Спосіб нейтралізації лужної води та спосіб обробки води

1. Спосіб нейтралізації лужної води шляхом її підкислення сірчаною кислотою, який відрізняється тим, що сірчану кислоту отримують безпосередньо в процесі підкислення шляхом контактування вихідної води з гранульованою сіркою з розміром гранул від 1 до 5мм в присутності бактерій роду Thiobacillus і ступінь підкислення води регулюють поданням повітря. 2. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що використовують бактерії Thiobacillus thioparus і/або Thiobacillus denitrificans. 3. Спосіб за пп.1 або 2, який відрізняється тим, що повітря подають в такій кількості, яка забезпечує зниження лужності до нормативно необхідної величини. 4. Спосіб за будь-яким з пп.1-3, який відрізняється тим, що процес здійснюють при температурі 460оС та швидкості фільтрації води 2-12м/годину. C2 2 (19) 1 3 68726 4 терій у вихідну воду перед реактором біохімічного thioparus і/або Thiobacillus denitrificans. окислення вводять розчин триполіфосфату наПоставлена задача вирішується тим, що повітрію [1]. тря подають в такій кількості, яка забезпечує зниВідомий також спосіб очищення промислових ження лужності до нормативно необхідної велистічних вод від сульфідів шляхом їх бактеріальночини. го окислення, каналізуємого мікроорганізмами Поставлена задача вирішується тим, що проThiobacillus ferroxidans. [2]. цес здійснюють при температурі 4-60 С та швидДія бактерій Thiobacillus thioparus або кості води 2-12м/годину. Thiobacillus ferroxidans у відомих способах основаТехнічний результат заявленого винаходу зана на їх здатності окислювати до сірки та сульфаключається в підвищенні хімічної та і екологічної тів сірководень чи сульфіди, які знаходяться у безпеки процесу нейтралізації води шляхом утвоводі. рення сірчаної кислоти безпосередньо в процесі Недоліком відомих способів 1, 2 є те, що вони нейтралізації через використання сірки в грануможуть бути використані тільки при наявності в льованому стані, та забезпечення можливості дії воді вільного сірководню або сульфідів, а рН вихісірки одночасно як реагента процесу окислення дної води повинно бути не більше 7-9. сірки в присутності бактерій, як підтримуючого шаВідомий також спосіб вилучення важких метару для колоній бактерій Thiobacillus і як фільтра лів із стоків, який полягає в тому, що при доступі (фільтруючого матеріалу). кисню знижують рН стоків з 7-8 до 2-2,5 шляхом Використання сірки в порошкоподібному стані додавання 10%об. інокулянту, що містить суміш або з діаметром гранул менше 1мм в заявленому мікрооганізмів Thiobacillus thioparus та Thiobacillus способі приводить до вимивання дрібної сірки у thiooxidans з 1-3г/л порошкоподібної сірки [SU оброблену воду під напором оброблюємої води, 5217615 А, 08.06.1993]. що обумовлює забруднення готової води порошНедоліком цього способу є його недостатня коподібною сіркою, викликає необхідність викорисефективність через забруднення обробленої води тання додаткової стадії фільтрації води від сірки. порошкоподібною сіркою, тому що сірка є однією із Все це ускладнює процес нейтралізації, його техскладових реакційного середовища і залишається нологічну схему і приводить до зниження економіу обробленій воді після закінчення процесу підкисчності процесу через використання додаткових лення. Використання такого способу зниження рН матеріалів та апаратів (додаткового фільтруючого води для нейтралізації лужної води оборотного матеріалу, фільтра, насосу), які підвищують собіводопостачання або очищення води ускладнює вартість процесу нейтралізації. процес нейтралізації води та підвищує його кошВикористання сірки з діаметром гранул більше товність тому що потребує використання додатко5мм в заявленому способі приводить І до зниженвої стадії та обладнання для очищення обробленя ефективності нейтралізації через те, що в цьоної води від домішок порошкоподібної сірки. му випадку сірка втрачає властивість як підтримуНайбільш близьким за технічною сутністю та ючого шару для колоній бактерій, тому що досягаємим результатом до запропонованого спопросторовий розмір між гранулами сірки діаметсобу є спосіб нейтралізації лужної води шляхом її ром більше ніж 5мм практично співпадає з лінійпідкислення сірчаною кислотою. [3]. ними розмірами колоній бактерій і в цьому випадку Для підкислення використовують сірчану кисколонії бактерій будуть провалюватися в оброблоту, яку подають дозатором, і підкислення води люєму воду, що знижує ефективність їх „роботи" в