МОДУЛЬ, СИСТЕМА И СПОСОБ ГИБРИДНОЙ МЕМБРАННОЙ ОЧИСТКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД

1. Модуль с выгодой в снижении содержания и объема органического вещества в содержащем его потоке сточных вод, который содержит объекты (а), (б) и (в) и опционально (г):
(а) устройство нанофильтрации,
(б) предпочтительно приспособленное к противотоку устройство сверхтонкой фильтрации,
(в) трубопровод(ы), приспособленный(-е) для переноса концентрата из устройства нанофильтрации к упомянутому устройству сверхтонкой фильтрации, и
(г) сосуд, содержащий активированный уголь, и трубопровод(ы), приспособленный(-е) для переноса концентрата из устройства нанофильтрации в сосуд для контактирования с активированным углем;
при этом модуль содержит также: приточный(-е) трубопровод(ы), приспособленный(-е) для переноса потока к устройству нанофильтрации; и сточный(-е) трубопровод(ы) для сосуда, концентрата и фильтрата из устройства сверхтонкой фильтрации и фильтрата из устройства нанофильтрации.
2. Модуль по п.1, который содержит далее по меньшей мере один из следующих признаков:
(i) упомянутое устройство нанофильтрации имеет отсечку ≤1000 Да, предпочтительно ≤500 Да и более предпочтительно ≤160 Да;
(ii) упомянутое устройство нанофильтрации стабильно при рН от 7 до 14;
(iii) упомянутое устройство нанофильтрации стабильно при рН от 0 до 7;
(iv) упомянутое устройство нанофильтрации стабильно в присутствии смешиваемых с водой и несмешиваемых с водой органических растворителей;
(v) упомянутый поток сточных вод практически свободен от солей осаждаемых ионов металлов;
(vi) упомянутый модуль также содержит сосуд, содержащий активированный уголь, приспособленный для контактирования с приточным потоком сточных вод до контактирования с устройством нанофильтрации при условии, что такой активированный уголь и любой иной активированный уголь, как указано выше в части (г) п.1, в целом или частично, может опционально служить поддержкой для разлагающих органическое вещество бактерий.
3. Модуль по п.2, который включает в себя признак (vi) и в котором единственный сосуд, содержащий упомянутый активированный уголь, работает для контактирования с приточными сточными водами и для контактирования с концентратом из упомянутого устройства нанофильтрации.
4. Система для обработки потока сточных вод, содержащего соли осаждаемых ионов металлов, соли неосаждаемых ионов металлов и органические вещества, включающие в себя органические растворители и растворы, которая содержит следующие секции:
(A) реактор, снабженный приточным(и) трубопроводом(-ами) потока сточных вод, приточным(и) трубопроводом(-ами) для реагентов, приспособленных для образования водонерастворимых солей за счет реакции с осаждаемыми ионами металлов в упомянутом потоке, сточным(и) трубопроводом(-ами) для удаления в качестве суспензии водонерастворимых солей, и сточным(и) трубопроводом(-ами) для пропускания потока, обедненного осаждаемыми органическими солями, в секцию (В);
(B) устройство сверхтонкой фильтрации, приспособленное для снижения содержания солей осаждаемых ионов металлов в упомянутом обедненном солями потоке до 100 ч./млн, снабженное приточным(и) трубопроводом(-ами) для упомянутого обедненного солями потока, сточным(и) трубопроводом(-ами) концентрата осадка неорганических солей из устройства сверхтонкой фильтрации и сточным(и) трубопроводом(-ами) практически свободного от осаждаемых ионов металлов фильтрата из устройства сверхтонкой фильтрации; и
(С) модуль, как определено в любом из пп.1-3.
5. Система по п.4, которая включает в себя дополнительно один из следующих признаков (D1), (D2) и (D3):
(D1) комбинация мембран электродиализа и обратного осмоса, приспособленных для работы последовательно или параллельно, одновременно или друг за другом и для приема упомянутого фильтрата из устройства нанофильтрации со сниженным содержанием органических веществ, чтобы разделять его на концентрат, содержащий практически все соли неосаждаемых ионов металлов и еще более сниженное содержание органических веществ, и фильтрат практически чистой воды;
(D2) секция мембранной дистилляции, работающая для приема фильтрата из устройства нанофильтрации, чтобы разделять его на концентрат, содержащий практически все соли неосаждаемых ионов металлов и органические растворы, и фильтрат практически чистой воды; и
(D3) комбинация мембран электродиализа и мембранной дистилляции, приспособленных для работы последовательно или параллельно, одновременно или друг за другом и для приема фильтрата из устройства нанофильтрации, чтобы разделять его на конденсат мембранной дистилляции практически чистой воды и концентрат минеральных веществ мембраны (мембран) электродиализа, практически свободный от органических загрязнений.
