LT4590B - Nutekamųjų vandenų valymo ir nukenksminimo būdas ir reaktorius - Google Patents
Nutekamųjų vandenų valymo ir nukenksminimo būdas ir reaktorius Download PDFInfo
- Publication number
- LT4590B LT4590B LT97-205A LT97205A LT4590B LT 4590 B LT4590 B LT 4590B LT 97205 A LT97205 A LT 97205A LT 4590 B LT4590 B LT 4590B
- Authority
- LT
- Lithuania
- Prior art keywords
- reactor
- treated
- flow
- discharge
- electrodes
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 title claims description 31
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 10
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 8
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 claims description 6
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims description 5
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 4
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 claims description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 abstract 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 9
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 9
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 6
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 3
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 3
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 2
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010012335 Dependence Diseases 0.000 description 1
- 241000194033 Enterococcus Species 0.000 description 1
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000607142 Salmonella Species 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- MMDJDBSEMBIJBB-UHFFFAOYSA-N [O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[NH6+3] Chemical compound [O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[NH6+3] MMDJDBSEMBIJBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 241001148470 aerobic bacillus Species 0.000 description 1
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 description 1
- 239000010840 domestic wastewater Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 230000000968 intestinal effect Effects 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 239000002335 surface treatment layer Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 241001148471 unidentified anaerobic bacterium Species 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Description
Išradimas priklauso vandens, taip pat pramoninių ir buitinių nutekamųjų vandenų apdorojimo sričiai, jame aprašomas nutekamųjų vandenų apdorojimo būdas ir įrenginys, panaudojant elektros ir/arba elektromagnetinius laukus. Išradimas gali būti panaudotas užterštų pramoninių, taip pat ir maisto pramonės, būtent, mėsos kombinatų, žuvų fabrikų ir t.t., žemės ūkio ir buitinių nuotekų valymui ir nukenksminimui, vandens paruošimui, jo panaudojimui technikoje ir geriamojo vandens paruošimui.
Žinomas geriamojo ir nutekamojo vandens valymo įrenginys (žiūr. TSRS a.l. 225799, pareikštas 1958 01 02, publ. 1983), kuriame bakterines floros sunaikinimas pasiekiamas dėka slėgio, susidarančio dėl elektros iškrovų tarpelektrodinėje vandens erdvėje, atskirtoje elastine membrana nuo valomo vandens srauto. Šio įrenginio trūkumas toks, kad dirbant tirpsta elektrodai, ir, esant didelei energijai ( daugiau 10 J/cm3), taip pat vyksta izoliatoriaus irimas.
Žinomas nutekamųjų vandenų valymo ir nukenksminimo būdas (žiūr. LT paraišką 96-051 ir analogišką paraišką DE 19615620.3-41), pagal kurį krentanti vandenį apdoroja elektros iškrovomis, tiekiant elektrodams trumpus (ne ilgesnius 10 -1043 s) elektros energijos impulsus 6 J/cm3 eilės, kurių dažnis 50-1000 Hz. Šis būdas ne visuomet užtikrina reikiamą rezultatą: kai yra didelis užterštumas smulkiadispersine suspensija arba dažais apdorojimo efektyvumas neužtikrinamas.
Artimiausias siūlomam yra nutekamųjų vandenų elektroplazminio valymo būdas ir įrenginys, kurie aprašyti PCT/RU 92/00006 (WO 92/12933) paraiškoje. Pagal šj būdą, prieš paduodant vandens srautą j reaktoriaus talpą, ji prisotina ozonu praturtintomis dujomis, kartu suteikiant vandens srautui sukamąjį turbulentinį judesį, ir po to, kai reaktoriaus talpa užpildoma, apdorojamo srauto paviršiuje vykdo elektroplazmines iškrovas, esant energijai ne mažesnei 3 kJ iškrovai ir dažniui 5 Hz.
Atsirandantį iškrovos metu elektroplazminį lanką slenka vandens srauto paviršiumi besisukančio elektromagnetinio lauko pagalba.
Žinomas būdas yra realizuojamas įrenginyje, sudarytame iš cilindrinės talpos su vandens srauto padavimo ir išvedimo atvamzdžiais ir turinčiame prijungtus prie skirtingų maitinimo šaltinio polių centrinį elektrodą ir išorinį žiedinį elektrodą, sumontuotą ant talpos viršutinės briaunos. Ant išorinės viršutinės talpos dalies taip pat patalpinta išorinė žiedinė kišenė, kurioje yra žiedinė elektromagnetinė ritė, ir dangtis su atvamzdžiu degimo produktams pašalinti. Centrinis elektrodas turi disko pavidalo galvutę su užaštrinta briaunele, kuri panardinta j apdorojamo srauto paviršinį sluoksnį.