здійснюють з метою зниження загальної лужності, процесі окислення сірки і ефективність процесу рН води та зниження карбонатної жорсткості, обунейтралізації води в цілому. мовленої присутністю у воді бікарбонатат-іонів. Запропонований спосіб забезпечує підвищенНедоліком способу є хімічна та екологічна неня екологічної та технічної безпеки, техніки регубезпечність процесу нейтралізації обумовлена лювання та обслуговування процесу і зниження необхідністю використання хімічно агресивної та собівартості води за рахунок використання в проекологічно небезпечної сірчаної кислоти для зницесі нейтралізації дешевої гранульованої сірки ження рН води. замість більш коштовної сірчаної кислоти та виВ основу винаходу поставлено задачу удоскоключення спеціально обладнаних дозаторів для її налення способу нейтралізації води, в якому шлядозування. хом зміни умов відомого способу, зокрема, викоЗапропонований спосіб включає стадію контаристання нових, самих по собі відомих речовин, ктування вихідної води з гранульованою сіркою з забезпечується можливість підвищення хімічної та розміром гранул 1-5мм в присутності бактерій роду екологічної безпеки процесу нейтралізації води. Thiobacillus, наприклад Thiobacillus thioparus і/або Ця задача вирішується тим, що у відомому Thiobacillus denitrificans при температурі 4-60°С, способі нейтралізації лужної води шляхом її підкишвидкості подавання води 2-12м/годину. слення сірчаною кислотою, згідно з запропоноваСтепінь підкислення води регулюють поданного способу сірчану кислоту отримують безпосеням повітря в такій кількості, яка забезпечує зниредньо в процесі підкислення, шляхом ження лужності вихідної води до нормативно неконтактування вихідної води з гранульованою сіробхідної величини - 2мг.екв/л. кою з розміром гранул від 1 до 5мм в присутності Запропонований винахід пояснюється нижчебактерій роду Thiobacillus і степінь підкислення наведеним прикладом №1 здійснення способу води регулюють поданням повітря. нейтралізації води. Поставлена задача вирішується тим, що викоПриклад №1. ристовують бактерії, наприклад Thiobacillus Для практичного здійснення способу викорис 5 68726 6 товують насадочний фільтр, який спочатку заванчини. тажують гранульованою елементною сіркою з веПоставлена задача вирішується тим, що проличиною гранул 2-5мм і "заражають" виділеною з цес здійснюють при температурі 4-60 С та швидґрунту культурою бактерій Thiobacillus thioparus і кості фільтрації води 2-12м/годину. Thiobacillus denitrificans. Через цей фільтр пропусТехнічний результат, досягаємий заявляємим кають вихідну воду, що підлягає нейтралізації. винаходом, заключається в підвищенні хімічної та Через 20 діб розвитку необхідної кількості бактерій екологічної безпеки процесу шляхом утворення фільтр готовий до роботи. Після виходу на режим сірчаної кислоти безпосередньо в процесі нейтрапідготовлений фільтр є працездатним до повного лізації та освітлення і виключення, в зв'язку з цим, перетворення сірки в сірчану кислоту. використання сірчаної кислоти в її натуральному Продувочну воду енергетичного котла середвигляді. Сірчану кислоту отримують шляхом окиснього тиску (3,9МПа) з рН11,2, лужністю лення киснем повітря та розчиненими у воді окис20мг.екв./л охолоджують оборотною водою від лювачами гранульованої сірки в присутності бактемператури 100 С до 40 С, пропускають через терій роду Thiobacillus. Освітлення води, утворення сірчаної кислоти і підкислення води підготовлений фільтр при температурі 40 С з швиздійснюють сумісно в процесі проходження води дкістю 15м/годину і подають повітря. Після досягта повітря через зернисте завантаження із сірки в нення загальної лужності 2мг.екв./л подання повітприсутності бактерій роду Thiobacillus. ря стабілізують. В результаті нейтралізації В порівнянні з прототипом перевагами запроотримують воду з рН8,0, лужністю 2мг.