UA119282C2 - Спосіб очищення та знезараження промислових стоків - Google Patents

Спосіб очищення та знезараження промислових стоків Download PDF

Info

Publication number
UA119282C2
UA119282C2 UAA201709562A UA201709562A UA119282C2 UA 119282 C2 UA119282 C2 UA 119282C2 UA A201709562 A UAA201709562 A UA A201709562A UA 201709562 A UA201709562 A UA 201709562A UA 119282 C2 UA119282 C2 UA 119282C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
water
active substance
disinfection
carbon
titanium
Prior art date
Application number
UAA201709562A
Other languages
English (en)
Inventor
Олександр Юрійович Микитюк
Original Assignee
Олександр Юрійович Микитюк
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Олександр Юрійович Микитюк filed Critical Олександр Юрійович Микитюк
Publication of UA119282C2 publication Critical patent/UA119282C2/uk

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D37/00Processes of filtration
    • B01D37/02Precoating the filter medium; Addition of filter aids to the liquid being filtered
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/001Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
    • C02F1/004Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance using large scale industrial sized filters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/24Treatment of water, waste water, or sewage by flotation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/283Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using coal, charred products, or inorganic mixtures containing them
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/285Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using synthetic organic sorbents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/4608Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods using electrical discharges
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/46109Electrodes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/463Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrocoagulation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/465Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electroflotation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/469Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrochemical separation, e.g. by electro-osmosis, electrodialysis, electrophoresis
    • C02F1/4693Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrochemical separation, e.g. by electro-osmosis, electrodialysis, electrophoresis electrodialysis
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/722Oxidation by peroxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/725Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation by catalytic oxidation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/10Treatment of sludge; Devices therefor by pyrolysis
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/001Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/30Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
    • C02F1/32Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
    • C02F1/325Irradiation devices or lamp constructions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/46109Electrodes
    • C02F2001/46133Electrodes characterised by the material
    • C02F2001/46138Electrodes comprising a substrate and a coating
    • C02F2001/46142Catalytic coating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/006Radioactive compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/10Inorganic compounds
    • C02F2101/20Heavy metals or heavy metal compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/30Organic compounds
    • C02F2101/32Hydrocarbons, e.g. oil
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/06Contaminated groundwater or leachate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/22Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the processing of animals, e.g. poultry, fish, or parts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/32Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the food or foodstuff industry, e.g. brewery waste waters
    • C02F2103/322Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the food or foodstuff industry, e.g. brewery waste waters from vegetable oil production, e.g. olive oil production
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/34Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32
    • C02F2103/36Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32 from the manufacture of organic compounds
    • C02F2103/365Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32 from the manufacture of organic compounds from petrochemical industry (e.g. refineries)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00Specific treatment goals
    • C02F2303/04Disinfection
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00Specific treatment goals
    • C02F2303/16Regeneration of sorbents, filters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2305/00Use of specific compounds during water treatment
    • C02F2305/02Specific form of oxidant
    • C02F2305/023Reactive oxygen species, singlet oxygen, OH radical

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)

Abstract

Винахід стосується способу очищення стоків, забруднених механічними включеннями, жирами, білками і іншими органічними і неорганічними сполуками, та може використовуватись для очищення та знезараження вод, забруднених важкими та радіоактивними металами, насиченими або ненасиченими жирами, фільтрату полігонів твердих побутових відходів, скидів м'ясокомбінатів та вод, забруднених нафтою та нафтопродуктами. Спосіб очищення та знезараження промислових стоків включає в себе флотацію, електрокоагуляцію та фільтрацію. Спосіб також передбачає стадії: змішування води з порохоподібним гідрофобним сорбентом на основі вуглецю з високою поглинаючою спроможністю; фільтрацію суспензії води та вуглецевого сорбенту на гідрофобному сорбенті, на основі каучуку; розпад видалених насичених та ненасичених жирів, нафти, нафтопродуктів та інших органічних речовин, які акумулювалися на вуглецевому та каучуковому сорбентах; флотацію у проточному режимі з додаванням перекису водню; відновлення активної речовини у присутності перекису водню та подачі її на повторне використання; електрокоагуляцію у проточному режимі із насиченням води киснем та воднем, який утворюється на нерозхідних вуглецевих або металевих електродах, та на активній речовині на основі атомів алюмінію, титану, натрію, олова, міді та інших металів; знезаражування води електрокавітацією; генерування активної речовини на основі атомів заліза та титану; фільтрацію води на намивному фільтрі; фільтрацію води на фільтрі з активованим вугіллям.

