Устройство для очистки сточных вод

 

Использование: в водоподготовке, в коксохимической , металлообрабатывающей, металлургической и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: в корпусе расположены контактныЯ фильтрующий и дополнительный фильтрующий элементы, выполненные из спеченных между собой керамических гранул. Элементы расположены по вертикали снизу вверх в последовательности: фильтрующий элемент, контактный элемент , дополнительный фильтрующий элемент. Контактный элемент может быть выполнен из спеченных гранул, плакированных катализатором В нижней части корпуса установки размещен патрубок для ввода сточной воды, а между контактным и дополнительным фильтрующим элементами расположен патрубок вывода очищенной воды 1 зпф-лы. 1 ил, 2 табя

(19) RU (11) (51) 5 C02F1 78

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4946945/26 (22} 20.06.91 (46) 15.1193 Бюл. Na 41-42 (71) Московский институт стали и отпавов (72) Сократова Н.Б„Коц Ю.Ф„ Стрижко Л.С„Бейсекова Т.И. (73) Московский институт стали и сплавов (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ

ВОД (57} Использование: в водоподготовке, в коксохимической. металлообрабатывающей, металлургической и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: в корпусе расположены контактный, фильтрующий и дополнительный фильтрующий элементы, выполненные из спеченных между собой керамических гранул. Элементы расположены по вертикали снизу вверх в последовательности: фильтрующий элемент, контактный элемент, дополнительный фильтрующий элемент. Контактный элемент может быть выполнен из спеченных гранул, плакированных катализатором. В нижней части корпуса установки размещен патрубок для ввода сточной воды, а между контактным и дополнительным фильтрующим элементами расположен патрубок вывода очищенной воды.. 1 з.п.ф-лы.

1 ил. 2 табл.

2002707

Изобретение относится к устройствам для очистки бытовых и промышленных сточных вод и может быть использовано в водоподготовке, в коксохимической, металлообрабатывающей, металлургической и других отраслях промышленности.

Известно устройство для очистки сточных вод в две ступени, состоящее из двух абсорберов, заполненных силикагелем с развитой поверхностью, к которым противотоком к газу подается очищаемая вода.

При этом на первую ступень очистки подается газ с содержанием озона 5 мас. Д, а на вторую ступень. очистки 0,5 мас,7ь озона, Развитая поверхность Si02 используется для увеличения межфазной поверхности газ-жидкость с целью ускорения процесса сорбции озона водой. Такое устройство может быть применено лишь в водоподготовке и не пригодно для очистки промышленных сточных вод, загрязненных органическими и неорганическими веществами не только в растворенном, но и во взвешенном состоянии, Регенерация поверхности сорбента не предусмотрена, а относительная полнота использования озона достигается лишь путем многократного его циркулйрования в системе, включающей сушку,.очистку газа и синтез озона.

Наиболее близким техническим решением является устройство для очистки сточных вод, состоящее из корпуса с патрубками для подвода и вывода воды и газа, вывода шлама и промывной воды. В корпусе расположены фильтрующий. и контактный элементы, причем фильтрующий выполнен из гранулированного материала, например, смеси обожженного доломита или силиката

А! с активированным углем.

В процессе очистки сточная вода проходит через контактный элемент, на котором происходит сорбция озона иэ газа сточной водой, а затем фильтрующий элемент, где происходит осаждение твердых примесей и разложение непрореагировавшего озона на активированном угле. Аппарат имеет специальные устройства для регенерации поверхности фильтрующего элемента с помощью промывки его водой и для регулирования уровня воды в работающем. аппарате.

