Способ очистки подземных вод

(51) 02 5/02 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ подземных вод, где исходная вода с расходом 1/3 часть проходит через вихревой реактор,загруженный контактной массой, состоящей из кварцевого песка крупностью зерен 0,2-0,3 мм, куда подводится известковое молоко, железный купорос,раствор соды и поступает в скорые фильтры с цеолитом, предварительно смешиваясь с остальной частью воды (по расчету 2/3 часть). Способ очистки подземных вод предусматривает следующие процессы очистки и обработки воды удаление солей жесткости в вихревых реакторах, а также ионов тяжелых металлов в фильтрах с цеолитовой загрузкой,обеззараживание использованием установок типа СТЭЛ 10 Н-120-01 (модификация Аквахлор). Таким образом, предлагаемый способ позволяет удешевить и упростить процесс и повысить степень очистки подземных вод от ионов тяжелых металлов и солей жесткости.(72) Мырзахметов Менлибай Тогабаев Есенгельди Тогабайулы Утепбергенова Лаура Мухтаровна(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Казахский национальный технический университет им. К.И. Сатпаева Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ПОДЗЕМНЫХ ВОД(57) Изобретение относится к водоснабжению, в частности к способам очистки подземных вод от ионов тяжелых металлов и солей жесткости. Повышение степени умягчения и очистка подземных вод от ионов тяжелых металлов, а также создание высококачественного способа очистки питьевой воды осуществляется за счет того, что применяется двухступенчатая схема очистки 21330 Изобретение относится к водоснабжению, в частности к способам очистки подземных вод от ионов тяжелых металлов и солей жесткости. Известен способ умягчения природных вод,Авторское свидетельство. СССР 1152936. Опубликован бюл.16 от 30.04.1985 г. МКИ 02 5/02 включающий нагрев исходной воды,обработку ее известью и полиакриламидом и последующее осаждение образующейся взвеси в слое взвешенного осадка, для повышения экономичности и производительности процесса за счет увеличения скорости осаждения частиц взвеси,полиакриламид вводят непосредственно перед обработкой воды известью и процесс ведут при концентрации твердой фазы в слое взвешенного осадка 20-30 г/л. Недостатком приведенного способа является незначительная производительность процесса даже при условии подогрева воды до 30 С, а также большие теплозатраты на подогрев. Известен способ умягчения подземных вод,Патент РФ 2 241 685. Опубликован от 10.12.2004 г. МКИ 02 5/02 включающий нагрев исходной воды во взвешенном слое силицированного кальцита с последующей фильтрацией. В качестве фильтра используют слой песка с размерами зерен 1-3 мм. Контактную массу силицированного кальцита приводят во взвешенное состояние струй газового потока. Нагрев воды осуществляют до температуры 20-40 С. Недостатком приведенного способа является низкое качество очистки воды от ионов тяжелых металлов и большие энергозатраты. Задачей изобретения - является повышение степени умягчения и очистка подземных вод от ионов тяжелых металлов, а также создание высококачественного способа очистки питьевой воды. Данная задача решается за счет того, что применяется двухступенчатая схема очистки подземных вод, где 1/3 объема воды подвергается умягчению известково-содовым методом, а затем смешивается с 2/3 объемом воды и фильтруется через фильтры с цеолитовой загрузкой. Улучшается степень очистки подземных вод от ионов тяжелых металлов и солей жесткости. Используемый в качестве сорбента - цеолит(клиноптилолит), по сравнению с традиционными зернистыми фильтрами обладает более высокой пористостью, удельной поверхностью и позволяет повысить производительность фильтров на 20-30. Способ очистки подземных вод осуществляется следующим образом Способ очистки подземных вод предусматривает следующие процессы очистки и обработки воды удаление солей жесткости в вихревых реакторах, а также ионов тяжелых металлов в фильтрах с цеолитовой загрузкой,обеззараживание с использованием установок типа СТЭЛ 10 Н-120-01 (модификация Аквахлор). Часть исходной воды (по расчету 1/3 часть) податся в вихревой реактор, куда подаются растворы реагентов извести, соды и железного купороса,после не в смеситель. 