Способ очистки стоков

 

Способ относится к методам обработки стоков в сельскохозяйственном производстве, пищевой промышленности и т.д. Стоки озонируют в циркуляционном контуре. В этом контуре на стоки осуществляют воздействие ультразвуком и стоки далее смешивают с сорбентом на основе цеалита и/или золы от сжигания торфа и/или сланцев, и/или пыли, являющейся отходом при производстве цемента. Полученную жидкую фракцию гомогенизируют с изменением ее рН до не менее 3, подают сорбент и увеличивают рН жидкой фракции до не менее 10, смешивают с коагулянтом и/или флокулянтом и отстаивают с коррекцией величины рН до нормальной величины. Далее жидкость насыщают воздухом и воздействуют ультразвуком в режиме кавитации и ультрафиолетовым излучением в непрерывном или импульсном режиме с частотой импульсов 1-10 Гц и плотностью мощности не менее 20 кВт/м². Это позволяет эффективно осаждать растворенные в стоках вещества и отделять осаждаемый осадок от очищаемой жидкости. 3 ил., 13 табл.

Изобретение относится к методам обработки стоков в сельскохозяйственном производстве, пищевой промышленности.

Известны способы очистки стоков, включающий воздействие на них физическими факторами с последующей регуляцией величины рН жидкой части [3,4]. Физическое воздействие в этих случаях может быть в виде воздействия излучением, ультразвуком и т.д., однако эти способы малоэффективны, поскольку при сильно загрязненных стоках степень выделения твердых частиц и растворенного материала из жидкости мала.

Также известен способ обработки бытовых сточных вод, включающий механическую очистку вод с последующим воздействием на жидкость физическим фактором - ультрафиолетом и фильтрацией [2]. Такая последовательность операций позволяет осуществить более тонкую очистку, однако и ее степень в большинстве случаев недостаточна.

Наиболее близким к предлагаемому является способ очистки стоков, включающий озонирование стоков с последующей коагуляцией и флотацией, отстоем и отделением жидкости от твердого осадка [1]. Однако и в данном случае качество очистки недостаточно.

Задачей изобретения является повышение эффективности способа, т.е. более качественная очистка.

Указанная задача решается тем, что озонирование осуществляют в циркуляционном контуре, а также в этом контуре на стоки осуществляют воздействие ультразвуком и стоки далее смешивают с сорбентом на основе цеалита, и/или золы от сжигания торфа и/или сланцев, и/или пыли, являющейся отходом при производстве цемента, после чего полученную жидкую фракцию гомогенизируют с изменением ее рН до не менее 3, далее подают сорбент с увеличением рН жидкой фракции до не менее 10, смешивают с коагулянтом и/или флокулянтом, после чего ее отстаивают с коррекцией pН до нормальной величины, далее жидкость насыщают воздухом и воздействуют ультразвуком в режиме кавитации и далее воздействуют ультрафиолетовым излучением в импульсном режиме с частотой импульсов 1-10 Гц и плотностью мощности в импульсе не менее 20 кВт/м².

На фиг. 1-3 представлены этапы реализации способа. Способ реализуется следующим образом.

На первом этапе (фиг.1) стоки попадают в циркуляционный контур, состоящий из струйного насоса 1, на входе которого имеется эжектор 2 для подсоса воздуха и впрыскивания озона, и кавитационной камеры 3, роль которой может играть выходной диффузор насоса 1 или отдельный магнитострикционный ультразвуковой излучатель, а также камера реакции 4. Вода с поступившими в нее пузырьками воздуха за счет эжекции далее насосом 1 подается в кавитационную камеру 3, где подвергается воздействию ультразвукового (УЗ) поля с частотой 25-35 кГц и мощностью 0,05-1 Вт/см². Под действием УЗ поля происходит частичное разрушение макромолекул и агломератов, вырабатывается озон (не менее 0,1 мг/л), происходит диспергирование воздушных пузырьков, и возникает объемная дегазация. Поступающие в камеру 4 стоки перемешиваются с сорбентом, в качестве которого может быть применен сорбент [6] и далее вновь подаются к насосу 1. Это позволяет эффективно перемешать сорбент со стоками, и при многократном прохождении их контура во много раз увеличить эффективность работы сорбента. Последний представляет собой сорбент на основе цеалита, и/или золы от сжигания торфа и/или сланцев, и/или пыли, являющейся отходом при производстве цемента, причем эти составляющие подвергают спеканию при высоких (более 1000^oС) температурах, т.е. тех отходов, цена на которые в сотни раз ниже известных применяемых сорбентов. При высокотемпературной обработке на поверхности сорбентов образуются активные центры радикального или ионного типа, т.е. сорбенты-катализаторы с высокой избирательностью.