Nutekamųjų vandenų apdorojimo efektyvumas naudojant šį būdą nepakankamas dėl to, kad neįmanomi didelio slėgio impulsų koncentracija ir tolygus temperatūrinio lauko išdėstymas iškrovos zonoje srauto paviršiuje, ko pasėkoje neužtikrinamas nukenksminimas ir alyvos bei riebalų išdegimas valymo proceso metu.
Kaip reaktoriaus konstrukcijos ypatumai ( dėl centrinio elektrodo galvutės ir jo izoliatoriaus kontakto su apdorojama terpe proceso metu jie apauga kietais valymo produktais, ir tai praktiškai sumažina darbo našumą dėl nenumatyto srovės nutekėjimo ir staigaus galingumo netekimo), taip ir elektros schema (naudojant valdomą iškrovėją komutaciniu jungikliu) sąlygoja žymų naudingumo koeficiento sumažėjimą (ne daugiau 50%), vertinant galingumą, ir tai, kad negalima sukurti trumpesnių kaip 10 ųs impulsų be papildomo projektavimo.
Kai centrinio elektrodo galvutė yra disko formos, įvyksta vienetinė elektroplazminė iškrova atsitiktine kryptimi, ir, besisukant laukui, gali pasilikti neapdorotas segmentas. Be to, ritės, kurios diametras didesnis negu 1 m, panaudojimas besisukančio elektromagnetinio lauko sukūrimui yra techniškai sudėtingas ir ekonomiškai neracionalus.
Fig. 1 vaizduojamas reaktoriaus talpos įrenginys, siūlomas šiame išradime.
Fig. 2 - reaktoriaus elektrinės dalies blokinė schema.
Siūlomos nutekamųjų vandenų valymo ir nukenksminimo sistemos pagrindinis komponentas yra reaktorius, kurio įrenginys parodytas fig. 1. Reaktorius turi cilindrinę talpą (1), kuri pagaminta iš dielektrinės medžiagos; viršutinėje talpos dalyje koncentriškai patalpinta išorinė žiedinė kišenė (2), turinti atvamzdj (3) apdoroto srauto nuleidimui, ir dangtį (4) su ventiliatoriumi (5) ir atvamzdžiu (6) dujinių degimo produktų pašalinimui. Į šoninį reaktoriaus talpos paviršių, netoli jo pagrindo ir pagal liestinę sudaromajai įmontuotas atvamzdis (7), kuris skirtas paruošto valymui vandens tiekimui.
Reaktoriaus talpoje pagal jo ašį izoliuojančioje terpėje įmontuotos srovei laidžios šynos, sujungiančios aukštos įtampos darbo elektrodus (8) su srovės šaltiniu (9, fig.2) per energijos kaupiklius (10, fig.2). Darbo elektrodai (8) pakelti virš apdorojamo srauto paviršiaus, simetriškai išskleisti vienas kito atžvilgiu ir nukreipti nuo reaktoriaus ašies aštriu kampu į paviršių. Elektrodai sumontuoti taip, kad būtų galima reguliuoti atstumą iki apdorojamo srauto paviršiaus, pavyzdžiui, griebtuvinio laikiklio pagalba, ne mažesniame 2 mm lygyje aukščiau apdorojamo srauto paviršiaus plokštumos, palinkimo kampas vienodas visiems elektrodams. Pageidautina, kad darbo elektrodai būtų pagaminti iš inertinio ir atsparaus aukštoms temperatūroms metalo, pavyzdžiui, volframo.
Išorinės žiedinės kišenės (2) vidinės sienelės viršutinėje dalyje radialiai pritvirtinti ekvipotencialūs priešelektrodžiai (11), smaigaliais nukreipti į atitinkamus darbo elektrodus. Jie prijungti prie srovės šaltinio neigiamo poliaus. Priešelektrodžiai gali būti išstumti centro kryptimi nuo reaktoriaus sienelės, paliekant galimybę reguliuoti atstumą nuo centro horizontalioje plokštumoje. Jie išdėstyti virš valomo srauto paviršiaus jo neliečiant, pavyzdžiui, ne mažesniame 2 mm lygyje aukščiau apdorojamo srauto paviršiaus.