Основным недостатком описанного устройства является высокий расход реагентов. Озон сорбируется с водой, подаваемой на контактный элемент, не имеющий развитой поверхности, в виде брызг и струй, Степень сорбции окислителя. а значит и скорость окислительных реакций в жидкой фазе, будут весьма низки, и, кроме того. неизбежен дополнительный расход озона на взвешенные компоненты, содержащиеся в сточных водах, Следовательно, производительность устройства по очищенной воде не будет выше производительности обычного аппарата барботажного типа, применение которого при озонировании не может быть признано рациональным. Остаточный озон выбрасывается с отходящим газом и может быть использован для предварительной очистки воды в другом аппарате, Материал гранул, составляющих фильтрующий слой, омывается водой и частично выносится в виде ионов, способствующих накоплению отложений в трубопроводах и засолению водоемов, с одной стороны, и 5 частым перегрузкам аппарата, с другой стороны. Описываемый аппарат имеет весьма сложную конструкцию за счет дополнительных устройств, с помощью которых выводится шлам и регулируется уровень воды в

20 аппарате, Такая конструкция обусловливается расположением патрубков для ввода и вывода вОды. Подача сточной воды осуществляется через патрубок, расположенный в нижней части корпуса. в трубу, проходящую

25 через фильтрующий и контактный элементы и подводящую воду к пластине с фурмами для распределения воды по поверхности контактного элемента. Таким образом ввод сточной воды фактически осуществляется

Ж. сверху, а вывод — через патрубок в нижней части аппарата, что и приводит к необходимости регулирования уровня специальным устройством.

Целью изобретения является увеличеЗБ we производительности установки, упрощение конструкции и уменьшение расхода реагентов.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для очистки сточных воды, со40 держащее корпус с патрубками для ввода и вывода води и газа, вывода шлама, контактный и фильтрующий элементы, вгяполненные из гранул, согласно изобретению, снабжено дополнительным фильтрующим

45 элементом, все элементы выполнены из спеченных между собой керамических гранул и расположены по вертикали снизу вверх в последовательности; фильтрующий элемент, контактный элемент, дополнительный фильтрующий элемент, при этом патрубок для ввода сточной воды расположен в нижней части корпуса установки, а патрубок вывода очищенной воды — между контактным и дополнительным фильтрующим элементом.

Кроме того, поставленная цель достигается тем, что контактный элемент выполнен иэ спеченных гранул, плакированных катализатором.

2002707 нолов, цианидов, тиоцианатов и др. Очищенная от взвесей и растворенных примесей вода выводится через патрубок,4, при этом водяные брызги и пена отделяются фильтрующим элементом 9, состоящим из спеченных гранул оксида алюминия диаметром 0,4-0,6 мм, на поверхности которых происходит разложение озона перед выходом газа в атмосферу через патрубок 5.

Для достижения цели изобретения на практике были изготовлены фильтрующие и контактный элвменты. Приготовление фильтрующих элементоа состояло из следующих стадий: гракулирование частиц диаметром

5 0,6-0,8 мм из пластифицированной смеси сйлава ЦМ 332 (99,6 мас.дол., оксида алюминия), спекание гранул в окислительной атмосфере при 1720-1760ОС в течение 1,01,5 ч, перемешивание гранул со связующим и горячее лресСоаание в пресс.-формах методом пря;ого пропускания электрического тока при температурах 900-1300 С и давлений Б ЫПа. Для приготовления контактного элемента на стадии перемешивания гранул

5 добавляли оксмд меди, образую ций каталитически активный слой на поверхност.1 прессованных гранул.

Проводили очистку сточ -ой воды коксохимического производства (пример 1) и азатнотуковаго производства (пример 2), Результаты очистки представлены в табл.1.

Для сравнения в ней же представлены результаты очистки тех же сточных вод в устройстве, воспроизведенном согласно прототипу. 8 качестве окислителя использовали озон в составе озоновоздушной смеси: концентрация азона составляла 0,24-0.25 об;дол.,,ь.

Для того; чтобы оценить вынос матери0 ала фильтрующих и контактного элементов сточную водудо и после обработки в устройстве, согласно прототипу, и предлагаемом устройстве анализировали на содержание алюминия, кремния и меди. Результаты анализов представлены в табл.2.

