RU2375312C2 - Способ очистки сырой воды, содержащей трудноразлагаемое вещество - Google Patents
Способ очистки сырой воды, содержащей трудноразлагаемое вещество Download PDFInfo
- Publication number
- RU2375312C2 RU2375312C2 RU2006126635/15A RU2006126635A RU2375312C2 RU 2375312 C2 RU2375312 C2 RU 2375312C2 RU 2006126635/15 A RU2006126635/15 A RU 2006126635/15A RU 2006126635 A RU2006126635 A RU 2006126635A RU 2375312 C2 RU2375312 C2 RU 2375312C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hardly decomposable
- membrane
- decomposable substance
- adsorbent
- water containing
- Prior art date
Links
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 378
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 236
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 137
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 341
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims abstract description 200
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 166
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 claims abstract description 94
- 238000002144 chemical decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 82
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 75
- 150000002013 dioxins Chemical class 0.000 claims abstract description 58
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 40
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 claims abstract description 36
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 35
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 26
- 150000003071 polychlorinated biphenyls Chemical class 0.000 claims abstract description 19
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 claims abstract description 12
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- 210000000750 endocrine system Anatomy 0.000 claims abstract description 10
- 150000004826 dibenzofurans Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 162
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 103
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 claims description 63
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 claims description 61
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 55
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 37
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 33
- 238000001782 photodegradation Methods 0.000 claims description 29
- 238000001728 nano-filtration Methods 0.000 claims description 28
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 27
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L persulfate group Chemical group S(=O)(=O)([O-])OOS(=O)(=O)[O-] JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 18
- DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M Sodium bisulfite Chemical compound [Na+].OS([O-])=O DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 17
- 235000010267 sodium hydrogen sulphite Nutrition 0.000 claims description 17
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 16
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 15
- -1 chromium peroxide Chemical class 0.000 claims description 12
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims description 9
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- XXQBEVHPUKOQEO-UHFFFAOYSA-N potassium superoxide Chemical compound [K+].[K+].[O-][O-] XXQBEVHPUKOQEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 7
- 231100000357 carcinogen Toxicity 0.000 claims description 7
- 239000003183 carcinogenic agent Substances 0.000 claims description 7
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 claims description 7
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims description 6
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 6
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 5
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 claims description 5
- IRIAEXORFWYRCZ-UHFFFAOYSA-N Butylbenzyl phthalate Chemical compound CCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC1=CC=CC=C1 IRIAEXORFWYRCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004343 Calcium peroxide Substances 0.000 claims description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- ZJRXSAYFZMGQFP-UHFFFAOYSA-N barium peroxide Chemical compound [Ba+2].[O-][O-] ZJRXSAYFZMGQFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- NZUYJPMKCSBVLS-UHFFFAOYSA-N cadmium;hydrogen peroxide Chemical compound [Cd].OO NZUYJPMKCSBVLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- LHJQIRIGXXHNLA-UHFFFAOYSA-N calcium peroxide Chemical compound [Ca+2].[O-][O-] LHJQIRIGXXHNLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 235000019402 calcium peroxide Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 4
- WDECIBYCCFPHNR-UHFFFAOYSA-N chrysene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=C3C4=CC=CC=C4C=CC3=C21 WDECIBYCCFPHNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N dibutyl phthalate Chemical compound CCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCC DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- DLINORNFHVEIFE-UHFFFAOYSA-N hydrogen peroxide;zinc Chemical compound [Zn].OO DLINORNFHVEIFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- IZUPBVBPLAPZRR-UHFFFAOYSA-N pentachlorophenol Chemical compound OC1=C(Cl)C(Cl)=C(Cl)C(Cl)=C1Cl IZUPBVBPLAPZRR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229940001584 sodium metabisulfite Drugs 0.000 claims description 4
- 235000010262 sodium metabisulphite Nutrition 0.000 claims description 4
- PFUVRDFDKPNGAV-UHFFFAOYSA-N sodium peroxide Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][O-] PFUVRDFDKPNGAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229940105296 zinc peroxide Drugs 0.000 claims description 4
- UOCLXMDMGBRAIB-UHFFFAOYSA-N 1,1,1-trichloroethane Chemical compound CC(Cl)(Cl)Cl UOCLXMDMGBRAIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VPWNQTHUCYMVMZ-UHFFFAOYSA-N 4,4'-sulfonyldiphenol Chemical class C1=CC(O)=CC=C1S(=O)(=O)C1=CC=C(O)C=C1 VPWNQTHUCYMVMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229930185605 Bisphenol Natural products 0.000 claims description 3
- CYTYCFOTNPOANT-UHFFFAOYSA-N Perchloroethylene Chemical group ClC(Cl)=C(Cl)Cl CYTYCFOTNPOANT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N Trichloroethylene Chemical group ClC=C(Cl)Cl XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 3
- 231100000507 endocrine disrupting Toxicity 0.000 claims description 3
- 230000003311 flocculating effect Effects 0.000 claims description 3
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 229920001495 poly(sodium acrylate) polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 229940047670 sodium acrylate Drugs 0.000 claims description 3
- HRZFUMHJMZEROT-UHFFFAOYSA-L sodium disulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S(=O)S([O-])(=O)=O HRZFUMHJMZEROT-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M sodium polyacrylate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)C=C NNMHYFLPFNGQFZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 235000010269 sulphur dioxide Nutrition 0.000 claims description 3
- 229950011008 tetrachloroethylene Drugs 0.000 claims description 3
- FOIBFBMSLDGNHL-UHFFFAOYSA-N 1,2,3,4,6,7,8,9-Octachlorodibenzo-p-dioxin Chemical compound ClC1=C(Cl)C(Cl)=C2OC3=C(Cl)C(Cl)=C(Cl)C(Cl)=C3OC2=C1Cl FOIBFBMSLDGNHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RHIROFAGUQOFLU-UHFFFAOYSA-N 1,2,3,4,6,7,8,9-Octachlorodibenzofuran Chemical compound ClC1=C(Cl)C(Cl)=C2C3=C(Cl)C(Cl)=C(Cl)C(Cl)=C3OC2=C1Cl RHIROFAGUQOFLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WCLNVRQZUKYVAI-UHFFFAOYSA-N 1,2,3,4,6,7,8-Heptachlorodibenzodioxin Chemical compound O1C2=C(Cl)C(Cl)=C(Cl)C(Cl)=C2OC2=C1C=C(Cl)C(Cl)=C2Cl WCLNVRQZUKYVAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WDMKCPIVJOGHBF-UHFFFAOYSA-N 1,2,3,4,6,7,8-Heptachlorodibenzofuran Chemical compound ClC1=C(Cl)C(Cl)=C2C(C=C(C(=C3Cl)Cl)Cl)=C3OC2=C1Cl WDMKCPIVJOGHBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WCYYQNSQJHPVMG-UHFFFAOYSA-N 1,2,3,4,7,8-Hexachlorodibenzodioxin Chemical compound O1C2=C(Cl)C(Cl)=C(Cl)C(Cl)=C2OC2=C1C=C(Cl)C(Cl)=C2 WCYYQNSQJHPVMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- LVYBAQIVPKCOEE-UHFFFAOYSA-N 1,2,3,4,7,8-Hexachlorodibenzofuran Chemical compound O1C2=C(Cl)C(Cl)=C(Cl)C(Cl)=C2C2=C1C=C(Cl)C(Cl)=C2 LVYBAQIVPKCOEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- FSPZPQQWDODWAU-UHFFFAOYSA-N 1,2,3,7,8-Pentachlorodibenzodioxin Chemical compound O1C2=CC(Cl)=C(Cl)C(Cl)=C2OC2=C1C=C(Cl)C(Cl)=C2 FSPZPQQWDODWAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- SBMIVUVRFPGOEB-UHFFFAOYSA-N 1,2,3,7,8-Pentachlorodibenzofuran Chemical compound O1C2=CC(Cl)=C(Cl)C(Cl)=C2C2=C1C=C(Cl)C(Cl)=C2 SBMIVUVRFPGOEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- DXBHBZVCASKNBY-UHFFFAOYSA-N 1,2-Benz(a)anthracene Chemical compound C1=CC=C2C3=CC4=CC=CC=C4C=C3C=CC2=C1 DXBHBZVCASKNBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KFUSEUYYWQURPO-UHFFFAOYSA-N 1,2-dichloroethene Chemical group ClC=CCl KFUSEUYYWQURPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KNKRKFALVUDBJE-UHFFFAOYSA-N 1,2-dichloropropane Chemical compound CC(Cl)CCl KNKRKFALVUDBJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RULKYXXCCZZKDZ-UHFFFAOYSA-N 2,3,4,5-tetrachlorophenol Chemical compound OC1=CC(Cl)=C(Cl)C(Cl)=C1Cl RULKYXXCCZZKDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XNNBBCRKZSYVFA-UHFFFAOYSA-N 2,3,5,6-tetrachloro-1,4-benzodioxine Chemical compound ClC1=CC=C2OC(Cl)=C(Cl)OC2=C1Cl XNNBBCRKZSYVFA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KSMVNVHUTQZITP-UHFFFAOYSA-N 2,3,7,8-Tetrachlorodibenzofuran Chemical compound O1C2=CC(Cl)=C(Cl)C=C2C2=C1C=C(Cl)C(Cl)=C2 KSMVNVHUTQZITP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WJQOZHYUIDYNHM-UHFFFAOYSA-N 2-tert-Butylphenol Chemical compound CC(C)(C)C1=CC=CC=C1O WJQOZHYUIDYNHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OAHMVZYHIJQTQC-UHFFFAOYSA-N 4-cyclohexylphenol Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1C1CCCCC1 OAHMVZYHIJQTQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- FMMWHPNWAFZXNH-UHFFFAOYSA-N Benz[a]pyrene Chemical compound C1=C2C3=CC=CC=C3C=C(C=C3)C2=C2C3=CC=CC2=C1 FMMWHPNWAFZXNH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- IGFHQQFPSIBGKE-UHFFFAOYSA-N Nonylphenol Natural products CCCCCCCCCC1=CC=C(O)C=C1 IGFHQQFPSIBGKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- SNQQPOLDUKLAAF-UHFFFAOYSA-N nonylphenol Chemical compound CCCCCCCCCC1=CC=CC=C1O SNQQPOLDUKLAAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 claims description 2
- 125000005575 polycyclic aromatic hydrocarbon group Chemical group 0.000 claims description 2
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims 4
- PQUXFUBNSYCQAL-UHFFFAOYSA-N 1-(2,3-difluorophenyl)ethanone Chemical compound CC(=O)C1=CC=CC(F)=C1F PQUXFUBNSYCQAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 claims 2
- KHNYNFUTFKJLDD-UHFFFAOYSA-N Benzo[j]fluoranthene Chemical compound C1=CC(C=2C3=CC=CC=C3C=CC=22)=C3C2=CC=CC3=C1 KHNYNFUTFKJLDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000004803 Di-2ethylhexylphthalate Substances 0.000 claims 1
- BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) phthalate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC(CC)CCCC BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims 1
- NFBOHOGPQUYFRF-UHFFFAOYSA-N oxanthrene Chemical class C1=CC=C2OC3=CC=CC=C3OC2=C1 NFBOHOGPQUYFRF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 235000013550 pizza Nutrition 0.000 claims 1
- 238000011001 backwashing Methods 0.000 abstract description 22
- 239000008213 purified water Substances 0.000 abstract description 9
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 abstract description 8
- 238000003795 desorption Methods 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000006303 photolysis reaction Methods 0.000 abstract 2
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 abstract 1
- 231100000315 carcinogenic Toxicity 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 51
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 49
- KVGZZAHHUNAVKZ-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxin Chemical compound O1C=COC=C1 KVGZZAHHUNAVKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 43
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 31
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 description 28
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 27
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 22
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 17
- LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 2-(2,4-difluorophenoxy)pyridin-3-amine Chemical compound NC1=CC=CN=C1OC1=CC=C(F)C=C1F LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L sodium persulfate Substances [Na+].[Na+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 15
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 12
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 12
- 239000000047 product Substances 0.000 description 11
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 11
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 11
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 9
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 9
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 8
- 238000011045 prefiltration Methods 0.000 description 8
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 8
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 7
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 7
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 7
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 7
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 6
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 6
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 description 6
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 4
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 description 4
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 4
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 4
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 4
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 4
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 3
- 239000000598 endocrine disruptor Substances 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 3
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 3
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium peroxydisulfate Substances [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VAZSKTXWXKYQJF-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)OOS([O-])=O VAZSKTXWXKYQJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 2
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 2
- 238000010170 biological method Methods 0.000 description 2
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 231100000049 endocrine disruptor Toxicity 0.000 description 2
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 description 2
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 2
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 2
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L potassium persulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution 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
- SIWNEELMSUHJGO-UHFFFAOYSA-N 2-(4-bromophenyl)-4,5,6,7-tetrahydro-[1,3]oxazolo[4,5-c]pyridine Chemical compound C1=CC(Br)=CC=C1C(O1)=NC2=C1CCNC2 SIWNEELMSUHJGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DUIOKRXOKLLURE-UHFFFAOYSA-N 2-octylphenol Chemical compound CCCCCCCCC1=CC=CC=C1O DUIOKRXOKLLURE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JYLNVJYYQQXNEK-UHFFFAOYSA-N 3-amino-2-(4-chlorophenyl)-1-propanesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)CC(CN)C1=CC=C(Cl)C=C1 JYLNVJYYQQXNEK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000029422 Hypernatremia Diseases 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJNGJIPPQOFCSK-UHFFFAOYSA-N [H][Sr][H] Chemical compound [H][Sr][H] KJNGJIPPQOFCSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MDARCKRSNKXOPH-UHFFFAOYSA-L [Rb+].[Rb+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O Chemical compound [Rb+].[Rb+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O MDARCKRSNKXOPH-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002156 adsorbate Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006318 anionic polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003899 bactericide agent Substances 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- RDVQTQJAUFDLFA-UHFFFAOYSA-N cadmium Chemical compound [Cd][Cd][Cd][Cd][Cd][Cd][Cd][Cd][Cd] RDVQTQJAUFDLFA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 1
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 238000004523 catalytic cracking Methods 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 229920006317 cationic polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920003086 cellulose ether Polymers 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 1
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- WBZKQQHYRPRKNJ-UHFFFAOYSA-L disulfite Chemical compound [O-]S(=O)S([O-])(=O)=O WBZKQQHYRPRKNJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 230000000855 fungicidal effect Effects 0.000 description 1
- 239000000417 fungicide Substances 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 description 1
- TUJKJAMUKRIRHC-UHFFFAOYSA-N hydroxyl Chemical compound [OH] TUJKJAMUKRIRHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QWPPOHNGKGFGJK-UHFFFAOYSA-N hypochlorous acid Chemical compound ClO QWPPOHNGKGFGJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 239000003295 industrial effluent Substances 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material 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
- 150000002505 iron Chemical class 0.000 description 1
- FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M iron chloride Chemical compound [Cl-].[Fe] FBAFATDZDUQKNH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910002096 lithium permanganate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 150000004045 organic chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006864 oxidative decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 1
- 150000003021 phthalic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- GBROPGWFBFCKAG-UHFFFAOYSA-N picene Chemical compound C1=CC2=C3C=CC=CC3=CC=C2C2=C1C1=CC=CC=C1C=C2 GBROPGWFBFCKAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 238000011403 purification operation Methods 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 description 1
- IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N rubidium atom Chemical compound [Rb] IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003303 ruthenium Chemical class 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
- 239000003403 water pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
- B01D61/029—Multistep processes comprising different kinds of membrane processes selected from reverse osmosis, hyperfiltration or nanofiltration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
- B01D61/04—Feed pretreatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
- B01D61/149—Multistep processes comprising different kinds of membrane processes selected from ultrafiltration or microfiltration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
- B01D61/16—Feed pretreatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/58—Multistep processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
- B01D65/02—Membrane cleaning or sterilisation ; Membrane regeneration
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
- B01D2311/04—Specific process operations in the feed stream; Feed pretreatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2317/00—Membrane module arrangements within a plant or an apparatus
- B01D2317/02—Elements in series
- B01D2317/025—Permeate series
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2317/00—Membrane module arrangements within a plant or an apparatus
- B01D2317/08—Use of membrane modules of different kinds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2321/00—Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
- B01D2321/04—Backflushing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/722—Oxidation by peroxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/12—Halogens or halogen-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/305—Endocrine disruptive agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/32—Hydrocarbons, e.g. oil
- C02F2101/327—Polyaromatic Hydrocarbons [PAH's]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/36—Organic compounds containing halogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/36—Organic compounds containing halogen
- C02F2101/366—Dioxine; Furan
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2303/00—Specific treatment goals
- C02F2303/16—Regeneration of sorbents, filters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
Abstract
Изобретения относятся к области очистки сырой воды, содержащей одно или несколько трудноразлагаемых веществ, выбранных из группы, включающей галогенированные дибензодиоксины, галогенированные дибензофураны, полихлорированные бифенилы (ПХБ), разрушающие эндокринную систему вещества, иные, чем диоксины, канцерогенные вещества и органические галогенированные соединения, которые могут быть непосредственно удалены методом фоторазрушения или химического разложения. Для осуществления способа трудноразлагаемые вещества концентрируют и обезвреживают следующих на стадиях: (В) стадия адсорбционной очистки, (С) стадия очистки мембранной фильтрацией и (D) стадия химического разложения трудноразлагаемого вещества, адсорбированного на адсорбенте с применением пероксида без операции десорбции из адсорбента. Способ имеет в предпочтительном варианте выполнения дополнительные стадии: (А) стадия мембранного концентрирования, (Е) стадия нейтрализации хлора, (F) стадия фоторазрушения, (G) стадия обратной промывки фильтрационной мембраны, (Н) стадия флокуляционного разделения. Устройства для выполнения способов имеют соответствующие секции для выполнения стадий очистки воды. Способ используют для очистки воды, содержащей восстановитель, который нейтрализует свободный хлор, а также для эффективного и экономичного обезвреживания трудноразлагаемых веществ в очищаемой воде. 5 н. и 17 з.п. ф-лы, 1 табл., 16 ил.