Valomo srauto apdorojamas tūris apribotas tarpelektrodinės erdvės segmentu, o iš apačios - plokščia atrama-membrana (12) iš elastinės medžiagos, pavyzdžiui, gumos, turinčios plokščio žiedo formą, kuris įtvirtintas nustatytame gylyje pagal reaktoriaus talpos vidinį perimetrą vidinėje korpuso dalyje. Atramos-membranos išdėstymo gylis atitinka tokį nutekamųjų vandenų srauto apdorojamo tūrio apribojimą, kuris užtikrina visišką bakterinės floros suardymą apdorojimo metu, Atramosmembranos žiedo kiaurymės centras turi bendrą ašį su reaktoriaus talpos ašimi už elektros iškrovų veikimo zonos ribų.
Reaktorius veikia ir valymo bei nukenksminimo būdas įgyvendinamas taip. Nutekamieji vandenys patenka į reaktorių per įėjimo atvamzdį (7) pagal liestinę jo sudaromajai ir užpildo reaktoriaus talpą (1) pagal Archimedo spiralę; nepriklausomai nuo to, ar srovė buvo laminarinė ar turbulentinė, reaktoriuje ji įgauna turbulentinio srauto pavidalą, užsisukant aplink reaktoriaus ašį.
Srovės šaltinis (9) pakrauna energijos kaupiklius (10), kiekvienas iš kurių prijungtas prie atskiros elektrodų poros. Energijos kaupiklis yra žemos įtampos įtakoje, pavyzdžiui, 3 kV prieš 50 kV, taip išvengiama srovės .nutekėjimo. Impulsų padavimo eiliškumas ir dažnis reguliuojamas taktiniu vedančiuoju generatoriumi (13). Vedančiojo generatoriaus dėka impulsai paskirstomi užduotu dažniu iš eilės pagal segmentus kiekvienai elektrodų porai, pavyzdžiui, dėka žiedinio registro (14) per silpnasrovius komutacinius jungiklius (neparodyti), kurie turi aukštą įtampą, pavyzdžiui, 100 kV.
Tarp elektrodų porų paeiliui valomo srauto paviršiuje vyksta iškrovos elektrodas-srautas-elektrodas. Specialaus silpnasrovių komutacinių jungiklių (strimer-jungiklių) pajungimo ir suskaldytos neprisotintos šerdies dėka užtikrinamas komutacijos laikas ne ilgesnis 31O-6 s ir pasiekiamas impulsinis režimas, charakterizuojamas sudedamosiomis pagal įtampą dU/dt ne mažiau 3Ί09 V/s; pagal srovę -1 109 A/s eilės ir daugiau, impulso trukmei esant ne ilgiau 510-6 s. Vandens srauto paviršius apdorojamas iškrova apie 10 mm į gylį.
Srauto greitis, iškrovų dažnis, elektrodų porų skaičius parinkti specialiu būdu, norint užtikrinti iškrovos specifinę energiją ne mažesnę 3 J/cm3. Rastos reaktoriaus darbo našumo charakteristikos ir numatytos priklausomybės pateiktos lentelėje.
lentelė
Kai kurios nutekamųjų vandenų valymo įvairių galingumų reaktorių charakteristikos.
| Darbo našumas (m3/val) | 0,5 | 1,0 | 5,0 | 10,0 | 15,0 | 20,0 |
| Įėjimo atvamzdžio diametras (mm) | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 |
| Reaktoriaus diametras (mm) | 350 | 500 | 660 | 800 | 1000 | 1155 |
| Elektrodų porų kiekis (vnt) | 4 | 4 | 8 | 16 | 16 | 16 |
| Iškrovų dažnis elektrodų porai (Hz) | 25 | 50 | 100 | 100 | 200 | 200 |
| Iškrovos energija (J) | 4,5 | 4,5 | 5,9 | 5,9 | 4,43 | 5,9 |
| Co/elektrodų porai(10“6F) | 1,0 | 1,0 | 1,31 | 1,31 | 1,0 | 1,31 |
| Galingumas MO^s impulse, (MW) | 2,25 | 2,25 | 3,0 | 3,0 | 2,2 | 3,0 |
Galimos impulsinės srovės - iki 10 kA.