Description

Винахід належить до галузі очищення стоків, забруднених механічними включеннями, жирами, білками і іншими органічними і неорганічними сполуками, та може використовуватись для очищення та знезараження вод забруднених важкими та радіоактивними металами, насиченими або ненасиченими жирами, фільтрату полігонів твердих побутових відходів, скидів м'ясокомбінатів та вод, забруднених нафтою та нафтопродуктами.
Відомо "Спосіб електрохімічного знезараження води" який включає її обробку в анодній та катодній камері діафрагмового електролізера, при цьому анодна камера працює у проточному режимі, а катодна камера працює у непроточному режимі. (Патент України Мо 111278).
Недоліком способу є те що, спосіб включає лише електрохімічне знезараження води, за рахунок цього має вузьке коло застосування.
Найбільш близьким до винаходу, що заявляється, є: "Спосіб електрохімічного очищення стічних вод м'ясокомбінатів", що включає електрокоагуляцію в електролізері з розчинними електродами, коагуляцію з денатурацією білків і флотацію. При цьому перед електрокоагуляцією білково-жировий стік очищають від механічних включень і не емульгованих жирів і змішують зі стоком гною, попередньо очищеним від механічних включень. Після цього усереднений стік з рН 5,6-6,0 обробляють в електрокоагуляторі із залізними електродами при насиченні стоку киснем до 2-4 мг/л, потім перекисом водню, вапном, флокулянтом, а шлам видаляють шляхом відстоювання та фільтрації, при цьому фільтрат обробляють за допомогою електрофлотатора при рН 9-10, з одночасною подачею перекису водню. Після видалення шламу стік обробляють гіпохлоритом натрію і послідовно фільтрують через фільтр з вугільним завантаженням, фільтри з катіонообмінними і аніонообмінними завантаженнями. (Патент РФ Мо 2396217).
Недоліком відомого способу є те що, технічне рішення може бути використано лише для очищення стічних вод м'ясокомбінатів та не дає змоги для зменшення рівня концентрації іонів важких та радіоактивних металів у воді, та передбачає утворення відходів, які потребують розташування на полігоні. Спосіб не передбачає знезараження води.
Задача винаходу - вдосконалити спосіб очищення та знезараження промислових стоків та розширити область його застосування, а саме: зменшити рівень концентрації органічних речовин, іонів важких та радіоактивних металів у воді, підвищити ефективність видалення із
Зо забрудненої води жирів рослинного або тваринного походження, нафти або нафтопродуктів та досягти знезараження очищеної води.
Технічним результатом заявленого винаходу є те, що використання нових матеріалів, у поєднанні з відомими технологіями очистки забруднених вод, дозволяє зменшити рівень концентрації органічних речовин, іонів важких та радіоактивних металів у воді, досягти повного видалення із забрудненої води жирів рослинного або тваринного походження, нафти або нафтопродуктів та досягти обеззаражування очищеної води.
Поставлена задача вирішується завдяки використанню способу очищення та знезараження промислових стоків, який, окрім етапу флотації, електрокоагуляції та фільтрації включає в себе такі етапи: - змішування води з порохоподібним гідрофобним сорбентом, на основі вуглецю, з високою поглинаючою спроможністю насичених, ненасичених жирів, нафти та нафтопродуктів і акумулювання забруднювачів на гідрофобному сорбенті; - фільтрацію суспензії води та вуглецевого сорбенту на гідрофобному сорбенті, на основі каучуку; - розщеплення видалених насичених та ненасичених жирів, нафти, нафтопродуктів та інших органічних речовин, які акумулювалися на вуглецевому та каучуковому сорбентах, у вигляді піни та твердих органічних частинок, шляхом піролізу без доступу кисню до окису вуглецю; - флотацію у проточному режимі з додаванням перекису водню шляхом насичення води киснем, який утворюється в результаті розпаду молекул води та перекису водню на частинках активної речовини на основі атомів алюмінію, титану, натрію та інших металів, яка є каталізатором процесу розпаду молекул з утворенням іонів ОН: та С", та одночасно абсорбує органічні молекули та іони важких металів, з видаленням піни з наступною її утилізацією під час регенерації відпрацьованих сорбентів; - відновлення активної речовини у присутності перекису водню та подачі її на повторне використання; - електрокоагуляцію у проточному режим із насиченням води киснем та воднем, який утворюється на нерозхідних вуглецевих або металевих електродах та на активній речовині на основі атомів алюмінію, титану, натрію, олова, міді та інших металів, яка адсорбує на своїй бо поверхні органічні сполуки та генерує іони ОН", С: під звичайним тиском з видаленням піни;