Description
Область техники
Настоящее изобретение относится к способу очистки сырой воды, содержащей трудноразлагаемые вещества, такие как диоксины и другие вещества, оказывающие разрушающее действие на эндокринную систему.
В 1999 г. в Японии был законодательно принят специальный комплекс мер по ограничению выброса диоксинов, в котором была установлена норма выброса диоксинов - не выше 10 пг ТЭ/л (пикограммов эквивалентов токсичности). Однако в ряде случаев стоки мусоросжигательных заводов, промышленные стоки некоторых установок, сбросные воды мелиоративных систем и т.п. имеют высокую концентрацию диоксинов, существенно превышающую эту норму, поэтому существует потребность в разработке способов очистки для снижения концентрации или удаления диоксинов.
Кроме диоксинов к трудноразлагаемым веществам также относятся вещества, разрушающие эндокринную систему (так называемые экологические разрушители эндокринной системы или химические разрушители эндокринной системы), такие как бисфенолы, а также различные органические соединения хлора типа трихлорэтана и т.п., и по их выбросам также были приняты специальные нормативы. Как и в случае с диоксинами, существует большая потребность в разработке способов очистки, направленных на уменьшение количества или полное удаление таких веществ.
Известен способ отделения и удаления трудноразлагаемых веществ, например диоксинов, из сбросной (отходящей) воды, содержащей эти трудноразлагаемые вещества (загрязненной воды), в котором для химического разложения диоксинов сбросную воду непосредственно подвергают химическому разложению диоксинов озоном, фоторазрушением или пероксидом водорода, разложению микроорганизмами или разделению/удалению с помощью адсорбента или флокулянта. Однако эти методы отделения и удаления неэффективны и требуют больших капиталовложений в оборудование, поскольку необходимо непосредственно обрабатывать жидкость, содержащую эти трудноразлагаемые вещества в очень малой концентрации. Кроме того, когда сбросная вода имеет высокий уровень загрязнений, в некоторых случаях невозможно удовлетворить установленную норму выбросов, поэтому нельзя считать эти методы подходящими.
Известен способ обезвреживания трудноразлагаемых органических соединений, например, для удаления диоксинов, в котором диоксины подвергают химическому разложению озоном, фоторазрушением и пероксидом водорода, разложению микроорганизмами или разделению/удалению с помощью адсорбента или флокулянта. При этом применяют обработку, при которой к диоксинам добавляют окислитель для их химического разложения в целях обезвреживания, так как эта операция очистки является простой. Кроме того, что касается окислителя для химического разложения диоксинов, известен, например, способ с использованием персульфата (например, JP-А-2003-93999 и JP-А-2003-285043).
С другой стороны, известен способ обработки сточных вод, в котором загрязненную воду подвергают отстойной очистке, фильтруют ее через сетку со средним диаметром пор 10-100 мкм, обрабатывают фильтрат ультрафиолетовым светом в присутствии фотокатализатора для осуществления каталитического крекинга и очищают с помощью ультрафильтрационной мембраны (например, JP-А-2003-144857).
Также известен способ очистки, в котором сбросную воду очищают методом разделения с применением обратноосмотической мембраны (ОО-мембраны), и концентрированную жидкость подают на стадию окисления для ее химического разложения активным кислородом (например, JP-А-Н11-347591 и JP-А-2000-354894).
Кроме того, известны такие методы предотвращения сброса трудноразлагаемых веществ, как физические методы, химические методы и биологические методы. Физические методы включают в себя адсорбционные методы, среди которых известен способ адсорбции, в котором активированный уголь вводят в воду (см., например, "Countermeasure technique against dioxins", под редакцией Naomichi HIRAYAMA, CMC, pages 197-205 (1998)), и способ, в котором активированный уголь вводят в отходящий газ. Однако в этом случае активированный уголь, адсорбировавший трудноразлагаемое вещество, держит его внутри себя, и поэтому уголь в таком виде нельзя удалять в отходы.
Активированный уголь, использованный для адсорбции, уничтожают методом сжигания, термического разложения или захоронения. Однако при таком способе существует риск выброса адсорбата вместе с отходящим газом, что вызывает вторичное загрязнение, или просачивания из регенерированной земли, вызывающего повторное загрязнение. Поэтому существует потребность в безопасном и экономичном методе очистки.
Известны такие методы разложения трудноразлагаемого вещества в сбросной воде, почве или осадке, содержащем трудноразлагаемое вещество, как термическое разложение, химическое разложение с применением щелочи, метод с использованием жидкости в сверхкритическом состоянии, метод с использованием комбинации озона, пероксида, такого как пероксид водорода или гидрохлорид с ультрафиолетовым светом. Кроме того, изучаются биологические методы с применением грибов белой гнили или ферментов, продуцируемых микроорганизмами.
Каждый из этих способов имеет собственные отличительные особенности, некоторые из них легко применимы, а другие сложны в применении, в зависимости от состояния присутствующего трудноразлагаемого вещества. Например, способ термического разложения и разложения с применением сверхкритической воды требуют дорогого оборудования и энергии, и существует множество случаев, при которых их невозможно использовать с экономической точки зрения. Кроме того, способ с применением комбинации озона или пероксида водорода с ультрафиолетовым светом невозможно использовать для суспензии, которая неспособна легко пропускать ультрафиолетовый свет, или твердого вещества, такого как почва или осадок. Поэтому сбросную воду, содержащую взвешенное вещество или плавающее вещество, можно очищать только после удаления такого вещества путем фильтрации или отстаивания для его отделения. При этом трудноразлагаемое вещество, адсорбированное на взвешенном веществе, необходимо обезвреживать отдельно.
Известны такие способы очистки сбросной воды, как способ химического разложения с применением комбинации пероксида водорода с солью железа и способ химического разложения с использованием персульфата или перманганата.
Например, в JP-А-2000-189945 описан способ очистки, позволяющий удалять химическое вещество, разрушающее эндокринную систему, с помощью простого устройства и в течение короткого периода времени, так что его концентрация уменьшается до низкого уровня. В этом способе химическое вещество, разрушающее эндокринную систему, адсорбируют в воде на активированном угле или т.п., затем его концентрируют путем десорбции и полученную концентрированную жидкость приводят в контакт с пероксидом, таким как персульфат и т.п., для осуществления разложения. Обычной проблемой, связанной с вредными веществами, разрушающими эндокринную систему, является то, что с усложнением их обработки возрастает вероятность повторного загрязнения организма человека или окружающей среды.
Поэтому, если бы можно было разлагать трудноразлагаемое вещество, адсорбированное на твердом веществе, без его элюирования, то эта операция была бы очень простой и позволила бы исключить риск повторного загрязнения организма человека или окружающей среды. Кроме того, это обеспечило бы множество преимуществ, а именно: адсорбент, использованный для отделения трудноразлагаемого вещества путем разложения, можно было бы использовать повторно; обработанное вещество можно было бы транспортировать, и этот способ можно было бы применять для твердых загрязнителей почвы или осадка; следовательно, существует потребность в разработке соответствующей методики.
Далее будет подробно описана очистка сбросной воды, содержащей трудноразлагаемое вещество.
Источником образования сбросной воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, может быть установка для хлорного отбеливания в целлюлозно-бумажной промышленности, установка для разложения утилизированных ПХБ (полихлорированных бифенилов) или веществ, образовавшихся при обработке ПХБ, оборудование для промывки материалов, загрязненных ПХБ или образовавшихся при обработке ПХБ, газоочистительное оборудование плавильной печи и т.п. для производства алюминия или его сплавов, оборудование мокрых пылеуловителей, канализационные колодцы, сбрасывающие сточную воду, и т.п.
Кроме того, Агентство по охране окружающей среды внесло изменения в нормы по загрязнителям водной среды и дополнило перечень опасных для окружающей среды веществ, содержавший до этого тяжелые металлы в качестве основных веществ, органическими соединениями, такими как трихлорэтилен, тетрахлорэтилен, ПХБ и т.п.
Известен способ, который обеспечивает максимально возможное удаление трудноразлагаемого вещества из обрабатываемой воды, содержащей это трудноразлагаемое вещество, с помощью фильтрующего устройства, метода мембранного разделения и т.п. и разложения трудноразлагаемого вещества в очищаемой воде (например, см. JP-А-Н11-99395).
Для очистки содержащей трудноразлагаемое вещество сбросной воды описанным способом фильтрационную очистку, биологическую очистку и т.п. выполняют как предварительную очистку, а очистку озоном, ультрафиолетовым облучением, каталитическую очистку или очистку активированным углем выполняют как последующую очистку. Поэтому для такого разложения и удаления требуются большие трудозатраты и большое количество материалов.
Кроме того, если взять для примера очистку ультрафиолетовым облучением, то этот способ можно применять только в реакционной системе, которая может пропускать ультрафиолетовый свет, однако его невозможно применить для жидкости, содержащей твердое вещество, и твердого вещества. Также трудноразлагаемое вещество, удаленное путем предварительной очистки, необходимо отдельно обезвредить, чтобы предотвратить вторичное загрязнение.
Поэтому существует большая потребность в разработке способа эффективного разложения таких трудноразлагаемых веществ в закрытой системе, исключающего повторное загрязнение организма человека и окружающей среды.
При химическом разложении трудноразлагаемого органического соединения путем добавления персульфата, описанном в приведенных выше JP-А-2003-93999 и JP-А-2003-285043, эффективность разложения трудноразлагаемого органического соединения низкая, и поэтому очень сложно произвести очистку от соединения, имеющего высокую концентрацию. С другой стороны, существуют случаи, когда такое органическое соединение, имеющее высокую концентрацию, обрабатывают персульфатом, к которому добавлена соль металла, такая как соль рутения. Однако такая соль металла очень дорогая, и ее использование неэкономично.
При применении способа, описанного в JP-А-2003-144857, для очистки сбросной воды, содержащей небольшое количество твердого вещества в разложившемся веществе, слой, который должен был бы образоваться в результате осаждения твердого вещества в виде разложившегося вещества, не образуется на металлической сетке, и содержащее диоксин твердое вещество, или мелкие частицы разложившегося вещества, или растворенный диоксин проходят через металлическую сетку, что делает очистку иногда недостаточной.
При применении способа, описанного в JP-А-Н11-347591 и JP-А-2000-354894, если в загрязненной воде присутствует свободный хлор, необходимо добавлять избыточное количество восстановителя, такого как бисульфит или т.п., чтобы нейтрализовать свободный хлор. Этот бисульфит или т.п. препятствует химическому разложению, поэтому нельзя считать такой метод эффективным средством для отделения и удаления трудноразлагаемого вещества.
Целью настоящего изобретения является создание способа очистки воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, предназначенного для концентрирования и обезвреживания трудноразлагаемых веществ, таких как диоксины, содержащихся в загрязненной воде (очищаемой сырой воде), такой как стоки мусоросжигательных заводов, промышленные сточные воды определенного оборудования, сбросные воды некоторых мелиоративных систем и т.п., причем этот способ должен быть применимым для воды, содержащей восстановитель, такой как бисульфит, который нейтрализует свободный хлор и должен обеспечивать эффективное и экономичное обезвреживание трудноразлагаемого вещества независимо от его свойств.
При этом целью настоящего изобретения является создание способа эффективного разложения трудноразлагаемого вещества, адсорбированного на твердом веществе, как оно есть, без выполнения процедур десорбции, и способа регенерации адсорбента, использованного для отделения трудноразлагаемого вещества путем адсорбции.
Второй задачей изобретения является создание способа очистки сбросной воды, в котором трудноразлагаемое вещество отделяют от сбросной воды, содержащей вредное трудноразлагаемое вещество, путем осаждения, и в котором трудноразлагаемое вещество эффективно разлагается в твердом состоянии, что позволяет реализовать закрытую систему.
Третьей задачей изобретения является создание надежной системы для очистки сбросной воды, объединяющей различные стадии отделения и разложения, которая могла бы надежно удовлетворять установленным нормам выбросов даже при изменении концентрации трудноразлагаемого вещества в сбросной воде.
Краткое изложение сущности изобретения
Для решения перечисленных выше задач авторы провели широкие исследования и обнаружили, что можно уменьшить концентрацию трудноразлагаемых веществ, таких как диоксины, в сбросной воде или отходах до низкого уровня, объединив метод концентрирования на основе мембранного отделения, метод химического разложения и/или метод фоторазрушения.
Кроме того, было обнаружено, что при объединении очистки с использованием обратноосмотической мембраны (ОО-мембраны) или нанофильтрационной мембраны (НФ-мембраны), с помощью которой можно концентрировать соль, и очистки с помощью ультрафильтрационной мембраны (УФ-мембраны), которая пропускает соль, можно остановить рост осмотического давления, вызванный концентрированием в течение технологического процесса солей, содержащихся в грязной воде и т.п., и подавить снижение фильтровальной способности.
Также было обнаружено, что использование в качестве адсорбента диоксида титана, имеющего высокую адсорбционную способность, может повысить эффективность химического разложения, и поскольку диоксид титана действует как фотокатализатор и поэтому применяется в качестве катализатора для фоторазрушения, можно также применять фоторазрушение в комбинации, что позволит создать более надежную систему для очистки воды, содержащей трудноразлагаемое вещество. Эти выводы были положены в основу настоящего изобретения.
Таким образом, согласно первому аспекту настоящего изобретения предложены следующие способы очистки воды, содержащей трудноразлагаемое вещество.
1. Способ очистки воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, включающий стадии, на которых
(В) добавляют адсорбент в воду, содержащую трудноразлагаемое вещество (очищаемую сырую воду), чтобы вызвать адсорбцию трудноразлагаемого вещества на адсорбенте (стадия адсорбционной очистки);
(С) отделяют жидкость, прошедшую через фильтрационную мембрану, для концентрирования адсорбента, адсорбировавшего трудноразлагаемое вещество, (стадия очистки мембранной фильтрацией) и
(D) осуществляют химическое разложение трудноразлагаемого вещества, адсорбированного на концентрированном адсорбенте, с применением пероксида без операции десорбции из адсорбента (стадия химического разложения).
2. Способ очистки воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, по п.1, выше, в котором на стадии (D) применяют пероксид в количестве, по меньшей мере в 100 раз превосходящем в молярном отношении количество трудноразлагаемого вещества.
3. Способ очистки воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, по п.1 или 2, выше, который дополнительно включает стадию (А) отделения от воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, жидкости, прошедшей через обратноосмотическую мембрану (ОО-мембрану) или нанофильтрационную мембрану (НФ-мембрану), для концентрирования трудноразлагаемого вещества (стадия концентрационной очистки).
4. Способ очистки воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, по п.1, выше, который дополнительно включает стадию (Е) нейтрализации хлора в воде, содержащей трудноразлагаемое вещество (стадия нейтрализации хлора).
5. Способ очистки воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, по п.1, выше, который дополнительно включает стадию (F) выполнения облучения ультрафиолетовым светом для разложения трудноразлагаемого вещества (стадия фоторазрушения).
6. Способ очистки воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, по п.1, выше, который дополнительно включает стадию (G) осуществления обратной промывки фильтрационной мембраны, использованной на стадии (С), для удаления адсорбента, адсорбировавшего трудноразлагаемое вещество, из фильтрационной мембраны (стадия обратной промывки).
7. Способ очистки воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, по п.1, выше, который дополнительно включает стадию (Н) добавления флокулянта в воду, содержащую адсорбент, адсорбировавший трудноразлагаемое вещество, для флокуляции и отделения адсорбента, адсорбировавшего трудноразлагаемое вещество (стадия флокуляционного разделения).
