Спосіб очищення стічних вод від органічних сполучень та завислих речовин та пристрій для його здійснення

1. Способ очистки сточных вод от органических соединений и взвешенных веществ, включающий создание разветвленного потока воды, насыщение его озоновоздушной смесью с последующим образованием аэрозоля смеси воды и озоновоздушной смеси, отличающийся тем, что перед созданием разветвленного потока воды осуществляют фильтрование воды, после чего создают разветвленный поток озоновоздушной смеси, а насыщение воды озоновоздушной смесью осуществляют п утем соединения разветвленных по Изобретение относится к обработке промышленных и бытовых сточных вод путем окисления их озоном и может быть использовано на очистных станциях и других соор ужениях, где наряду с обеззараживанием воды необходимо устранять из сточных вод органические растворители, краски, фенолы, нефтепродукты и т п. Известен способ очистки сточных вод от органических соединений и взвешенных частиц (авт. свид СССР № 1594154, С 02 F 1/78, 1985), который включает создание разветвленного потока озоновоздушной смеси (ОВС) и насыщение воды озоновоздушной смесью. При этом, ОВС подается в барботажном режиме в так называемый слой жидкости. То есть ОВС под давлением проходит через слои воды, создавая циркуляционные токи жидкости, обеспечивая реакцию окисления органических загрязнений Однако интенсивность перемешивания слоев воды в различных частях ее объема неодинакова, в рез уль тате чего ОВС не токов воды и озоновоздушной смеси, последующего многократного разъединения и соединения смеси воды и озоновоздушной смеси и создания вихревого потока смеси воды и озоновоздушной смеси, при этом насыщение ведут при давлении не менее 0,3 МПа. 2. Устройство для очистки сточных вод от органических соединений и взвешенных веществ, содержащее камеру насыщения с патрубками подвода и отвода воды и озоновоздушной смеси, расположенный между патрубками подвода и камерой насыщения контактный элемент со змеевиком и диффузор, о тличающееся тем, что устройство содержит камеру фильтрования, сообщающуюся с камерой насыщения, контактный элемент образован корпусом и помещенным в него стержнем, соединенным с корпусом резьбовым соединением, змеевик выполнен в виде многократно пересекающихся винтовы х канавок на наружной поверхности стержня, одна часть из которых имеет левое, а др угая - правое направление на ви вки, при этом в диффузоре размещен золотник с многозаходными винтовыми каналами на своей наружной поверхности. успевает полностью провзаимодействовать с водой, что требуе т дополнительного пропускания ОВС через воду, и увеличивает время очистки в целом Из ве стен сп особ (а вт. свид ССС Р № 1460044, С 02 F 1/78, 1986), выбранный в качестве прототипа, в котором описан процесс очистки сточных вод озонированием Способ включает создание разветвленного потока воды и насыщение воды ОВС с последующим образованием аэрозоля воды и ОВС 11]. Такой способ позволяет интенсифицировать перемешивание очищаемой воды и ОВС Однако после насыщения воды ОВС дальнейшее продвижение смеси воды и ОВС происходит без интенсивного перемешивания до однородной консистенции, ОВС не полностью взаимодействует с водой, что требует дополнительной очистки воды И приводит к увеличению времени очистки счО г? со ю ю см со О) 32553 Известно устройство для озонирования сточных вод, описанное в книге "Озонирование воды", Кожинов В Ф и др , М , Стройиздзт, 1974, стр 111-112 Устройство содержит камеру насыщения с патрубками подвода и отвода воды и ОВС, контактный элемент и диффузор Устройство имеет большие габариты, эффективность его работы невелика, т к контактный элемент выполнен в виде трубок-диффузоров, которые не обеспечивают достаточный контакт озона со сточной водой во всем ее объеме, что требует боль шого времени очистки сточной воды Известно устройство для озонирования сто чны х вод, опи санное в а вт свид СССР № 1018919, С 02 F 1/78. 