- знезаражування води електрокавітацією, яка утворюється високовольтними розрядами у середовищі частинок заліза та міді або сплавів на їх основі, з розхідними електродами з титану, та генерування активної речовини на основі атомів заліза та титану для подальшого окислення органічної речовини, розпаду у проточному режимі органічної речовини іонами ОН", переважно, та СО у присутності перекису водню та активної речовини на основі атомів заліза, титану, міді, натрію та інших металів у присутності оксиду кальцію (Сас), а потім активованого вугілля при підвищеному тиску; - фільтрацію води на намивному фільтрі, під тиском, з метою видалення з води твердих та колоїдних частинок розміром понад 5 мікрон, з використанням кізельгуру як підстилаючого шару та активної речовини на основі алюмінію, титану, міді, натрію як намивної мембрани; - електродіаліз під тиском для зниження рівня іонів у воді; - фільтрацію води на фільтрі з активованим вугіллям.
Розпад забруднювачів на вуглецевому та каучуковому сорбентах шляхом піролізу здійснюється з використанням енергії мікрохвильового випромінювання та перетворенням органічних сполук на синтез газ (СО, Нг), з подальшим використанням синтез газу для генерування теплової та електричної енергії. Коефіцієнт відношення площі частинок активної речовини на основі атомів алюмінію, титану, натрію, заліза, які є каталізатором процесу розпаду молекул з утворюванням іонів ОН' та С", до ваги їх частинок складає понад 50, з великим об'ємом мікро- та мезопор. Додавання до води перекису водню складає від 1 до 20 мл/л, у співвідношенні до активної речовини у межах від (1:0,5) до (1:5).
Електроліз води у реакторах флотації у присутності активної речовини на основі атомів алюмінію, титану, натрію, заліза та перекису водню відбувається на електродах з металу (нержавіюча сталь, мідь, алюміній) або з вуглецевого матеріалу, з напругою постійного струму від З до 240 вольт та щільністю струму на електродах у діапазоні від 0,01 до 2 А/м-.
Знезараження води здійснюється у електрохімічному реакторі спеціально розробленої конструкції ультрафіолетовим випромінюванням, ультразвуковими хвилями, кавітаційними хвилями, які утворюються у воді шляхом подачі у реактор імпульсів постійного струму у діапазоні від 300 до 3000 вольт на титанові електроди із завантаженими у міжелектродний простір частинок металу, (залізо, алюміній, мідь окремо або у поєднанні у різному
Зо співвідношенні) розміром від З до 10 мм, що генерує утворення активної речовини від 0,1 до 30 мг/л на основі оксидів заліза, міді алюмінію, титану з додаванням або без додавання у реактор масі концентрацією від 0,5 до 30 г/л, з додаванням чи не додаванням пероксиду водню в розрахунку від 0,5 до 10 мл/л. Окислення залишків органічної речовини відбувається у реакторі високого тиску, з тиском в межах від З до 10 атм.
Суттєвими ознаками винаходу є: - використання порохоподібного гідрофобного сорбенту, на основі вуглецю, з високим коефіцієнтом поглинання насичених та ненасичених жирів, нафти та нафтопродуктів з води, власної формули для видалення вищеозначених речовин з води; - використання гідрофобного сорбенту на основі каучуку для розділення суспензії на воду та порохоподібний сорбент з акумульованими насиченими та ненасиченими жирами, нафтою та нафтопродуктами, видалення твердих частинок розміром понад 0,1-1 мм, видаленням інших розчинників, які реагують з каучуком; - перетворення видалених з вводи насичених та ненасичених жирів, нафти та нафтопродуктів, розчинників та твердих органічних частинок на синтетичний газ, який використовується для генерування теплової та електричної енергії для технологічних потреб в реакторі власної конструкції з використанням енергії мікрохвильового діапазону; - видалення інших органічних сполук, які знаходяться у колоїдній формі, та іонів важких та радіоактивних металів на стадії флотації у присутності активної речовини власної формули та перекису водню у флотаторі власної конструкції, у проточному режимі; - окислення органічної речовини, що залишилася у воді, іонами ОН: та С", переважно, під тиском у присутності активної речовини власної формули та перекису водню, причому підвищений тиск створюється киснем, який генерується з молекул води та перекису водню у присутності активної речовини у реакторі власної конструкції, з періодичним електролізом води на нерозхідних вуглецевих електродах; - окислення органічної речовини іонами ОН: та С, переважно, під тиском, у присутності активованого вугілля, оксиду кальцію та перекису водню, причому підвищений тиск створюється киснем, який генерується з молекул води та перекису водню у присутності активної речовини у реакторі власної конструкції;