8. Способ очистки воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, по п.1, выше, в котором адсорбент, добавляемый на стадии (В), является одним неорганическим адсорбентом, или двумя или более неорганическими адсорбентами, выбранными из группы, состоящей из диоксида титана, цеолита, кислой глины, активированной глины, диатомита, оксида металла, металлического порошка, активированного угля и углеродной сажи.
9. Способ очистки воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, по п.8, выше, в котором в качестве адсорбента, добавляемого на этапе (В), используют диоксид титана.
10. Способ очистки воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, по п.1, выше, в котором фильтрационную мембрану для использования на стадии (С) выбирают из группы, состоящей из ультрафильтрационной мембраны (УФ-мембраны), нанофильтрационной мембраны (НФ-мембраны), микрофильтрационной мембраны (МФ-мембраны) и обратноосмотической мембраны (ОО-мембраны).
11. Способ очистки воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, по п.1, выше, в котором в качестве пероксида, применяемого на стадии (D), используют персульфат.
12. Способ очистки воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, по п.1, выше, в котором по меньшей мере часть трудноразлагаемого вещества, сконцентрированного на стадии (А), и/или адсорбент, адсорбировавший трудноразлагаемое вещество на стадии (С), возвращают в воду, содержащую трудноразлагаемое вещество (очищаемую сырую воду), или на стадию, предшествующую стадии (А) или стадии (С).
Согласно второму аспекту настоящего изобретения предложены устройства для очистки воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, предназначенные для реализации описанных выше вариантов согласно первому аспекту изобретения.
13. Устройство для очистки воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, содержащее
секцию добавления адсорбента, предназначенную для добавления адсорбента в воду, содержащую трудноразлагаемое вещество (очищаемую сырую воду);
секцию мембранной фильтрации, предназначенную для отделения жидкости, прошедшей через фильтрационную мембрану, чтобы сконцентрировать адсорбент, адсорбировавший трудноразлагаемое вещество, и
секцию очистки химическим разложением, предназначенную для окислительного разложения трудноразлагаемого вещества, адсорбированного на адсорбенте, с применением пероксида.
14. Устройство для очистки воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, содержащее
секцию введения восстановителя, предназначенную для введения восстановителя в воду, содержащую трудноразлагаемое вещество (очищаемую сырую воду), для нейтрализации хлора в воде;
секцию очистки мембранным концентрированием, предназначенную для отделения от воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, жидкости, прошедшей через обратноосмотическую мембрану (ОО-мембрану) или нанофильтрационную мембрану (НФ-мембрану), чтобы сконцентрировать трудноразлагаемое вещество;
секцию добавления адсорбента, предназначенную для добавления адсорбента в концентрированное трудноразлагаемое вещество, чтобы вызвать адсорбцию трудноразлагаемого вещества адсорбентом;
секцию очистки мембранной фильтрацией, предназначенную для отделения жидкости, прошедшей через фильтрационную мембрану, чтобы сконцентрировать адсорбент, адсорбировавший трудноразлагаемое вещество;
секцию добавления флокулянта, предназначенную для добавления флокулянта в воду, содержащую адсорбент, адсорбировавший трудноразлагаемое вещество, чтобы осуществить флокуляцию адсорбента, адсорбировавшего трудноразлагаемое вещество;
секцию разделения твердого вещества и жидкости, предназначенную для отделения адсорбента, адсорбировавшего трудноразлагаемое вещество и флокулированного флокулянтом, и
секцию очистки химическим разложением, предназначенную для окислительного разложения трудноразлагаемого вещества, адсорбированного на отделенном адсорбенте, с применением пероксида.
Согласно третьему аспекту настоящего изобретения предложены следующие способы концентрирования воды, содержащей трудноразлагаемое вещество.
15. Способ концентрирования трудноразлагаемого вещества в воде, содержащей трудноразлагаемое вещество, включающий стадии, на которых:
(В) добавляют адсорбент в воду, содержащую трудноразлагаемое вещество (очищаемую сырую воду), для выполнения адсорбции трудноразлагаемого вещества на адсорбенте (стадия адсорбционной очистки) и
(С) отделяют жидкость, прошедшую через фильтрационную мембрану, для концентрирования адсорбента, адсорбировавшего трудноразлагаемое вещество, (стадия очистки мембранной фильтрацией).
16. Способ концентрирования трудноразлагаемого вещества в воде, содержащей трудноразлагаемое вещество, по п.15, выше, который дополнительно включает стадию
(А) отделения от воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, жидкости, прошедшей через обратноосмотическую мембрану (ОО-мембрану) или нанофильтрационную мембрану (НФ-мембрану), для концентрирования трудноразлагаемого вещества (стадия обработки мембранным концентрированием).
17. Способ концентрирования трудноразлагаемого вещества в воде, содержащей трудноразлагаемое вещество, по п.16, выше, в котором по меньшей мере часть трудноразлагаемого вещества, сконцентрированного на стадии (А), возвращают в воду, содержащую трудноразлагаемое вещество (очищаемую сырую воду).
Согласно четвертому аспекту настоящего изобретения предложен способ очистки воды, концентрированной согласно третьему аспекту изобретения.
18. Способ очистки воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, включающий облучение светом трудноразлагаемого вещества, концентрированного способом концентрирования трудноразлагаемого вещества в воде, содержащей трудноразлагаемое вещество, по любому из п.п.15-17, для разложения трудноразлагаемого вещества.
Согласно первому и второму аспектам настоящего изобретения трудноразлагаемые вещества, такие как диоксины и т.п., которые содержатся в воде, можно эффективно разлагать и удалять независимо от их концентрации.
Согласно первому и второму аспектам настоящего изобретения химическое разложение на основе окислителя и фоторазрушение на основе облучения ультрафиолетовым светом объединяют, что позволяет эффективно снизить содержание трудноразлагаемого вещества в воде до низкого уровня и создать очень надежную систему очистки.
Согласно первому и второму аспектам настоящего изобретения описанную выше очистку химическим разложением выполняют в состоянии, при котором трудноразлагаемое вещество адсорбировано на твердом веществе, без выполнения операции десорбции, что позволяет регенерировать адсорбент и использовать его повторно.
Согласно третьему аспекту настоящего изобретения трудноразлагаемое вещество в воде, содержащей трудноразлагаемое вещество, может быть эффективно сконцентрировано.
Согласно первому, второму и четвертому аспектам настоящего изобретения воду, содержащую трудноразлагаемое вещество, можно эффективно и безопасно очищать в закрытой системе, и вся очистка может осуществляться на месте возникновения этой воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, что исключает необходимость транспортировки трудноразлагаемого вещества, которая могла бы привести к загрязнению окружающей среды, и не оказывается никакого воздействия на окружающую среду.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 изображает схематически основные стадии осуществления способа очистки воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, согласно настоящему изобретению;
фиг.2 изображает последовательность операций одного варианта способа очистки воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, согласно настоящему изобретению;
фиг.3 изображает схематически водоочистное устройство для реализации одного варианта способа очистки воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, согласно настоящему изобретению;
фиг.4 изображает один вариант устройства, предусматривающего стадию многократной фильтрации, согласно настоящему изобретению;
фиг.5 изображает другой вариант устройства, предусматривающего стадию многократной фильтрации, согласно настоящему изобретению;
фиг.6 изображает схематически устройство, использованное в примере 1;
фиг.7 изображает схематически устройство, использованное в примере 2;
фиг.8 изображает схематически устройство, использованное в примере 3;
фиг.9 изображает схематически устройство, использованное в примере 4;
фиг.10 изображает схематически устройство, использованное в примере 5;
фиг.11 изображает схематически устройство, использованное в примере 6;
фиг.12 изображает схематически устройство, использованное в примере 7;
фиг.13 изображает схематически устройство, использованное в примерах 8 и 9;
фиг.14 изображает схематически устройство, использованное в примере 10;
фиг.15 изображает схематически устройство, использованное в примере 11;
фиг.16 изображает схематически устройство, использованное в примере 12.
Предпочтительный способ осуществления изобретения
Далее будет более подробно поясняться настоящее изобретение.
Способ очистки воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, согласно первому аспекту изобретения (далее именуемый "предложенный способ") включает стадии, на которых:
(В) добавляют адсорбент в воду, содержащую трудноразлагаемое вещество (очищаемую сырую воду), чтобы вызвать адсорбцию трудноразлагаемого вещества на адсорбенте (стадия адсорбционной очистки);
(С) отделяют жидкость, прошедшую через фильтрационную мембрану, чтобы сконцентрировать адсорбент, адсорбировавший трудноразлагаемое вещество (стадия очистки мембранной фильтрацией) и
(D) осуществляют химическое разложение трудноразлагаемого вещества, адсорбировавшегося на концентрированном адсорбенте, с применением пероксида без операции десорбции из адсорбента (стадия химического разложения).
Предложенный способ представляет собой способ, в котором трудноразлагаемое вещество, содержащееся в воде, концентрируют путем фильтрационной очистки через мембрану и удаляют из воды, и концентрированное трудноразлагаемое вещество обезвреживают методом химического разложения и необязательно методом фоторазрушения.
В контексте настоящего изобретения "концентрирование" трудноразлагаемого вещества или адсорбента, адсорбировавшего трудноразлагаемое вещество, подразумевает повышение концентрации трудноразлагаемого вещества в содержащей его воде или на адсорбенте, адсорбировавшем трудноразлагаемое вещество.
Основные стадии предложенного способа проиллюстрированы на фиг.1.
Примеры трудноразлагаемого вещества, которое можно обезвредить с помощью предложенного способа, включают в себя диоксины, которые являются опасными загрязнителями в почве или осадке, а также другие разрушающие эндокринную систему вещества и канцерогенные вещества и т.п.
Указанные выше диоксины включат в себя, например, галогенированные дибензодиоксины, галогенированные дибензофураны, ПХБ (в частности, копланарные ПХБ, в которых атом хлора замещен в положении, отличном от орто-положения).
Примеры галогенированных дибензодиоксинов включают в себя 2,3,7,8-тетрахлорбензо-п-диоксин, 1,2,3,7,8-пентахлордибензо-п-диоксин, 1,2,3,4,7,8-гексахлордибензо-п-диоксин, 1,2,3,4,6,7,8-гептахлордибензо-п-диоксин и 1,2,3,4,6,7,8,9-октахлордибензо-п-диоксин.
Примеры галогенированных дибензофуранов включают в себя 2,3,7,8-тетрахлордибензофуран, 1,2,3,7,8-пентахлордибензофуран, 1,2,3,4,7,8-гексахлордибензофуран, 1,2,3,4,6,7,8-гептахлордибензофуран и 1,2,3,4,6,7,8,9-октахлордибензофуран.
Примеры ПХБ (в частности, копланарных ПХБ, в которых атом хлора замещен в положении, отличном от орто-положения) включают в себя 3,3',4,4',5-тетрахлорбифенил, 3,3',4,4',5-пентахлорбифенил и 3,3',4,4',5,5'-гексахлорбифенил.
Разрушающие эндокринную систему вещества, кроме диоксинов и канцерогенных веществ, включают в себя алкилфенолы, такие как трет-бутилфенол, нонилфенол и октилфенол, галогенированные фенолы, такие как тетрахлорфенол и пентахлорфенол, бисфенолы, такие как 2,2,-бис(4-гидроксифенил)пропан (бисфенол А) и 1-бис(4-гидроксифенил)циклогексан, полициклические ароматические углеводороды, такие как бензопирен, хризен, бензоантрацен, бензофлуорантен, а также пицен и эфиры фталевой кислоты, такие как дибутилфталат, бутилбензилфталат и ди-2-этилгексилфталат.
Кроме описанных выше диоксинов и ПХБ, методом фоторазрушения или химического разложения согласно предложенному способу можно также удалять трудноразлагаемые органические галогенированные соединения, такие как дихлорпропан, трихлорэтан, трихлорэтилен, тетрахлорэтилен и дихлорэтилен.
Предложенный способ включает в себя стадию (В) адсорбционной очистки, стадию (С) фильтрационной очистки и стадию (D) химического разложения, а также может необязательно включать в себя по меньшей мере одну стадию, выбранную из группы, состоящей из стадии (А) очистки методом мембранной концентрации, стадии (Е) нейтрализации хлора, стадии (I) предварительной фильтрации, стадии (F) фоторазрушения, стадии (G) обратной промывки и стадии (Н) флокуляционного отделения. Каждую из перечисленных стадий можно выполнять один раз, два раза или более. При многократном выполнении одной или двух стадий повышаются надежность предложенного способа и возможность разложения и удаления трудноразлагаемого вещества до более низкого уровня. Каждая стадия будет подробно описана ниже со ссылками на фиг.2
(Е) Стадия нейтрализации хлора
Эта стадия заключается в нейтрализации остаточного хлора в воде, содержащей трудноразлагаемое вещество. Остаточный хлор предпочтительно удаляют предварительно, так как он окисляет обратноосмотическую мембрану, и это может ухудшить ее свойства. Концентрацию хлора измеряют с помощью измерителя концентрации хлора и добавляют соответствующее количество восстановителя.
Восстановитель включает в себя бисульфит натрия, метабисульфит натрия и диоксид серы, причем наиболее предпочтительным из них является бисульфит натрия.
(I) Стадия предварительной фильтрации
Эта стадия заключается в фильтрации воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, например, через предварительный фильтр с порами 10 мкм, чтобы исключить забивание обратноосмотической мембраны инородными частицами, содержащимися в воде.
(А) Стадия очистки мембранным концентрированием
Эта стадия заключается в отделении жидкости, прошедшей через обратноосмотическую мембрану (ОО-мембрану) или нанофильтрационную мембрану (НФ-мембрану), от воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, для концентрирования трудноразлагаемого вещества. Например, поскольку диоксин имеет молекулярную массу 200 или более, его можно изолировать через обратноосмотическую мембрану или нанофильтрационную мембрану на молекулярном уровне. Обратноосмотическая мембрана и нанофильтрационная мембрана не пропускают через себя не только трудноразлагаемое вещество, но также и соль, содержащуюся в воде. Поэтому одновременно концентрируется соль, что повышает осмотическое давление воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, и снижается эффективность фильтрации.
Термин "соль" в данном контексте включает все виды солей (неорганические соли щелочных металлов), содержащихся в воде, содержащей трудноразлагаемое вещество, и в основном включает в себя хлорид, метабисульфит или бисульфит натрия и бисульфат натрия. Хлорид натрия образуется при нейтрализации остаточного хлора, и большее количество хлорида натрия содержится в очищаемой воде, содержащей трудноразлагаемое вещество.
Рабочее давление при очистке мембранным концентрированием с использованием обратноосмотической мембраны особенно не ограничивается. Однако при увеличении рабочего давления обычно увеличивается коэффициент удаления трудноразлагаемых веществ, таких как диоксин, поэтому предпочтительно выполнять эту операцию при 1 МПа или выше, более предпочтительно при 1,5 МПа или выше, что выше обычно применяемого давления 0,3 МПа. Кроме того, чтобы обеспечить возможность эксплуатации обратноосмотической мембраны в течение длительного периода времени и предотвратить снижение коэффициента удаления, вызванное концентрацией циркулирующей воды, можно определять отношение концентрированной воды к прошедшей через мембрану воде по потребности в зависимости от свойств сбросной воды. Это отношение, как правило, составляет от 1:99 до 80:20, предпочтительно от 30:70 до 60:40, особенно предпочтительно 50:50.
Материал для выполнения обратноосмотической мембраны (иногда именуемой далее "ОО-мембрана") включает в себя такие материалы из числа полимерных смол, как полиамидный материал (включая сшитый полиамид и ароматические полиамидные материалы), конденсат алифатических аминов, гетероциклические полимеры, ацетат целлюлозы, полиэтиленовый материал, поливиниловый спирт и полиэфирный материал.
Форма обратноосмотической мембраны не имеет специальных ограничений и может быть асимметричной или составной.
Кроме того, мембранный модуль может быть выполнен плоским, половолоконным, спиральным, цилиндрическим, гофрированным и т.п., в зависимости от потребности.
Материал для выполнения нанофильтрационной мембраны (НФ-мембраны) включает в себя материалы из числа полимерных смол, такие как полиамидный материал (включая сшитый полиамид и ароматические полиамидные материалы), конденсат алифатических аминов, гетероциклические полимеры, ацетат целлюлозы, полиэтиленовый материал, поливиниловый спирт и полиэфирный материал.
Форма нанофильтрационной мембраны не имеет специальных ограничений и, подобно обратноосмотической мембране, она может быть асимметричной или составной.
Кроме того, мембранный модуль может быть выполнен плоским, половолоконным, спиральным, цилиндрическим, гофрированным или т.п., в зависимости от потребности.