1982 [2], выбранное в качестве прототипа Устройство содержит камеру насыщения с патрубками подвода и отвода воды и ОВС, расположенный между патрубками подвода и камерой насыщения контактный элемент со змеевиком, и диффузор Недостатком такого устройства является то, что рассекатель, расположенный внутри змеевика, не обеспечивает эффекти вного процесса сме шивания потоко в воды и ОВС, что не позволяет осуществлять в полной мере химическую реакцию озона с органическими веществами и требует дополнительное время на очистку сточной воды В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать способ очистки сточных вод путем введения в него новы х операций с определенными режимами, что обеспечит интенсивное перемешивание воды и ОВС и за счет этого сократит время очистки Поставленная задача решается в способе очистки сточны х вод от органических соединений и взвешенных веществ, включающий создание разветвленного потока воды, насыщение его озоновоздушной смесью с последующим образованием аэрозоля смеси воды и озоновоздушной смеси В соответствии с изобретением перед созданием разветвленного потока воды, осуществляют фильтрование воды, после чего создают разветвленный поток озоновоздушной смеси, а насыщение воды озоновоздушной смесью осуществляют путем соединения разветвленных потоков воды и озоновоздушной смеси, последующего многократного разъединения и соединения смеси воды и озоновоздушной смеси и создания вихре вого потока смеси воды и озоновоздушной смеси, при этом насыщение ведут при давлении не менее 0,3 МПа В основу изобретения поставлена задача усовер шенствова ть устройство для очистки сточных вод путем нового выполнения элементов и их взаимосвязей, обеспечивающих интенсивное перемешивание воды и ОВС, за счет чего сокращается время очистки Поставленная задача решается в устройстве для очистки сточных вод от органических соединений и взвешенных веществ, содержащий камеру насыщения с патрубками подвода и отвода воды и озоновоздушной смеси, расположенный между патрубками подвода и камерой насыщения контактный элемент со змеевиком, и диффузор В соответствии с изобретением устройство содержит камеру, фильтрования, сообщающуюся с камерой насыщения, контактный элемент образован корпусом и помещенным в него стержнем, соединенным с корпусом резьбовым соединением, змеевик выполнен а виде многократно пересекающи хся винтовых канавок на наружной поверхности стержня, одна часть из которых имеет левое, а другая - правое направление навивки, при этом в диффузоре размещен золотник с многозаходными винтовыми канапами на своей наружной поверхности В предлагаемом способе очистки сто чных вод фильтрование воды перед разветвлением потока исключает попадание в поток мелких частиц, что обеспечивает, при последующем возникновении разветвленных потоков воды и ОВС, условия для более интенсивного перемешивания воды и ОВС, а также сокращает время очистки Насыщение воды ОВС путем соединения разветвленных потоков воды и ОВС и последующего многократного разъединения и соединения образовавшейся водоозоновоздушной смеси способствует более интенсивному перемешиванию воды и ОВС, протеканию химической реакции, приводящей к очистке воды от органических примесных соединений Создание вихревого потока водоозоновоздушной смеси необходимо для поддержания протекания упомянутой химической реакции, а также для создания условий образования аэрозоля водоозоновоздушной смеси, в котором, благодаря более полному протеканию химической реакции, практически завершается процесс очистки воды от органических соединений Насыщение воды озоновоздушной смесью при давлении не менее 0.3 МПа обеспечивает образование аэрозоля смеси воды и ОВС, что способствуе т более быстрому протеканию химической реакции, приводящей к очистке воды При давлении менее 0,3 МПа а эрозоль не будет образовываться, а жидкость будет истекать в виде капель или струй, что ведет к увеличению времени очистки воды рт органических соединений В предлагаемом устройстве для очистки сточных вод наличие камеры фильтрования, сообщающейся с камерой насыщения, предотвращает попадание в канавки мелких частиц Это исключает закупорку канавок (каналов) и обеспечивает равномерную подачу воды и условия интенсивного перемешивания воды и ОВС, которое происходит в контактном элементе со змеевиком благодаря увеличению пути, на протяжении которого осуществляется контакт воды и озоновоздушной смеси Диффузор, осуществляя распределение смеси потоков воды и ОВС, обеспечивает увеличение площади контакта очищаемой воды с озоном, что ускоряет процесс очистки Выполнение контактного элемента в виде стаканообразного корпуса с расположенным внутри него стержнем, который соединен с корпусом резьбовым соединением, способствуе т образованию турбулентного потока смеси воды и ОВС и ускорению процесса очистки воды Выполнение змеевика в виде многократно пересекающихся винтовы х канавок на наружной поверхности стержня, часть которых имеет левое направление, а остальные - правое направление навивки, способствуе т созданию однородного потока смеси и интенсивному перемешиванию воды и ОВС в едином потоке, что ускоряет время очистки воды Наличие в диффузоре золотника с много 32553 заходными винтовыми каналами на своей наружной поверхности способствует эффективному распылению