- знезараження води іонами ОН", С, ультрафіолетовим випромінюванням, ультразвуковим випромінюванням, кавітаційними хвилями, які генеруються в процесі електрокавітації, яка створюється генератором високовольтних імпульсів у реакторі власної конструкції; - видалення твердих частинок розміром понад 5 мікронів, оксидів важких та радіоактивних металів, на намивному фільтрі під тиском з використанням кізельгуру та активної речовини власної формули як намивної мембрани; - зниження рівня іонів у воді шляхом електродіалізу; - монтаж обладнання у контейнерах стандартних розмірів.
Технічним результатом заявленого винаходу є те, що використання нових матеріалів, у поєднанні з відомими технологіями очистки забруднених вод дозволяє зменшити рівень концентрації органічних речовин, іонів важких та радіоактивних металів у воді та здійснити видалення із забрудненої води жирів рослинного або тваринного походження, нафти або нафтопродуктів. Суттєві ознаки заявленого винаходу дозволяють проводити очистку забруднених органічними сполуками, важкими та/або радіоактивними металами вод та їх знезараження з мінімальним використанням електричної енергії завдяки використанню активної речовини та перекису водню для генерування іонів ОН: та С", які Є ГОЛОВНИМИ окислювачами, формування підвищеного тиску в системі за рахунок газів, які виділяються, та генерування теплової та електричної енергії з використанням як палива синтез газу, який утворюється при розщепленні органічних забруднювачів та регенеруванні відпрацьованих вуглецевих сорбентів.
Ще однин технічний результат - економічність процесу очистки сильно забруднених вод досягається завдяки використанню активної речовини та перекису водню для генерування іонів
ОН: та СУ, переважно, використанню газів, які генеруються для підйому тиску, скороченню часу очистки води завдяки проведенню окислення органічних сполук під підвищеним тиском, повторному використанню сорбентів та активованого вугілля після їхнього відновлення, розміщенню обладнання в контейнерах стандартних розмірів, що суттєво зменшує витрати на підготовку приміщення та монтаж обладнання.
Спосіб реалізується наступним чином. Видалення із забрудненої води, яка є стійкою водно- жировою емульсією у випадках наявності жирів рослинного або/та тваринного походження, нафти або/та нафтопродуктів, насичених та ненасичених жирів, нафти або/та нафтопродуктів,
Зо відбувається шляхом утворення суспензії води та порохоподібного гідрофобного сорбенту, на основі вуглецю у розрахунку від 1 до 10 г на один літр води, подальшому перемішуванню суспензії з гідрофобним сорбентом на основі каучуку, фільтрації суспензії води та сорбентів на сорбенті на основі каучуку на одному або більше фільтрах спеціальної конструкції та подачі води без вмісту насичених та ненасичених жирів, у т.ч. нафти та нафтопродуктів (ступінь очистки від жирів та нафтопродуктів сягає 99,995) в реактор флотації. Регенерації відпрацьованих сорбентів з накопиченими жирами та нафтопродуктами у одному або більше реакторах регенерації сорбенту та конверсії викидних газів з використанням джерел мікрохвильової енергії, конвертації вихідних газів у синтез газ, який є паливом для отримання електричної та теплової енергії на когенераційній установці, повторному використанні регенерованих сорбентів для процесу видалення насичених та ненасичених жирів, у т.ч. нафти та нафтопродуктів із забруднених вод. Видалення в двох або більше реакторах флотації з піною до 80 95 органічних речовин з води, що досягається додаванням до води активної речовини спеціальної формули на основі атомів алюмінію, титану, натрію, заліза з коефіцієнтом відношення площі поверхні до ваги частинки понад 50, та великим об'ємом мікро- та мезопор, у розрахунку її концентрації у реакторі від 0,1 до 20 г/л та додавання до води перекису водню від 0,5 до 10 мл/л (60 95 від загального об'єму, який потрібно для повного окислення органічної компоненти), у співвідношенні до активної речовини у межах від (1:0,5) до (1:5) у поєднанні з електрофлотацією під атмосферним тиском у реакторі спеціально розробленої конструкції, при цьому активна речовина залишається в реакторі до часу її насичення сполуками важких або/га радіоактивних металів тоді як вода змінюється постійно. Окислення органічної речовини в реакторах флотації, яка залишається у воді у розчиненому стані переважно іонами ОН: та С", які утворюються від розпаду молекул води та перекису водню на поверхні активної речовини, яка абсорбує органічні молекули та генерує на своїй поверхні іони ОН' та С", які реагують з розташованими поруч органічними молекулами, реакціє протікає з утворенням