Vykstančių tarpelektrodinėje erdvėje iškrovų dėka gaunamas lokalinės temperatūros padidėjimas iki 15000°C ir vystosi smūginė banga iki 1000 M Pa. Tuomet išdega riebalai ir alyva ir suardoma bakterinė flora. Atramosmembranos elastingumas leidžia slėgiui pasiskirstyti už iškrovomis apdorojamo tūrio ribų, taip pat ir zonoje, esančioje po atrama-membrana. Akustiniai ir kavitaciniai procesai palengvina dujų pašalinimą visame apdorojamame tūryje. Dujiniai degimo produktai pašalinami per atvamzdį reaktoriaus dangtyje; trauka arba ventiliacija, kurie būtini valant labiau užterštas nuotekas, taip pat palegvina aktyvų susidariusių dūmų ir dujų pašalinimą. Atrama-membrana pasirodė pakankamai efektyvi sulaikant apdorojimo produktų pasklidimą reaktoriaus talpos viduje ir apdoroto tūrio susimaišymą su tiekiamu valymui srautu. Tuo pačiu laiku perteklinė smūgio bangos koncentracija gylyn j tūrį atramos-membranos dėka persiskirsto išilgai apdorojamų nutekamųjų vandenų paviršiaus. Vandens srauto apdorojamasis paviršinis sluoksnis pastoviai liejasi per reaktoriaus talpos kraštą ir pakliūna j išorinę žiedinę kišenę, iš kurios nukreipiamas, pavyzdžiui, j filtrą. Tokiu būdu, apdorojamasis tūris kiekviename tarpelektrodinės erdvės segmente talpos viršutinio krašto lygyje virš atramos-membranos pastoviai atnaujinamas bekylančiu iš apačios ir užsuktu tangentiškai nutekamųjų vandenų srautu. Čia iškrovos kryptis yra statmena srauto linijinio greičio sudedamajai.
Išradimas iliustruojamas konkrečiais pavyzdžiais, kurie neapriboja išradimo apimties.
pavyzdys
Nutekamųjų vandenų, labai užterštų organiniais teršalais, valymas. Kiaulidžių komplekso pradiniai nutekamieji vandenys, praeidami mechaninius filtrus ir smėlio gaudytuvą, tiekiami į reaktorių per įėjimo atvamzdį pagal liestinę sudaromajai, ir srautas paverčiamas iš laminarinio į turbulentinj. Reaktoriaus parametrai ir apdorojimo režimas šiame pavyzdyje, esant reaktoriaus darbo našumui 20 m3/val (5400 cm3/s), sudaro:
| Jėjimo atvamzdžio diametras (mm) | 70 |
| Reaktoriaus talpos diametras (mm) | 1500 |
| Elektrodų porų kiekis | 16 |
| Vienos iškrovos energija (J) | 5,9 |
| Co 1-am elektrodui (lO^F) | 1,31 |
| Iškrovų dažnis (Hz) | 200 |
| Nustatytas galingumas (kVA) | 19 |
| Maksimali impulso srovė | 1100 A; Vidutinė sr |
| Srauto greitis reaktoriuje išsiliejant sulėtėja | maždaug iki 10 mm/s |
,5 A
Apdorojamas srautas patenka virš elastinės atramos, sudarydamas 5-10
| mm gylio sluoksnį | ir pakliudamas ( | į tarpelektrodinę erdvę. | |
| Tarpelektrodinėje erdvėje | darbinį turį apdoroja iškrovomis elektrodas- | ||
| srautas-elektrodas, esant aprašytam dažniui ir specifinei energijai 3 J/cm3 | |||
| 5 | greičio režime dU/dt>3'109 | V/s; dl/dt>1 Ί09 A/s, | impulso trukmė η < 5'10'6s. |
| Elektrodų porų darbo eiliškumas ir suveikimo dažnis nustatomas taktiniu | |||
| vedančiuoju generatoriumi ir sąlygojamas reaktoriaus našumu bei nuotekų | |||
| charakteristikomis. Iškrovos kanale vystosi iki 15000°C temperatūra, slėgis | |||
| darbiniame tūryje - iki 1000 MPa, dėka to | darbiniame tūryje visiškai | ||
| 10 | sunaikinama bakterinė flora, išdegami riebalai ir alyva. Darbo procese | ||
| vyksta šie nuotekų charakteristikų pasikeitimai: | |||
| 2 lentelė | |||
| Rodiklis | Pradinės nuotekos | Apdorotos nuotekos | |
| 15 | CHDS, mg/l | 20000 | 300* |
| BDS5 | 470 | 0 | |
| PH | 7,15 | 7,5 | |
| Riebalai | 59 | 0 | |
| Mikroorganizmai, vnt./ml: | |||
| 20 | Aerobinės bakterijos | 7,5107 | nerasta |
| Anaerobinės bakterijos | 2Ί O3 | nerasta | |
| Žarnyno grupės bakterijos | 4106 | nerasta | |
| Enterokokai | 1,2106 | nerasta | |
| Pieno rūgšties bakterijos | 2,4107 | nerasta | |
| 25 | Aerobinės sporos | 4,9104 | nerasta |
| Klostricijos | 4104 | nerasta | |
| Salmonelės | netikrinta |
*naudojant prapūtimą oru specialiame nusodintuve.