с закручиванием (созданием аэрозоля) смеси воды и ОВС в качестве насыщения и ускоряет протекание химической реакции, приводящей к очистке воды от органических соединений На фиг 1 предста влена схема устройства для очистки сточных вод, на фиг. 2 изображен контактный элемент устройства Устройство содержит камеру фильтрования 1 (фиг 1) с патрубком ввода 2 сточной воды и трубопроводом 3, соединяющим камеру фильтрования 1 с камерой насыщения 4 Камера насыщения 4 снабжена патрубками подвода 5 воды и патрубком подвода 6 озоновоздушной смеси, а также патрубками 7 и 8 отвода соответственно воды и озоновоздушной смеси. Между патрубками подвода 5, б и камерой насыщения 4 расположен контактный элемент 9, соединенный с диффузором 10 (фиг. 2) Контактный элемент 9, соединенный с диффузором 10 ( фиг. 2). Контактный элемент 9 (фиг. 1) образован корпусом 11 (фиг. 2) и помещенным в него стержнем 12, соединенным с корпусом 11 резьбовым соединением 13. Контактный элемент 9 (фиг 1) снабжен змеевиком, выполненным в виде многократно пересекающихся вин товых канавок 14 и 15 (фиг. 2) на наружной поверхности стержня 12. Винтовые канавки 14 имеют левое направление, а канавки 15 имеют правое направление навивки Канавки 14 и 15 соединены с диффузором 10 каналами 16. В диффузоре 10 размещен золотник 17 с многоэаходными винтовыми каналами 18 на своей наружной поверхности. Диффузор 10 снабжен выпускным отверстием 19 Патрубок 7 отвода воды из камеры насыщения 4 (фиг. 1) соединен с камерой 20 накопления воды, в которую также введен, в ее нижнюю часть, патрубок 8 отвода ОВС из камеры насыщения 4. Патрубок 7 отвода воды снабжен вентилем 21 для взятия проб на анализ очищенной воды Камера фильтрования 1 снабжена клапаном 22 регулирования подачи сточной воды и патрубком 23 подачи сжатого воздуха. Заявляемый способ и работа устройства осуществляется следующим образом. Камера фильтрования 1 (фиг. 1) через патрубок 2. при открытом клапане 23, заполняется дозированным количеством сточной воды. После фильтрования вода сжатым воздухом,.поступающим через патрубок 23, при закрытом клапане 22, вытесняется из камеры фильтрования 1 и по трубопроводу 3 пос тупает через патр убок 5 в винто вые канавки 14 (фиг. 2) контактного элемента 9, где создается ее разветвленный поток ОВС от озонатора (на чертеже не показан) по патрубку 6 поступает к винтовым канавкам 15 (фиг. 2) контактного элемента 9, где создается разветвленный поток ОВС Эти разветвленные потоки смешиваются друг с другом и, двигаясь в дальнейшем по многократно пересекающимся винтовым канавкам 14 и 15, перемешиваются в созданном при многократном разъединении и соединении турбулентном потоке Кроме того, перемещаясь по винтовым канавкам 14 и 15, смесь воды и ОВС соприкасается с выступами резьбового соединения 13 и потоком смеси дополнительно турбупизуются. При этом происходит однородное насыщение воды ОВС Далее водоозоновоздушная смесь дополнительно перемешивается в ди ффузоре 10, где создается ви хревой поток водоозоновоздушной смеси в многозаходных вин товы х каналах 18 золотника 17 и выходи т с закручиванием через выпускное отверстие 19 в виде аэрозоля в камеру насыщения 4 (фиг/1 ) В камере насыщения 4 в аэрозоле продолжается протекание химической реакции, приводящей к очистке воды от органических соединений Если в камере насыщения 4 образуется ОВС, не вступившая в реакцию с водой, то эта ОВС по трубопроводу 8 вводится в камеру 20 накопления воды для последующего ее использования Пример Сточная вода кожевенного производства, с концентрацией в ней фенола 10 мг/л и взвешенные частицы концентрацией 12 г/м э, подавалась под давлением 0,3 МПа в камеру фильтрования 1, где происходило очищение от взвешенных частиц Далее вода поступала в контактный элемент 9. где смешивалась с ОВС концентрацией озона 20 мг/л, подаваемой по патрубку 6 в контактный элемент 9 под давлением 0,32 МПа. В результате химической реакции, происходящей между водой и озоном, осуществлялась очистка воды от фенола. Как показали предварительные исследования, для очистки 2 л сточной воды потребовалось 2 мин (при расходе озона 5 мг/м 3), при этом концентрация фенола в воде составляла не более 0 ,001 м г/л, а вз ве ше нны х ча сти ц ме нее 2 г/м 3. В результате применения предлагаемого способа очистки сточных вод от органических соединений и взвешенных веществ и устройства для его осуществления время на очистку, как показали эксперименты, сокращается в несколько раз 32553 Стачная бодй Фиг. 1 32553 '///////A Y/////////A Фиг. 2 Тираж 50 ей. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122 )3-72 -89 (0312 2)2-5 7-03