Как видно из представленных в таблицах данных, предлагаемое устройство обеспечивает при прочих равных условиях увеличение производительности по очищенной воде в 4 раза, уменьшение расхода окислителя в 5-7 раз (s зависимости от окисляемых компонентов), а также гарантирует длительную работу аппарата эа счет значительного уменьшения выноса материала фильтрующего и контактного элементов.

10

45 гранулированного пористого А!2Оз Я0,40,6 мм, при этом происходит сарбция озона 50 водой, отфильтровывание твердых взвесей

Сущность изобретения состоит в следующем, Выполнение элементов из спеченных между собой гранул приводит к резкому уменьшению выноса материала фильтрующих и контактного элементов. Последовательность расположения элементов способствует рациональному использоваwe окислителя в составе газа как за счет диспергирования его пои прохождении через фильтрующий элемент. -ак и в результате осуществления контакта газа со сточной водой, прошедшей чео з фильтрующий элемент и освободившейся от взвешенных частиц. Наличие катализатора в зоне реакции по крайней мере на порядок увеличивает скорости окйслительных реакций; что приводит к ускорению-хемосорбционного процевса поглощения окислителя (озона, кислорода илидругих) сточной водой. а, следовательно, к увеличению степени исполь: . зования окислителя в целевом направлении и уменьшению его расхода. Ускорение процессов приводит также к увеличению производительностй устройства при одинаковых габаритах, при этом упрощение конструкции, заключающееся в отсутствии специальных устройств для выгрузки шлама, регулирования уровня сточной воды, рациональности расположения патрубков и фильтрующих элементов, позволяет осуще ствлять непрерывный процесс очистки про. изводственной воды с выгрузкой накопившегося шлама без промывки филь: трующих элементов водой.

На чертеже представлен общий вид предлагаемого устройства.

Устройство содержит корпус 1, патрубки . для ввода воды 2, газа 3, вывода воды 4, rasa 5, шлама 6, фильтрующий элемент 7, контактный элемент 8, дополнительный фильтрующий элемент 9. . Устройство работает следующим образом: сточная вода подается через патрубок

2 снизу под фильтрующий элемент 7, внутрь которого подается озонсодержащий газ через патрубок 3. Перемешивание газа с водой осуществляется на поверхности сточной воды. скапливающихся в коническом днище, имеющем патрубок 6 для периодического выведения шлама.

Озонсодержащая вода проходит дальше через контактный элемент 8, представляющие собой спеченные гранулы AlgO>, диаметром

0,4-0,6 мм, плакированные катализатором.

Осуществляется окисление загрязняющих сточные воды компонентов, например, фе(56) Патент Великобритании hh 1363608, кл. С02 С5 00, 1972.

Патент 8еликобритании М 1419537, кл. С 02 С 5/00, 1975.

2002707

Таблица 1

Таблица 2

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я g фильтрукицим элементом, размещенным

VnpOAneO ДЛS рцд Тщ Crt над контактным .элементом гранулы вы р ус фи тру- noweHv спеченными s керамики паТруНЫХ ВОД, содержащее корпус с фильтруы бок для подвода. сточной воды расположен ющим и размещенным над.ним контактным элементами, выполненными . из в нижней части корпуса, а патрубок вывогранул, и патрубкй для подвода и вывода подвода и вывода 10 да очищенной воды размещен между консточной и очищенной воды, газа, вывода вывода тактным и дополнительным фильтрующим элементами.

2, Устройство по пЛ. отличающееся шлама, отличающееся тем, что, с целью noBHNeHN8 производительности, упрощения 2, Устройст 0 е ия Расхода реа- тем что контактный элемент выполнен из

rewos, оно снабжено дополнительным абж до,олнительным гРанУл, плакиРованных катализатоРом.

2002707

lщ

Составитель Н.Сократова

Редактор Т.Никольская Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Н.Милюкова

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035.Москва,Ж-35, Раушская наб„ 4/5

Заказ 3211

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101