RU2790709C1 - Method of cleaning the filtrate in smw landfills - Google Patents
Method of cleaning the filtrate in smw landfills Download PDFInfo
- Publication number
- RU2790709C1 RU2790709C1 RU2022118477A RU2022118477A RU2790709C1 RU 2790709 C1 RU2790709 C1 RU 2790709C1 RU 2022118477 A RU2022118477 A RU 2022118477A RU 2022118477 A RU2022118477 A RU 2022118477A RU 2790709 C1 RU2790709 C1 RU 2790709C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- treatment
- stage
- reverse osmosis
- filtrate
- concentrate
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims description 4
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims abstract description 37
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 claims abstract description 32
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000012466 permeate Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000005188 flotation Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000005273 aeration Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000006385 ozonation reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 33
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 20
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 7
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 abstract 1
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 8
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 8
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- -1 ammonium ions Chemical class 0.000 description 5
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 5
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 238000005349 anion exchange Methods 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003657 drainage water Substances 0.000 description 2
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 1
- 229940023913 cation exchange resins Drugs 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 230000000249 desinfective effect Effects 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006158 high molecular weight polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 1
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 150000002826 nitrites Chemical class 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к природоохранной области, а именно - к водоочистке и может быть использовано для очистки фильтрата полигонов твердых коммунальных отходов (ТКО) от диспергированных, эмульгированных и растворенных органических и неорганических веществ.The invention relates to the field of environmental protection, namely, to water treatment and can be used to clean the filtrate from solid municipal waste (MSW) landfills from dispersed, emulsified and dissolved organic and inorganic substances.
Известен способ очистки дренажных вод полигонов ТБО (патент РФ 2589139, опубл. 10.07.2016), включающий стадии двухступенчатой электрихимической очистки с выделением на аноде активного хлора и гидроксильных радикалов, двухступенчатой фильтрации, включающей отстаивание и ультрафильтрацию, а также двухступенчатое по пермеату обратноосмотическое разделение и очистку воды ионообменными смолами. Известный способ позволяет очищать дренажные воды полигонов ТБО до требуемых ПДК, однако характеризуется высокими энергозатратами, а также получением большого объема образующегося концентрата. A known method of purification of drainage waters of solid waste landfills (RF patent 2589139, publ. 10.07.2016), including the stage of two-stage electrochemical treatment with the release of active chlorine and hydroxyl radicals at the anode, two-stage filtration, including settling and ultrafiltration, as well as two-stage reverse osmosis permeate separation and water treatment with ion exchange resins. The known method makes it possible to purify the drainage water of MSW landfills to the required MPC, however, it is characterized by high energy costs, as well as obtaining a large volume of the resulting concentrate.
Известен способ очистки сточных, дренажных и надшламовых вод промышленных объектов и объектов размещения отходов производства и потребления (патент РФ 2740993, опубл. 22.01.2021). Загрязненную промышленную воду подвергают последовательно первичной очистке от механических примесей, электрофлотационной очистке, ультрафильтрации, обратноосмотическому обессоливанию первой ступени, обратноосмотическому обессоливанию второй ступени по пермеату и финальной очистке от ионов аммония. При этом первичную очистку загрязненной воды от механических примесей осуществляют с помощью гидроциклона, после чего подвергают коагулированию в трубчатом коагуляторе. После ультрафильтрации воду подвергают двухступенчатому озонированию в лабиринтных колоннах. Концентрат, полученный на первой ступени обратноосмотического обессоливания, подвергают обратноосмотическому обессоливанию второй ступени по концентрату, а полученный на этой второй ступени пермеат возвращают на первую ступень обратноосмотического обессоливания. Финальную очистку воды от ионов аммония осуществляют с помощью засыпного фильтра с цеолитом. В известном способе не предусмотрена максимальная очистка сточных вод, предшествующая этапу обратноосмотического обессоливания, поэтому образуется исходно больший объем концентрата.There is a known method for treating waste, drainage and oversludge waters of industrial facilities and facilities for the disposal of production and consumption waste (RF patent 2740993, publ. 22.01.2021). Contaminated industrial water is sequentially subjected to primary purification from mechanical impurities, electroflotation purification, ultrafiltration, reverse osmosis desalination of the first stage, reverse osmosis desalination of the second stage by permeate and final purification from ammonium ions. At the same time, the primary purification of contaminated water from mechanical impurities is carried out using a hydrocyclone, after which it is subjected to coagulation in a tubular coagulator. After ultrafiltration, the water is subjected to two-stage ozonation in labyrinth columns. The concentrate obtained at the first stage of reverse osmosis desalination is subjected to reverse osmosis desalination of the second stage by concentrate, and the permeate obtained at this second stage is returned to the first stage of reverse osmosis desalination. The final purification of water from ammonium ions is carried out using a backfill filter with zeolite. The known method does not provide for maximum wastewater treatment prior to the stage of reverse osmosis desalination, therefore, initially a larger volume of concentrate is formed.
