Установка для очистки сточных вод от трудноокисляемых органических соединений

Изобретение относится к области очистки сточных вод химических, целлюлозно-бумажных и аналогичных производств, содержащих трудноокисляемые органические соединения. Установка для очистки сточных вод включает последовательно расположенные по направлению движения обрабатываемой воды накопитель-усреднитель,

гальванокоагулятор и блок для ультрафиолетового облучения воды в потоке, состоящий из кварцевого трубчатого реактора, источника излучения - ртутной лампы низкого давления с максимумом излучения 254 нм, отражателя, выполненного в виде оболочки, в разрезе представляющей собой эллипс, при этом источник излучения и реактор размещены в зонах, соответствующих фокусам эллипса. Трубчатый реактор снабжен специальной форсункой ввода очищаемой воды, обеспечивающей равномерное распределение жидкости по стенкам кварцевой трубки и стекание ее в виде тонкой пленки. Техническим результатом данного технического решения является достижение полной минерализации трудноокисляемых органических соединений.

Изобретение относится к области очистки сточных вод химических, целлюлозно-бумажных и аналогичных производств, содержащих трудно-окисляемые органические соединения.

Из уровня техники известна установка для биохимической очистки сточных вод (см. патент РФ 2183592, МПК 7 C02F 3/02, C02F1 /463), состоящая из многоступенчатых биореакторов. Установка содержит гальванокоагулятор, помещенный в лоток очищенной сточной жидкости, направляющей ее во вторую ступень биореакторов, работающих с иммобилизованными на волокнистых насадках гидробионтами.

Недостатком этой установки является невозможность ее применения для очистки сточных вод содержащих такие трудноокисляемые органические соединения как фенолы.

Известна установка (см. By Soo-Myung, Alfons Vogelpohl, Degradation of Organic Pollutants by the Photo-Fenton-Process // Chem.Eng.Technol., 1998, V.21, 2, p.187-191), содержащая блок аэрации очищаемой воды, систему введения пероксида водорода и раствора солей железа, блок ультрафиолетового облучения с ртутной лампой среднего давления.

Недостатком этой установки является повышение солесодержания очищаемой воды за счет дополнительного введения реагента, использование лампы среднего давления, имеющей низкий КПД преобразования проводимой электроэнергии в энергию УФ-излучения.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является аппарат для гальванокоагуляционной очистки сточных вод в присутствии пероксида водорода с загрузкой из смеси железной стружки и кокса (см. А.А.Батоева, Д.Б.Жалсанова, О.В.Цыденова, А.А.Рязанцев. Гальванокоагуляционное извлечение фенолов из водных растворов // Химия в интересах устойчивого развития, 2001, V.9, С.3-7).

Недостатком этого устройства является невозможность достижения полной минерализации трудноокисляемых органических соединений, продукты их неполного окисления удаляются сорбцией на гидроксосоединениях железа.

Техническим результатом данного технического решения является достижение полной минерализации трудноокисляемых органических соединений.

Технический результат достигается тем, что установка для очистки сточных вод включает последовательно расположенные по направлению движения обрабатываемой воды накопитель-усреднитель, гальванокоагулятор и блок для ультрафиолетового облучения воды в потоке, состоящий из кварцевого трубчатого реактора, источника излучения - ртутной лампы низкого давления с максимумом излучения 254 нм, отражателя, выполненного в виде оболочки, в разрезе представляющей собой эллипс, при этом источник излучения и реактор размещены в зонах, соответствующих фокусам эллипса.

Кроме того, трубчатый реактор снабжен специальной форсункой ввода очищаемой воды, обеспечивающей равномерное распределение жидкости по стенкам кварцевой трубки и стекание ее в виде тонкой пленки. Что позволяет существенно увеличить эффективность обработки очищаемой воды ультрафиолетом за счет минимизации эффекта экранирования УФ-излучения молекулами трудноокисляемых органических соединений.

Схема установки для очистки сточных вод от трудноокисляемых органических соединений представлена на фигуре.

Установка для очистки сточных вод от трудноокисляемых органических соединений содержит последовательно расположенные по направлению движения обрабатываемой воды накопитель-усреднитель 1, насос 2, гальванокоагулятор 3, блок для ультрафиолетового облучения воды в потоке 4. Пероксид водорода дозируют в трубопровод перед блоком ультрафиолетового облучения. Блок для ультрафиолетового облучения воды состоит из кварцевого трубчатого реактора 5, источника излучения 6, ртутной лампы низкого давления с максимумом излучения 254 нм, отражателя 7, выполненного в виде оболочки, в разрезе представляющий собой эллипс, при этом источник излучения и реактор размещены в зонах, соответствующих фокусам эллипса. Устройство работает следующим образом.

Сточные воды поступают в накопитель-усреднитель 1, где производится корректировка рН. Под напором, создаваемым насосом 2 очищаемые воды направляются в гальванокоагулятор 3. Во время контактирования воды и воздуха с загрузкой железо растворяется в виде Fe(II). Далее в трубопровод, подводящий к блоку ультрафиолетового облучения, в очищаемую воду добавляется пероксид водорода. Дальнейшая очистка сточных вод осуществляется в проточном реакторе пленочного типа 4. Под напором очищаемая вода направляется через форсунку, обеспечивающую равномерное распределение жидкости по стенкам, в кварцевый трубчатый реактор 5, который, как и источник излучения 6, размещен в зоне, соответствующей фокусу эллипса, образуемого отражателем. Предлагаемая форма отражателя 7 и способ расположения излучателя и реактора обеспечивают высокий коэффициент использования энергии УФ-излучения, так как поток УФ-излучения, отражаясь от внутренней поверхности оболочки, концентрируется в зоне второго фокуса и воздействует на очищаемую воду. Стекая тонким слоем, вода подвергается интенсивному облучению.

Пройдя установку, трудноокисляемые органические соединения, содержащие в сточных водах, подвергаются полной минерализации.

Установка для очистки сточных вод, содержащая последовательно расположенные по направлению движения обрабатываемой воды накопитель-усреднитель и гальванокоагулятор, отличающаяся тем, что установка дополнительно содержит блок для ультрафиолетового облучения воды в потоке, состоящий из источника излучения - ртутной лампы низкого давления с максимумом излучения 254 нм, отражателя, выполненного в виде оболочки, в разрезе представляющей собой эллипс, при этом источник излучения и реактор размещены в зонах, соответствующих фокусам эллипса, и кварцевого трубчатого реактора, снабженного специальной форсункой ввода очищаемой воды, обеспечивающей равномерное распределение жидкости по стенкам кварцевой трубки и стекание ее в виде тонкой пленки.