Хотя удаление соли с помощью обратноосмотической мембраны (коэффициент удаления хлорида натрия) не имеет специальных ограничений, предпочтительно выбирать обратноосмотическую мембрану с селективностью приблизительно 95% или более. Кроме того, при использовании нанофильтрационной мембраны предпочтительно использовать мембрану, имеющую селективность приблизительно 40% или более из расчета удаления соли.
Кроме того, при очистке мембранным концентрированием с помощью описанной выше обратноосмотической мембраны или нанофильтрационной мембраны часть жидкости, которая не прошла через мембрану (концентрированная вода), можно возвратить в содержащую трудноразлагаемое вещество воду, которая еще не подвергалась очистке.
(В) Стадия адсорбционной очистки
Эта стадия заключается в добавлении адсорбента в воду, содержащую трудноразлагаемое вещество (очищаемую сырую воду), или воду, в которой трудноразлагаемое вещество было сконцентрировано на стадии (А), чтобы вызвать адсорбцию трудноразлагаемого вещества на адсорбенте. Когда трудноразлагаемое вещество или вода, сконцентрированная при очистке мембранной концентрацией, подвергается мембранной фильтрации на стадии (С), трудноразлагаемое вещество невозможно сконцентрировать, так как мембранный фильтр имеет большую отсечку по молекулярной массе по сравнению с размером трудноразлагаемого вещества, такого как диоксин. Поэтому добавляют адсорбент, чтобы вызвать адсорбцию мелкого трудноразлагаемого вещества на крупных частицах адсорбента, а затем выполняют стадию (С) очистки мембранной фильтрацией, обеспечивающий концентрирование трудноразлагаемого вещества.
Адсорбент для применения в предложенном способе включает в себя неорганический пористый материал и органический пористый материал. В частности, адсорбент включает в себя неорганические пористые материалы, такие как цеолит, диатомит, кислую глину, активированную глину и углеродную сажу, оксиды металлов, такие как диоксид титана, неорганические адсорбенты, такие как металлический порошок, активированный уголь, органические пористые материалы, такие как ионообменная смола. Они могут использоваться отдельно или в комбинации из по меньшей мере двух материалов. Предпочтительными адсорбентами являются неорганические адсорбенты, а из них наиболее предпочтителен диоксид титана, обладающий высокой адсорбционной способностью.
Далее, при описании стадий (F-1) и (F-2) фоторазрушения предпочтительным адсорбентом будет адсорбент, который может действовать как фотокатализатор, и примером такого адсорбента является диоксид титана.
Необходимое количество добавляемого адсорбента можно определить с учетом вида адсорбента, адсорбционной способности, вида и количества обрабатываемого загрязнителя, времени обработки, стоимости и т.п. Обычно оно составляет от 1 до 1000 ч/млн, предпочтительно 10-100 ч/млн.
При использовании диоксида титана в качестве адсорбента количество адсорбированного трудноразлагаемого вещества возрастает с увеличением количества диоксида титана, но при этом возрастает стоимость. Количество добавляемого диоксида титана должно определяться в зависимости от потребности с учетом стоимости и т.п., и оно обычно составляет от 1 до 100000 ч/млн, более предпочтительно 10-1000 ч/млн.
Кроме того, для повышения эффективности адсорбции и разложения предпочтительно использовать адсорбент, имеющий большую удельную площадь поверхности. Например, если адсорбентом является диоксид титана, то предпочтительно выбирать диоксид титана, имеющий диаметр частиц, определяемый рентгеновским методом, приблизительно 7 нм.
Кроме того, с увеличением времени контакта адсорбента с водой, содержащей трудноразлагаемое вещество, повышается эффективность адсорбции. Однако необходимое время контакта надо определять с учетом размера очистного резервуара или т.п., и оно предпочтительно составляет от 1 до 2 часов.
(F) Стадия фоторазрушения
Эта стадия заключается в облучении воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, или адсорбента, адсорбировавшего трудноразлагаемое вещество, ультрафиолетовым светом для разложения трудноразлагаемого вещества. При этом разлагаются трудноразлагаемое вещество, которое не адсорбировалось на адсорбенте в воде, и часть трудноразлагаемого вещества, адсорбировавшегося на адсорбенте в воде. Если эта стадия проводится, то сбросная вода после очистки может иметь пониженную до более низкого уровня концентрацию трудноразлагаемого вещества.
Кроме того, на этой стадии, если адсорбентом для использования в настоящем изобретении является диоксид титана, трудноразлагаемое вещество в воде может более эффективно подвергаться фоторазрушению путем облучения светом (предпочтительно 250-380 нм). Чем продолжительнее период времени фоторазрушения, тем выше эффективность разложения. Например, при добавлении 20 ч/млн диоксида титана и облучении ультрафиолетовым светом (254 нм) в течение 30 минут эффективность разложения диоксинов составляет приблизительно 60-70%.
(С) Стадия очистки мембранной фильтрацией
Эта стадия заключается в отделении жидкости, содержащей соли, но по существу не содержащей трудноразлагаемое вещество, которая прошла через фильтрационную мембрану, не пропускающую адсорбент, адсорбировавший трудноразлагаемое вещество, но пропускающий соли, с получением воды, имеющей повышенную концентрацию адсорбента, адсорбировавшего трудноразлагаемое вещество. С помощью этой стадии можно удалять соли.
Мембрана для применения в очистке мембранной фильтрацией не имеет специальных ограничений, если только она обладает упомянутой разделительной способностью. С точки зрения отличной разделительной способности и простоты в работе, предпочтительно выбирать мембрану, например, из ультрафильтрационной мембраны (УФ-мембраны), нанофильтрационной мембраны (НФ-мембраны), микрофильтрационной мембраны (МФ-мембраны), обратноосмотической мембраны (ОО-мембраны) или т.п.
Из перечисленных выше мембран ультрафильтрационная мембрана (также именуемая "УФ-мембрана") способна полностью удалять мелкий адсорбент, адсорбировавший диоксины и мелкие частицы нерастворимого в воде диоксина, и она обладает отличными рабочими и экономическими характеристиками.
Материал для выполнения ультрафильтрационной мембраны (УФ-мембраны) включает в себя материалы из числа полимерных смол, такие как ацетат целлюлозы, полиакрилонитрил, полисульфин и полиэфирсульфон.
Мембранный модуль может быть выполнен плоским, половолоконным, спиральным, цилиндрическим, гофрированным или т.п., в зависимости от потребности.
Хотя отсечка ультрафильтрационной мембраны по молекулярной массе не имеет специальных ограничений, можно использовать ультрафильтрационную мембрану с отсечкой по молекулярной массе приблизительно от 3000 до 150000.
Материал для выполнения микрофильтрационной мембраны (МФ-мембраны) включает в себя материалы из числа полимерных смол, такие как целлюлозный эфир, полиакрилонитрил, полисульфин и полиэфирсульфон. Можно выбрать, в зависимости от потребности, плоскую форму, фильтрационный картридж, одноразовый картридж и т.п.
Хотя размер отверстий (пор) в микрофильтрационной мембране можно определять по потребности в зависимости от диаметра частиц адсорбента, используемого при адсорбционной очистке, предпочтительно они могут составлять 0,01-1 мкм.
Кроме того, обратноосмотическая мембрана (ОО-мембрана) и нанофильтрационная мембрана (НФ-мембрана) соответствуют мембранам, описанным в связи со стадией (А) очистки мембранным концентрированием.
(G) Стадия обратной промывки
Эта стадия заключается в обратной промывке фильтрационной мембраны, использованной на стадии (С), выше, для высвобождения адсорбента, адсорбировавшего трудноразлагаемое вещество, из фильтрационной мембраны. Если на стадии (С), выше, используется ультрафильтрационная мембрана, адсорбент, адсорбировавший трудноразлагаемое вещество (в частности, если в качестве адсорбента используется диоксид титана), забивает ультрафильтрационную мембрану. Поэтому, чтобы предотвратить снижение фильтрационной способности описанной выше фильтрационной мембраны, предпочтительно периодически промывать фильтрационную мембрану. Хотя частоту обратной промывки можно выбрать в зависимости от потребности, предпочтительно ее выполняют, например, через каждые 30-120 минут в течение около 1-10 минут каждый раз. Также при выполнении обратной промывки предпочтительно использовать чистую воду, не содержащую твердых веществ. С экономической точки зрения предпочтительно использовать в качестве промывочной воды прошедшую через мембрану жидкость, полученную на стадии (А) очистки мембранным концентрированием, или прошедшую через мембрану жидкость, полученную на стадии (С) очистки мембранной фильтрацией. Прошедшая через мембрану жидкость, полученная на стадии (А) очистки мембранным концентрированием, является особенно предпочтительной.
Также предпочтительно добавлять бактерицид, такой как гипохлорит натрия или т.п., в промывочную воду для стерилизации, и гипохлорит натрия можно добавлять в таком количестве, чтобы остаточная концентрация хлора после обратной промывки составляла от 1 до 100 мг/л.
Для повышения эффективности разложения трудноразлагаемого вещества на следующих стадиях вода, подаваемая на стадию (D) химического разложения, которая будет описана ниже, предпочтительно состоит только из сбросной промывочной воды, из которой был вымыт адсорбент, адсорбировавший трудноразлагаемое вещество. Альтернативно, на стадию (D) химического разложения может подаваться, в зависимости от потребности, сконцентрировавшая трудноразлагаемое вещество вода, полученная на стадии (А) очистки мембранным концентрированием.
(Н) Стадия флокуляционного отделения
Эта стадия заключается в добавлении флокулянта в воду, содержащую адсорбент, адсорбировавший трудноразлагаемое вещество, для флокуляции и отделения адсорбента, адсорбировавшего трудноразлагаемое вещество. Более конкретно, на этой стадии добавляют флокулянт в воду, содержащую адсорбент, адсорбировавший трудноразлагаемое вещество, сконцентрированную на стадии (С), выше, или промывочную сбросную воду, полученную на стадии (G), выше, для дополнительной флокуляции адсорбента, адсорбировавшего трудноразлагаемое вещество, и получают при этом флокулированное вещество, содержащее трудноразлагаемое вещество. Флокулированное вещество обычно представляет собой осевшее вещество (осадок), хотя оно может быть также флокулированным веществом (плавающим веществом), которое плавает и скапливается на поверхности жидкости.
Жидкость (обычно надосадочную жидкость), полученную при отделении флокулированного вещества, содержащего трудноразлагаемое вещество, на этой стадии можно возвратить на любую стадию очистки согласно изобретению. Кроме того, если концентрация трудноразлагаемого вещества ниже, чем установленная норма выброса, то его можно удалить в отходы.
Адсорбент, адсорбировавший трудноразлагаемое вещество, является мелким, и разделение твердого вещества и жидкости занимает много времени. Данная стадия выполняется для сокращения этого времени и повышения эффективности разложения на следующей стадии (Н) химического разложения.
В качестве флокулянта можно использовать неорганический флокулянт или органический флокулянт, отдельно или вместе. Примеры неорганического флокулянта включают в себя сульфат алюминия, хлорид железа, сернокислое железо, полихлорид алюминия и реагент на основе цеолита.
Примеры органического флокулянта включают в себя различные анионные полимерные флокулянты и катионные полимерные флокулянты, такие как полиакрилат натрия, сополимер акрилата натрия и акриламид.
Флокулянт не имеет специальных ограничений, достаточно, чтобы он не оказывал отрицательного воздействия на стадию (D) химического разложения. Однако предпочтительным является реагент, состоящий в основном из неорганического материала, который придает флокулированному веществу большую объемную плотность при его использовании в небольшом количестве.
Подобно адсорбенту, необходимое количество флокулянта можно определить с учетом вида флокулянта, его адсорбционной способности, стоимости и т.п. Обычно оно составляет 1-10000 ч/млн., предпочтительно 10-1000 ч/млн Если количество окончательно сбрасываемого твердого вещества необходимо уменьшить до минимально возможного, предпочтительно, чтобы количество флокулянта не привело к его избытку.
(D) Стадия химического разложения
Эта стадия заключается в добавлении пероксида в адсорбент, адсорбировавший трудноразлагаемое вещество на стадии (С), или во флокулированное вещество (осадок или суспензия), полученное на стадии (Н), для окислительного разложения трудноразлагаемого вещества. При выполнении химического разложения пероксид взаимодействует с трудноразлагаемым веществом, адсорбированным на адсорбенте, без операции десорбции трудноразлагаемого вещества из адсорбента, что позволяет обезвредить трудноразлагаемое вещество методом разложения, не вызывая его выделения наружу.
Пероксид для химического разложения трудноразлагаемого вещества может взаимодействовать с трудноразлагаемым веществом, находясь в форме исходного соединения. В противном случае, он может взаимодействовать с трудноразлагаемым веществом в форме соединения, образовавшегося в результате изменения в воде, иона, радикала или т.п.
Пероксид для применения на этой стадии включает в себя различные соли металлов, такие как перманганат, персульфат, пероксид натрия, пероксид бария, пероксид цинка, пероксид кадмия, пероксид калия, пероксид кальция и пероксид хрома, пероксид водорода, озон, а также систему с использованием комбинации металлического катализатора и материала, поставляющего водород.
Из перечисленных пероксидов предпочтительными пероксидами, используемыми в качестве окислителя, являются перманганат и персульфат.
Перманганат включает в себя перманганат цинка, перманганат кадмия, перманганат калия, перманганат кальция, перманганат серебра, перманганат стронция, перманганат цезия, перманганат натрия, перманганат бария, перманганат магния, перманганат лития и перманганат рубидия.
Персульфат включает в себя персульфат аммония, персульфат натрия, персульфат калия, гидроперсульфат калия, персульфат свинца и персульфат рубидия. В качестве окислителя, в частности, предпочтительными являются персульфаты, такие как персульфат аммония, персульфат натрия и персульфат калия. Они могут использоваться отдельно или по два или больше соединения вместе. Их количество в расчете на молярное количество трудноразлагаемого вещества, адсорбированного на адсорбенте, предпочтительно по меньшей мере в 100 раз больше в молях, более предпочтительно в 104-1012 раз больше в молях, еще более предпочтительно в 107-1010 раз больше в молях. Когда молярное количество пероксида по меньшей мере в 100 раз превосходит молярное количество трудноразлагаемого вещества, трудноразлагаемое вещество, адсорбированное на адсорбенте, может стабильно химически разлагаться в количестве, обеспечивающем установленную норму выброса (3000 пг ТЭ/г) для промышленных отходов или ниже, даже если концентрация трудноразлагаемого вещества в воде, содержащей трудноразлагаемое вещество, изменяется.
В частности, необходимое количество пероксида можно определить в зависимости от вида и концентрации трудноразлагаемого вещества в материале, содержащем трудноразлагаемое вещество, и вида и концентрации совместно присутствующего вещества. Если материал, содержащий трудноразлагаемое вещество, находится в состоянии жидкости, указанное выше количество предпочтительно составляет 100-100000 ч/млн, особенно предпочтительно 1000-50000 ч/млн. Если материал, содержащий трудноразлагаемое вещество, является твердым веществом, количество пероксида на основании материала, содержащего трудноразлагаемое вещество, предпочтительно составляет 0,01-100 мас.%, особенно предпочтительно 0,1-20 мас.%.
Количество добавляемого пероксида варьируется в зависимости от рН очищаемой воды, и для стимуляции самой реакции можно добавлять пероксид с учетом окислительной способности персульфата.
Для стимуляции разложения пероксидом предпочтительно дать пероксиду прореагировать с трудноразлагаемым веществом в состоянии, когда пероксид растворен в воде. Кроме того, могут также присутствовать другие окислители, такие как пероксид водорода и озон.
Для более эффективного ведения описанной выше реакции разложения в эту реакционную систему можно добавить соответствующее количество органического растворителя. Органический растворитель выбирают из углеводородов, имеющих от 2 до 12 атомов углерода, таких как н-гексан, толуол, ксилол, метилфтален или т.п.
Персульфат разлагается при нагревании с образованием бисульфитного ион-радикала, сульфатного ион-радикала и гидроксильного радикала, и эти радикалы разлагают трудноразлагаемое вещество, такое как диоксины. Так как эти радикалы высвобождают электроны в течение короткого периода времени, предпочтительно привести адсорбент, адсорбирующий трудноразлагаемое вещество, в состояние суспензии и перемешать ее для повышения эффективности разложения. Чем интенсивнее выполняется перемешивание, тем выше вероятность контакта радикалов с трудноразлагаемым веществом. Поэтому предпочтительным является интенсивное перемешивание. Однако перемешивание имеет собственный предел, и предпочтительно выполнять перемешивание интенсивно до такой степени, чтобы оно было экономичным в зависимости от объема резервуара для разложения и вязкости суспензии.
