Способ обеззараживания воды и сточных вод

 

Союз Советскик

Социалмстмческиа

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 21. 11. 75 (2) ) 2193176/29-26 (51) M. Кл. с присоединением заявок 2193177/29-26

2193178/29-26 (23 ) П р нор нтет

С 02 F 1 /76 т1щдэрстинай квмнтет

СССР де дамам пзабретений и еткрытв1т

Опубликовано 23. 07. 82. Бюллетень М 27

Дата опубликования описания 23.07.82 (53) УДК663.632. .52,663,632. .53(088.8) Ф

Я.Б.Лазовский, О.И.Минералов, И.Г,Новиков и Б,И.Щепачев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель. (54) . СПОСОБ ОБЕЗЗАРАНИВАНИЯ ВОДИ И СТОЧНИХ

ВОД о

Изобретение относится к способам обеззараживания воды и сточных вод и может найти применение при очистке хозяйственно-питьевых и сточных вод.

Известен способ обеззараживания сточных вод, включающий обработку воды хлорэамещенным гликолурилом, который используют в виде спрессованных брусков, длительное время дезинфицирующих воду. Достоинством способа является большая продолжительность бактерицидного воздействия реагента на сточную воду 0 ). т5

Однако известный способ предназначен для обработки сточных вод в выгребных ямах, люфт-клозетах и компактных установках для очистки сточ- ных вод отдельно стоящих зданий и не может быть эффективно использовано для обеззараживания проточной во ды на непрерйвно действующих очистных сооружениях из-за низкой актив"

ri ности хлора в составе хлорзамещенных гликолурилов.

Известен также способ очистки воды и сточных вод кислым коагулянтом, например сульфатом алюминия или железа, хлорным железом или основным хлоридом BJloHHHHR f2(.

Недостатками этого способа являются необходимость наличия специаль ного реагентного хозяйства, независимого от реагентного хозяйства для дезинфекции воды; нестерильность раствора коагулянта, вводимого в питьевую воду, вследствие загрязнения его при транспортировке и хране нии; понижение величины рН в процес се коагуляции.

Наиболее близким по техни .еской сущности и достигаемому результату является способ обеззараживания воды и сточных вод путем введения кис-, лого коагулянта и хлора. Достоинством этого способа является возмож3 9450 ность контроля по остаточному хлору процесса хлорирования (3 ).

Однако известному способу присущи быстрое исчезновение остаточного хлора и снижение вследствие этого эффекта обеззараживания спустя

3-4 ч после начала обеззараживания; сложность выполнения требований техники безопасности, связанных с транспортированием и хранением газообраз- 1о ного хлора; необходимость по соображениям безопасности размещения хлораторных не менее чем в 300 м от других сооружений, что значительно увеличивает площади, занимаемые очистными сооружениями необходимость существования отдельного от реагентного цеха хлорного хозяйства, что удлиняет коммуникации и усложняет аппаратурное оформление процесса °

Для реализации известного способа применяют индивидуальные галогенсодержащие вещества: хлор-газ, гипохлорит натрия, хлорную известь или йод, которые вводят в обрабатываемую воду до введения кислого коагулянта.

Причем при обработке сточных вод, как правило, в качестве такого коагулянта используют хлорное железо или сульфат железа, а при обработке хозяйственно-питьевых вод - алюминий" содержащие коа< улянты: сульфат алюминия или основной хлорид алюминия.

Цель изобретения - повышение сте-. пени обеззараживания упрощение тех» зз нологии обработки и улучшение усло. вий техники безопасности.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве галогенсодержащего вещества используют 1,3-дихлор-5,5-диметилгидантоин.

В качестве кислого коагулянта используют сульфат алюминия или железа или основной хлорид алюминия.

Обработку ведут при соотношении

l,3-дихлор-5,5-диметилгидантоин: кислый желеэосодержащий коагулянт (0,2- 1): 1, предпочтительно (О, 3-0,5):

: 1, и 1,3-дихлор-5,5-диметилгидантоин: кислый алюминийсодержащий коагупянт (0 -1,5):1, предпочтительно

50 (0,5-1,0): 1.

Проведение процесса обеззараживания воды галогенсодержащим дезинфицирующим веществом в присутствии кислого коагулянта совмещает процес5 сы коагуляции и обеззараживания.

Благодаря снижению рН среды, вследствие гидролиза кислогo коагулянта, 85 возрастает бактерицидность галогенсодержащего вещества за счет смещения химического равновесия в системе в сторону образования галогенкислородных радикалов, являющихся сильными окислителями, например гипохлорит-ионов.