вільних радикалів органічних молекул, які є активними та вступають в реакції рекомбінації між собою та глибшого окислення в результаті реакції з іонами ОН, С. Окислення іонів важких та радіоактивних металів у реакторах флотації переважно іонами ОН: та С", які утворюються від розпаду молекул води та перекису водню на поверхні активної речовини, яка абсорбує іони важких та радіоактивних металів та генерує на своїй поверхні іони ОН: та С", які реагують з бо розташованими поруч іонами, та абсорбція продуктів реакції активною речовиною, яка видаляється після насичення молекулами, які включають атоми металів. Електроліз води у реакторах флотації у присутності активної речовини на основі атомів алюмінію, титану, натрію, заліза та перекису водню, на електродах з металу (нержавіюча сталь, мідь, алюміній) або вуглецевого матеріалу у реакторі спеціальної конструкції з напругою постійного струму від З до 240 вольт та щільністю струму на електродах у діапазоні від 0,01 до 2 А/м7, який генерує додаткову кількість іонів ОН", молекул О5 та інших активних речовин, які прискорюють швидкість окислювання органічних молекул та скорочують час перебування води у реакторі флотації, з подальшим відокремленням активної речовини від води на електрофільтрі спеціальної конструкції. Знезараження води у одному або більше електрохімічних реакторах спеціальної конструкції ультрафіолетовим випромінюванням, ультразвуковими хвилями, кавітаційними хвилями, які утворюються у воді шляхом подачі у реактор імпульсів постійного струму у діапазоні від 300 до 3000 вольт на три титанові електроди (два позитивні та один негативний) у реакторі із завантаженими у міжелектродний простір частинками металу або металів (залізо, алюміній, мідь окремо або у поєднанні у різному співвідношенні) розміром від З до 10 мм, що генерує утворення активної речовини від 0,1 до 30 мг/л на основі оксидів заліза, міді алюмінію, титану з додаванням або без додавання у реактор Масі концентрацією від 0,5 до 30 г/л, з додаванням чи не додаванням пероксиду водню в розрахунку від 0,5 до 10 мл/л. Окислення у двох або більше реакторах високого тиску залишків органічної речовини шляхом їх окислення іонами ОН", ОС та молекулами С», які утворюються від розпаду молекул води та перекису водню на поверхні активної речовини, яка абсорбує органічні молекули та генерує на своїй поверхні іони ОН: та С", які реагують з розташованими поруч органічними молекулами, реакціє протікає з утворенням вільних радикалів органічних молекул, які є активними та вступають в реакції рекомбінації між собою та глибшого окислення в результаті реакції з іонами ОН", 0: під підвищеним тиском, причому тиск у реакторі виникає в результаті виділення активного кисню (переважно), який розчиняється у воді під підвищеним тиском, при рН менше 4 та тиску в межах від З до 10 атм, у присутності перекису водню (2095 від загального потрібного об'єму) у співвідношенні до активної речовини у межах від (1:0,5) до (1:5) при відокремленні активної речовини від потоку води шляхом фільтрації осаду на кізельгуровому фільтрі у процесі переливу води у наступний реактор підвищеного тиску. Окислення у двох або більше реакторах підвищеного тиску у діапазоні від 2 до 10 атм. органічної речовини, яка залишилася у воді, на активованому вугіллі із заповненням реактора на 60-90 95 по об'єму у присутності перекису водню (2095 від загальної потрібного об'єму) під підвищеним тиском, який підтримується перепуском води з попереднього реактора з підвищеним тиском та додатково створюється активним киснем, що виділяється, при рН понад 6, рівень рН розчину регулюється шляхом додавання оксиду кальцію відповідності досягнення потрібного рівня рН від попереднього рівня.
Далі відбувається подальша фільтрація води на одному або більше намивному фільтрі з використанням кізельгуру як фільтруючого елемента з метою видалення твердих частинок розміром понад 5 мікрон. У разі потреби, далі відбувається подальша очистка води від іонів металів та неметалів шляхом діалізу на одному або більше реакторах та, у разі потреби, - подальша фільтрація води на одному або більше фільтрах з активованим вугіллям. Далі відбувається заповнення реакторів водою, час перебування води у кожному з реакторів, рівень води в реакторах, швидкість подачі води на фільтри та у електрохімічний реактор, видалення піни регулюються та керуються системою автоматичного контролю процесу із заданими, для певної води параметрами, такими як рнН, час реакції, кількість активної речовини, кількість пероксиду водню, кількість оксиду кальцію, швидкість подачі води, Тоїа! Оіззоїмейд боїїав (ТО5),
Ведисііоп-охідайоп геасіюп (Ведох) тощо.

