УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ТРУДНООКИСЛЯЕМЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Заявленное техническое решение относится к устройствам для очистки сточных вод от трудноокисляемых органических соединений и может быть использовано в системах водоочистки текстильных, кожевенно-меховых, химических, фармацевтических и др. предприятий.
Из существующего уровня техники известно, что для глубокой очистки сточных вод от трудноокисляемых органических соединений достаточно эффективно применение комбинированных методов, сочетающих в себе использование окислителей (пероксида водорода, озона и т.д.), катализаторов и физического воздействия. При этом удается достичь практически полного удаления загрязнителей [Кофман В.Я. Новые окислительные технологии очистки воды и сточных вод (часть 1) (обзор зарубежных изданий) // Водоснабжение и санитарная техника. 2013, №10. - С. 68-78., Кофман В.Я. Новые окислительные технологии очистки воды и сточных вод (часть 2) (обзор зарубежных изданий) // Водоснабжение и санитарная техника. 2013, №11. - С. 70-78].
Вместе с тем непрерывно ведется поиск способов снижения затрат на очистку сточных вод. Одним из способов достичь поставленных целей является использование возобновляемых источников энергии, в частности энергии солнца [Патент РФ 2464235, C02F 1/463, C02F 1/28, B01D 24/00, 2012, Авторское свидетельство СССР 1835804, C02F 1/30, 1997].
Наиболее близким техническим решением по количеству близких признаков к заявляемой полезной модели является установка для очистки сточных вод от красителей, включающая последовательно расположенные по направлению движения обрабатываемой воды реактор-смеситель, устройство сухого дозирования окислителя, насос, 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 [Патент РФ №145943, C02F9, 2014]. Недостатком устройств, включающих использование источников искусственного освещения, является их низкий КПД преобразования электрической энергии в бактерицидное УФ-излучение (у лучших образцов не превышает 40%), что приводит к существенным материальным затратам на очистку воды.
Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, заключается в снижении энергопотребления установки для глубокой очистки сточных вод от трудноокисляемых органических соединений с сохранением высокой степени очистки.
Для решения поставленной задачи в установке для очистки сточных вод от трудноокисляемых органических соединений, содержащей реактор-смеситель, устройство сухого дозирования окислителя, насос, гальванокоагулятор, вместо блока для ультрафиолетового облучения воды в потоке установлен блок для облучения воды естественным солнечным светом, состоящий из объединенных между собой кварцевых приемников излучения, каждый из которых помещен в фокус составного параболо-цилиндрического концентратора. Подобная форма концентратора-отражателя позволяет максимально сконцентрировать солнечное излучение на обрабатываемом потоке жидкости [Malato S., Blanco J., Vidal A. et al. Photocatalysis with solar energy at a pilot-plant scale: an overview// Applied Catalysis B: Environmental. 2002. V. 37. P. 1-15].
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является снижение энергопотребления установки для глубокой очистки сточных вод от трудноокисляемых органических соединений за счет использования энергии солнца, с сохранением высокой степени очистки.
Полезная модель иллюстрируется чертежом, на котором изображена схема установки для очистки сточных вод от органических соединений, включающей реактор-смеситель 1, устройство сухого дозирования окислителя 2, насос 3, гальванокоагулятор 4, блок для облучения воды естественным солнечным светом 5, состоящий из объединенных между собой кварцевых приемников излучения, каждый из которых помещен в фокус составного параболо-цилиндрического концентратора, отстойник для очищенной воды 6 (фиг. 1).
Установка работает следующим образом: очищаемая вода подается в реактор-смеситель с перемешивающим устройством, в который дозируется в сухом виде необходимое количество персульфата калия. Далее при помощи насоса очищаемая вода направляется в гальванокоагулятор. Во время контактирования очищаемой воды, содержащей персульфат калия, с загрузкой, железо растворяется в виде Fe(II) и Fe(III). Дальнейшая очистка происходит в блоке для облучения воды естественным солнечным светом в потоке.
Сравнительные примеры по обесцвечиванию растворов атразина и 4-хлорфенола в предлагаемом устройстве и в наиболее близком к предлагаемой модели представлены ниже:
Затраты электроэнергии на работу блока для ультрафиолетового облучения воды лампой ДБ-30, в наиболее близком к предлагаемой модели устройстве составили 37,5 Вт/л. В предлагаемом устройстве этих затрат нет, так как используется энергия солнца.