Задача настоящего изобретения заключается в разработке способа очистки фильтрата с полигонов ТКО с получением высокого качества очистки вод и снижением объема утилизируемого концентрата.The objective of the present invention is to develop a method for cleaning the leachate from MSW landfills to obtain a high quality of water treatment and reduce the volume of the utilized concentrate.
Для решения поставленной задачи предлагается способ очистки фильтрата полигонов ТКО, включающий первую ступень реагентной обработки коагулянтом и флокулянтом, флотационную очистку, озонирование, аэрацию с последующей второй ступенью реагентной обработки коагулянтом и флокулянтом, ионнообменную очистку, механическую очистку и трехступенчатое обратноосмотическое разделение, при этом на первой ступени обратного осмоса используют мембранные аппараты высокого давления и осуществляют рециркуляцию концентрата, на второй и третьей ступенях обратного осмоса производят доочистку по пермеату.To solve the problem, a method is proposed for cleaning the filtrate of MSW landfills, including the first stage of reagent treatment with a coagulant and flocculant, flotation treatment, ozonation, aeration, followed by the second stage of reagent treatment with coagulant and flocculant, ion-exchange treatment, mechanical treatment and three-stage reverse osmosis separation, while at the first reverse osmosis stages use high-pressure membrane apparatuses and recirculate the concentrate; the second and third stages of reverse osmosis perform post-treatment by permeate.
Способ может включать дозирование пермеата щелочью и последующую его дезинфекцию.The method may include dosing the permeate with alkali and then disinfecting it.
Технический результат заявленного изобретения заключается в достижении высокой степени очистки фильтрата полигонов ТКО и снижении объема утилизируемого концентрата. The technical result of the claimed invention is to achieve a high degree of purification of the filtrate from MSW landfills and reduce the volume of the concentrate to be disposed of.
Реагентную обработку фильтрата осуществляют на двух технологических стадиях. Во-первых, производят дозирование коагулянта и флокулянта для интенсификации процесса укрупнения взвешенных мелкодисперстных частиц перед флотационной установкой. Применение коагулянта способствует понижению степени окисляемости обрабатываемых водных масс, уменьшению содержания в них взвешенных частиц, улучшению основных технологических процессов обработки, которые происходят в очистных сооружениях и осветлителях. Флокулянт обеспечивает слипание неустойчивых агрессивных частичек и тем самым интенсифицирует процесс образования хлопьев. После реагентной обработки проводят флотационную очистку исходных вод. На входе флотационной установки, автоматически осуществляется контроль и коррекция pH (кислотой или щелочью). Затем во флотационной установке осаждаются взвешенные коллоидные вещества с помощью тонкослойных модулей. Флотационная установка удаляет более 70% всех взвешенных веществ, более чем на 60% снижает показатели БПК и ХПК.Reagent processing of the filtrate is carried out in two technological stages. Firstly, dosing of coagulant and flocculant is carried out to intensify the process of enlargement of suspended fine particles before the flotation plant. The use of a coagulant contributes to a decrease in the degree of oxidation of the treated water masses, a decrease in the content of suspended particles in them, and an improvement in the main technological processing processes that occur in treatment facilities and clarifiers. The flocculant provides adhesion of unstable aggressive particles and thereby intensifies the process of flake formation. After the reagent treatment, flotation treatment of the source waters is carried out. At the inlet of the flotation plant, pH is automatically controlled and corrected (acid or alkali). The suspended colloidal substances are then settled in the flotation plant using thin-layer modules. The flotation unit removes more than 70% of all suspended solids, reduces BOD and COD by more than 60%.