2 Из смесителя весь объем воды, поступает на фильтры, где фильтруется через слой цеолита. После фильтров вода поступает в резервуары чистой воды. В резервуары подается также раствор анолита для обеззараживания воды, после установки Аквахлор. Для обработки подземных вод предложено использовать известково-содовый метод умягчения,сущность которого заключается в добавлении в воду извести, устраняющей карбонатную и магниевую жесткость,а также соды,устраняющей некарбонатную жесткость. При обработке воды указанными реагентами при взаимодействии их с кальцием и магнием, находящимися в исходной воде образуются малорастворимые соединения карбоната кальция, гидроксида магния, карбоната магния и др. которые затем отделяют в фильтрах. Преимущество данного метода заключается в одновременном, осветлении воды от взвешенных веществ и небольшом расходе воды на собственные нужды (до 10). Для получения воды хозяйственно-питьевого назначения предусмотрено умягчение части (по расчету 1/3 часть) с последующим смешиванием с исходной водой в смесителе и очистку на фильтрах загруженных цеолитом. Исходная вода с расходом 1/3 часть проходит через вихревой реактор,загруженный контактной массой, состоящей из кварцевого песка крупностью зерен 0,2-0,3 мм, куда подводится известковое молоко, железный купорос,раствор соды и поступает в скорые фильтры с цеолитом, предварительно смешиваясь с остальной частью воды (по расчету 2/3 часть). В качестве коагулянта при известково-содовом методе рекомендуется использовать железный купорос (24). Назначением введения коагулянта является укрупнение тех мельчайших кристаллов карбоната кальция и гидрооксида магния, которые без добавления коагулянта обычно выносятся на фильтры, понижая эффективность их работы,коагулянт вводят после извести. Вихревой реактор представляет собой перевернутый усеченный конус, где вода подается в нижнюю часть. Сущность работы вихревого реактора сводится к тому, что к вершине перевернутого усеченного конуса подводятся реагенты (известковое молоко,железный купорос, сода). Внутрь реактора предварительно загружается мелкозернистый песок(0,25 мм) или мраморная крошка. Вследствие сравнительно высоких скоростей подъема воды и конусной формы реактора вода приобретает вихреобразное движение. При наличии в потоке готовых центров кристаллизации, происходит быстрое и достаточно полное выделение на этих частицах карбоната кальция СаСО 3 в виде твердых окатанных белых зерен. По мере отложения новых порций СаСО 3,зерна контактной массы увеличиваются в объеме и по достижении размера 1,5-2,0 мм не могут поддерживаться во взвешенном состоянии. Тогда такую укрупнившуюся контактную массу выпускают и загружают новую контактную массу (через каждые 3-4 дня). 21330 Отработанная контактная масса представляет собой почти чистый СаСО 3 с влажностью около 10 и является ценным сырьем для получения извести путем обжига. При этом количество получаемой высококачественной извести примерно в три раза превышает то, которое требуется для работы данной установки. На зернах контактной массы отлагается не только карбонат кальция гидрат окиси магния, а также взвешенные вещества, обуславливающие мутность воды, в вихревом реакторе не задерживаются и выносятся из него вместе с потоком воды. Отработанную контактную массу направляют на склад сыпучих материалов для последующего ее применения. После смесителей обрабатываемую воду в полном объеме подают на скорые открытые фильтры. Отличительной особенностью фильтров является то, что в качестве фильтрующего материала принят цеолит кормовой Чанканайского месторождения Алматинской области, выпускаемый по ТУ 640 РК 19641569 -05-98. Цеолитовая загрузка показала хорошие результаты по снижению мутности, азота нитратов,хлора-ионов, железа, ионов тяжелых металлов,общей жесткости в обрабатываемой воде. Таким образом, предлагаемый способ позволяет удешевить и упростить процесс и повысить степень очистки подземных вод от ионов тяжелых металлов и солей жесткости. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ очистки подземных под включающий обработку ее известью и последующее осаждение,отличающийся тем, что исходная вода с расходом 1/3 часть проходит через вихревой реактор,загруженный контактной массой, состоящей из кварцевого песка крупностью зерен 0,2-0,3 мм, куда подводят известковое молоко, железный купорос,раствор соды и поступают в скорые фильтры с цеолитом, предварительно смешиваясь с остальной частью поды (по расчету 2/3 часть).