Температура реакции химического разложения трудноразлагаемого вещества, адсорбированного на адсорбенте, с применением пероксида предпочтительно находится в интервале от комнатной температуры до 100°C, более предпочтительно от 40 до 100°C. В некоторых случаях, когда температура реакции ниже 40°C, разложение может занимать больше времени.
Чем выше температура химического разложения, тем выше скорость разложения. Для разложения при температуре кипения воды (выше 100°C при высокой концентрации соли) или выше требуется сосуд, работающий под давлением, поэтому предпочтительно выполнять разложение при атмосферном давлении при температуре кипения или ниже. Кроме того, когда разложение выполняется при атмосферном давлении при температуре кипения или выше, вода испаряется и трудноразлагаемое вещество, такое как диоксин или т.п., также испаряется с увеличением температуры, поэтому возникает необходимость в оборудовании для очистки отходящего газа, чтобы исключить вторичное загрязнение окружающей среды.
При использовании нагревания в настоящем изобретении к способу нагревания не предъявляется особых ограничений, и можно использовать любой из способов электрического нагрева, подачи горячей воды, подачи водяного пара, бойлерного способа и т.п. При подаче горячей воды необходимо соблюдать осторожность, чтобы содержание воды не было избыточным. При слишком высоком содержании воды уменьшается концентрация персульфата для реакции. Хотя период времени, необходимый для химического разложения, невозможно определять одинаково, так как он зависит от температуры обработки и других условий, обычно он составляет приблизительно от 10 минут до 500 часов.
Что касается адсорбента, адсорбирующего трудноразлагаемое вещество, которое подвергалось химическому разложению, этот адсорбент можно удалять как обычные промышленные отходы, убедившись предварительно, что содержание трудноразлагаемых органических соединений в адсорбенте после химического разложения соответствует установленной норме выброса (3000 пг ТЭ/г) или ниже.
Кроме того, адсорбент, использованный один раз для адсорбции трудноразлагаемого вещества, можно использовать повторно, не удаляя его сразу, до тех пор, пока не снизится его эффективность как адсорбента, и отработанную воду можно очищать на месте в замкнутой системе. Поэтому предложенный способ очень надежен и экономичен. Кроме того, когда адсорбент, использованный для адсорбции трудноразлагаемого вещества, окончательно удаляется, его можно выбрасывать после того, как полностью снизится остаточное содержание трудноразлагаемого вещества, чтобы адсорбент не причинил вреда природной окружающей среде.
Для дальнейшего уменьшения отходов разложившееся вещество можно отстаивать для разделения на твердое вещество и жидкость после завершения химического разложения на стадии (D). Надосадочную жидкость, полученную путем разделения разложившегося вещества на твердое вещество и жидкость, можно возвратить на любую стадию очистки согласно настоящему изобретению. Кроме того, если концентрация трудноразлагаемого вещества соответствует установленной норме выброса или ниже нее, то надосадочную жидкость можно удалить в отходы.
С другой стороны, осевшее вещество можно удалять как промышленные отходы, убедившись перед этим, что содержание трудноразлагаемого вещества составляет 3000 ч/млн-ТЭ/г или меньше.
Устройство для очистки воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, согласно второму аспекту изобретения (далее именуемое "предложенное устройство"), содержит
секцию добавления адсорбента, предназначенную для добавления адсорбента в воду, содержащую трудноразлагаемое вещество (очищаемую сырую воду);
секцию очистки мембранной фильтрацией, предназначенную для отделения жидкости, прошедшей через фильтрационную мембрану, чтобы сконцентрировать адсорбент, адсорбировавший трудноразлагаемое вещество, и
секцию очистки химическим разложением, предназначенную для окислительного разложения трудноразлагаемого вещества, адсорбированного на адсорбенте, с применением пероксида.
Каждую из перечисленных секций можно предусмотреть в одном или нескольких экземплярах. На фиг.3-5 показаны варианты, в которых предусмотрено две или более секций для каждой из перечисленных выше секций.
В особенно предпочтительном варианте предложенное устройство содержит
секцию введения восстановителя, предназначенную для введения восстановителя в воду, содержащую трудноразлагаемое вещество (очищаемую сырую воду), для нейтрализации хлора в воде;
секцию очистки мембранным концентрированием, предназначенную для отделения от воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, жидкости, прошедшей через обратноосмотическую мембрану (ОО-мембрану) или нанофильтрационную мембрану (НФ-мембрану), чтобы сконцентрировать трудноразлагаемое вещество;
секцию добавления адсорбента, предназначенную для добавления адсорбента в концентрированное трудноразлагаемое вещество, чтобы адсорбент адсорбировал трудноразлагаемое вещество;
секцию обработки мембранной фильтрацией, предназначенную для отделения жидкости, прошедшей через фильтрационную мембрану, чтобы сконцентрировать адсорбент, адсорбировавший трудноразлагаемое вещество;
секцию добавления флокулянта, предназначенную для добавления флокулянта в воду, содержащую адсорбент, адсорбировавший трудноразлагаемое вещество, чтобы осуществить флокуляцию адсорбента, адсорбировавшего трудноразлагаемое вещество;
секцию разделения твердого вещества и жидкости, предназначенную для отделения адсорбента, адсорбировавшего трудноразлагаемое вещество и флокулированного флокулянтом, и
секцию очистки химическим разложением, предназначенную для окислительного разложения трудноразлагаемого вещества, адсорбированного на отделенном адсорбенте, с применением пероксида.
Вся технологическая последовательность очистки воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, будет поясняться ниже на примере предпочтительного варианта предложенного устройства со ссылкой на фиг.3.
На фиг.3 показано схематически устройство 1 для очистки, предназначенное для реализации одного варианта способа очистки воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, согласно настоящему изобретению. Устройство 1 для очистки, показанное на фиг.3, содержит в качестве основных элементов секцию 10 введения восстановителя, секцию 20 очистки мембранным концентрированием, секцию 30 добавления адсорбента, секцию 40 очистки мембранной фильтрацией, секцию 60 добавления флокулянта, секцию 70 разделения твердого вещества и жидкости и секцию 80 очистки химическим разложением. На фиг.3 также показана секция 50 ультрафиолетового облучения, которая может быть предусмотрена в случае необходимости.
Секция 10 введения восстановителя
Сначала воду, содержащую трудноразлагаемое вещество, такое как диоксины, помещают в резервуар 11 для введения. Бисульфит натрия вводят в резервуар 11 для введения через насос (не показан) из части 12 подачи восстановителя, для нейтрализации свободного хлора в сырой воде. В резервуаре 11 для введения сырую воду и бисульфит натрия перемешивают с помощью перемешивающего средства и измеряют концентрацию остаточного хлора в сырой воде с помощью измерителя хлора (не показан).
Секция 20 очистки мембранным концентрированием
Воду, содержащую трудноразлагаемое вещество, нейтрализованную бисульфитом натрия, пропускают через предварительный фильтр 21, с помощью которого можно удалить взвешенные вещества и т.п. Воду, прошедшую через предварительный фильтр 21, направляют к обратноосмотической мембране 22 через насос, не показанный на чертеже, и очищают с помощью этой обратноосмотической мембраны 22. Вода разделяется на жидкость, прошедшую через обратноосмотическую мембрану 22, и жидкую часть (концентрат), не прошедшую через мембрану.
Из этих жидкостей прошедшая через обратноосмотическую мембрану 22 жидкость может удаляться наружу, если содержание трудноразлагаемого вещества в ней равно установленной норме выброса (10 пг ТЭ/л) или ниже. Альтернативно, прошедшую через мембрану жидкость можно сохранить в резервуаре 42 для обратной промывки секции 40 очистки мембранной фильтрацией, как будет описано ниже, и использовать в качестве промывочной воды для обратной промывки ультрафильтрационной мембраны 41.
Кроме того, как показано на фиг.3, жидкая часть (концентрат), которая не прошла через обратноосмотическую мембрану 22, снова подвергается очистке с помощью обратноосмотической мембраны путем перемешивания ее с содержащей трудноразлагаемое вещество водой, которая прошла через предварительный фильтр 21.
Таким образом, концентрат повторно обрабатывается несколько раз. Концентрат, который не прошел через обратноосмотическую мембрану 22 в этой процедуре, направляется в очистной резервуар 31, предусмотренный в секции 30 добавления адсорбента и ультрафиолетового облучения.
Секция 30 добавления адсорбента
В секции 30 добавления адсорбента в жидкую часть (концентрат), направленную в очистной резервуар 31, добавляют адсорбент, поступивший из секции 32 подачи адсорбента через питатель (не показан). В очистном резервуаре 31 жидкую часть концентрата и адсорбент перемешивают перемешивающим средством, чтобы трудноразлагаемое вещество, оставшееся в жидкой части, эффективно адсорбировалось на добавленном адсорбенте.
Кроме того, при использовании в качестве адсорбента диоксида титана трудноразлагаемое вещество, содержащееся в жидкой части, адсорбируется на адсорбенте, и одновременно трудноразлагаемое вещество можно подвергнуть фоторазрушению посредством облучения ультрафиолетовым светом УФ лампы 33. В этом случае диоксид титана, используемый как адсорбент, также действует в качестве фотокатализатора и стимулирует фоторазрушение трудноразлагаемого вещества.
Секция 40 очистки мембранной фильтрацией
Жидкую часть (концентрат) с добавленным в нее адсорбентом подвергают мембранной фильтрации с помощью ультрафильтрационной мембраны 41 через насос (не показанный), в секции 40 мембранной фильтрации. При выполнении очистки мембранной фильтрацией через ультрафильтрационную мембрану 41 ухудшение фильтрующей способности ультрафильтрационной мембраны 41 можно предотвратить путем обратной промывки. С другой стороны, жидкость, прошедшую через обратноосмотическую мембрану 22 в секции 20 очистки мембранным концентрированием, можно использовать для обратной промывки в качестве промывочной воды, как показано на фиг.3.
В промывочную воду из резервуара 42 для промывочной воды можно добавить гипохлорит натрия из части 43 подачи фунгицида через насос (не показанный).
При очистке мембранной фильтрацией с помощью ультрафильтрационной мембраны 41 жидкую часть воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, с добавленным в нее адсорбентом разделяют на прошедшую через мембрану жидкость и концентрат (жидкость, полученную при обратной промывке). При этом прошедшую через мембрану жидкость можно отвести наружу как сбросную воду, если содержание трудноразлагаемого вещества равно или ниже установленной нормы выброса (10 пг ТЭ/л).
Секция 50 ультрафиолетового облучения
В секции 50 ультрафиолетового облучения концентрат (жидкость, полученную при обратной промывке), не прошедший через ультрафильтрационную мембрану 41 в секции 40 очистки мембранной фильтрацией, можно направить в резервуар 51 разложения и облучать ультрафиолетовым светом ультрафиолетовой лампы 53 без перемешивания перемешивающим средством, чтобы разложить трудноразлагаемое вещество. В секции 50 ультрафиолетового облучения для стимуляции фоторазрушения ультрафиолетовым светом можно добавить водный пероксид водорода из части 52 подачи активатора через насос, (не показан).
Для осуществления фоторазрушения согласно настоящему изобретению адсорбент, добавленный в секции 30 добавления адсорбента, должен быть диоксидом титана, который действует в качестве фотокатализатора. При использовании диоксида титана очистка фоторазрушением происходит с высокой разлагающей способностью.
Секция 60 добавления флокулянта
В секции 60 добавления флокулянта флокулянт, который поступает из части 62 подачи флокулянта через питатель (не показан), добавляют в концентрат (жидкость, полученную при обратной промывке), содержащий трудноразлагаемое вещество, который (концентрат) направляют во флокуляционный резервуар 61, который концентрируют с помощью ультрафильтрационной мембраны и который необязательно подвергают фоторазрушению. Во флокуляционном резервуаре 61 жидкую часть концентрата (жидкость, полученную при обратной промывке) и флокулянт перемешивают перемешивающим средством, в результате чего адсорбированное на адсорбенте трудноразлагаемое вещество, оставшееся в жидкой части, эффективно флокулируется добавленным флокулянтом и поэтому может легко осаждаться.
Секция 70 разделения твердого вещества и жидкости
В секции 70 разделения твердого вещества и жидкости трудноразлагаемое вещество, флокулированное флокулянтом в секции 60, осаждают в отстойном резервуаре 71, чтобы разделить надосадочную жидкость и осевшее вещество (шлам).
Предусмотрено не показанное на чертежах перемешивающее средство, и перемешивание выполняют при умеренной скорости вращения отстойного резервуара 71 1 об/мин, чтобы препятствовать затвердеванию осевшего вещества на дне отстойного резервуара 71.
Чистую надосадочную жидкость возвращают в очистной резервуар 31 секции 30 добавления адсорбента, или же ее можно удалить в отходы, если концентрация трудноразлагаемого вещества равна или ниже установленной нормы выброса (10 пг ТЭ/л).
Секция 80 химического разложения
В секции 80 химического разложения пероксид из части 82 подачи окислителя добавляют в осевшее вещество (шлам), которое направляют в сосуд 81 разложения и которое выпускают из нижнего выпускного отверстия отстойного резервуара 71 секции 70 разделения твердого вещества и жидкости, и смесь перемешивают перемешивающим средством для обеспечения химического разложения трудноразлагаемого вещества в осевшем веществе (шламе).
После завершения химического разложения чистую надосадочную жидкость возвращают в очистной резервуар 31 секции 30 добавления адсорбента, или же ее можно удалить в отходы, если концентрация трудноразлагаемого вещества равна или ниже установленной нормы выброса (10 пг ТЭ/л).
С другой стороны, твердую часть (выпускаемое твердое вещество) можно удалить как промышленные отходы, убедившись, что она отвечает установленной норме выбросов для промышленных отходов, или же ее можно повторно использовать в качестве адсорбента.
Прошедшие через мембрану жидкости, образовавшиеся на стадии (А) обратноосмотической очистки и стадии (С) мембранной фильтрации, используют в качестве промывочной воды для обратной промывки или возвращают на стадию (В) адсорбционной очистки, как описано выше, и, в дополнение к этому, их можно выпускать наружу как сбросную воду, если концентрация трудноразлагаемого вещества равна или ниже установленной нормы выброса (10 пг ТЭ/л). Под выпуском наружу обычно подразумевают сброс в реку и т.п.
Если при этом концентрация трудноразлагаемого вещества в сырой воде изменяется, то вместе с ней изменяется выходная концентрация сбросной воды после ее очистки, и может произойти выпуск сбросной воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, концентрация которого превышает установленную норму выброса. Однако измерение концентрации трудноразлагаемого вещества, такого как диоксин и т.п., в сбросной воде согласно официальной методике занимает приблизительно месяц, а согласно упрощенной методике - приблизительно две недели, и практически невозможно хранить сбросную воду в течение такого периода времени.
Поэтому согласно настоящему изобретению предпочтительно выполнять несколько стадий (С) очистки мембранной фильтрацией для прошедшей через мембрану жидкости, чтобы стабильно удерживать концентрацию трудноразлагаемого вещества в сбросной воде на установленной норме выброса или ниже, даже если концентрация трудноразлагаемого вещества в сырой воде изменяется. Кроме того, после добавления адсорбента в прошедшую через мембрану жидкость предпочтительно выполняют стадию (С) очистки мембранной фильтрацией.
Эксперименты, проведенные авторами изобретения, подтвердили, что проведение очистки мембранной фильтрацией два или более раз не только стабильно удерживает концентрацию трудноразлагаемого вещества на уровне установленной нормы выброса (10 пг ТЭ/л) или ниже, но даже снижает ее до экологически безопасной нормы выброса (1 пг ТЭ/л) или ниже.
В таблице показано изменение концентрации диоксинов в прошедшей через мембрану жидкости и коэффициент удаления диоксинов (%) при двукратной очистке мембранной фильтрацией.
| Первая очистка мембранной фильтрацией | Концентрация диоксинов (пг ТЭ/л) |
Вторая очистка мембранной фильтрацией | Концентрация диоксинов (пг ТЭ/л) |
| Вода, прошедшая через обратноосмотическую мембрану | 2,13 | Вода, прошедшая через обратноосмотическую мембрану | ≤1,0 |
| Вода, прошедшая через ультрафильтрационную мембрану | 2,5 | Вода, прошедшая через нанофильтр | ≤1,0 |
| Вода, прошедшая через ультрафильтрационную мембрану, + вода, прошедшая через обратноосмотическую мембрану | 1,63 | Вода, прошедшая через нанофильтр | ≤1,0 |
| Вода, прошедшая через ультрафильтрационную мембрану, + вода, прошедшая через обратноосмотическую мембрану, + добавление 20 ч/млн TiO2 | 1,63 | Вода, прошедшая через ультрафильтрационную мембрану | ≤1,0 |
| Вода, прошедшая через ультрафильтрационную мембрану | 5,8 | Вода, прошедшая через ультрафильтрационную мембрану | ≤1,0 |
| Вода, прошедшая через ультрафильтрационную мембрану, + добавление 20 ч/млн TiO2 и перемешивание в течение 1 часа | 5,8 | Вода, прошедшая через ультрафильтрационную мембрану | ≤1,0 |
На фиг.4 и 5 показаны варианты системы очистки загрязненной воды, предусматривающей несколько стадий (С) очистки мембранной фильтрацией.