Energijos išeikvojimas ne daugiau 1kW/m3.
Pagal naudingų neorganinių medžiagų ir mikroelementų kiekį kiaulidžių komplekso nutekamieji vandenys, sunaikinus bakterinę florą ir fauną ir pakeitus apdorojimo pasėkoje organoleptines savybes, gali būti vertinami kaip vertingos skystos trąšos, visiškai įsisavinamos augalų.
pavyzdys
Buitinių miesto nutekamųjų vandenų valymas.
Buvo valomos buitinės nuotekos Gommerno mieste, Vokietijoje. Valymo metodika atitiko 1 pavyzdį, bet buvo naudojami geležiniai elektrodai, liečiantys apdorojamo srauto paviršių.
lentelė
Pradinių ir išvalytų nutekamųjų vandenų charakteristikos esant įvairiems valymo parametrams. (Pradinio ir valyto vandens analizė buvo atliekama 1996 m. rugsėjo mėn. Magdeburge.)
Specifinė energ.,J/cm3
| Kolonijų kiekis, vnt./ml | Coli giminingos vnt/100ml | E.coli vnt./100ml | BDS mg/l | |
| Prad. nuotekos 8600000 | 25000000 | 5000000 | 370 | |
| 6,0 | - | - | 560 | |
| 5,5 | - | - | 430 | |
| 5,0 | - - | - | 430 | |
| 4,5 | - | - | 420 | |
| 4,0 | - | - | 390 | |
| 3,5 | - | - | 520 | |
| 3,0 | - | - | 625 | |
| 2,5 | 150000 | nerasta | nerasta | - |
| 2,7 | 280 | nerasta | nerasta |
CHDS pakitimai buvo gauti įprastais budais.
Bandymo programą sudarė tūrio vienetui optimalaus ir pakankamo energijos kiekio, reikalingo suardyti bakterinę florą, nustatymas, srauto charakteristikoms ir greičio režimo sąlygoms esant kaip pavyzdyje 1.
Kaip matyti iš 3 lentelės rezultatų, esant specifinei energijai 2,5 J/cm3 , stebimos likusios nesunaikintos bakterijos. Kai lyginamoji energija 3 J/cm3 ir impulso trukmė ne ilgiau ŠIO6 s, vyksta visiškas miesto nuotekų nukenksminimas. Svarbu pastebėti, kad kontaktinio režimo iškrova ir darbo režime neinertinių elektrodų panaudojimas gali sąlygoti BDS pasikeitimą į blogąją pusę. Kai yra bekontaktinis režimas ir panaudojami inertiniai elektrodai, BDS paprastai lygus nuliui.
pavyzdys
Labai užterštų organiniais teršalais nutekamųjų vandenų valymas.
Pagal 1 pavyzdžio metodiką buvo valomi kiaulidžių komplekso nutekamieji vandenys: naudojo įvairius elektrodus ir 1 J/cm3 specifinę iškrovos energiją.
Kai kurie apdorojimo rezultatai parodyti 4 lentelėje.
lentelė
Kiaulidžių komplekso nutekamųjų vandenų valymo charakteristikos 20 naudojant įvairius elektrodus.
| Elektrodų medžiaga | Apdorotų nutekamųjų vandenų parametrai | ||
| PH | CHDS | BDS | |
| Pradinės nuotekos | 7,2 | 145,0 | 240,0 |
| Geležis | 8,0 | 52,0 | 105,0 |
| Nerūd. plienas | 7,6 | 40,0 | 20,0 |
| Volframas | 7,6 | 40,0 | 20,0 |
| Kai buvo panaudoti volframo elektrodai | ir 3 J/cm3 | specifinė iškrovos |
energija, buvo gautos nulinės BDS reikšmės.
4 pavyzdys
Riebalais labai užterštų nutekamųjų vandenų valymas.
Pagal 1 pavyzdžio metodiką, panaudojant geležinius elektrodus, buvo valomos mėsos kombinato nuotekos, pasižyminčios dideliu riebalų kiekiu.