Для интенсификации окислительного процесса органических соединений и других примесей исходные воды после флотационной очистки подвергают озонированию.To intensify the oxidative process of organic compounds and other impurities, the source water after flotation purification is subjected to ozonation.
После этого фильтрат полигонов ТКО подвергают аэрации в аэротенках для их биологической доочистки активным илом и окисления органических веществ, а также некоторых металлов и их перехода в нерастворенную форму. После этого воды повторно обрабатывают флокулянтом и коагулянтом - для укрупнения оставшихся в фильтрате примесей, в частности железа, марганца и др.After that, the filtrate of MSW landfills is subjected to aeration in aeration tanks for their biological post-treatment with activated sludge and the oxidation of organic substances, as well as some metals and their transition to an undissolved form. After that, the water is re-treated with a flocculant and a coagulant - to coarsen the impurities remaining in the filtrate, in particular iron, manganese, etc.
В дальнейшем фильтрат полигонов ТКО подвергают воздействию анионообменной и катионообменной смолы, что помогает избавиться от нитратов, нитритов, фосфатов, катионов аммония, алюминия, цинка, свинца, лития, натрия и тп.Further, the filtrate of MSW landfills is exposed to an anion exchange and cation exchange resin, which helps to get rid of nitrates, nitrites, phosphates, ammonium cations, aluminum, zinc, lead, lithium, sodium, etc.
После ионнообменной очистки фильтрат поступает на механическую доочистку, в процессе чего из вод удаляют мутность и другие взвеси, укрупненные на стадии второй реагентной обработки.After ion-exchange purification, the filtrate enters the mechanical post-treatment, during which turbidity and other suspensions are removed from the water, which were enlarged at the stage of the second reagent treatment.
Описанные выше технологии для очистки фильтрата полигонов ТКО известны, однако по отдельности не обеспечивают высокую степень очистки. Благодаря приведенной последовательности этапов очистки и их сочетанию в заявляемом способе, на последний этап очистки - трехступенчатое обратноосмотическое разделение - поступают максимально очищенные и обессоленные воды, что предопределяет образование меньшего по объему концентрата. Так, максимальному очищению вод способствует осуществляемая перед флотационной очисткой первоначальная реагентная обработка, благодаря которой укрупняются взвешенные частицы. После этого воды озонируют, интенсифицируя процесс окисления веществ, который далее продолжается в аэротенках. Заявленный способ предусматривает повторную реагентную обработку для укрупнения оставшихся примесей, которые далее осаждают на механических фильтрах. Сорбция анионообменной и катионообменной смолами способствует эффективному удалению из фильтрата полигонов ТКО определенных примесей, в частности кислотных остатков. Таким образом, заявленный способ включает операции, направленные на очистку загрязненных вод от разнообразных примесей. Совокупность и последовательность указанных операций позволяет подавать на финальную стадию очистки - обратноосмотическое разделение - максимально очищенные, осветленные и обессоленные воды, что вместе с каскадным использованием трехступенчатого обратного осмоса и возвратом концентрата в систему (рециркуляцией концентрата) на первой ступени приводит к значительному уменьшению объема концентрата - 5-15% в остатке и получению качественно очищенной воды - с допустимыми показателями сброса в окружающую среду.The technologies described above for the treatment of leachate from MSW landfills are known, but individually they do not provide a high degree of purification. Due to the given sequence of purification steps and their combination in the claimed method, the last purification step - a three-stage reverse osmosis separation - receives the most purified and demineralized water, which predetermines the formation of a smaller concentrate. Thus, the initial reagent treatment carried out before flotation treatment, due to which suspended particles are enlarged, contributes to the maximum purification of water. After that, the waters are ozonized, intensifying the process of oxidation of substances, which then continues in the aerotanks. The claimed method provides for repeated reagent treatment to coarsen the remaining impurities, which are then deposited on mechanical filters. Sorption by anion-exchange and cation-exchange resins contributes to the effective removal of certain impurities from the filtrate of MSW landfills, in particular acid residues. Thus, the claimed method includes operations aimed at purifying polluted waters from various impurities. The combination and sequence of these operations makes it possible to supply the final purification stage - reverse osmosis separation - with the most purified, clarified and demineralized water, which, together with the cascade use of a three-stage reverse osmosis and the return of the concentrate to the system (recirculation of the concentrate) at the first stage, leads to a significant decrease in the volume of the concentrate - 5-15% in the remainder and obtaining high-quality purified water - with acceptable levels of discharge into the environment.