Например, в варианте, показанном на фиг.4(а), адсорбент добавляют в воду, содержащую трудноразлагаемое вещество (сырую воду), (стадия (В-1) адсорбционной очистки), и эту смесь разделяют на концентрат и прошедшую через мембрану жидкость посредством очистки мембранной фильтрацией (стадия (С-1) очистки мембранной фильтрацией). Концентрат очищают на описанной выше стадии (D) химического разложения. В прошедшую через мембрану жидкость дополнительно добавляют адсорбент (стадия (В-2) адсорбционной очистки), а затем смесь снова подвергают мембранной фильтрации (стадия (С-2) очистки мембранной фильтрацией). Концентрат, который не прошел через фильтрационную мембрану, возвращают на стадию (В-1) адсорбционной очистки, и прошедшая через мембрану жидкость имеет концентрацию трудноразлагаемого вещества, соответствующую установленной норме выброса или ниже, что позволяет выпускать ее наружу как сбросную воду.
В варианте, показанном на фиг.4(b), предусмотрены одна стадия (В) адсорбционной очистки и две стадии (С) очистки мембранной фильтрацией, и этот вариант представляет собой более экономичную систему.
Как показано на фиг.5, воду, содержащую трудноразлагаемое вещество, подвергают очистке (А) мембранным концентрированием перед добавлением адсорбента. В качестве фильтрационной мембраны в данном случае предпочтительно применяют обратноосмотическую мембрану или нанофильтрационную мембрану.
Концентрат с описанной выше стадии (А) очистки мембранным концентрированием на этом первоначальном этапе подвергают очистке (С) мембранной фильтрацией после добавления адсорбента (В) с получением прошедшей через мембрану жидкости и концентрата. Концентрат направляют на стадию (D) химического разложения.
На фиг.5(с) в прошедшую через мембрану жидкость со стадии (А) очистки мембранным концентрированием на первоначальном этапе дополнительно добавляют адсорбент (В-2), и смесь подвергают очистке мембранной фильтрацией (С-2), а затем получают сбросную воду. Концентрат со стадии (С-2) очистки мембранной фильтрацией подвергают очистке (С) мембранной фильтрацией после добавления адсорбента (В), подобно концентрату со стадии (A) очистки мембранным концентрированием на первоначальном этапе.
В прошедшую через мембрану жидкость со стадии (С-2) очистки мембранной фильтрацией дополнительно добавляют адсорбент (В-3), и эту смесь подвергают очистке мембранной фильтрацией (С-3) с получением сбросной воды. Концентрат со стадии очистки (С-3) мембранной фильтрацией подвергают очистке (С) мембранной фильтрацией после добавления адсорбента (В) подобно концентрату со стадии (А) очистки мембранным концентрированием на первоначальном этапе.
В варианте, показанном на фиг.5(d), предусмотрены одна стадия (А) очистки мембранным концентрированием, одна стадия (В) адсорбционной очистки и три стадии (С) очистки мембранной фильтрацией, и этот вариант представляет собой еще более экономичную систему, чем вариант, показанный на фиг.5(с), в котором предусмотрены три стадии (В) адсорбционной очистки.
В варианте, показанном на фиг.5(е), предусмотрены одна стадия (А) очистки мембранным концентрированием, одна стадия (В) адсорбционной очистки и две стадии (С) мембранной фильтрации, и этот вариант представляет еще более экономичную систему, чем вариант, показанный на фиг.5(d), в котором предусмотрены три стадии (С) очистки мембранной фильтрацией.
В предложенных способе и устройстве предусмотрены стадии (А) очистки мембранным концентрированием и несколько стадий мембранной фильтрации, как показано на фиг.3-5, что позволяет стабильно снижать концентрацию трудноразлагаемого вещества, такого как диоксины и т.п., в сбросной воде до установленной нормы выброса или ниже.
Кроме того, в предложенных способе и устройстве трудноразлагаемые вещества, содержащиеся в загрязненной воде, удаляют путем комбинации концентрирования, фоторазрушения и химического разложения, что позволяет необычайно стабильно снижать концентрацию трудноразлагаемых веществ.
Способ концентрирования трудноразлагаемого вещества в воде, содержащей трудноразлагаемое вещество, согласно третьему аспекту настоящего изобретения (далее также именуемый "предложенный способ концентрирования") включает стадии, на которых:
(В) добавляют адсорбент в воду, содержащую трудноразлагаемое вещество (очищаемую сырую воду), чтобы вызвать адсорбцию трудноразлагаемого вещества на адсорбенте (стадия адсорбционной очистки), и
(С) отделяют жидкость, прошедшую через фильтрационную мембрану, чтобы сконцентрировать адсорбент, адсорбировавший трудноразлагаемое вещество (стадия очистки мембранной фильтрацией).
Описанное выше техническое решение позволяет эффективно и экономично концентрировать воду, содержащую трудноразлагаемое вещество, независимо от свойств и способа разложения содержащегося в ней трудноразлагаемого вещества.
Предложенный способ концентрирования предпочтительно включает стадию (А) отделения от воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, жидкости, прошедшей через обратноосмотическую мембрану (ОО-мембрану) или нанофильтрационную мембрану (НФ-мембрану), для концентрирования трудноразлагаемого вещества (стадия очистки мембранным концентрированием) перед стадией (В).
Это позволяет уменьшить количество сбросной воды, подлежащей очистке, на стадии перед добавлением адсорбента и, тем самым, уменьшить количество добавляемого адсорбента и уменьшить объем концентрата (воды, содержащей концентрированный адсорбент, адсорбировавший трудноразлагаемое вещество). Кроме того, можно уменьшить габариты оборудования для реализации стадии (В) адсорбционной очистки и следующей стадии (С) очистки мембранной фильтрацией.
В предложенном способе концентрирования предпочтительно, чтобы по меньшей мере часть трудноразлагаемого вещества, сконцентрированного на стадии (А), возвращали в воду, содержащую трудноразлагаемое вещество (очищаемую сырую воду).
Это позволяет максимально возможно сконцентрировать трудноразлагаемое вещество на стадии (А) очистки мембранным концентрированием.
Детали стадий (А), (В) и (С) предложенного способа согласно третьему аспекту изобретения пояснялись в связи с первым аспектом изобретения и поэтому не будут описываться еще раз. Кроме того, любую необязательную стадию, описанную в связи со способом согласно первому аспекту изобретения, можно ввести в способ согласно третьему аспекту изобретения.
Способ очистки воды, содержащей трудноразлагаемое вещество согласно четвертому аспекту изобретения, включает стадию облучения светом трудноразлагаемого вещества, сконцентрированного описанным выше способом, для разложения трудноразлагаемого вещества.
Это техническое решение позволяет удалять трудноразлагаемое вещество настолько, что можно получить очищенную воду (сбросную воду), в которой концентрация трудноразлагаемого вещества уменьшена до установленной нормы выброса (10 пг ТЭ/л) или ниже, а концентрат трудноразлагаемого вещества подвергается фоторазрушению настолько, что он может стать безвредным.
На стадии фоторазрушения в предложенном способе согласно четвертому аспекту предпочтительно использовать ультрафиолетовый свет, но также можно использовать такие источники света, как ртутная лампа низкого давления, ртутная лампа среднего давления, ртутная лампа высокого давления, эксимерный лазер, естественный свет и флуоресцентная лампа.
Когда диоксид титана, обладающий фотокаталитическим эффектом, используют в качестве адсорбента, который нужно добавить на стадии (В) в способе согласно третьему аспекту изобретения, трудноразлагаемое вещество в концентрате может быть очень эффективно подвергнуто фоторазрушению на стадии фоторазрушения в способе согласно четвертому аспекту настоящего изобретения.
Примеры
В дальнейшем настоящее изобретение будет описано более подробно на примерах, не имеющих ограничительного значения.
Пример 1 (см. фиг.6)
(В) Стадия адсорбционной очистки
Сырую воду (с концентрацией диоксинов 6500 пг ТЭ/л) помещали в адсорбционный резервуар на 1 час и добавляли 1000 ч/млн диатомита в качестве адсорбента. Смесь перемешивали для обеспечения адсорбции.
(С) Стадия очистки мембранной фильтрацией
Воду, в которую был добавлен адсорбент, подвергали очистке мембранной фильтрацией с помощью ультрафильтрационной мембраны (половолоконного типа с отсечкой по молекулярной массе 150000); часть жидкости, которая не прошла через ультрафильтрационную мембрану, добавляли (возвращали) в сырую воду и завершали фильтрацию при рабочем давлении 0,3 МПа. В этом случае прошедшая через мембрану жидкость имела концентрацию диоксинов 2,5 пг ТЭ/л, что было ниже установленной нормы выброса (10 пг ТЭ/л). Ультрафильтрационную мембрану подвергали обратной промывке прошедшей через мембрану жидкостью, количество которой в 4 раза превышало количество жидкости, прошедшей через ультрафильтрационную мембрану за 1 минуту, и эту жидкость, полученную при обратной промывке, принимали в качестве концентрата (суспензии).
(D) Стадия химического разложения
В концентрат, полученный на стадии (С), добавляли персульфат натрия так, чтобы смесь имела концентрацию персульфата натрия 10 мас.%, и давали смеси реагировать при 70°C в течение 7 часов. Твердое вещество в продукте разложения после реакции имело концентрацию диоксинов 1000 пг ТЭ/г, что было ниже установленной нормы выброса (3000 пг ТЭ/г).
Пример 2 (см. фиг.7)
(А) Стадия очистки мембранным концентрированием
Сырую воду (с концентрацией диоксинов 6500 пг ТЭ/л) отфильтровывали с помощью обратноосмотической мембраны (спирального типа с задерживанием хлорида натрия 95%). Часть жидкости (водный концентрат), которая не прошла через обратноосмотическую мембрану, добавляли (возвращали) в сырую воду и смесь отфильтровывали при рабочем давлении 1 МПа или выше. 2/3 очищенного количества принимали за прошедшую через мембрану жидкость. При этом прошедшая через мембрану жидкость имела концентрацию диоксинов 1 пг ТЭ/л, чтобы было ниже установленной нормы выброса (10 пг ТЭ/л).
(В) Стадия адсорбционной очистки
Водный концентрат в количестве, составляющем 1/3 очищаемого количества, полученный на стадии (А), выше, помещали в адсорбционный резервуар на 1 час и добавляли 2000 ч/млн активированной глины в качестве адсорбента. Смесь перемешивали для обеспечения адсорбции.
(С) Стадия очистки мембранной фильтрацией
Упомянутый выше водный концентрат, в который был добавлен адсорбент, подвергали очистке мембранной фильтрацией с помощью ультрафильтрационной мембраны (половолоконного типа с отсечкой по молекулярной массе 10000). Часть жидкой порции (концентрат), которая не прошла через ультрафильтрационную мембрану, добавляли (возвращали) в водный концентрат, в который был добавлен адсорбент, полученный на стадии (В), и смесь отфильтровывали при рабочем давлении 0,3 МПа. Жидкость, прошедшая через ультрафильтрационную мембрану, имела концентрацию диоксинов 1,8 пг ТЭ/л, что было ниже установленной нормы выброса (10 пг ТЭ/л). Кроме того, часть концентрата, полученного на стадии (С), можно возвратить в адсорбционный резервуар на стадии (В).
Прошедшую через обратноосмотическую мембрану жидкость, полученную на стадии (А), и жидкость, прошедшую через ультрафильтрационную мембрану на стадии (С), объединяли и принимали в качестве сбросной воды (концентрация диоксина 1,3 пг ТЭ/л).
(G) Стадия обратной промывки
Твердую часть (концентрат), прилипшую к ультрафильтрационной мембране на стадии (С), подвергали обратной промывке прошедшей через мембрану жидкостью со стадии очистки мембранным концентрированием в количестве, в 4 раза превышающем количество жидкости, прошедшей через ультрафильтрационную мембрану за 1 минуту, и эту жидкость, полученную при обратной промывке, принимали за концентрат.
(D) Стадия химического разложения
В концентрат, полученный на стадии (G), добавляли персульфат натрия так, чтобы смесь имела концентрацию персульфата натрия 10 мас.%, и давали смеси реагировать при 70°C в течение 7 часов так же, как в примере 1. Твердое вещество в продукте разложения после реакции имело концентрацию диоксинов 950 пг ТЭ/г, что было ниже установленной нормы выброса (3000 пг ТЭ/г).
Пример 3 (см. фиг.8)
(Е) Стадия нейтрализации хлора и (А) стадия очистки мембранным концентрированием
В сырую воду (с концентрацией диоксина 6500 пг ТЭ/л и концентрацией свободного хлора 50 мг/л) добавляли бисульфит натрия так, чтобы его количество составляло 150 мг/л, что превышало в 3 раза количество свободного хлора, и смесь перемешивали. Эту смесь отфильтровывали с помощью обратноосмотической мембраны (спирального типа с задерживанием хлорида натрия 95%). Часть жидкой порции (водный концентрат), которая не прошла через обратноосмотическую мембрану, добавляли (возвращали) в сырую воду, в которую был добавлен бисульфит натрия, и смесь отфильтровывали при рабочем давлении 1 МПа или выше. 2/3 очищенного количества принимали за прошедшую через мембрану жидкость. При этом прошедшая через мембрану жидкость имела концентрацию диоксинов 1,1 пг ТЭ/л, что было ниже установленной нормы выброса (10 пг ТЭ/л).
(В) Стадия адсорбционной очистки
Водный концентрат в количестве, составляющем 1/3 очищаемого количества, полученный на стадии (А), помещали в адсорбционный резервуар на 1 час так же, как в примере 1, добавляли 2000 ч/млн. активированной глины в качестве адсорбента и смесь перемешивали для обеспечения адсорбции.
(С) Стадия очистки мембранной фильтрацией
Водный концентрат, в который был добавлен адсорбент, подвергали ультрафильтрации с помощью ультрафильтрационной мембраны (половолоконного типа с отсечкой по молекулярной массе 10000). Часть жидкой порции (концентрат), которая не прошла через ультрафильтрационную мембрану, добавляли (возвращали) в водный концентрат, в который был добавлен адсорбент, и смесь отфильтровывали при рабочем давлении 0,1 МПа. Жидкость, прошедшая через ультрафильтрационную мембрану, имела концентрацию диоксинов 1,7 пг ТЭ/л, что было ниже установленной нормы выброса (10 пг ТЭ/л).
Прошедшую через обратноосмотическую мембрану жидкость, полученную на стадии (А), и прошедшую через ультрафильтрационную мембрану жидкость, полученную на стадии (С), объединяли и принимали в качестве сбросной воды (концентрация диоксина 1,3 пг ТЭ/л).
(G) Стадия обратной промывки
Твердую часть (концентрат), прилипшую к ультрафильтрационной мембране на стадии (С), подвергали обратной промывке прошедшей через мембрану жидкостью со стадии очистки мембранным концентрированием в количестве, превышающем в 4 раза количество жидкости, прошедшей через ультрафильтрационную мембрану за 1 минуту, и эту жидкость, полученную при обратной промывке, принимали за концентрат.
(D) Стадия химического разложения
В концентрат, полученный на стадии (G), добавляли персульфат натрия, так чтобы смесь имела концентрацию персульфата натрия 10 масс.%, и давали смеси реагировать при 70°C в течение 7 часов так же, как в примере 1. Твердое вещество в продукте разложения после реакции имело концентрацию диоксинов 970 пг ТЭ/г, что было ниже установленной нормы выброса (3000 пг ТЭ/г).
Таким образом, было подтверждено, что очистка бисульфитом натрия для нейтрализации свободного хлора, который ухудшает свойства мембран, не оказывает отрицательного влияния на реакцию химического разложения.
Пример 4 (см. фиг.9)
(Е) Стадия нейтрализации хлора и (А) стадия очистки мембранным концентрированием
В сырую воду (с концентрацией диоксинов 6500 пг ТЭ/л и концентрацией свободного хлора 50 мг/л) добавляли бисульфит натрия так, чтобы его количество составляло 150 мг/л, превышая количество свободного хлора в 3 раза, и смесь перемешивали. Эту смесь отфильтровывали с помощью обратноосмотической мембраны (спирального типа с задерживанием хлорида натрия 95%). Часть жидкой порции (водный концентрат), которая не прошла через обратноосмотическую мембрану, добавляли (возвращали) в сырую воду, в которую был добавлен бисульфит натрия, и смесь отфильтровывали при рабочем давлении 1,5 МПа или выше. 2/3 очищенного количества принимали за прошедшую через мембрану жидкость. При этом прошедшая через мембрану жидкость имела концентрацию диоксина 1,1 пг ТЭ/л, что было ниже установленной нормы выброса (10 пг ТЭ/л). Водный концентрат, количество которого составляло 1/3 очищаемого количества, имел концентрацию диоксина 20000 пг ТЭ/л.