При этом в случае использования

1,3-дихлор-5,5-диметилгидантоина хлор, входящий в его состав и связанный непосредственно с азотом, приобретает большую подвижность и легче переходит в воду в виде актив ного гипохлорит-иона.

Вследствие этого 1,3-дихлор-5,5-диметилгидантоин по своей окислительной способности и бактерицидному действию в присутствии кислого коагулянта в 1,5 раза превосходит дейст" вие хлора.

В отличие от действия хлора, обеззара><ивание воды 1,3-дихлор-5,5-диметилгидантоином не ухудшает органолептических показателей качества во-, ды, вплоть до концентрации остаточного хлора 3,5 мг/л, Однако 1,3-дихлор-5,5-диметилгидантоин слабо растворим в воде0 >14, что затрудняет приготовление рабочего раствора этого реагента.

Было установлено, что растворимость

1,3-дихлор-5,5-диметилгидантоина в растворах кислых коагулянтов в несколько раз выше, чем в воде. Растворимость 1,3-дихлор-5,5-диметилгидантоина в 100 г растворителя при 20 С представлена в таблице. о

Таким образом, создается возмон<ность использовать концентрированные дезинфицирующие составы, значительно ускоряющие обеззараживание воды.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Смесь кислого коагулянта, например сульфата алюминия или хлорного железа с галогенсодержащим дезинфицирующим веществом, например 1,3-дихлор-5,5-диметилгидантоином, при содерн<ании последнего в смеси

15-55 вес.3 вводят в обрабатываемую воду после защитных решеток или барабанных сеток и интенсивно перемешивают в смесителе. Затем воду подают в камеры хлопьеобразования и осветляют в отстойниках или фильтровальных сооружениях.

Введение кислого коагулянта в обрабатываемую воду может предшест5 945085 6 вовать введению галогенсодержащего 9,0 мг/л О, цветность 8 град, коливещества. В этом случае высокий эф- индекс 900; остаточный хлор 2,12 мг/л. фект обеззараживания достигается . Эффективность способа .обеззаражипри условии, что разрыв во времени вания характеризуется бактериологимежду вводом реагентов.не превышает S ческими показателями: коли-титром, времени образования первичных хлопь- коли-индексом и динамикой повышения коли-титра во времени, а также налиПример 1. В невскую воду, чием запаха и содержанием остаточного имеющую температуру 11,3ОС, прозрач- хлора в фильтрате. ность более 300 см по кресту, цвет- 30 При оптимальном соотношении 1, 3-диность 34 град.; р 7, коли-титр

34 Н 7 2 коли-титр хлор- 5-диметилгидантоина и кислого

0,004 и коли-индекс 5, вводят

250000 вводят коагулянта в смеси эффект обеззаражива

33 " 1 3- и- ния существенно повышается по сравнению смесь, в которой 33 вес.4.,3-дис применением кислого коагулянта и д д составляет ным способом. миния. Доза по с ст

При этом в случае использования алюминийсодержашего коагулянта колиВоду подают на модель прямоточ00 б 500 титр повышается с 300 до олее 5 ного фильтра площадью 100 см с выа коли"индекс соответственно снижасотой однородной песчаной загрузки 2е е в 1 3 аза. При

155 см при эквивалентном диаметре ется с 3 до 2 > т.е. в 1 3 раза. Ри д " " . обеззараживаодной и той же степени. о еззараживазе ен 1 15 мм, скорости фильтровар ю ния и прочих равных условиях время ния 6 59 м/ч, продолжительности ч Кач во фил обеззараживания воды значительно фильтроцикл 9,5 . Качество фильт.собу и 20 юн по изве тому) .

ГОСТ 2874-73 за исключением показа"-7 73

В то же время содержание остаточтеля РН и коли-титра у 500, При этом величина остаточного. нРго хлора в ил р по хлору дозах галогенсодержащих вехлора в фильтрате составляет 1,63 мг/л. ществ заметно повышается и составляет

После фильтрования воды через зв

1 63мг/л ля предлагаемого спос а по нению с 1 19 мг/л для известного. колонку площадью 30 см с антрацито" 1 63мг/л д ред вой крошкой эквивалентным диаметром сравнению с, 9

В случае использования железосо1,8 мм и высотой загрузки 150.см со держащего коагулянта коли"индекс скоростью 20,6 м/ч содержание .остаснижается с 3 до точного хлора снижается до 1,12 мг/a. 3> ва на основе окисного сернокислого железа и с 1100 до 940 для состава после вторичных отстойников, имеющую железа и с до о на основе хлорного железа, а БПК, температуру 18 3 С и содержащую

93 / О те соответственно с 9,3 мг/л <, т.е. взвешенные вещества в количестве эффективность обеззараживания по12-1 3 П л О ветность вышается в, -, раза.