В табл. 1-3 представлены крупность частиц сорбента, содержание макрокомпонентов и микроэлементов соответственно, а в табл.4 - содержание осветленной воды при разведении в ней сорбента в соотношении 1:10.

На втором этапе очистки (фиг.2) сточные воды собирают в канализационную насосную станцию, где гомогенизируют с изменением рН до значения не менее 3, далее передают в камеру реакции 6, где изменяют рН до не менее 10 с одновременной подачей сорбента, после чего стоки подают в отстойники 7, куда подают коагулянт и/или флокулянт с одновременной коррекцией pН стоков до нормального состояния (6-7). В отстойнике 7 твердая фаза быстро отделяется от жидких осветленных стоков и осаждается на дне. Осветленная часть при этом отводится, а сухой остаток может быть переработан далее. В определенных случаях сорбент может быть модифицирован добавлением окислителей (типа окиси марганца). Результаты очистки на данном этапе приведены в табл. 5-11.

На третьем этапе (фиг. 3) жидкость из отстойника 7 попадает в контур, включающий струйный насос 8 с эжектором 9 и кавитационной камерой 10 (камера 10 может быть выполнена на отдельном излучателе УЗ), фотохимический реактор 11 и фильтр 12. Жидкость из отстойника 7 поступает в насос 8, куда из эжектора 9 засасывается воздух, в кавитационной камере 10 в жидкости под действием УЗ образуется озон, а при прохождении реактора 11 происходит также возникновение пероксида водорода и множества активных радикалов, что очень эффективно воздействует на микрофлору и позволяет доокислить и связать оставшиеся в жидкой части включения и соединения. Ультрафиолетовое излучение воздействует на жидкость в непрерывном или импульсном режиме с частотой импульсов 1-10 Гц и плотностью мощности не менее 20 кВт/м² было получено экспериментально. В табл. 12 и 13 приведены результаты реализации очистки сточных вод на третьем этапе очистки.

Предлагаемый способ позволяет с высокой степенью эффективности осуществлять обработку сточных вод самых различных производств с очень малыми затратами энергии и реагентов.

Формула изобретения

Способ очистки стоков, включающий озонирование стоков с последующей коагуляцией и флотацией, отстоем и отделением жидкости от твердого осадка, отличающийся тем, что озонирование осуществляют в циркуляционном контуре, также в этом контуре на стоки осуществляют взаимодействие ультразвуком, и стоки далее смешивают с сорбентом на основе цеалита, и/или золы от сжигания торфа и/или сланцев, и/или пыли, являющейся отходом при производстве цемента, после чего полученную жидкую фракцию гомогенизируют с изменением ее рН до не менее 3, подают сорбент и увеличивают рН жидкой фракции до не менее 10, смешивают с коагулянтом и/или флокулянтом, после чего ее отстаивают с коррекцией величины рН до нормальной величины, далее жидкость насыщают воздухом и воздействуют ультразвуком в режиме кавитации и далее воздействуют ультрафиолетовым излучением в непрерывном или импульсном режиме с частотой импульсов 1-10 Гц и плотностью мощности не менее 20 кВт/м².

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7