Спосіб окислення забруднень і дезинфекції води та пристрій для його здійснення

1. Спосіб окислення забруднень та дезинфекції води, який включає механічну очистку і напірну флотацію у флотаційному циркуляційному контурі при однократній циркуляції до 10% від витрати очищеної води, який відрізняється тим, що окис 28212 кілька разів менша, ніж в абсорбері під надлишковим тиском. Крім того, при коливаннях рівня води в приймальному резервуарі після флотатора або незадовільного регулювання запірної арматури перед і після ежектора, у всмоктувальний патрубок насоса попадає повітря в кількості, більшій 8-3% від кількості перекачаної води. При цьому відбувається зрив подачі насосу і зупинка процесу флотації, тобто низька надійність роботи вузла флотації. Мета винаходу - підвищення ступеню окислення забруднень, дезинфекції питної та стічних вод та надійності роботи вузла напірної флотації. Ця мета досягається тим, що паралельно з флотаційним контуром відомого способу з однократною циркуляцією до 10% очищеної води, окислення забруднень і дезинфекцію виконують в додатковому абсорбційно-окислювальному циркуляційному контурі при багатократній циркуляції всього потоку під тиском в системі 0,25-0,35 МПа і швидкості води в зазорі між корпусом кавітаційного реактора і перепоною 20-35 м/с. Експериментально встановлено, що при тисках менше 0,25 МПа і більше 0,35 МПа, швидкості в зазорі менше 20 і більше 35 м/с ефект зниження ХПК і дезинфекції зменшується. У вказаних межах оптимального режиму при 75-кратній циркуляції і часі перебування в циркуляційному контурі стічної води молокозаводу 50 хвилин ХПК знижувались з 2400 до 1000 мг/л, а колі-індекс з 2,5×106 до 500 кишкових паличок в літрі. Таким чином, за 1 цикл ХПК зменшується на 18,5 мг/л, а колі-індекс на 33400. Для кожного виду стічних вод ці величини необхідно визначати експериментально. В пристрої, який реалізує цей спосіб, ця ж мета досягається тим, що флотаційний циркуляційний контур обладнано додатковим абсорбційноокислювальним циркуляційним контуром у складі окремого циркуляційного насосу, гідродинамічного кавітаційного реактора з підсосом повітря у суперкаверну за перепоною, приєднаного до абсорбера флотаційного контуру. Випробування показали надійну роботу кавітаційного реактора на напірній лінії циркуляційного насосу без зриву його подачі. На фігурі показана схема запропонованого пристрою. Спосіб здійснюється таким чином. По відомих з дослідів величинах зниження ХПК та колі-індексу DCкл визначають число циклів n циркуляції стічної води в абсорбційному контурі шляхом ділення різниці вихідної і кінцевої концентрацій забруднень на DCкл. За відомою витратою стічних вод Q м 3/год та n обирають циркуляційний насос абсорбційного контуру виробністю Qц ³Q×n і зазор між корпусом кавітаційного реактора і перепоною таким, щоб забезпечувалась швидкість води в ньому 2035 м/с. Для забезпечення тиску в циркуляційному контурі 0,25-0,35 МПа підбирають циркуляційний насос на такий тиск або подають в абсорбер стиснене повітря від компресора. Забезпечивши такі умови, запускають схему окислення забруднень та дезинфекції стічних вод шляхом неперервної подачі її після механічної очистки у флотатор. Частково очищену у флотаторі воду збирають у приймальному резервуарі, з якого вона неперервно циркуляційним насосом флотаційного контуру подається в абсорбер. Частина води з абсорбера в кількості до 0,1 Q через редуктор вертається в систему змішування її з стічною водою, яка подається на флотацію, а частина в кількості 0,9 Q відводиться як очищена і дезинфікована. Після заповнення водою абсорбера включається циркуляційний насос абсорбційного контуру, який циркулює воду через кавітаційний реактор з заданою кількістю циклів n і тим самим забезпечує необхідні показники окислення та дезинфекції. Регулювання потоків води з абсорбера у флотатор і на скид здійснюється засувками 3. Нижче наведено приклади конкретного здійснення способу. Приклад 1. В абсорбер заливають 80 л стічної води молокозаводу з ХПК=2400 мг/л та колі-індексом 2,5×106 паличок колі в літрі. Після циркуляції насосом виробністю 7 м 3/год під тиском 0,3 МПа протягом 50 хвилин через кавітаційний реактор при швидкості води в зазорі між перепоною і корпусом 30 м/с одержують ХПК= 1000 мг/л, колі-індекс 500 при 76-кратній циркуля2400 - 1000 ції. Зниження ХПК складає ´ 100 = 2400 2500000 - 500 =58%, а колі-індексу ´ 100 = 99,8% . 2500000 Приклад 2. На локальних очисних спорудах молокозаводу необхідно очистити 30 м 3 стічних вод з ХПК=2400 мг/л до 500 мг/л та дезинфікувати її, знизивши колі-індекс з 2,5×106 до 500 паличок колі в літрі за 15 годин роботи. Таким чином, витрата стічних вод: Q= 30 = 2 м 3 / год. 15 При зниженні ХПК на 18,5 мг/л за 1 цикл число циклів обробки складе: 2400 - 500 = 97, 5. 18, 5 При зниженні колі-індексу на 33400 за 1 цикл необхідно число циклів: n= N= 2500000 - 500 = 75 . 33400 Для забезпечення очистки необхідний циркуляційний насос продуктивністю: Qц =Q×n=2×97,5=195 м 3/год. Ємність абсорбера розраховують на 1-хвилинне перебування води: V= 1 60 Qц = 1 × 195 » 3 , 5 м3 . 60 Запропонований пристрій (фігура) включає два паралельно працюючі циркуляційні контури: - флотаційний у складі флотатора 1, приймального резервуара 2, засувок 3, насосу 4, абсор 2 28212 бера 5 з манометром 6 і редукційним клапаном 7, редуктора 8 для зменшення тиску до атмосферного; - абсорбційно-окислювальний у складі циркуляційного насосу 9, засувок 3, гідродинамічного кавітаційного реактора з підсосом повітря у суперкаверну за перепоною 10, абсорбера 5. Пристрій працює таким чином. Вся стічна вода після механічної очистки поступає у флотатор 1, в якому частина завислих речовин осідає в бункерах і видаляється з них у вигляді осаду, а частина флотується і видаляється у вигляді флотошламу з верхньої частини. Очищена вода збирається в приймальному резервуарі 2, звідки вона циркуляційним насосом 4 подається в абсорбер 5, і части на її (до 10%) через редуктор 8 - в нижню частину флотатора 1. Більша частина очищеної у флотаторі води (90%) циркулює в абсорбційному контурі у складі насосу 9, кавітаційного реактора 10 і абсорбера 5. Частина циркуляційного потоку в кількості, рівній витраті стічних вод, відводиться з абсорбера в міську каналізацію, коли очисні споруди локальні, або у водойму. Використання запропонованого способу і пристрою на локальних очисних спорудах молокозаводів дозволяє знизити ХПК на 58% і колі-індекс на 99,8% проти 20% за прототипом. При цьому собівартість окислення та дезинфекції в 3-4 рази нижча, ніж при використанні озонаторів. Фіг. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 34 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3