Tokio kiekio riebalų pašalinimas įmanomas padidinant specifinę iškrovos energiją. Pateiktame pavyzdyje to buvo pasiekta sulėtinus srauto greitį ir padidinus iškrovų dažnį iki 500 Hz, bet nekeičiant konstrukcinių parametrų. Reaktoriaus našumas buvo sumažintas iki 10 m3/val. (Padidinus lmax iki 2 kA, riebalai išdega visiškai ir esant reaktoriaus našumui 20 m3/val, bet toks režimas neracionalus, nuotekų apdorojimą lydi gausus dūmų išsiskyrimas.) lentelė
Mėsos kombinato nuotekų apdorojimo efektyvumas esant skirtingai iškrovos specifinei energijai (apdorotas nuotekas analizavo praėjus 20 min. po prapūtimo oru).
| Parametrai | Pradinės nuotekos | Apdorotos nuotekos: 3 J/cm3 10J/cm3 | 30 J/cm3 | RLK | |
| pH | 8,0 | 7,8 | 7,5 | 7,3 | 6,5-8,0 |
| Sausa liekana, mg/l Oksiduojamumas | 1800 | 1500 | 700 | 75,9 | 1500 |
| permanganat. mg. O/l | 448 | 210 | 78 | 74 | |
| CHDS | 900 | 340 | 140 | 80 | 290 |
| Riebalai, mg/l | 500 | 430 | 210 | 6 | 50 |
| Naftos prod.,mg/l | 200 | 170 | 80 | 0.02 | 2,2 |
| Amonio azotas, mg/l | 70 | 30 | 7,0 | 3,0 | 2 |
| Nitrato azotas, mg/l | 0,286 | 0,286 | 0,05 | 10 | |
| Chloridai, mg/l | 800 | 410 | 180 | 60 | 86 |
| Fosfatai, mg/l | 1,4 | 1,4 | 0,7 | 0,5 | 2,5 |
| Sulfatai, mg/l | 24 | 18 | 4,0 | 0,98 | 71 |
| Geležis, mg/l | 4,3 | 1,00* | 2,1* | 0,26 | |
| Manganas, mg/l | 0,63 | 0,5 | 0,08 | 0,1 | |
| Chromas, mg/l Mikroorganizmai | 0,14 | 0,1 | 0,04 | 0,04 | 0,5 |
| (bendrai,vnt./ml) | 32106 | 20106 | nerasta | nerasta |
* ištirpusios geležies koncentracijos augimas nuotekose vyksta dėl geležinių elektrodų panaudojimo.
Kaip rodo rezultatai, pateikti 5 lentelėje, apdorojimo efektyvumas priklauso nuo apdorojamų nuotekų tankio, klampumo ir suminės riebalų ir naftos produktų koncentracijos. Iš principo, pačias užterščiausias nuotekas galima valyti siūlomu būdu. Tačiau ekonomiškai apsimoka, kad optimali riebalų ir naftos produktų koncentracija neviršytų 100mg/l, tai pasiekiama panaudojus įprastus valomų nutekamųjų vandenų paruošimo metodus. Tuomet energijos nuostoliai neviršija 1 kW/m3.
pavyzdys io Labai užterštų naftos produktais pramonės įmonių nutekamųjų vandenų valymas.
Buvo valoma pagal 1 pavyzdžio metodiką (dU/dt, dažnis, impulso trukmė pastovūs).
lentelė
Labai užterštų naftos produktais ir tepalais nutekamųjų vandenų valymo rezultatai, keičiant iškrovos specifinę energiją.
Specifinė energija(J/cm3) Naftos produktų ir alyvos koncentracijos esant užduotam srovės režimui pasikeitimas (išdegimas), mg/l j laiko vienetą
| 20 | 1,1kA | 2,2kA | 5,0kA | 10,0kA | |
| 2 | 30 | 65 | 90 | 250 | |
| 4 | 82 | 115 | 135 | 400 | |
| 6 | 87 | 145 | 165 | 500 | |
| 8 | 90 | 165 | 185 | - | |
| 25 | 10 | - | 170 | 190 | - |
| 12 | - | 210 | 600 | ||
| 18 | - | 175 | - | - | |
| Iš 6 lentelės matyti, | kad didinant srovę galima apdoroti labiau užterštas | ||||
| 30 | nuotekas, bet kartu | užauga galingumas | tūrio | vienetui. | Priklausomybė |
nelinijinė, artima logaritminei.