Claims (8)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Спосіб очищення та знезараження промислових стоків, який включає в себе флотацію, електрокоагуляцію та фільтрацію, який відрізняється тим, що передбачає також: змішування води з порохоподібним гідрофобним сорбентом, на основі вуглецю, з високою поглинаючою спроможністю до насичених, ненасичених жирів, нафти та нафтопродуктів і акумулювання забруднювачів на гідрофобному сорбенті; фільтрацію суспензії води та вуглецевого сорбенту на гідрофобному сорбенті, на основі каучуку; розщеплення видалених насичених та ненасичених жирів, нафти, нафтопродуктів та інших органічних речовин, які акумулювалися на вуглецевому та каучуковому сорбентах, у вигляді піни та твердих органічних частинок шляхом піролізу без доступу кисню; флотацію у проточному режимі з додаванням перекису водню шляхом насичення води киснем, який утворюється в результаті розпаду молекул води та перекису 60 водню на частинках активної речовини на основі атомів алюмінію, титану, натрію та інших металів, яка є каталізатором процесу розпаду молекул з утворенням іонів ОН' та С, та одночасно абсорбує органічні молекули та іони важких металів з видаленням піни з наступною її утилізацією разом з відпрацьованими сорбентами; відновлення активної речовини у присутності перекису водню та подачі її на повторне використання; електрокоагуляцію у проточному режимі із насиченням води киснем та воднем, який утворюється на нерозхідних вуглецевих або металевих електродах, та на активній речовині на основі атомів алюмінію, титану, натрію, олова, міді та інших металів, яка адсорбує на своїй поверхні органічні сполуки та генерує іони ОН, 9, під звичайним тиском, з видаленням піни; знезаражування води електрокавітацією, яка утворюється високовольтними розрядами у середовищі частинок заліза та міді або сплавів на їх основі, з розхідними електродами з титану; генерування активної речовини на основі атомів заліза та титану для подальшого окислення органічної речовини, розпаду у проточному режимі органічної речовини іонами ОН", переважно, та О- у присутності перекису водню та активної речовини на основі атомів заліза, титану, міді, натрію та інших металів у присутності оксиду кальцію (Саб), а потім активованого вугілля при підвищеному тиску; фільтрацію води на намивному фільтрі, під тиском, з метою видалення з води твердих та колоїдних частинок розміром понад 5 мікрон, з використанням кізельгуру як підстилаючого шару та активної речовини на основі алюмінію, титану, міді, натрію як намивної мембрани; електродіаліз під тиском для зниження рівня іонів у воді; фільтрацію води на фільтрі з активованим вугіллям.
2. Спосіб очищення та знезараження промислових стоків за п. 1, який відрізняється тим, що частина органічної речовини, а саме насичені та ненасичені жири, нафта та нафтопродукти, органічні розчинники, видаляється з забрудненої води шляхом додавання до неї вуглецевого та каучукового сорбентів власної формули, з подальшим розщепленням видаленої речовини шляхом піролізу з використанням енергії мікрохвильового випромінювання та перетворенням її на синтез-газ (СО, Н2г), з подальшим використанням синтез-газу для генерування теплової та електричної енергії.
3. Спосіб очищення та знезараження промислових стоків за п. 1, який відрізняється тим, що відпрацьовані сорбенти на основі вуглецю та каучуку регенеруються з повторним використанням для очищення забрудненої води.
4. Спосіб очищення та знезараження промислових стоків за п. 1, який відрізняється тим, що Зо окислювання органічних речовин та іонів важких металів відбувається на поверхні активної речовини на основі атомів алюмінію, титану, натрію, заліза, які є каталізатором процесу розпаду молекул води та пероксиду водню з утворюванням іонів ОН: та ОС та одночасно адсорбують забруднюючі речовини; з можливістю регенерації та повторного використання активної речовини.
5. Спосіб очищення та знезараження промислових стоків за п. 1, який відрізняється тим, що утворення іонів ОН: та С", які є головними окиснювачами органічної речовини та іонів металів, відбувається на активній поверхні активної речовини з молекул води та пришвидшується шляхом додавання до води перекису водню у об'ємі від 1 до 20 мл/л, при співвідношенні до активної речовини у межах від 1:0,5 до 1:5.
6. Спосіб очищення та знезараження промислових стоків за п. 1, який відрізняється тим, що електроліз води у реакторах флотації проводиться у присутності активної речовини на основі атомів алюмінію, титану, натрію, заліза та перекису водню відбувається на електродах з металу (нержавіюча сталь, мідь, алюміній) або з вуглецевого матеріалу, з напругою постійного струму на електродах від З до 240 вольт та щільністю струму у діапазоні від 0,01 до 2 А/м-.
7. Спосіб очищення та знезараження промислових стоків за п. 1, який відрізняється тим, що знезараження води здійснюється у електрохімічному реакторі спеціально розробленої конструкції ультрафіолетовим випромінюванням, ультразвуковими хвилями, кавітаційними хвилями, які утворюються у воді шляхом подачі у реактор імпульсів постійного струму у діапазоні від 300 до 3000 вольт на титанові електроди із завантаженими у міжелектродний простір частинок металу, (залізо, алюміній, мідь окремо або у поєднанні у різному співвідношенні) розміром до 10 мм, що генерує утворення активної речовини від 0,1 до 30 мг/л на основі оксидів заліза, міді алюмінію, титану з додаванням або без додавання у реактор Масі концентрацією від 0,5 до 30 г/л, з додаванням чи не додаванням пероксиду водню в розрахунку від 0,5 до 10 мл/л.
8. Спосіб очищення та знезараження промислових стоків за п. 1, який відрізняється тим, що окислення залишків органічної речовини відбувається у присутності активованого вугілля, активної речовини та пероксиду водню у реакторі високого тиску, з тиском в межах від 2 до 10 атм.
UAA201709562A 2017-09-29 2017-09-29 Спосіб очищення та знезараження промислових стоків UA119282C2 (uk)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA201709562 2017-09-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA119282C2 true UA119282C2 (uk) 2019-05-27