XllK

3 Рд>

32 r а коли-индекс 420000, вводят

1 - и« его пРодолжительность до достижениЯ смесь, в которой 24 вес.3 1,3-ди" ксов значительхлор-5,5-диметилгидантоина и 76 вес.3 одинаковых коли-индексов

В . одержание но меньше. В то we время содерж

Бе О в виде сульфата железа. остаточного хлора в фильтрате пр л а ью 100 см .с высо- равных во хлору количествах галого фильтра площадью 100 см .с высогенсодерж ащих веществ повышается. той однороднои песчаной з ру

Таким образом, осно н

Т б . сновные технико155 см при эквивалентном диаметре и и еим ества способа экономические преимущества спос песка 1,15 мм. Скорость фильтрования заключаются в повышении э

8 2 м/ч продолжительность фильтроФ ° обеззараживания в - ра

2-1 3 раза а цикла 8 ч, при одинаковой степени обеззараживания - в увеличении скорости обезКачество фильтрата после доочист-, етствовало требованиям зараживани, у рощ я. в и ении технологии ки соответс в об аботки воды, заключающемся в

СНиП на сточные воды, сбрасываемые обработки воды, в во оемы и характеризовалось следую-. устранении громоздкого хлорного со е жание взве" хозяйства для дозирования хлора1 ются условия техшенных веществ 2,4 мг/л ХПК у@ р к еме тбго, улучшаютс, 7 945085 8

Условия растворения

Растворимость, Доля 1,3-дихлор5,5-диметилгидантоина в смеси с коагулянтом, пе" ресчитанным на

А Р,, по 1,3-дихлор-5,5-диметилгидантоину в пересчете на содержание активного хлора

0,072

100

0,183

0,225

0,188

О, 135

0 547

0,394

Формула изобретения

Заказ 5247/29 Тираж 981 Подписное

ВНИИПИ

Филиал ППП "Патент", г,Ужгород, ул,Проектная, 4 ю ники безопасности при обращении с, твердыми и жидкими дезинфицирующими реагентами по сравнению с применением газообразноro хлора.

Использование изобретения позволяет уменьшить зону санитарного

1,3-Дихлор-5,5-диметилгидантоин в воде

1 3 Йихлор-5,5-диметилгидантоин в 24-ном растворе сульфата алюминия

Смесь сульфата алюминия и 1,3-дихлор-5,5-диметилгидантоина, взятых в равных количествах

Смесь основного хлорида алюминияя и 1, 3-дихлор-5, 5-диметилгидантоина > взятых в равных количествах

1. Способ обеззараживания воды и сточных вод путем обработки гало-. генсодержащим дезинфицирующим веществом и кислым коагулянтом, о тли чающийсятем, что, сцелью повышения степени обеззараживания, упрощения технологии обработки и улучшения условий техники безопасности, в качестве.галогенсодержащего вещества используют 1,З-дихлор-5,5-диметилгидантоин. . 2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве кислого коагулянта используют сульфат алюминия или железа или основной хлорид алюминия, Ф

Способ по пп. 1 и 2, о т л и— ч а ю шийся тем, что его осущеразрыва между реагентным хозяйством и селитебной территорией так как предлагаемый взамен хлора 1,3-дихлор-5,5-диметилгидантоин не является взрывоопасным и отравляющим веществом. ствляют при соотношении 1,3-дихлор-5,5-диметилгидантоин : кислый железосодержащий коагулянт (0,2-1):1, предпочтительно (0,3-0,5):1.

4. Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что его осуще-. ствляют при соотношении 1,3-дихлор в -5,5-диметилгидантоин : кислый алюминийсодержащий коагулянт (0,21,5):1, предпочтительно (0,5-1,0):1.

И сто чни ки информа ции, 45 принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 11 3445383, кл. 210-62, 1969.

2. Клячко В.А., Апельцин И.3.

Очистка природных вод. И., Изд-во литературы по строительству. 1971, с. 105-129.

3. ТаМ же, с. 117-129.