Способ очистки природных вод
Сущность изобретения: коагулянт и флокулянт вводят прерывисто. Доза флокулянта превышает расчетную на 25-40%. 3 табл.
союз сОВетских
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (5!)5 С 02 F 1/52. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4720226/26 (22) 19,05.89 (46) 23,06.92. Бюл. ¹ 23 (71) Нижегородский инженерно-строительный институт им. В. П. Чкалова и Государственный проектный институт
"Нижегородский Сантехпроект" (72) Ю, И. Колодный, А. Д,Жмудь, Л,Н. Рынский, В, А. Растеряев и А. Н, Луков (53) 628.349(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
N 989836, кл. С 02 F 1/00, 1983.
Изобретение относится к способам очистки природных вод и может быть использовано в области хозяйственно-питьевого водоснабжения, в частности при очистке воды иэ поверхностных и подземных источников.
Цель изобретения — уменьшение содержания в очищенной воде коагулянта и флокулянта при сохранении качества очистки.
На чертеже приведены результаты очистки воды по предлагаемому (кривая 1) и известному (кривая 2) способам.
Поставленная цель достигается тем, что флокулянт вводят в прерывистом режиме в периоды прекращения подачи коагулянта с превышением расчетной дозы флокулянта на
25-40%.
Очистку природных вод осуществляют следующим образом.
Воду из поверхностного источника (или подземную) обрабатывают коагулянтом, например сернокислым алюминием, с подачей его в прерывистом режиме, соответствующем качеству исходной воды, и затем подают в контактный аппарат для отделения осадка, В качестве контактного аппарата используются либо контактный осветлитель, либо фильтр, Непосредственно перед кон... Ж „„1742222 А1
2 (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ПРИРОДНЫХ ВОД (57) Сущность изобретения: коагулянт и флокулянт вводят прерывисто. Доза флокулянта превышает расчетную на 25-40%. 3 табл. тактным аппаратом (на входе в него) в воду вводят флокулянт, например полиакриламид. Ввод флокулянта также производят в прерывистом режиме, в периоды прекращения подачи коагулянта. Доза флокулянта на
25-40% превышает расчетную.
При осуществлении способа в зернистую загрузку фильтра (при прямом фильтровании) или в загрузку контактного осветлителя сначала поступает обрабатываемая вода, смешанная с коагулянтом, причем дозы коагулянта превышают-расчетные при непрерывном коагулировании на 3040% При этом в загрузке формируется слой определенной толщины, в котором происходит контактная коагуляция (адегуляция-коагуляция на чистом зерне загрузки). Часть коагулянта расходуется на обволакивание каждой частицы загрузки слоем геля — гидроокисью А!(ОН)э, а избыточная часть коагу- лянта, не успевшая закрепиться в. зернах загрузки, выносится потоком обрабатываемой воды в предыдущий слой загрузки, "заряжая его", Затем в загрузку поступает порция воды без коагулянта.
Эта вода, проходя через слой загрузки, частично очищается, Далее в загрузку поступает вода с флокулянтом (с превышением
1742222 расчетной дозы на 25-40 ), который для проявления своих качеств должен "работать" в присутствии коагулянта. Это условие обеспечено предварительным введением в загрузку коагулянта, Флокулянт эффектив- 5 но "срабатывает", укрепляя поверхность гидроокисей. Рассмотрение механизма процесса в начальный период (в статике) свидетельствует об образовании "слойности" в загрузке контактного аппарата: слой 10 загрузки с водой и основным коагулянтом, слой загрузки с чистой водой, слой загрузки с флокулянтом, слой загрузки с чистой водой и т.д, Однако эта "слойность" носит временный характер. Постепенно пористость сло- 15 ев, в которых происхоит коагуляция, флокуляция и задержание загрязнений, уменьшается, скорость в них увеличивается, происходит срыв и вынос агрегатов коагулянта и флокулянта в следующие слои за- 20 грузки, происходит зарядка коагулянтом и флокулянтом этих слоев. В установившемся режиме "заряжена" и интенсивно работает вся загрузка. Адегуляция уступает место гетерокоагуляции, когда основная масса эа- 25 грязнений (до 75%) задерживается в межпоровом пространстве загрузки на укпепленных флокулянтом скоагулированных хлопьях. Параллельно в аналогичных условиях проводят очистку воды по известному 30 способу.