6. Система по п.5, которая включает в себя дополнительно по меньшей мере один из следующих признаков (Е) и (F):
(Е) секция, приспособленная для разрушения органических веществ, принимаемых из упомянутого(-ых) сточного(-ых) трубопровода(-ов) концентрата из упомянутого устройства сверхтонкой фильтрации, и опционально, также из упомянутого сосуда, содержащего активированный уголь; и
(F) по меньшей мере одна секция, приспособленная для окисления под действием ультрафиолетового излучения любых низкомолекулярных органических составов в одном или нескольких из следующих пунктов:
(i) на упомянутом фильтрате из устройства нанофильтрации; и (или)
(ii) на фильтрате обратного осмоса и (или) концентрате (соли) электродиализа; и (или)
(iii) на фильтрате мембранной дистилляции и (или) на концентрате мембранной дистилляции.
7. Способ снижения содержания и объема органических веществ в содержащем их потоке сточных вод, содержащий этапы, на которых: осуществляют контактирование упомянутого потока сточных вод с устройством нанофильтрации, чтобы получить концентрат и фильтрат в качестве водного потока, содержащий любые соли неосаждаемых ионов металлов, которые могут присутствовать в упомянутом потоке сточных вод, затем осуществляют контактирование упомянутого концентрата с предпочтительно приспособленным к противотоку устройством сверхтонкой фильтрации и опционально также с активированным углем, чтобы снизить содержание и объем органических веществ в упомянутом концентрате.
8. Способ по п.7, который характеризуется далее по меньшей мере одним из следующих признаков:
(i) упомянутое устройство нанофильтрации имеет отсечку ≤1000 Да, предпочтительно ≤500 Да и более предпочтительно ≤160 Да;
(ii) упомянутое устройство нанофильтрации стабильно при рН от 7 до 14;
(iii) упомянутое устройство нанофильтрации стабильно при рН от 0 до 7;
(iv) упомянутое устройство нанофильтрации стабильно в присутствии смешиваемых с водой и несмешиваемых с водой органических растворителей;
(v) упомянутый поток сточных вод практически свободен от солей осаждаемых ионов металлов;
(vi) упомянутый поток сточных вод контактирует с дополнительным активированным углем до контактирования с упомянутым устройством нанофильтрации при условии, что такой активированный уголь и любой иной активированный уголь, как указано выше в части (г) п.7, в целом или частично, может опционально служить поддержкой для разлагающих органическое вещество бактерий.
9. Способ по п.8, в котором применен признак (vi), и используют единственный массив упомянутого активированного угля для контактирования поступающих сточных вод и для контактирования упомянутого концентрата из устройства нанофильтрации.
10. Способ обработки сточных вод, содержащих соли осаждаемых ионов металлов, соли неосаждаемых ионов металлов и органические вещества, включающие в себя растворители и растворы, содержащий следующие последовательные этапы, на которых:
(А) осуществляют контактирование упомянутых сточных вод с реагентами, приспособленными для осаждения водонерастворимых солей осаждаемых на них ионов металлов, удаляют образующуюся суспензию упомянутых водонерастворимых солей и пропускают упомянутые сточные воды, обедненные неорганическими солями, к этапу (В);
(B) осуществляют контактирование упомянутых сточных вод из этапа (А), с устройством сверхтонкой фильтрации, приспособленным для снижения содержания осаждаемых ионов металлов в обедненном солями потоке до менее чем 100 ч./млн, и
(C) осуществляют контактирование фильтрата из упомянутого устройства сверхтонкой фильтрации с устройством нанофильтрации, чтобы получить концентрат и фильтрат в качестве водного потока, содержащего любые соли неосаждаемых ионов металлов, которые могут присутствовать в упомянутых сточных водах, затем осуществляют контактирование упомянутого концентрата с предпочтительно приспособленным к противотоку устройством сверхтонкой фильтрации и опционально также с активированным углем, чтобы снизить содержание и объем органических веществ в упомянутом концентрате.