Tokiu būdu, nutekamųjų vandenų apdorojimas reaktoriuje siūlomu budu leidžia valyti efektyviau, sunaudojant mažiau energijos.
Naudingumo koeficientas siekia 0,95 ir daugiau, tuo tarpu, kai apdorojant 5 krentantį srautą pagal LT paraišką 96-151 jis tesiekė tik 0,6; o pagal būdą, aprašytą PCT/RU/92/00006, dėl didelių srovės nutekėjimų ir būtino periodinio nusrovinimo elektrodų ir izoliatoriaus išvalymui, - tik 0,5.
Be valymo efektyvumo ir energijos taupymo, nutekamųjų vandenų io valymas pagal šj išradimą yra patogus ir paprastas aptarnauti, be to, nedideli reaktoriaus gabaritai.
Claims (5)
1. Nutekamųjų vandenų valymo ir nukenksminimo reaktorius, sudarytas iš cilindrinės talpos su išorine žiedine kišene, patalpinta viršutinėje talpos dalyje, apgaubta dangčiu, turintis prijungtus prie įvairių srovės šaltinio polių centrinius darbo ir išdėstytus pagal apskritimo perimetrą priešelektrodžius, besiskiriantis tuo, kad darbo elektrodai pakelti virš apdorojamo srauto paviršiaus, simetriškai išskleisti nuo talpos ašies ir nukreipti kampu j paviršių, priešelektrodžiai išdėstyti atitinkamai radialiai ir pakelti virš apdorojamo srauto paviršiaus, ir reaktorius aprūpintas atramamembrana iš elastinės medžiagos, kuri pritvirtinta reaktoriaus talpos korpuso apskritimo perimetru.
2. Reaktorius pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad atramamembrana iš elastinės medžiagos pagaminta plokščio žiedo pavidalo, kurio kiaurymės centras turi bendrą ašj su reaktoriaus talpos ašimi.
3. Reaktorius pagal 1 ir 2 punktus, besiskiriantis tuo, kad darbo elektrodai ir priešelektrodžiai sumontuoti taip, kad turi galimybę pasislinkti artinant juos vienas kito atžvilgiu.
4. Reaktorius pagal 1, 2 arba 3 punktus, besiskiriantis tuo, kad elektrodai pagaminti iš inertinio ir atsparaus aukštoms temperatūroms metalo, pavyzdžiui, volframo.
5. Nutekamųjų vandenų valymo ir nukenksminimo būdas, apimantis vandens srauto apdorojimą impulsinėmis elektros iškrovomis, panaudojant iškrovai energijos kaupiklius, besiskiriantis tuo, kad elektros iškrovas vykdo paeiliui pagal apdorojamo srauto segmentus statmenai srauto linijinio greičio sudedamajai, ir energijos impulsus charakterizuoja sudedamosios pagal jtampą dU/dt ne mažiau 3109 V/s; pagal srovę - ne mažiau 1Ί09 A/s esant impulso trukmei ne ilgiau 5Ί0-6 s.
6. Būdas pagal 5 punktą, besiskiriantis tuo, kad energijos
5 kaupiklių kiekis yra daugiau negu vienas ir, geriausiai, atitinka elektrodų porų skaičių; energijos kaupikliams tiekia žemą jtampą, eliminuojant srovės nutekėjimą, o impulsų iškrovą užtikrina panaudojant silpnasrovius komutacinius jungiklius.