В табл. 1-3 приведены результаты испытаний. Анализ их показывает, что предлагаемый способ обеспечивает улучшение очистки воды по сравнению с известным. 35
Очищенная вода имеет наилучшие качественные характеристики при флокулировании дозой, на 25-40% превышающей расчетную.
Пример, Воду иэ реки с исходной мутностью M =-80 мг/л, цветностью 60 град, подвергают фильтрации с постоянной скоростью 5 м/ч. Перед фильтрацией производят коагулирование обрабатываемой воды сернокислым алюминием АЬ(304)э в прерывистом режиме: доза коагулянта 50 мг/л: время коагулирования tK = 10 мин; время прерывов коагулирования тьер.к. = 10 мин, В период прекращения подачи коагулянта на вводе в фильтр вводят флокулянт— полиакриламид (ПАА). Доза полиакриламида 0,65 — 0,7 мг/л (135% от дозы, рекомендуемой СНиП); время флокулирования 1ф =
=3,5 мин; время прерывов подачи флокулянта tnep.ô, = 16,5-17 мин. После двухступенчатой очистки вода имеет следующие качественные .характеристики: мутность
0,37 мг/л против 1,18 мг/л при обработке известным способом; цветность 10 град против 15 град; содержание остаточного алюминия 0,11 мг/л, против 0,37 мг/л;.со- держание остаточного флокулянта — отсутствует.
По сравнению с известным предлагаемый способ позволяет улучшить качествен-. ные показатели очищенной воды.
Формула изобретения
Способ очистки природных вод, включающий прерывистое коагулирование, введение флокулянта и отделение осадка, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью уменьшения содержания в очищенной воде коагулянта и флокулянта при сохранении качества очистки, флокулянт вводят в периоды прекращения подачи коагулянта с превышением расчетной дозы на 25-40%, 1742222
Доза флак цлЯнта б е/
Редактор Н. Яцола
Заказ 2256 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035; Москва, Ж-35, Рауюская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
L и
\ф
«аЕ
С и
ЕФ цif
Е©
v<
СЗЕ
°
1Ф
ФЕ рЮ рЦ
Е
6 )
Еа о
Е й
Составитель А. Широкова
Техред M.Moðãåí Tàë Корректор Т. Палий
1742222
Э о
Ф- 1 и z 1
z 1
m X 1,, I
2I 1 1 .1 а «ыъ 3 л .,I
Е Х>О 1 1 Y 1 а х -Ф.л îg
CZ«3 ОС 1
l 3- Е 1
«>ФЪФ! 1 m Ф-С 1
СФ Ф- >Х Х 1
z ((&.1 о л o; a. 1 х t cCZ C X
Х „1 ° I
О и 3 а 1
z c .. 1 с х 1
ЛL Z I Ф
L X X Ф.
tO 1 Ф
О О ФФЪ I t
ФСМО I
3 I
Э II о l (!.I
v х 1: 3 с(-1 3 o et- m
m ««u l Ф- 3- л с е х лe -t эvtzvmx а x 3 m о о о и э
ezz3 òxэсос а.m z с я z 1
t Ф I
3»t RaA t д Э
>-tX 1 t 3-ЛС
c o 3 I-vtXv
>С! ЛООО 1-1
x Y cLtz:zmc K g Э
cåu t Ф
1 .>3 t» . 1
I с
3 ИО -и-1 е се 1 ехэс
ФЭ л
lO
l и
Ф" л и
I о л
tX о
v
Э у
lO
X с аА
СЧ
С3 О
»
О С»
1
I
1 б б
1
I
1 б
СЧ
О
О
1 О
СЧ
О
С>
Ф
1 1
2 Я о с>х»
I- Э
l.>Z Z »» о л х !ОХ ХХ л (..
СЧ «Ф
- C3.