На этапе обратноосмотического разделения фильтрата полигонов ТКО осуществляют следующее. На первой ступени под воздействием высокого давления воды (45-85 атмосфер), проходя через ряд мембранных аппаратов, разделяются на пермеат и концентрат, при этом пермеат последовательно проходит через ряд мембранных аппаратов, концентрат после последующих мембранных аппаратов рециркулирует - возвращается на первый мембранный аппарат. Таким образом идет постоянный возврат концентрата в системе, что позволяет значительным образом снизить процентное содержание концентрата на выходе. На второй и третьей ступени обратного осмоса происходит доочистка по пермеату. Концентрат, полученный на этих ступенях, отводится в накопительную емкость.At the stage of reverse osmosis separation of the MSW landfill filtrate, the following is carried out. At the first stage, under the influence of high water pressure (45-85 atmospheres), passing through a number of membrane devices, they are separated into permeate and concentrate, while the permeate passes sequentially through a number of membrane devices, the concentrate after subsequent membrane devices recirculates - returns to the first membrane device. Thus there is a constant return of the concentrate in the system, which allows a significant reduction in the percentage of concentrate at the exit. At the second and third stages of reverse osmosis, the permeate is additionally purified. The concentrate obtained at these stages is discharged into a storage tank.
После этапа обратноосмотического разделения полученный пермеат может быть подвергнут дозированию щелочью для корректировки его рН и перекисью водорода для его дезинфекции.After the reverse osmosis separation step, the resulting permeate can be dosed with alkali to adjust its pH and hydrogen peroxide to disinfect it.
Пример.Example.
Исходные воды - фильтрат полигона ТКО в количестве 10 000 литров с помощью установок дозирования реагентов обрабатывают растворами флокулянта (высокомолекулярного полимера) и коагулянта, в качестве которого используют, например, хлорное железо (FeCl3). После реагентной обработки проводят флотационную очистку фильтрата, после которой осветленные воды озонируют и подают в аэротенки, где подвергают биологической очистке активным илом, после чего повторно обрабатывают флокулянтом и коагулянтом, в качестве которого применяют хлорид кальция (CaCl2). После этого воды подают на сорбцию катионообменной и анионообменной смолами, например, R-COOH или R-HSO3 и R-OH или R-Cl, в результате чего снижается содержание натрия, кальция, некоторых кислотных остатков. Далее воды очищаются механическими фильтрами для снижения мутности, цветности, удаления железа, марганца, механических частиц различной природы. В качестве фильтрующей загрузки используется гравий и фильтрующая загрузка: смесь гидроантрацита и кварцевого песка в соотношении 50/50. Поток 9,7-10,7 м3/час (суммарная смесь исходного фильтрата и концентрата второй и третьей ступеней обратного осмоса) подается на блок мешочных фильтров тонкой очистки с рейтингом фильтрации 5 мкм, предотвращающий попадание в каналы мембранных обратноосмотических элементов мельчайших взвесей и далее на блок дозирования ингибитора осадкообразования на поверхности мембран вкупе со статическим миксером ингибитора.The source water - the filtrate of the MSW landfill in the amount of 10,000 liters, is treated with solutions of a flocculant (high molecular weight polymer) and a coagulant, for example, ferric chloride (FeCl 3 ), using dosing units for reagents. After the reagent treatment, the filtrate is cleaned by flotation, after which the clarified waters are ozonated and fed into aeration tanks, where they are subjected to biological treatment with activated sludge, after which they are re-treated with a flocculant and coagulant, which is calcium chloride (CaCl 2 ). After that, water is fed to the sorption of cation-exchange and anion-exchange resins, for example, R-COOH or R-HSO 3 and R-OH or R-Cl, resulting in a decrease in the content of sodium, calcium, and some acidic residues. Further, the waters are purified by mechanical filters to reduce turbidity, color, remove iron, manganese, mechanical particles of various nature. Gravel is used as a filtering load and a filtering load: a mixture of hydroanthracite and quartz sand in a ratio of 50/50. A flow of 9.7-10.7 m 3 /hour (total mixture of the initial filtrate and concentrate of the second and third stages of reverse osmosis) is fed to the block of fine filter bags with a filtration rating of 5 microns, which prevents the smallest suspensions from entering the channels of reverse osmosis membrane elements and further on the dosing unit of the inhibitor of precipitation on the surface of the membranes, coupled with a static mixer of the inhibitor.