11. Способ по п.10, который включает в себя дополнительно один из следующих этапов (Dl), (D2) и (D3):
(D1) осуществляют контактирование упомянутого фильтрата из устройства нанофильтрации с комбинацией мембран электродиализа и обратного осмоса, приспособленных для работы последовательно или параллельно, одновременно или друг за другом, чтобы разделять упомянутый фильтрат со сниженным содержанием органических веществ на концентрат, содержащий практически все соли неосаждаемых ионов металлов и имеющий еще более сниженное содержание органических веществ, и фильтрат практически чистой воды;
(D2) осуществляют контактирование упомянутого фильтрата из устройства нанофильтрации с секцией мембранной дистилляции, чтобы разделить этот фильтрат на концентрат, содержащий практически все соли неосаждаемых ионов металлов, и фильтрат практически чистой воды; и
(D3) осуществляют контактирование упомянутого фильтрата из устройства нанофильтрации с комбинацией мембран электродиализа и мембранной дистилляции, приспособленных для работы последовательно или параллельно, одновременно или друг за другом и для приема упомянутого фильтрата из устройства нанофильтрации, чтобы разделять его на конденсат мембранной дистилляции практически чистой воды и концентрат минеральных веществ мембраны (мембран) электродиализа, практически свободный от органических загрязнений.
12. Способ по п.11, который включает в себя дополнительно по меньшей мере один из следующих этапов, на которых:
(Е) разрушают органические вещества в концентрате из устройства сверхтонкой фильтрации и опционально также из жидкостного стока после упомянутого контактирования с активированным углем; и
(F) осуществляют контактирование с ультрафиолетовым излучением упомянутого фильтрата из устройства нанофильтрации и (или) фильтрата обратного осмоса, и (или) концентрата электродиализа, и (или) фильтрата молекулярной дистилляции и (или) концентрата мембранной дистилляции, чтобы окислить присутствующие в них любые низкомолекулярные органические составы.
13. В способе снижения содержания и объема органических веществ в содержащем их потоке сточных вод, каковой поток практически свободен от солей осаждаемых ионов металлов, при этом осуществляют контактирование упомянутого потока сточных вод с устройством нанофильтрации, чтобы получить концентрат и фильтрат в качестве водного потока, содержащего любые соли неосаждаемых ионов металлов, которые могут присутствовать в упомянутом потоке сточных вод;
усовершенствование, которое содержит этап продления срока службы устройства нанофильтрации за счет осуществления контактирования упомянутого концентрата с устройством сверхтонкой фильтрации, благодаря чему непрерывно удаляют осаждаемые вещества, образующиеся в устройстве нанофильтрации.
14. Способ по п.13, который далее характеризуется по меньшей мере одним из следующих признаков:
(i) упомянутое устройство нанофильтрации имеет отсечку ≤1000 Да, предпочтительно ≤500 Да и более предпочтительно ≤160 Да;
(ii) упомянутое устройство нанофильтрации стабильно при рН от 7 до 14;
(iii) упомянутое устройство нанофильтрации стабильно при рН от 0 до 7;
(iv) упомянутое устройство нанофильтрации стабильно в присутствии смешиваемых с водой и несмешиваемых с водой органических растворителей;
(v) упомянутый поток сточных вод практически свободен от солей осаждаемых ионов металлов;
(vi) упомянутый поток сточных вод контактирует с активированным углем до контактирования с упомянутым устройством нанофильтрации или после этого контакта, либо как до, так и после упомянутого контакта; при условии, что такой активированный уголь, в целом или частично, может опционально служить поддержкой для разлагающих органическое вещество бактерий;
(vii) упомянутое устройство сверхтонкой фильтрации является приспособленным к противотоку устройством сверхтонкой фильтрации.
15. Способ по п.14, в котором применен признак (vi), и в котором используют единственный массив упомянутого активированного угля для контактирования поступающих сточных вод и для контактирования упомянутого концентрата из устройства нанофильтрации, в дополнение к упомянутому контактированию упомянутого концентрата из устройства нанофильтрации с упомянутым устройством сверхтонкой фильтрации.