СЧ
О м
СФО- — О1 Э х. Ф»
1 Э
1 «3
I . tO х
1
c2: Фе
O. 1
1
С>Ч О
С>Ю С>4
СЪФ-С «1>О
«4» СЧФ«
СОФМ
°« Ф
Ю2 ъобъО
С>Ч«СЧ 1 ббчм
«t с
3- CI 3
ezra t
43 Z !
НЧ с>ЪФ>О
Ч л ъОФ»
СЧФФФЪ
«3l» ч
СОФ»
1 Э
I tO
1 49 и э о C м (О
СЧ
СЧ
Ь О
Ь О
О СЧ
О СЧ.
t о с
e >x л х м
CO .. ОЪ
o o
1 X
О
О
»!
I Э.
I lФ- е
tO
I- >X и л
О X
Iх
ОЪ
С>
О
СЧ
ФЧ
О
»
СЧ
ФЧ
О ь
С3
ФЧ
О
С>
О с
L х о с
1 Ъ х я
О С
Ф- е
tO
l >х
v л
О Z
>z
z C
z »»
X L
CO СЮ сч м
О О
Ch .С
3
С> Ъ
СФ
C>t м о м
>О л
С>
ОЪ
ЧР
С>
3А о сА 3 м счtan
СЧФС>б ФЧI>» б v б
Ф- СС
Э X
Ф X
o e
О Сб (М Э э и Фхи
m о о о
wz m c лб иъ
ФЧФ»- ФЧФ>О ФСЧ
СЧ 1« с«Ч М
C>I1»
3. I1
О1
«1 чсч
-Т!
«ФСЧ
3- CI
Э X
m,z о с
1 tO
1. CO б Л3. ъОФъО
ЛФО CIOI( ч- ч«
0VФЧ> ЛФ >»
Э л
<и о о
Ф C о
Ф (I- O
С>М ОЪ ФГЪФ-4
««>3!A . «ФС
Ч Ч
lAI » aAI« н э х
X е
Ф о е а с
Y о с
I %
ЪФЪ м
« о
e > л х ъО
C>
° >
О. э зс э с
1- Z
ЧР
>О >О ь
СЧ ъо
О л
C>
ФФЪ
ЪО
С3
-v и N
Е 3 с и о
ze
5 е х.и . -о
tO.I 1 m
tZ 1 I CZ
ОФ ЕИЭ
m! Эоа
I Ò X 0
ФС
tO 1
X 1
СС t J>
ОФ!ФС
Хt Ф-И . иб ло» .1 м. Z
О О
;С
ФФЪ ъбъ аА
М М сЪ аА м
aA . aA
Ф >Ъ М
Z
X е дд сб о
Э tO а z
C х
СФ Е
1
I
I
3
I
I л о с .е
О сс
X
О>
Ю дд
О мъ дд дд >34> а О О
С>Ъ IA
Щ tO дд
tA
СЧ дд
Cl
СЧ
tI
tO
l
43
У
m с
z
l0
«3 о схь б
1 ,4 1
t
1
1
1
1
1
>33 1
1
X
t
lO
lO 1
1
I
1
3
Ф
1
1
1
Ф
I !
1
Ф
t
I
3
1 ( (l
Z 1
X х
4 иъ l
ФФ
Ф б
ФФ. с 3 и 3
X 1
X I х
I аА
И 3
М I
I с Ф
3 Ф (1
О 1 м I
3 (l !
1 СХ
Щ о
Y Е
e z о е (» CO и о
Z О. е X л с а л
Э Х
c $
»> e
>z О л х х m
I- 2I и а е э
Ca a
«3 С
X Э ч х
l
1
I
I
I б
1
t
1
I
I .
I сх I
tO I
O. 1
1
1
С 1
1 !