(В) Стадия адсорбционной очистки и (F) стадия фоторазрушения
Водный концентрат, полученный на стадии (А), помещали в адсорбционный резервуар на 1 час, добавляли 15 ч/млн диоксида титана в качестве адсорбента и смесь облучали ультрафиолетовым светом (длина волны 254 нм) при перемешивании для обеспечения адсорбции. Водный концентрат после фоторазрушения имел концентрацию диоксина 6000 пг ТЭ/Л.
(С) Стадия очистки мембранной фильтрацией
Водный концентрат, в который был добавлен адсорбент и который был облучен ультрафиолетовым светом, подвергали очистке мембранной фильтрацией с помощью ультрафильтрационной мембраны (половолоконного типа с отсечкой по молекулярной массе 10000). Жидкую часть (концентрат), которая не прошла через ультрафильтрационную мембрану, добавляли (возвращали) в водный концентрат, в который был добавлен адсорбент и который был облучен ультрафиолетовым светом, и смесь отфильтровывали при рабочем давлении 0,3 МПа. Жидкость, прошедшая через ультрафильтрационную мембрану, имела концентрацию диоксина 1,2 пг ТЭ/л, что было ниже установленной нормы выброса (10 пг ТЭ/л).
(G) Стадия обратной промывки
Твердую часть (концентрат), прилипшую к ультрафильтрационной мембране на стадии (С), подвергали обратной промывке прошедшей через мембрану жидкостью со стадии очистки мембранным концентрированием в количестве, в 4 раза превышающем количество жидкости, прошедшей через ультрафильтрационную мембрану за 1 минуту, и эту жидкость, полученную при обратной промывке, принимали за концентрат (взвесь).
(D) Стадия химического разложения
В концентрат, полученный на стадии (G), добавляли персульфат натрия так, чтобы смесь имела концентрацию персульфата натрия 10 мас.%, и давали смеси реагировать при 70°C в течение 7 часов так же, как в примере 1. Твердое вещество в продукте разложения после реакции имело концентрацию диоксинов 900 пг ТЭ/г, что было ниже установленной нормы выброса (3000 пг ТЭ/г).
Таким образом, было обнаружено, что концентрат, который не проходит через обратноосмотическую мембрану, можно разложить путем добавления оксида титана в концентрат и облучения его ультрафиолетовым светом.
Пример 5 (см. фиг.10)
Стадии примера 4 до стадии (G) включительно выполняли так же, как в примере 4, после чего следовали следующие стадии.
(F-2) Вторая стадия фоторазрушения
Концентрат (жидкость, полученная при обратной промывке, с концентрацией диоксина 15000 пг ТЭ/л), полученный на стадии (G), выше, облучали ультрафиолетовым светом (длина волны 254 нм) в течение 24 часов. После облучения ультрафиолетовым светом концентрат имел концентрацию диоксина 750 пг ТЭ/Л.
(D) Стадия химического разложения
В концентрат (взвесь), полученный на стадии (G), добавляли персульфат натрия так чтобы смесь имела концентрацию персульфата натрия 10 мас.%, и давали смеси реагировать при 70°C в течение 7 часов так же, как в примере 1. Твердое вещество в продукте разложения после реакции имело концентрацию диоксина 850 пг ТЭ/г, что было ниже установленной нормы выброса (3000 пг ТЭ/г).
Таким образом, было обнаружено, что концентрат, который не проходит через обратноосмотическую мембрану, можно разложить путем облучения его ультрафиолетовым светом.
Пример 6 (см. фиг.11)
(Н) Стадия флокуляционного разделения
В концентрат (взвесь), полученный на стадии (G) примера 5, добавляли 100 ч/млн полихлорида алюминия в качестве неорганического флокулянта и смесь перемешивали. Через 12 часов осевшее вещество удаляли в виде взвешенного концентрата, имеющего концентрацию 10 мас.%.
D) Стадия химического разложения
Во взвешенный концентрат, полученный на стадии (Н), добавляли персульфат натрия так, чтобы смесь имела концентрацию персульфата натрия 20 мас.%, и давали смеси реагировать при 90°C в течение 24 часов. После реакции реакционная смесь имела концентрацию диоксина 550 пг ТЭ/г, что было ниже установленной нормы выброса (3000 пг ТЭ/г).
Пример 7 (пример многократной фильтрации) (см. фиг.12)
Стадию (В) адсорбционной очистки, стадию (С) очистки мембранной фильтрацией и стадию (D) химического разложения по примеру 1 выполняли так же, как в примере 1, и прошедшую через мембрану жидкость, полученную на стадии (С), далее очищали следующим образом.
(С-2) Вторая стадия очистки мембранной фильтрацией
Прошедшую через мембрану жидкость, полученную на стадии (С) мембранной фильтрации из сырой воды в примере 1 (концентрация диоксинов 6500 пг ТЭ/л), помещали в адсорбционный резервуар на 1 час, добавляли 100 ч/млн диатомита в качестве адсорбента и смесь перемешивали для обеспечения адсорбции. Прошедшую через мембрану жидкость, в которую был добавлен адсорбент, подвергали мембранной фильтрации с помощью ультрафильтрационной мембраны (половолоконного типа с отсечкой по молекулярной массе 150000) (стадия (С) очистки мембранной фильтрацией). Часть жидкой порции (концентрат), которая не прошла через ультрафильтрационную мембрану, добавляли (возвращали) в жидкость, которая прошла через ультрафильтрационную мембрану на стадии (С-2) и в которую был добавлен адсорбент, и смесь отфильтровывали при рабочем давлении 0,2 МПа. Полученная прошедшая через мембрану жидкость имела концентрацию диоксина 1 пг ТЭ/л или ниже, что соответствовало экологически безопасной норме выброса (1 пг ТЭ/л) или ниже.
Концентрат, полученный с помощью ультрафильтрационной мембраны на стадии (С-2), возвращали в адсорбционный резервуар, расположенный перед стадией (С) очистки мембранной фильтрацией в примере 1, при этом не было отмечено изменения концентрации диоксина в очищенной воде (сбросной воде) и продукте химического разложения.
Пример 8 (пример многократной фильтрации) (см. фиг.13)
Стадию (В) адсорбционной очистки, стадию (С) очистки мембранной фильтрацией и стадию (D) химического разложения по примеру 1 выполняли так же, как в примере 1, и прошедшую через мембрану жидкость, полученную на стадии (С), далее очищали следующим образом.
(С-2) Вторая стадия очистки мембранной фильтрацией
Прошедшую через мембрану жидкость, полученную на стадии (С) мембранной фильтрации из сырой воды в примере 1 (концентрация диоксина 6500 пг ТЭ/л), отфильтровывали с помощью ультрафильтрационной мембраны (половолоконного типа с отсечкой по молекулярной массе 3000). Жидкую часть (концентрат), которая не прошла через ультрафильтрационную мембрану, добавляли (возвращали) в прошедшую через мембрану жидкость, полученную на стадии (С-1) очистки мембранной фильтрацией, и смесь отфильтровывали при рабочем давлении 0,2 МПа. При этом полученная прошедшая через мембрану жидкость имела концентрацию диоксина 1 пг ТЭ/л или ниже, что соответствовало экологически безопасной норме выброса (1 пг ТЭ/л) или ниже.
Концентрат, полученный с помощью ультрафильтрационной мембраны на стадии (С-2), возвращали в адсорбционный резервуар, расположенный перед стадией (С) очистки мембранной фильтрацией в примере 1, при этом не было отмечено изменения концентрации диоксина в очищенной воде (сбросной воде) и продукте химического разложения.
Пример 9 (пример многократной фильтрации) (см. фиг.13)
Стадию (В) адсорбционной очистки, стадию (С) очистки мембранной фильтрацией и стадию (D) химического разложения по примеру 1 выполняли так же, как в примере 1, и прошедшую через мембрану жидкость, полученную на стадии (С), далее очищали следующим образом.
(С-2) Вторая стадия очистки мембранной фильтрацией
Прошедшую через мембрану жидкость, полученную на стадии (С) мембранной фильтрации в примере 1, отфильтровывали с помощью нанофильтрационной мембраны (половолоконного типа с задерживанием хлорида натрия 30%). Часть жидкой порции (концентрат), которая не прошла через нанофильтрационную мембрану, добавляли (возвращали) в прошедшую через мембрану жидкость, полученную на стадии (С) очистки мембранной фильтрацией, и смесь отфильтровывали при рабочем давлении 0,5 МПа. При этом полученная прошедшая через мембрану жидкость имела концентрацию диоксина 1 пг ТЭ/л или ниже, что соответствовало экологически безопасной норме выброса (1 пг ТЭ/л) или ниже.
Концентрат, полученный с помощью нанофильтрационной мембраны на стадии (С-2), возвращали в адсорбционный резервуар, расположенный перед стадией (С) очистки мембранной фильтрацией в примере 1, при этом не было отмечено изменения концентрации диоксина в очищенной воде (сбросной воде) и продукте химического разложения.
Пример 10 (пример многократной фильтрации) (см. фиг.14)
Стадию (А) очистки мембранным концентрированием, стадию (В) адсорбционной очистки, стадию (С) очистки мембранной фильтрацией и стадию (D) химического разложения по примеру 2 выполняли так же, как в примере 2, и прошедшие через мембраны жидкости, полученные на стадиях (А) и (С), дополнительно очищали следующим образом.
(1) (В-2) Вторая стадия адсорбционной очистки и (С-2) вторая стадия очистки мембранной фильтрацией для прошедшей через мембрану жидкости, полученной на стадии (А)
Прошедшую через мембрану жидкость, полученную на стадии (А) очистки мембранным концентрированием по примеру 2, помещали в адсорбционный резервуар на 1 час, добавляли 100 ч/млн активированной глины в качестве адсорбента и смесь перемешивали для обеспечения адсорбции. Прошедшую через мембрану жидкость, в которую был добавлен адсорбент, отфильтровывали с помощью ультрафильтрационной мембраны (половолоконного типа с отсечкой по молекулярной массе 150000). Часть жидкой порции (концентрат), которая не прошла через ультрафильтрационную мембрану, добавляли (возвращали) в прошедшую через мембрану жидкость со стадии (В-2), в которую был добавлен адсорбент, и смесь отфильтровывали при рабочем давлении 0,2 МПа. Полученная прошедшая через мембрану жидкость имела концентрацию диоксина 1 пг ТЭ/л или ниже, что соответствовало экологически безопасной норме выброса (1 пг ТЭ/л) или ниже.
(2) (В-3) Третья стадия адсорбционной очистки и (С-3) третья стадия очистки мембранной фильтрацией для прошедшей через мембрану жидкости, полученной на стадии (С)
Прошедшую через мембрану жидкость, полученную на стадии (С) очистки мембранной фильтрацией по примеру 2, помещали в адсорбционный резервуар на 1 час, добавляли 1000 ч/млн активированной глины в качестве адсорбента и смесь перемешивали для обеспечения адсорбции. Прошедшую через мембрану жидкость, в которую был добавлен адсорбент, отфильтровывали с помощью ультрафильтрационной мембраны (половолоконного типа с отсечкой по молекулярной массе 150000). Часть жидкой порции (концентрат), которая не прошла через ультрафильтрационную мембрану, добавляли (возвращали) в прошедшую через мембрану жидкость со стадии (В-3), в которую был добавлен адсорбент, и смесь отфильтровывали при рабочем давлении 0,3 МПа. Полученная прошедшая через мембрану жидкость имела концентрацию диоксина 1 пг ТЭ/л или ниже, что соответствовало экологически безопасной норме выброса (1 пг ТЭ/л) или ниже.
Каждый из концентратов возвращали в адсорбционные резервуары на стадию (В) адсорбционной очистки, при этом не было отмечено изменения концентраций диоксина в очищенной воде (сбросной воде) и продукте химического разложения в каждом случае.
Пример 11 (пример многократной фильтрации) (см. фиг.15)
Стадию (А) очистки мембранным концентрированием, стадию (В) адсорбционной очистки, стадию (С) очистки мембранной фильтрацией и стадию (D) химического разложения по примеру 2 выполняли так же, как в примере 2, и прошедшие через мембраны жидкости, полученные на стадиях (А) и (С), дополнительно очищали следующим образом.
(1) (С-2) Вторая стадия очистки мембранной фильтрацией для прошедшей через мембрану жидкости, полученной на стадии (А)
Прошедшую через мембрану жидкость, полученную на стадии (А) примера 2, фильтровали с помощью обратноосмотической мембраны (спирального типа с задерживанием хлорида натрия 95%). Часть жидкой порции (концентрат), которая не прошла через обратноосмотическую мембрану, добавляли (возвращали) в прошедшую через мембрану жидкость со стадии (А), после чего отфильтровывали при рабочем давлении 1 МПа или выше. Прошедшая через мембрану жидкость имела концентрацию диоксина 1 пг ТЭ/л или ниже, что соответствовало экологически безопасной норме выброса (1 пг ТЭ/л) или ниже.
(2) (С-3) Третья стадия очистки мембранной фильтрацией для прошедшей через мембрану жидкости, полученной на стадии (С)
Прошедшую через мембрану жидкость, полученную на стадии (С) примера 2, фильтровали с помощью нанофильтрационной мембраны (половолоконного типа с задерживанием хлорида натрия 30%). Часть жидкой порции (концентрата), которая не прошла через нанофильтрационную мембрану, добавляли (возвращали) в прошедшую через мембрану жидкость, полученную на стадии (С), и смесь отфильтровывали при рабочем давлении 0,6 МПа. При этом прошедшая через мембрану жидкость имела концентрацию диоксина 1 пг ТЭ/л или ниже, что соответствовало экологически безопасной норме выброса (1 пг ТЭ/л) или ниже.
Концентрат, полученный на стадии (С-2), и концентрат, полученный на стадии (С-3), возвращали в адсорбционные резервуары на стадию (В) адсорбционной очистки, при этом не было замечено никаких изменений в концентрациях диоксина в очищенной воде (сбросной воде) и продукте химического разложения ни в одном случае.
Пример 12 (пример многократной фильтрации) (см. фиг.16)
Стадию (А) очистки мембранным концентрированием, стадию (В) адсорбционной очистки, стадию (С) очистки мембранной фильтрацией и стадию (D) химического разложения по примеру 2 выполняли так же, как в примере 2, и прошедшие через мембраны жидкости, полученные на стадиях (А) и (С), дополнительно очищали следующим образом.
(С-2) Второй этап очистки мембранной фильтрацией для прошедшей через мембрану жидкости, полученной на стадии (А) и прошедшей через мембрану жидкости, полученной на стадии (С)
Сбросную воду (концентрация диоксина 1,2 пг ТЭ/л), полученную путем объединения прошедшей через мембрану жидкости, полученной на стадии (А) в примере 2, и прошедшей через мембрану жидкости, полученной на стадии (С) в примере 2, отфильтровывали с помощью нанофильтрационной мембраны (половолоконного типа с задерживанием хлорида натрия 30%). Часть жидкой порции (концентрат), которая не прошла через нанофильтрационную мембрану, добавляли (возвращали) в сбросную воду, полученную путем объединения прошедшей через мембрану жидкости, полученной на стадии (А), и прошедшей через мембрану жидкости, полученной на стадии (С), и смесь отфильтровывали при рабочем давлении 0,5 МПа. В этом случае прошедшая через мембрану жидкость имела концентрацию диоксина 1 пг ТЭ/л или ниже, что было равно экологически безопасной норме выброса (1 пг ТЭ/л) или ниже.
Концентрат, полученный на стадии (С-2), возвращали в адсорбционный резервуар на стадию (В), причем не было замечено никаких изменений в концентрациях диоксина в очищенной воде (сбросной воде) и продукте химического разложения.
Пример 13
Загрязненную воду, содержащую диоксины, очищали в целях обезвреживания с помощью очистного устройства, показанного на фиг.3.
(А) Очистка мембранной концентрацией (включая стадию (Е) нейтрализации хлора) и стадию (I) предварительной фильтрации)
В секции 10 введения восстановителя добавляли бисульфит натрия в загрязненную воду, содержащую диоксины (концентрация диоксинов 6300 пг ТЭ/л, концентрация свободного хлора 50 мг/л) так, чтобы смесь содержала 150 мг/л бисульфита натрия, что в 3 раза превосходило количество свободного хлора, и смесь перемешивали.