Family

ID=65903813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA201709562A UA119282C2 (uk) 2017-09-29 2017-09-29 Спосіб очищення та знезараження промислових стоків

Country Status (3)

Country Link
US (2) US11459258B2 (uk)
UA (1) UA119282C2 (uk)
WO (1) WO2019066762A1 (uk)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
UA119282C2 (uk) * 2017-09-29 2019-05-27 Олександр Юрійович Микитюк Спосіб очищення та знезараження промислових стоків
CN110040884A (zh) * 2019-04-23 2019-07-23 襄阳先创环保科技有限公司 一种用于电镀行业的污水回用方法
CN110498490B (zh) * 2019-08-30 2023-08-18 南京友智科技有限公司 一种电絮凝反应器及其应用
CN111039454A (zh) * 2019-12-24 2020-04-21 嘉兴市禾晟生物制品有限公司 一种工业用净水剂
CN111995175A (zh) * 2020-08-06 2020-11-27 湖南盛世创纯环保科技有限公司 一种水污染治理设备
CN112645491B (zh) * 2020-12-21 2022-10-25 广州市天河区林和粤财技术服务中心 工业污水处理装置
WO2022235249A1 (en) * 2021-05-06 2022-11-10 Mykytiuk Mariia Oleksandrivna A method for purifying a contaminated water
CN116621399B (zh) * 2023-07-25 2023-10-20 北京石油化工学院 一种高乳化度含油含醇气田采出水净化处理装置及工艺
CN117401860B (zh) * 2023-11-24 2024-03-19 广州市迈源科技有限公司 一种压裂返排液处理设备及处理方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1902445A1 (de) * 1969-01-18 1970-07-30 Hoechst Ag Optische Aufhellungsmittel
ZA742756B (en) * 1973-08-25 1975-09-24 Hoechst Ag Animal identification tag process and device for the irregular dyeing of textiles
US4162975A (en) * 1978-02-07 1979-07-31 Permutit Company, Inc. High velocity composite strainer
US4648964A (en) * 1985-08-30 1987-03-10 Resource Technology Associates Separation of hydrocarbons from tar sands froth
US4783253A (en) * 1986-04-21 1988-11-08 Ayres James Walter Process for separating radioactive and hazardous metal contaminants from soils
US5529928A (en) * 1987-10-28 1996-06-25 Schoeller Hardtrum Ag Enzymatic treatment of wool
US5128068A (en) * 1990-05-25 1992-07-07 Westinghouse Electric Corp. Method and apparatus for cleaning contaminated particulate material
US6524974B1 (en) * 1999-03-22 2003-02-25 Lsi Logic Corporation Formation of improved low dielectric constant carbon-containing silicon oxide dielectric material by reaction of carbon-containing silane with oxidizing agent in the presence of one or more reaction retardants
RU2328455C2 (ru) * 2005-11-09 2008-07-10 Открытое акционерное общество "Московский комитет по науке и технологиям" Способ очистки и обеззараживания сточных вод
RU2396217C2 (ru) * 2008-11-05 2010-08-10 ЗАО "Экология" Способ электрохимической очистки сточных вод мясокомбината
DE102009060851A1 (de) * 2009-12-30 2011-07-07 Emery Oleochemicals GmbH, 40589 Esterherstellung mit Nachbehandlung
DE102011002640B4 (de) * 2011-01-13 2021-10-07 Evonik Operations Gmbh Verfahren zur Aufreinigung von Biphephos
EP2954376A4 (en) * 2013-02-06 2016-11-02 P&T Global Solutions Llc METHODS AND SYSTEMS FOR TREATING FLUID
UA111278C2 (uk) 2014-11-13 2016-04-11 Андрій Вікторович Григоренко Світловий сигнальний пристрій для керування дорожнім рухом
CN104496090A (zh) * 2014-12-20 2015-04-08 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司 一种农村饮用水一体化净水方法及其装置
ES2789751T3 (es) * 2015-12-16 2020-10-26 Basf Se Proceso para la epoxidación de propeno a óxido de propileno
RU165911U1 (ru) * 2016-02-29 2016-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Томск" (ООО "Газпром трансгаз Томск") Комплекс для очистки и обеззараживания промышленных и хозяйственно-бытовых сточных вод
UA119282C2 (uk) * 2017-09-29 2019-05-27 Олександр Юрійович Микитюк Спосіб очищення та знезараження промислових стоків