Подготовленный таким образом исходный фильтрат полигона ТКО - максимально очищенный и обессоленный - поступает на первую ступень трехступенчатой установки обратного осмоса, где происходит частичная его деминерализация (задерживаются практически все ионы на 96,5-99%). Высоконапорный плунжерный насос подает воды на мембранные аппараты первой ступени в количестве пяти аппаратов по пять мембранных элементов высокого давления в каждом, обеспечивая необходимое давление.The initial filtrate of the MSW landfill prepared in this way - maximally purified and desalinated - enters the first stage of a three-stage reverse osmosis plant, where it is partially demineralized (almost all ions are retained by 96.5-99%). A high-pressure plunger pump supplies water to the first-stage membrane units in the amount of five units, each with five high-pressure membrane elements, providing the necessary pressure.
Сначала воды поступают на первый мембранный аппарат, где с помощью насоса первого аппарата производительностью 13-17 м3/ч производится их многократная циркуляция по контуру. Указанная скорость циркуляции препятствует образованию на поверхности мембраны гелиевого слоя загрязнений, которые могут заблокировать разделительную способность мембранных элементов. В результате воздействия избыточного давления и тангенциального потока жидкости над поверхностью мембранного полотна исходные воды разделяются на частично обессоленную воду - пермеат и воду с повышенным содержанием солей - концентрат. На втором мембранном аппарате происходит аналогичный процесс - разделение исходной жидкости на пермеат и концентрат. Концентрат после каждого мембранного аппарата возвращается на доочистку на первый мембранный аппарат, что способствует его максимальному обессоливанию и последующей утилизации наименьшего объема концентрата. Пермеат с первой ступени поступает на вторую ступень обратного осмоса, которая включает высоконапорный насос с одним мембранным аппаратом с пятью обратноосмотическими средненапорными мембранными элементами. При прохождении мембранного аппарата поступающая вода разделяется на обессоленную воду - пермеат (второй ступени) и воду с повышенным содержанием солей - концентрат, который возвращается в исходную накопительную емкость. Далее пермеат после второй ступени поступает третью ступень. При прохождении мембранного аппарата третьей ступени поступающая вода разделяется на обессоленную воду - пермеат третьей ступени и воду с повышенным содержанием солей - концентрат, который возвращается в исходную накопительную емкость. Подача воды на мембранный аппарат третьей ступени осуществляется высоконапорным насосом, обеспечивая необходимое давление. В корпусе мембранного аппарата расположены пять обратноосмотических средненапорных мембранных элемента.First, water enters the first membrane apparatus, where, using the pump of the first apparatus with a capacity of 13-17 m 3 /h, they are repeatedly circulated along the circuit. The specified circulation speed prevents the formation of a helium layer on the membrane surface of contaminants that can block the separating ability of the membrane elements. As a result of exposure to excess pressure and tangential flow of liquid above the surface of the membrane sheet, the source water is separated into partially demineralized water - permeate and water with a high salt content - concentrate. A similar process takes place on the second membrane apparatus - the separation of the initial liquid into permeate and concentrate. After each membrane apparatus, the concentrate is returned for further treatment to the first membrane apparatus, which contributes to its maximum desalination and subsequent utilization of the smallest volume of concentrate. The permeate from the first stage enters the second reverse osmosis stage, which includes a high-pressure pump with one membrane unit with five reverse osmosis medium-pressure membrane elements. When passing through the membrane apparatus, the incoming water is divided into demineralized water - permeate (of the second stage) and water with a high salt content - concentrate, which is returned to the original storage tank. Further, the permeate after the second stage enters the third stage. When passing through the membrane apparatus of the third stage, the incoming water is divided into demineralized water - the permeate of the third stage and water with a high salt content - the concentrate, which is returned to the original storage tank. Water is supplied to the membrane apparatus of the third stage by a high-pressure pump, providing the necessary pressure. There are five reverse osmosis medium-pressure membrane elements in the body of the membrane apparatus.