I
1
Ф
I б
1
t л л аА аА Ф
« ь a . o
ФФЪФЛ МФСЧ ФЛ ФФФЪ
Фъо ОЪФФФЪ С«>3 ° СЧ !СО
Ч» Ч« Ч» Ч»
>OI« lAI«С«3» -СФО
C>t tan tA3
О (л cAIc(a
° Ф Ч» т .СФЬ ..ХФО (»I(» aAL3
С2 С>ЪФ-Ф
° ««4»
-.й I ЪОI>СЧ
С>
О. ОЪ
»
О ъОФл
C>4I«
С>Ч
«1О
СОФСЧ
1742222 е л
С0
3v
1 л
l о
1
3
1
I
1
1 1 то
О С 33-ВХ С
CA
С)
tA
С> о
ФЧ
«
С3
> Э
« о
Ю о
Ф 1 о с
Ф- ttt >X щ z N
3-.>Z Z L
vлхе о* z . м
С>3
Сб
0Ъ
ФЧ
« «
Сб Ю
« м о
Ф м
Сб л м
Ю ь о
СО)<Ч ЪОФО
° »1 \
>О<о
«Ф«»
C>3@1
C>3 I « ъО
3«4 ОЪ ч
Wa ъо<О
<«
Ф>ЪФЧ)
C>3t»
)а
° - IСО ч
wc>
<М
t>A ч
CCt3 «»
f 1. а Jt >Ъ с с
e>z vo «о л-z а -9-3<ХМ Э с< а
Ф Ъ о
« м
4IЪ ь о
< .<Ъ о
3A 1"
v э
3- Л о а
« >»
1 Ф х о о с
3- е
I- >X о з о z
z к -с л м о о м
Сб
Ю .С. ъО
С>
<Ч
С 3 о
Ф
> — ——
1
I
1
1
) (I
3
f
ОЪ
tA о
-4
tA о
CO м> о л .С
ОЪ
3 о х с
Х -.
X Е
t- m
1- >Z
v л о z
t tc
Э X ct а z a оэа
О С<
f I
1 а
3э о
>е 5 о о а C
<Ч1C>3
- | 1)Ч
CZ> I >A
f >»
tAI
1 чо
os ««
»IC>t
Э I- CC
3 C 9 X
<хо ат
gОО9Ф. сост
1ОЪ ъО<3<Ъ ч
СЭФ ° (С
Ъ<ЪФ ФЧ ч
<«Ч «»
ICO
Ф>Ъ< ч
ФС ч<ъ ъэ<
> tc>t
К z
I 1
Jl .3>»\ с оа 6
ct3эса .
Л z m >C e L
ЪО
3<Ъ л
«
:й
СС
«
° С.
СЭ.
С)
CA
ЪР CO
О Сб
« . °
»
« м о
1 ! а
С3 3
Иб сс а 1
X ° бт о
1 а
l 3 Ct оооо а
N Z L
С)
ФФ
Ю
1А е
Ю
>О
«
М
l 3-С
<л о е т
s tC! б o s
I ЛС Ф (Ю
z
3 С
О а
9 а а
Сб
ОО о
Ф л
Y д(>
С! м
ФС
1А м а
Ф9
Х 15
o m а о
CL >Х
1»
L е
>б\
CA
> 1
i 1 1 отх
ZZZI
mXX)
t З I аол |
9а )
С 33 <3
I «3
Х Сб
Э И 33-3
z.
Z «>t> I а С ccl
3 mmu
1 P L I а Е
1 X Х б
СО.X 3
1 Л<<Ъ X t
l l )
l m <3 tA 1 о
i х хмФ
С<(<
l 9 Il ) о
v z
1- Э 1
zzu!
< m >tt
3 3 а «3
Э X I а оа z
az e s с с
-so| йХ-б
1 K Э Ф>3 эо Йб
3 <3. - бб
1
z
С I
Х z л
L О I
6 3 о е
Y X И
Э lO 3 о а
3- О 3 ох х с! ас)31 л л ) ам «Ф
>>> све s
° Э Ю о- s
>z r
ji а 33 I
>1*
О Э 1
9 а
mccI а 9 1
zzt
<ч ЭЫ
ZlA S
Е Х 1
X i0 33 Ф
3. е
5 «I
1 а Э<-а
<-3-ЛСezct
e v ct v m z е
mîîîveа ,«тzасос
Ф а 93-К
<- 33 С Э З С
t- v ct v а т .
