СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНОЙ ВОДЫ
METHOD OF WASTEWATER TREATMENT

Изобретение относится к технологии очистки бытовых и промышленных сточных вод.
Известен способ очистки сточной воды [US 2013/0206697], образующейся после использования опресненной морской воды для производственных нужд.
Согласно данному способу исходную морскую воду опресняют на первой обратно осмотической мембране. Опресненную воду используют для нужд производства, а отработанную сточную воду подвергают биологической очистке, а затем пропускают через мембранный фильтр, в качестве которого используют вторую обратно осмотическую мембрану с получением очищенной воды. Очищенную воду смешивают с опресненной морской водой и вновь используют для нужд производства. При этом полученный на второй обратно осмотической мембране концентрат, представляющий собой воду с отделенными на указанной мембране загрязнениями, смешивают с исходной морской водой, подаваемой на опреснение с целью снижения нагрузки на первую обратно осмотическую мембрану.
Недостатком данного способа является его сложность, обусловленная его многостадийностью, а также включением в технологический процесс стадии биологической очистки.
Известен способ очистки сточной воды [US 2014/0263 013], который выбран в качестве ближайшего аналога.
Рассматриваемый способ включает микробиологическую обработку сточной воды, содержащей загрязнения, в аэротенке, ее реагентную обработку путем введения в воду биоцида и нейтрализующего агента и последующее отделение присутствующих в воде загрязнений путем пропускания ее через первую обратно осмотическую мембрану с получением очищенной воды. Концентрат, полученный на первой обратно осмотической мембране, смешивают с предварительно опресненной на второй обратно осмотической мембране морской водой. Полученную смесь подвергают обработке на третьей обратно осмотической мембране с получением дополнительного количества очищенной воды.
Недостатком данного способа является его сложность, обусловленная его многостадийностью, а также сложностью процесса микробиологической очистки с использованием активного ила.
Проблемой, решаемой при реализации изобретения, является упрощение способа очистки сточной воды.
Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что в способе, включающем реагентную обработку очищаемой воды и последующее отделение присутствующих в ней загрязнений с получением очищенной воды, согласно изобретению реагентную обработку воды осуществляют с использованием хлорида натрия, при этом смешивают исходную сточную воду с хлоридом натрия, взятым в количестве, обеспечивающем его концентрацию в полученной смеси не менее 5 г/л, после чего отделяют жидкую фазу от твердой фазы и жидкую фазу пропускают через установку, обеспечивающую отделение от жидкой фазы хлорида натрия и растворенных в жидкой фазе загрязнений с получением очищенной воды.
Принципиально важным в заявляемом способе является то, что на начальной стадии процесса очистки сточной воды ее смешивают с хлоридом натрия с обеспечением концентрации хлорида натрия в полученной смеси не менее 5 г/л.
Хлорид натрия может быть введен в исходную сточную воду в виде твердой соли или в виде его водного раствора, в частности в виде морской воды или минерализованной воды из природных источников.
Как показали эксперименты, благодаря указанному приему замедляются процессы разложения присутствующих в сточной воде органических загрязнений с образованием соединений фосфора и азота, которые являются необходимыми элементами для размножения и активного роста микроорганизмов, в том числе, патогенных. Кроме того, добавление хлорида натрия в сточную воду способствует гибели находящихся в ней яиц гельминтов.
Указанная выше концентрация хлорида натрия в его смеси со сточной водой выбрана экспериментально и является достаточной для достижения вышеуказанных выше эффектов. При этом максимальная концентрация хлорида натрия в указанной смеси определяется растворимостью хлорида натрия в воде, которая составляет величину порядка 350-400 г/л.
На стадии отделения жидкой фазы смеси от твердой фазы обеспечивается грубая очистка воды от дисперсных частиц механических и органических загрязнений.
Фазовое разделение смеси на твердую и жидкую фазы осуществляют с применением известных в технологии водоочистки приемов и методов, в частности, путем фильтрации на механическом фильтре, в том числе с предварительным введением в разделяемую смесь коагулянта или флокулянта.
На стадии пропускания очищенной от дисперсных включений жидкой фазы через установку, обеспечивающую отделение от нее хлорида натрия и присутствующих в ней органических и неорганических загрязнений в растворенной или коллоидной форме, достигается тонкая очистка воды.
В качестве указанной установки может быть, в частности, использована центрифуга, мембранный фильтр, в частности, ультрафильтрационная, нанофильтрационная, обратно осмотическая мембрана.