екв./л. понованого способу є: Відомий також спосіб обробки води, включаю- спрощення технологічного процесу; чий стадії освітлення вихідної води шляхом її фі- спрощення регулювання процесу; льтрації через зернистий фільтруючий матеріал та - простота і безпека обслуговування; підкислення освітленої води. - виключення використання агресивної та хіміЯк зернистий фільтруючий матеріал викорисчно небезпечної сірчаної кислоти в її натуральнотовують гравій, кварцовий пісок та інші природні та му вигляді; синтетичні матеріали, а для підкислення викорис- зниження собівартості процесу за рахунок товують сірчану кислоту. виключення висококоштовної сірчаної кислоти, Подання сірчаної кислоти здійснюють дозатодозаторів та автоматичних систем для її дозуром. [3]. вання. Недоліком способу є хімічна та екологічна неНаступною перевагою запропонованого спобезпечність процесу обумовлена необхідністю собу є те, що він дозволяє обробляти необмежені використання хімічно агресивної та екологічно об'єми води використовуючи для цього легко доснебезпечної сірчаної кислоти. тупі та дешеві вихідні матеріали: елементну граВ основу винаходу поставлено задачу удосконульовану сірку, невелику кількість "затравки", налення способу обробки води, в якому шляхом виділеної з ґрунту культури бактерій роду зміни умов відомого способу, зокрема, викорисThiobacillus, і повітря або інший газ, що містить тання нових, самих по собі відомих речовин, закисень. безпечується можливість підвищення хімічної та Запропонований спосіб здійснюють шляхом екологічної безпеки процесу очищення води. контактування вихідної води з гранульованою сірПоставлена задача вирішується тим, що у вікою в присутності бактерій роду Thiobacillus з подомому способі обробки води, який включає стадії данням повітря. освітлення вихідної води шляхом її фільтрації чеЯк бактерії роду Thiobacillus використовують рез зернистий фільтруючий матеріал та підкисбактерії, наприклад Thiobacillus thioparus і/або лення освітленої води, згідно з запропонованим Thiobacillus denitrificans. винаходом, як зернистий фільтруючий матеріал використовують гранульовану сірку, зазначені Процес здійснюють при температурі 4-60 С, стадії освітлення та підкислення води здійснюють швидкості фільтрації води 2-12м/годину та часі сумісно шляхом контактування вихідної води з контактування 5-60 хвилин. гранульованою сіркою розміром гранул від 1 до Подання повітря регулюють залежно від отри5мм в присутності бактерій роду Thiobacillus і стемання необхідної величини лужності обробленої пінь підкислення води регулюють з допомогою води. повітря, яке додатково подають в гранульовану Запропонований спосіб пояснюється конкретсірку. ним прикладом здійснення способу, який характеПоставлена задача вирішується тим, що як ризує обробку природної води як додаткової для вихідну воду використовують воду замкнутої сиспідживлення замкнутої системи оборотного водотеми оборотного водопостачання або додаткову постачання. воду для підживлення системи оборотного водоПриклад №2. постачання, або промислову чи стічну воду, яка Для практичного здійснення способу викориспотребує зниження лужності до нормативно необтовують насадочний фільтр, який спочатку заванхідної величини. тажують гранульованою елементною сіркою з веПоставлена задача вирішується тим, що виколичиною гранул 2-5мм і "заражають" виділеною з ристовують бактерії, наприклад Thiobacillus ґрунту культурою бактерій Thiobacillus thioparus і thioparus і/або Thiobacillus denitrificans. Thiobacillus denitrificans. Через цей фільтр пропусПоставлена задача вирішується тим, що повікають вихідну воду, що підлягає обробці. Через 20 тря подають в такій кількості, яка забезпечує знидіб розвитку необхідної кількості бактерій фільтр ження лужності до нормативно необхідної велиготовий до роботи. Після виходу на режим підго 7 68726 8 товлений фільтр є працездатним до повного перельною кількістю нітратів 10мг/л. творення сірки в сірчану кислоту. Джерела інформації, прийняті до уваги при екПриродну воду з рН8,5-9,0, загальною кількісспертизі: тю механічних домішок 35мг/м3, загальною лужніс1. Пособие по проектированию сооружений тю 3-5мг.екв./л, загальною кількістю нітратів для очистки и подготовки воды (к СНИП 2.04.0245мг/л, пропускають зі швидкістю 5-10м/годину 84), М. 1989г., НИИ коммунального водоснабжения через підготовлений фільтр завантажений грануи очистки воды АКХ, Центральный институт типольованою сіркою і «заражений» бактеріями вого проектирования, с.88-92. Thiobacillus thioparus і Thiobacillus denitrificans. В 2. RU, заявка N2000107673, C02F1/62, опубфільтр подають повітря. Обробку здійснюють при лик. 2002.05.27. 3. Строительные нормы и правила (СНИП) 11температурі 20 С. При досягненні лужності води на виході з фільтру 1-2мг.екв./л подання повітря 31-74, Москва, 1976г. ч.2., гл.31. Водоснабжение, стабілізують. Після обробки отримують воду з с.56-57. рН6,5-7,5, загальною кількістю механічних домішок 3 10мг/м , загальною лужністю 1,3-1,5мг.екв./л, зага Комп’ютерна верстка Н. Лисенко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601