Also Published As

Publication number Publication date
US11459258B2 (en) 2022-10-04
US20230106698A1 (en) 2023-04-06
US20200262728A1 (en) 2020-08-20
WO2019066762A1 (en) 2019-04-04
US11952301B2 (en) 2024-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11952301B2 (en) System for treatment and disinfection of industrial effluents
Adetunji et al. Treatment of industrial oily wastewater by advanced technologies: a review
CN104743712B (zh) 一种快速去除污水中油污的方法
JP4766719B1 (ja) 最終処分場の浸出水の処理方法
CA2552768A1 (en) Method for treating raw water containing hardly decomposable substance
CN102976537B (zh) 一种有机硅废水的综合物化处理装置及方法
Ghahrchi et al. Study of kinetic models of olive oil mill wastewater treatment using electrocoagulation process
CN107585970A (zh) 一种工业反渗透浓水中难降解有机物深度处理的工艺
Gogina et al. Research of Methods, Technologies and Materials for Drainage Water Treatment at the Municipal Solid Waste Landfill in Salaryevo
WO2014165998A1 (en) Treatment of a waste stream through production and utilization of oxyhydrogen gas
JP3969114B2 (ja) 有機ハロゲン化合物の分解方法、及び分解装置。
RU2629786C1 (ru) Способ очистки непроточных водоёмов в условиях непрерывного поступления нефтепродуктов
JP4465166B2 (ja) クラゲ処理装置及びクラゲ処理方法
Ozerova et al. Analysis of methods for treatment of industrial wastewaters containing polycyclic aromatic hydrocarbons
Sabliy et al. Problems of soapstock treatment of vegetable oil productions and their solutions
JP2014094322A (ja) 多段階の有機廃水処理システム
KR101444672B1 (ko) 금속 함유 슬러지의 자원화설비
Elkarrach et al. Biological versus physicochemical technologies for industrial sewage treatment: which is the most efficient and inexpensive
CN104787947A (zh) 一种港***油污水快速处理方法
Soeprijanto et al. Treatment of oily bilge water by electrocoagulation process using aluminum electrodes
KR101458008B1 (ko) 갈조류 생물흡착제를 이용한 우라늄 오염폐액의 정화방법
RU2729787C1 (ru) Установка для очистки водных сред от мышьяксодержащих соединений с использованием магнитоактивного сорбента
SU739004A1 (ru) Способ электролитической очистки сточных вод
JP2000185289A (ja) 廃水処理方法及び装置
Walters et al. Wastewater Treatment-Physical and Chemical Methods