На выходе установки обратного осмоса может быть предусмотрен блок дозирования щелочи для корректировки рН выходящего пермеата и блок дозирования перекиси водорода для дезинфицирования пермеата.At the outlet of the reverse osmosis unit, an alkali dosing unit can be provided to adjust the pH of the outgoing permeate and a hydrogen peroxide dosing unit to disinfect the permeate.
В таблице приведены показатели эффективности очистки по стадиям, подтверждающие высокое качество очистки исходных вод. Так, при сравнении значения показателей качества фильтрата и пермеата, согласно данным таблицы, заявленным способом получаем очищенные воды с содержанием всего около 1,3% примесей, что свидетельствует о высоком качестве очистки. Так, показатели БПК и ХПК уменьшились более чем на 99,8%, общие показатели сухого остатка становятся меньше на 97%, показатели общего органического углерода и азота аммонийного уменьшились более чем на 99%, химические показатели хлорид анионов и сульфат анионов уменьшились на 67 и 99% соответственно, показатели железа и кальция уменьшились на 99%, почти целиком удалось удалить кремний (на 99,9%), показатели нефтепродуктов понизились более чем на 99,8%, а цвет воды с темно-коричневого стал характерным прозрачным. Состав полученного пермеата соответствует нормативам для сброса на рельеф и в поверхностные водоемы. Количество пермеата, получаемого на выходе установки составляет 9 350 литров - 93,5% от исходного значения, что говорит о получении сниженного объема концентрата - в количестве 6,5% от исходного объема сточных вод. The table shows the treatment efficiency indicators by stages, confirming the high quality of source water treatment. So, when comparing the values of the quality indicators of the filtrate and permeate, according to the data of the table, by the claimed method, we obtain purified water with a content of only about 1.3% of impurities, which indicates a high quality of purification. Thus, the indicators of BOD and COD decreased by more than 99.8%, the total indicators of dry residue become less by 97%, the indicators of total organic carbon and ammonium nitrogen decreased by more than 99%, the chemical indicators of chloride anions and sulfate anions decreased by 67 and 99% respectively, the iron and calcium levels decreased by 99%, silicon was almost completely removed (by 99.9%), the oil products decreased by more than 99.8%, and the color of the water from dark brown became characteristic transparent. The composition of the resulting permeate complies with the standards for discharge onto the terrain and into surface water bodies. The amount of permeate obtained at the outlet of the plant is 9350 liters - 93.5% of the initial value, which indicates the receipt of a reduced volume of concentrate - in the amount of 6.5% of the initial volume of wastewater.
Таким образом, заявленный способ за счет максимального очищения и обессоливания исходных вод на стадиях, предшествующих обратноосмотическому разделению, а также за счет применения трехступенчатого обратноосмотического разделения с рециркуляцией концентрата на первой ступени - позволяет уменьшить объем получаемого концентрата и эффективно очистить фильтрат полигонов ТКО до нормативов сброса на рельеф и в поверхностные водоемы.Thus, the claimed method, due to the maximum purification and desalination of source waters at the stages preceding the reverse osmosis separation, as well as through the use of a three-stage reverse osmosis separation with concentrate recirculation at the first stage, makes it possible to reduce the volume of the resulting concentrate and effectively clean the filtrate of MSW landfills to discharge standards for landforms and surface waters.