Указанная совокупность приемов позволяет получить технически чистую воду с низким уровнем микробиологических загрязнений без использования специального оборудования для микробиологической очистки.
Таким образом, техническим результатом, достигаемым при реализации изобретения, является упрощение способа очистки сточной воды.
Способ осуществляют следующим образом.
Сточную воду смешивают с хлоридом натрия, взятым в виде твердой соли или в виде водного раствора хлорида натрия, при этом хлорид натрия берут в количестве или задают его концентрацию в растворе и количественное соотношение водного раствора хлорида натрия и сточной воды, при которых обеспечивается концентрация соли в смеси со сточной водой не менее 5 г/л.
Смешивание сточной воды с хлоридом натрия может осуществляться путем подачи соли или ее водного раствора в смесительную емкость или путем добавления соли или солевого раствора в трубопровод, по которому протекает сточная вода.
Далее осуществляют отделение жидкой фазы смеси от твердой фазы с использованием известных в технологии водоочистки методов, в частности с использованием фильтрации на механическом фильтре. При этом перед фильтрацией в разделяемую смесь может вводиться коагулянт или флокулянт для интенсификации процесса фазового разделения.
Отделенная твердая фаза является отходами процесса очистки, содержащими частицы органических и неорганических загрязнений. При этом указанные отходы содержат некоторое количество хлорида натрия, за счет чего снижается опасность их гнилостного разложения, что повышает экологичность способа.
Отделенную жидкую фазу пропускают через установку, обеспечивающую отделение от нее хлорида натрия и загрязнений, включающих некоторое количество органических и неорганических веществ в коллоидной или растворенной форме. После пропускания жидкой фазы через указанную установку получают очищенную пресную техническую воду.
В качестве установки, обеспечивающей отделение от жидкой фазы хлорида натрия и указанных выше загрязнений, может быть использована центрифуга, мембранный фильтр, в частности ультрафильтрационная, нанофильтрационная, обратно осмотическая мембрана.
Из продукта, полученного после отделения от жидкой фазы воды, может быть выделен хлорид натрия, с помощью известных методов, например, путем седиментации указанного продукта в отстойнике, который может быть использован для смешивания с исходной сточной водой в режиме рециркуляции.
Возможность реализации способа показана в примерах его выполнения.
Пример 1.
Сточную воду предприятия ОАО «Авангард», содержащую загрязнения неорганической и органической природы с ХПК 265, в том числе нефтепродукты, ПАВ, фенолы, смешивали с хлоридом натрия, взятым в количестве, обеспечивающем его концентрацию в смеси 80 г/л.
Смешивание сточной воды с хлоридом натрия осуществляли в смесительной емкости.
Полученную смесь выдерживали в течение не менее 15 минут.
После выдержки осуществляли отделение жидкой фазы смеси от твердой фазы с использованием механического фильтра.
Отделенную жидкую фазу, содержащую хлорид натрия, а также некоторое количество органических и неорганических веществ в коллоидной или растворенной форме, пропускали через обратно осмотическую мембрану.
Прошедшая через мембрану жидкость представляет собой очищенную пресную техническую воду.
Как показали исследования, содержание посторонних веществ в очищенной воде не превышало их нормативно допустимых концентраций для технической воды.
Присутствия патогенной микрофлоры не обнаружено.
Пример 2.
Сточную воду предприятия, расположенного вблизи морской акватории, содержащую загрязнения неорганической и органической природы, смешивали с морской водой с концентрацией в ней хлорида натрия 35 г/л.
Смешивали морскую воду со сточной водой при их объемном соотношении 1:1, так что концентрация хлорида натрия в смеси составляла 17, 5 г/л.
Смешивание сточной воды с морской водой осуществляли путем введения морской воды в трубопровод, по которому транспортировалась сточная вода.
Осуществляли отделение жидкой фазы смеси от твердой фазы с использованием механического фильтра.
Отделенную жидкую фазу, содержащую хлорид натрия, а также некоторое количество органических и неорганических веществ в коллоидной или растворенной форме, подавали на центрифугу.
После центрифугирования очищенная от посторонних веществ жидкость отводилась в качестве целевого продукта - очищенной пресной технической воды.
Как показали исследования, содержание посторонних веществ в очищенной воде не превышало их нормативно допустимых концентраций для технической воды.
Присутствия патогенной микрофлоры не обнаружено.