io 7. Būdas pagal 5 ir 6 punktus, besiskiriantis tuo, kad iškrovų dažnį, apdorojamo srauto padavimo greitį ir elektrodų porų kiekį parenka taip, kad užtikrintų iškrovos specifinės energijos dydį ne mažesnį 3 J/cm3.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LT97-205A LT4590B (lt) | 1997-12-31 | 1997-12-31 | Nutekamųjų vandenų valymo ir nukenksminimo būdas ir reaktorius |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LT97-205A LT4590B (lt) | 1997-12-31 | 1997-12-31 | Nutekamųjų vandenų valymo ir nukenksminimo būdas ir reaktorius |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| LT97205A LT97205A (lt) | 1999-07-26 |
| LT4590B true LT4590B (lt) | 1999-12-27 |
Family
ID=19721927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| LT97-205A LT4590B (lt) | 1997-12-31 | 1997-12-31 | Nutekamųjų vandenų valymo ir nukenksminimo būdas ir reaktorius |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| LT (1) | LT4590B (lt) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| LT5082B (lt) | 2002-02-01 | 2003-12-29 | Piotr ZACHAROV | Vandens valymo ir nukenksminimo būdas ir įrenginys |
| LT5612B (lt) | 2008-02-14 | 2009-11-25 | Ooo "Maks K", , | Maisto pramonės technologijų ekologizavimo būdas ir sistema jam įgyvendinti |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU225799A1 (ru) | 1958-01-02 | 1983-05-15 | L A Yutkin | УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ПИТЬЕВЫХ И СТОЧНЫХ ВОД, содержащее трубопровод |
| WO1992012933A1 (fr) | 1991-01-21 | 1992-08-06 | Ishkov, Nikolai Vladimirovich | Procede et dispositif de separation electroplasmique des graisses et huiles des eaux d'egout |
| DE19615620A1 (de) | 1996-04-19 | 1997-10-23 | Wasser Barth Intlic Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von kontaminiertem Wasser |
| LT96051A (en) | 1996-04-19 | 1997-11-25 | Wasser Barth Intlic Gmbh | Method for purification of waste water |
-
1997
- 1997-12-31 LT LT97-205A patent/LT4590B/lt not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU225799A1 (ru) | 1958-01-02 | 1983-05-15 | L A Yutkin | УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ПИТЬЕВЫХ И СТОЧНЫХ ВОД, содержащее трубопровод |
| WO1992012933A1 (fr) | 1991-01-21 | 1992-08-06 | Ishkov, Nikolai Vladimirovich | Procede et dispositif de separation electroplasmique des graisses et huiles des eaux d'egout |
| DE19615620A1 (de) | 1996-04-19 | 1997-10-23 | Wasser Barth Intlic Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von kontaminiertem Wasser |
| LT96051A (en) | 1996-04-19 | 1997-11-25 | Wasser Barth Intlic Gmbh | Method for purification of waste water |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| LT5082B (lt) | 2002-02-01 | 2003-12-29 | Piotr ZACHAROV | Vandens valymo ir nukenksminimo būdas ir įrenginys |
| LT5612B (lt) | 2008-02-14 | 2009-11-25 | Ooo "Maks K", , | Maisto pramonės technologijų ekologizavimo būdas ir sistema jam įgyvendinti |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| LT97205A (lt) | 1999-07-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6802981B2 (en) | Method for purification and disinfection of water | |
| US10183880B2 (en) | Wastewater treatment plant and method for treatment of waste sludge | |
| JP4041224B2 (ja) | 液体処理方法及び液体処理装置 | |
| EP1268350B1 (en) | Water purification system and method | |
| US3192142A (en) | Process and device for preparing drinking water from insalubrious crude water | |
| GB2204813A (en) | Magnetic treatment of fluids | |
| CN105060408A (zh) | 一种水下低温等离子体废水处理方法及装置 | |
| CN108602694B (zh) | 利用脉冲放电处理废污泥的废水处理装备及方法 | |
| KR200191269Y1 (ko) | 중공사막 필터를 이용한 초음파 폐수처리장치 | |
| AU2000234638A1 (en) | Water purification system and method | |
| JP2006130410A (ja) | 液体処理方法およびその装置 | |
| US6332960B1 (en) | Electrostatic fluid purifying device and method of purifying a fluid | |
| RU2136600C1 (ru) | Реактор и способ очистки воды | |
| US6896790B1 (en) | Apparatus for oxidatively destructing trace injurious substance | |
| KR200186341Y1 (ko) | 초음파와 고주파 펄스 결합 고밀도 플라즈마 폐수처리장치 | |
| RU2152359C1 (ru) | Устройство для очистки и обеззараживания воды высоковольтными электрическими разрядами | |
| JP2001058803A (ja) | 高電圧放電を利用したイオン化ガスの発生装置 | |
| LT4590B (lt) | Nutekamųjų vandenų valymo ir nukenksminimo būdas ir reaktorius | |
| CN107324561A (zh) | 一种简单的煤焦油废水的等离子水处理装置和水处理方法 | |
| RU2122526C1 (ru) | Устройство для озонирования воды | |
| RU2136602C1 (ru) | Устройство для очистки и обеззараживания воды | |
| CN207435114U (zh) | 一种文式喉管放电等离子体处理废水的装置 | |
| JP2003080264A (ja) | 液体処理方法およびその装置 | |
| KR200177419Y1 (ko) | 초음파와 고주파 펄스 결합 고밀도 플라즈마 폐수처리장치 | |
| CN107285548A (zh) | 冷等离子体聚变技术污水处理系统和方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9A | Lapsed patents |
Effective date: 20011231 |