ЛОÎÎVЭ<.
zzmсос»
<О 1<Ч Ъ<Ы C>3 3Cn 3«Ф ФОЪ С«3<А ЪОФМ ч ч ч ч ч <Ч О< >Atm> «C> СФО 3 <>z> ю < 3<ъ co!en CVS«» C>3S«» ° !>
ОЧ - CCts«» Ч .3<»I I ! < б б (I 1 I ) I Ф 3 б. < 1 1 ! 1 I 1 1 t 1 1 ) 1 1 1 ! 1 1742222 (I :1 N 1 ь ! СЭ 1 i О а Ь I I 1 1 t (1 t и <а ° NI » 1 I 1 1 I I ! I 1 а С> ,a (1 I I 1 1 < I 1 Сч!СЧ 1, I В I < l>» »1 >> СЧ<СЧ, (I l ! I < < 2i а Э О. с Ф S х Ф о а S с л L о х Э о Ю 1 S 1 С 1 lg 1 1 1 1 1 о с е >S 2I z. а сч . ля "О ю С> С> С« (С> Ч« СЧ С> С« <» С> с С> LA С> CO С> lg >Х х с со Ч« С« <Ч >О . ° (С> 1 м С« -С. м ° (ь СЧ ° Ф «:« а Ю ь х л X L z x >S з Ф з с о о Ф C I- Ф S Ф z о Ф о с 1 1 1 >о Ф л а Э CL 1v о z ч (Q О. ! CO I <Ч N IN (Z>! N СЧ! N 1 СТ> <Ч<« С«<СЧ СЧ<» OO IN «> ° OO «- 1 Э з с чv о о Ф л Iо о I- C Ф S m ь<а ЧСО л< СЧ 1 СЧ. с(< а ° < ф» ° 1 В NI СЧ л<м Ч<Ч «1 NI » ча «t« м<а чм NI ° 1(v e о.с L х >-< >-< I л с Ч« С« OO о ° (-л <Ч Ф ф N (>S Х I 1,1 1 X X 1 ФС> 1 Х 1 Xм Ф И 1 Ф О а; I X с< с < «(u 1 О С X 1 9 S Э 1 0 ь Х Q 1 lg 1 2 >>1 аи Ф 1 CL > 1 С С< < ( о <Ф Iо 1 о с >Х л Iz к «с счев л.с <>С С ",< С« С> >О СЧ C> ь ОЪ ° о ° \ о L о Ф о I» о Ф CL СУ> С« с >О о С> м С> С> С> С« о r I- Ф >Х s r Х N S < z z 01 ЧР ь >О С3 С> м ° (С> со л С« -1 С« < о О а С> l Э Ф :у I» V о >S л х l о Ф си Ф X л<ь NIN Ь<>О СЧ<(» м<ь hriN ь 1>О СЧ<» v«<» СЧ<<Ч Э < Б с Ф Ч U dl ооо mco а< л<»чО .Л 1 ° l» ч tg О. Л<О ЧО .ф< а СЧ IN (CQt О Ч», ° 1 >(NIN л>Ф а< «а ч<. с Л< а »1«»!» «х 1 с v o » 1 lg 1 I Л <- 1- cg О< ЭОЕ mi mocL 1 Х I» <Х 1 Щ 1 С> со ь 0« ь z i ч a О< <-С х! <-о. Vi «0О и 1 Е X 1 1 l i 1 I I < < 1 о а ь а (ь М\ о о а .а i.х i о с <<С ь СЧ <С (g х IФ 3 ди ФФ а С« СЧ М El (Q Ф <6) с л. z Ф 0 ч С« Ф lg х 1 U I S м i Ф I Z 1 S 1 х х !со ь Х < м Ф О 1 1" И-1 О О и и l (1 с С, 8-i о Z ю l, I» C1 lg c«u< iо 1 U - >СS < СХ С-> I I i 1 < Ф II I .a> X c 1 Ф х В-< =Х (Q u Ф ° 1 о х а х X Z I l < лм Х < Е о и С I Yt O l t Э О с< i- u < (Q «ч Ф . Х L 1 Х< л Э t 1 IX 1 t-u zc i «o фч> I X о и а I л I С Э >S Ч 2i л х g> <- tc з с Ф х с чоФхл O O V g> L Ф С О С б IМ С>(< <Ч X Х m .(>Ф С« 2i Ф Ф Ф а <С>1<. С91чО чс сО! ч Nl «-1»:-IEW е- 1 Ч<Ч, чСО Л! i LC>t " »IN « i « ° 1 t м. j ° t 1 (I. I о OO .1 1 I о а 1 дФ 1 о «а 1 z. ! lQ 1