторичному озо55
120 15
Цветность, град
Мутность, мг/л
Общий органический углерод, мг/л
Железо общее,мг/л
Аммиак, мг/л
СПАВ, мг/л
Микробное число,шт/мл
10,24
0,52
1,85
0,14
1165000
Остаточная загрязненность воды. после микрофильтра:
Цветность,град
Мутность, мг/л
Общий органический углерод, мг/л
Железо общее, мг/л
Аммиак, мг/л
СПАВ, мг/л
Микробное число,шт/мл
7,5
0,28
0,66.
0,04
340000
Далее воду обрабатывают озоном дозой 3 мг/л. После первичного оэонирования воду коагулируют глиноземом дозой 5-7 мг/л А1 (Э 0 ) и после
5 11627 нированию в контактной камере 10 и обеззараживанию хлором. Очищенную воду собирают в резервуаре 12 и насосной станцией 13 второго подъема направляют потребителю. 5
Пример. Речную воду, содержащую вещества и органические загрязнения, фито- и зоопланктон подают со скоростью 0,2-0,6 м/с в приемный лоток микрофильтра, где обрабатывают биоценозом и направляют на микрофильтр. Загрязненность исходной воды:
54 тщательного перемешивания отстаивают в течение 90-120 мин, Отстоенную воду далее фильтруют через кварцевый песок со скоростью 5-6 м/ч, после чего вводят озон до 1 мг/л для обеззараживания (концентрация остаточного озона в резервуаре чистой воды должна быть не более 0,05 мг/л ). В трубопровод, подающий воду в распределительную сеть, вводят хлор до остаточной его концентрации в воде 0,30,5 мг/л для гарантии чистоты распределительной сети. На выходе из установки вода имеет следующие показатели:
0,8
Цветность, град
Мутность, мг/л
Общий органический углерод, мг/л
Железо общее,мг/л
Аммиак, мг/л
СПАВ, мг/л
Общее количество бактерий, шт/мл
0,45
0,1
0,00
Следы
0-20
Изобретение позволяет при небольших затратах повысить степень очистки воды от растворенных загрязнений по сравнению с требованиями действующего ГОСТа 2874-73 по цветности в
4 раза, по мутности в 2 раза, по уг-. углероду суммарному на 107., практически полностью исключает содержание аммиака, железа, СПАВ и бактерий.
Это определяет значительный экологический эффект.
ССЪ
D!
4 1
Ю
Се )
СЧ
СЧ
Ф
СЧ
Сс о
O ь ю
Ю
СЧ
СЧ
СЧ ф
D
Ф ь
Ю
Ю
00
Ю ь и Ф
Ю
Ю
И
° Ф ь
CO
МЪ
00 ь
Ю
Ю
Ch
СЧ
CO
О1
4 ъ и
stl ь
Ю л
Ю
СЧ
И
Ф ь
aÐ
Ю
СЧ
СЧ
Ф ь
Ch
Ch
Ф ь
Ю ь
С 4
D л
С ъ
Ch""
° 0 ь
Ю
Ю
lA
00 ь ь
Ю ю
С Ъ
О\ ь
М ь
Д
Ю ь
Ю ь
D
С \
О0
С 4
D О О
Ю ь
Ю л ь
СЭ
С
Ю
С 1 ь
С
Ф .Ю.
l =l
Ch
CO а ь
Ф
4 Ь
СЧ
° ь
Ю мъ
С 4 ю/ ь.
СЧ и
Ф
Щ
Ю ь ь
C v (4
М х щ Я
Л Г
Ф ю0
О р
k9! ,йН
В I
éI l о ц
О . О
a0(Ю (7 р, W I ц ь
Н I о е хам
ЦСОО
Х Р4
Е 44
34 0 И. .О a0 O
ИХСАН
СЧ N
Р1. Ю.1162754
В ь
Ef о о э к
gt W 1!
162754
Puz.2
Составитель Л. Суханов а
Редактор А.РЫшкина Техред Т.Дубинчак
Корректор А.Обручар
Подписное
Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4
Заказ 4056/19 Тираж 884
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по .делам изобретений.и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раутская наб., д.4/5