Claims (2)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2790709C1 true RU2790709C1 (en) | 2023-02-28 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11128991A (en) * | 1997-10-24 | 1999-05-18 | Ataka Constr & Eng Co Ltd | Process and device for treating leaching water |
| RU2207987C2 (en) * | 2000-09-07 | 2003-07-10 | НПП "Баромембранная технология" | Method for purifying drain water of solid domestic waste polygons |
| KR20040031893A (en) * | 2002-10-07 | 2004-04-14 | 주식회사 아이이아이 | The treatment system for purifying |
| CN102086075A (en) * | 2009-12-08 | 2011-06-08 | 北京机电院高技术股份有限公司 | Deep treatment process of landfill leachate |
| RU2740993C1 (en) * | 2020-06-17 | 2021-01-22 | Сергей Яковлевич Чернин | Method for treatment of waste water, drainage and over-slime waters of industrial facilities and facilities for arrangement of production and consumption wastes |
| RU2757113C1 (en) * | 2021-04-06 | 2021-10-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Квантовые технологии" | Filter treatment plant for solid communal waste land |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11128991A (en) * | 1997-10-24 | 1999-05-18 | Ataka Constr & Eng Co Ltd | Process and device for treating leaching water |
| RU2207987C2 (en) * | 2000-09-07 | 2003-07-10 | НПП "Баромембранная технология" | Method for purifying drain water of solid domestic waste polygons |
| KR20040031893A (en) * | 2002-10-07 | 2004-04-14 | 주식회사 아이이아이 | The treatment system for purifying |
| CN102086075A (en) * | 2009-12-08 | 2011-06-08 | 北京机电院高技术股份有限公司 | Deep treatment process of landfill leachate |
| RU2740993C1 (en) * | 2020-06-17 | 2021-01-22 | Сергей Яковлевич Чернин | Method for treatment of waste water, drainage and over-slime waters of industrial facilities and facilities for arrangement of production and consumption wastes |
| RU2757113C1 (en) * | 2021-04-06 | 2021-10-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Квантовые технологии" | Filter treatment plant for solid communal waste land |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Рекомендации по сбору, очистке и отведению сточных вод полигонов твердых бытовых отходов, Москва, 2003. Утверждены Государственным комитетом российской федерации по cтроительству и жилищно-коммунальному комплексу 25.04.2003. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3883445B2 (en) | Sewage treatment equipment | |
| RU2342330C2 (en) | System and method for treatment of acid sewage waters | |
| CN1450978A (en) | System and method for simultaneous removal of arsenic and fluoride from aqueous solutions | |
| JP2001070989A (en) | Method and apparatus for treating organic wastewater containing high concentration of salts | |
| CN102126806A (en) | Method for completely recycling wastewater containing fluorine and ammonia nitrogen in electronic industry | |
| KR20060114333A (en) | Installation and method for the purification of an aqueous effluent by means of oxidation and membrane filtration | |
| CN113003846B (en) | Zero discharge treatment process and system for sewage with high salt content and high COD | |
| CN110683709A (en) | Zero-discharge treatment method for fluorine-containing wastewater | |
| JP2002011498A (en) | Device for treating leachate | |
| JPH10272495A (en) | Treatment of organic waste water containing salts of high concentration | |
| KR100446042B1 (en) | Industrial wastewater reusing system using combination froth separation process, hollow fiber filter process and advanced oxidation process | |
| RU2589139C2 (en) | Method of cleaning drainage water of solid domestic waste landfills | |
| CN211419883U (en) | Hazardous waste landfill effluent disposal system | |
| US3635817A (en) | Waste water treatment process | |
| AU2009200113A1 (en) | Water purification | |
| KR100467396B1 (en) | Discharged water treatment method | |
| RU2757113C1 (en) | Filter treatment plant for solid communal waste land | |
| CN1699223A (en) | Method of preparing pure water using metallurgic sewage | |
| RU2790709C1 (en) | Method of cleaning the filtrate in smw landfills | |
| RU2207987C2 (en) | Method for purifying drain water of solid domestic waste polygons | |
| KR0168827B1 (en) | How to Clean Organic Wastewater | |
| KR20060111126A (en) | Physicochemical wastewater treatment system and method | |
| RU2736050C1 (en) | Installation for treatment of waste water, drainage and over-slime waters of industrial facilities and facilities for arrangement of production and consumption wastes | |
| JPH06237B2 (en) | Wastewater treatment method and apparatus | |
| CN103951141A (en) | Garbage leachate treatment process and device |