В секции 20 обратноосмотической очистки загрязненную воду (электропроводность 3000 мкСм/см), в которую добавили бисульфит натрия, пропускали через предварительный фильтр для удаления крупных фракций взвешенного вещества, а затем загрязненную воду очищали с помощью обратноосмотической мембраны с задерживанием соли по меньшей мере 95%. При обратноосмотической очистке часть жидкой порции, которая не прошла через обратноосмотическую мембрану, объединяли с загрязненной водой, которая прошла через предварительный фильтр, и смесь снова направляли к обратноосмотической мембране. В этой операции электропроводность жидкой части доводили до 9000 мкСм/см или ниже, что в 3 раза или менее превосходило электропроводность загрязненной воды. Концентрация диоксинов в прошедшей через мембрану жидкости составляла 1,9 пг ТЭ/л, что было ниже установленной нормы выброса (10 пг ТЭ/л).
(В) Стадия адсорбционной очистки и (F-1) первая стадия фоторазрушения
В секции 30 добавления адсорбента и ультрафиолетового облучения добавляли 10 ч/млн диоксида титана, который может действовать в качестве фотокатализатора, в жидкую часть (концентрация диоксинов 3000 пг ТЭ/л), которая не прошла через обратноосмотическую мембрану, и перемешивали, а затем облучали ультрафиолетовым светом с длиной волны 254 нм для фоторазрушения диоксинов. В этом случае концентрация диоксинов в жидкой части составляла 1200 пг ТЭ/л, и было отмечено, что 60% из них подвергалось фоторазрушению.
(С) Стадия очистки мембранной фильтрацией (включая стадию (G) обратной промывки)
В секции 40 очистки мембранной фильтрацией жидкую часть, полученную после фоторазрушения, пропускали через ультрафильтрационную мембрану с отсечкой по молекулярной массе 150000 для выполнения очистки мембранной фильтрацией. При этой очистке мембранной фильтрацией ультрафильтрационную мембрану промывали промывочной водой, полученной путем добавления 3 ч/млн хлорноватистой кислоты в прошедшую через мембрану жидкость, полученную очисткой (А) с помощью обратноосмотической мембраны в количестве, в 4 раза превосходящем количество жидкости, прошедшей через ультрафильтрационную мембрану, через каждые 60 минут. Концентрация диоксинов в жидкости, прошедшей через ультрафильтрационную мембрану, составляла 0,65 пг ТЭ/л, что ниже установленной нормы выброса (10 пг ТЭ/л).
Жидкость, прошедшую через обратноосмотическую мембрану, и жидкость, прошедшую через ультрафильтрационную мембрану, объединяли и объединенные жидкости принимали за сбросную воду (концентрация диоксинов 1,5 пг ТЭ/л).
(F-2) Вторая стадия фоторазрушения
Концентрат (жидкость, полученная при обратной промывке), полученный путем очистки мембранной фильтрацией, направляли в секцию 50 ультрафиолетового облучения, добавляли 100 ч/млн пероксида водорода в качестве активатора фоторазрушения и смесь облучали ультрафиолетовым светом с длиной волны 254 нм для фоторазрушения диоксинов. В этом случае концентрация диоксинов в жидкой части составляла 120 пг ТЭ/л, и было отмечено, что 90% из них подвергалось фоторазрушению.
(Н) Стадия флокуляционного разделения
В секции 60 добавления флокулянта добавляли 100 ч/млн полихлорида алюминия в концентрат после фоторазрушения и смесь умеренно перемешивали, чтобы обеспечить полную флокуляцию адсорбента, адсорбировавшего диоксины. Затем, при перемешивании смеси со скоростью вращения 1 об/мин, чтобы предотвратить затвердевание флокулированного вещества на дне, давали флокулированному веществу оседать в течение 18 часов. Чистую надосадочную жидкость возвращали в секцию 30 добавления адсорбента и ультрафиолетового облучения.
(D) Стадия химического разложения
В секции 80 очистки химическим разложением добавляли 4 г (в 100 раз большее молярное количество, чем количество диоксинов) порошкообразного персульфата натрия в осевшее вещество и добавляли воду так, чтобы довести общий объем смеси до 40 мл. Затем смесь нагревали при 70°C в течение 24 часов при перемешивании для осуществления очистки химическим разложением. После завершения химического разложения разложившемуся веществу давали отстояться для разделения на твердое вещество и жидкость.
Концентрация диоксинов в надосадочной жидкости составляла 32 пг ТЭ/л. Надосадочную жидкость нейтрализовали 20% водным раствором гидроксида натрия и возвращали в секцию 30 добавления адсорбента и ультрафиолетового облучения.
Было обнаружено, что количество диоксинов в концентрате (твердом веществе) после химического разложения составляло 270 пг ТЭ/г, что было ниже установленной нормы выброса (3000 пг ТЭ/г) для промышленных отходов.
Промышленная применимость
Предложенный способ может найти широкое применение как способ очистки, позволяющий обезвреживать трудноразлагаемые органические соединения, такие как диоксины и ПХБ, содержащиеся в промышленных сточных водах, сбросных водах мелиоративных систем, сбросных водах, образующихся при промывке мусоросжигательных установок, и их концентратах, и позволяет стабильно снижать концентрации трудноразлагаемых веществ до значений ниже установленных норм выброса.
Claims (22)
1. Способ очистки воды, содержащей одно или несколько трудноразлагаемых веществ, выбранных из группы, включающей галогенированные дибензодиоксины, галогенированные дибензофураны, полихлорированные бифенилы - ПХБ, разрушающие эндокринную систему вещества, иные, чем диоксины, канцерогенные вещества и органические галогенированные соединения, которые могут быть удалены методом фоторазрушения или химического разложения, включающий следующие стадии:
(B) стадия адсорбционной очистки, на которой добавляют адсорбент в очищаемую сырую воду, содержащую трудноразлагаемое вещество, чтобы вызвать адсорбцию трудноразлагаемого вещества на адсорбенте, где добавляемый адсорбент является одним неорганическим адсорбентом, или двумя или более неорганическими адсорбентами, выбранным или выбранными из группы, состоящей из диоксида титана, цеолита, кислой глины, активированной глины, диатомита, оксида металла, металлического порошка, активированного угля и углеродной сажи,
(C) стадия очистки мембранной фильтрацией, на которой отделяют жидкость, прошедшую через фильтрационную мембрану, для концентрирования адсорбента, адсорбировавшего трудноразлагаемое вещество, причем выполняют несколько стадий (С) очистки мембранной фильтрацией для прошедшей через мембрану жидкости, и
(D) стадия химического разложения, на которой осуществляют химическое разложение трудноразлагаемого вещества, адсорбированного на концентрированном адсорбенте, с применением пероксида непосредственно в том виде, в каком он добавлен, где пероксид выбирают из группы, включающей персульфаты, пероксид натрия, пероксид бария, пероксид цинка, пероксид кадмия, пероксид калия, пероксид кальция, пероксид хрома, пероксид водорода, озон, а также систему с использованием комбинации металлического катализатора и материала, поставляющего водород.
(B) стадия адсорбционной очистки, на которой добавляют адсорбент в очищаемую сырую воду, содержащую трудноразлагаемое вещество, чтобы вызвать адсорбцию трудноразлагаемого вещества на адсорбенте, где добавляемый адсорбент является одним неорганическим адсорбентом, или двумя или более неорганическими адсорбентами, выбранным или выбранными из группы, состоящей из диоксида титана, цеолита, кислой глины, активированной глины, диатомита, оксида металла, металлического порошка, активированного угля и углеродной сажи,
(C) стадия очистки мембранной фильтрацией, на которой отделяют жидкость, прошедшую через фильтрационную мембрану, для концентрирования адсорбента, адсорбировавшего трудноразлагаемое вещество, причем выполняют несколько стадий (С) очистки мембранной фильтрацией для прошедшей через мембрану жидкости, и
(D) стадия химического разложения, на которой осуществляют химическое разложение трудноразлагаемого вещества, адсорбированного на концентрированном адсорбенте, с применением пероксида непосредственно в том виде, в каком он добавлен, где пероксид выбирают из группы, включающей персульфаты, пероксид натрия, пероксид бария, пероксид цинка, пероксид кадмия, пероксид калия, пероксид кальция, пероксид хрома, пероксид водорода, озон, а также систему с использованием комбинации металлического катализатора и материала, поставляющего водород.
2. Способ очистки воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, по п.1, в котором на стадии (D) применяют пероксид в количестве, по меньшей мере, в 100 раз превосходящем количество трудноразлагаемого вещества в молях.
3. Способ очистки воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, по п.1 или 2, который дополнительно включает:
(А) стадию очистки мембранным концентрированием, на которой осуществляют отделение от воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, жидкости, прошедшей через обратноосмотическую мембрану или нанофильтрационную мембрану, для концентрирования трудноразлагаемого вещества.
(А) стадию очистки мембранным концентрированием, на которой осуществляют отделение от воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, жидкости, прошедшей через обратноосмотическую мембрану или нанофильтрационную мембрану, для концентрирования трудноразлагаемого вещества.
4. Способ очистки воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, по п.1, который дополнительно включает:
(Е) стадию нейтрализации хлора в воде, содержащей трудноразлагаемое вещество, на которой осуществляют добавление восстановителя, где восстановитель выбирают из группы, включающей бисульфит натрия, метабисульфит натрия и диоксид серы.
(Е) стадию нейтрализации хлора в воде, содержащей трудноразлагаемое вещество, на которой осуществляют добавление восстановителя, где восстановитель выбирают из группы, включающей бисульфит натрия, метабисульфит натрия и диоксид серы.
5. Способ очистки воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, по п.1, который дополнительно включает:
(F) стадию фоторазрушения, на которой проводят облучение ультрафиолетовым светом для разложения трудноразлагаемого вещества.
(F) стадию фоторазрушения, на которой проводят облучение ультрафиолетовым светом для разложения трудноразлагаемого вещества.
6. Способ очистки воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, по п.1, который дополнительно включает:
(G) стадию обратной промывки, на которой осуществляют обратную промывку фильтрационной мембраны, используемой на стадии (С), для удаления адсорбента, адсорбировавшего трудноразлагаемое вещество, из фильтрационной мембраны.
(G) стадию обратной промывки, на которой осуществляют обратную промывку фильтрационной мембраны, используемой на стадии (С), для удаления адсорбента, адсорбировавшего трудноразлагаемое вещество, из фильтрационной мембраны.
7. Способ очистки воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, по п.1, который дополнительно включает:
(Н) стадию флокуляционного разделения, на которой осуществляют добавление флокулянта в воду, содержащую адсорбент, адсорбировавший трудноразлагаемое вещество, для обеспечения флокуляции и отделения адсорбента, адсорбировавшего трудноразлагаемое вещество, где флокулянт выбирают из группы, включающей сульфат алюминия, хлорид железа(III), сернокислое железо(II), полихлорид алюминия и реагент на основе цеолита, полиакрилат натрия и сополимер акрилата натрия и акриламида.
(Н) стадию флокуляционного разделения, на которой осуществляют добавление флокулянта в воду, содержащую адсорбент, адсорбировавший трудноразлагаемое вещество, для обеспечения флокуляции и отделения адсорбента, адсорбировавшего трудноразлагаемое вещество, где флокулянт выбирают из группы, включающей сульфат алюминия, хлорид железа(III), сернокислое железо(II), полихлорид алюминия и реагент на основе цеолита, полиакрилат натрия и сополимер акрилата натрия и акриламида.
8. Способ очистки воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, по п.1, в котором в качестве адсорбента, добавляемого на стадии (В), используют диоксид титана.
9. Способ очистки воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, по п.1, в котором фильтрационную мембрану, используемую на стадии (С), выбирают из группы, состоящей из ультрафильтрационной мембраны, нанофильтрационной мембраны, микрофильтрационной мембраны и обратноосмотической мембраны.
10. Способ очистки воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, по п.1, в котором в качестве пероксида, используемого на стадии (D), применяют персульфат.
11. Способ очистки воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, по п.1, в котором, по меньшей мере, часть трудноразлагаемого вещества, сконцентрированного на стадии (А), и/или адсорбент, адсорбировавший трудноразлагаемое вещество на стадии (С), возвращают в очищаемую сырую воду, содержащую трудноразлагаемое вещество, или на стадию, предшествующую стадии (А) или стадии (С).
12. Способ очистки воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, по п.1, где указанное трудноразлагаемое вещество представляет собой галогенированный дибензодиоксин, выбранный из 2,3,7,8-тетрахлорбензо-п-диоксина, 1,2,3,7,8-пентахлордибензо-п-диоксина, 1,2,3,4,7,8-гексахлордибензо-п-диоксина, 1,2,3,4,6,7,8-гептахлордибензо-п-диоксина и 1,2,3,4,6,7,8,9-октахлордибензо-п-диоксина.
13. Способ очистки воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, по п.1, где указанное трудноразлагаемое вещество представляет собой галогенированный дибензофуран, выбранный из 2,3,7,8-тетрахлордибензофурана, 1,2,3,7,8-пентахлордибензофурана, 1,2,3,4,7,8-гексахлордибензофурана, 1,2,3,4,6,7,8-гептахлордибензофурана и 1,2,3,4,6,7,8,9-октахлордибензофурана.
14. Способ очистки воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, по п.1, где указанное трудноразлагаемое вещество представляет собой полихлорированный бифенил, выбранный из 3,3',4,4',5-тетрахлорбифенила, 3,3',4,4',5-пентахлорбифенила и 3,3',4,4',5,5'-гексахлорбифенила.
15. Способ очистки воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, по п.1, где указанное трудноразлагаемое вещество представляет собой разрушающее эндокринную систему вещество, выбранное из алкилфенолов, включая трет-бутилфенол, нонилфенол и октилфенол, галогенированных фенолов, включая тетрахлорфенол и пентахлорфенол, бисфенолов, включая 2,2,-бис(4-гидроксифенил)пропан (бисфенол А) и 1-бис(4-гидроксифенил)циклогексан, полициклических ароматических углеводородов, включая бензопирен, хризен, бензоантрацен, бензофлуорантен, пицена и эфиров фталевой кислоты, включая дибутилфталат, бутилбензилфталат и ди-2-этилгексилфталат.
16. Способ очистки воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, по п.1, где указанное трудноразлагаемое вещество представляет собой трудноразлагаемое органическое галогенированное соединение, выбранное из дихлорпропана, трихлорэтана, трихлорэтилена, тетрахлорэтилена и дихлорэтилена.
17. Устройство для очистки воды, содержащей одно или несколько трудноразлагаемых веществ, выбранных из группы, включающей галогенированные дибензодиоксины, галогенированные дибензофураны, полихлорированные бифенилы, разрушающие эндокринную систему вещества, иные, чем диоксины, канцерогенные вещества, и органические галогенированные соединения, которые могут быть удалены методом фоторазрушения или химического разложения, содержащее:
секцию добавления адсорбента, предназначенную для добавления адсорбента в очищаемую сырую воду, содержащую трудноразлагаемое вещество, где добавляемый адсорбент является одним неорганическим адсорбентом, или двумя или более неорганическими адсорбентами, выбранным или выбранными из группы, состоящей из диоксида титана, цеолита, кислой глины, активированной глины, диатомита, оксида металла, металлического порошка, активированного угля и углеродной сажи,
секцию очистки мембранной фильтрацией, предназначенную для отделения жидкости, прошедшей через фильтрационную мембрану, чтобы сконцентрировать адсорбент, адсорбировавший трудноразлагаемое вещество, и
секцию очистки химическим разложением, предназначенную для окислительного разложения трудноразлагаемого вещества, адсорбированного на адсорбенте, с применением пероксида, где пероксид выбирают из группы, включающей персульфаты, пероксид натрия, пероксид бария, пероксид цинка, пероксид кадмия, пероксид калия, пероксид кальция, пероксид хрома, пероксид водорода, озон, а также систему с использованием комбинации металлического катализатора и материала, поставляющего водород.
секцию добавления адсорбента, предназначенную для добавления адсорбента в очищаемую сырую воду, содержащую трудноразлагаемое вещество, где добавляемый адсорбент является одним неорганическим адсорбентом, или двумя или более неорганическими адсорбентами, выбранным или выбранными из группы, состоящей из диоксида титана, цеолита, кислой глины, активированной глины, диатомита, оксида металла, металлического порошка, активированного угля и углеродной сажи,
секцию очистки мембранной фильтрацией, предназначенную для отделения жидкости, прошедшей через фильтрационную мембрану, чтобы сконцентрировать адсорбент, адсорбировавший трудноразлагаемое вещество, и
секцию очистки химическим разложением, предназначенную для окислительного разложения трудноразлагаемого вещества, адсорбированного на адсорбенте, с применением пероксида, где пероксид выбирают из группы, включающей персульфаты, пероксид натрия, пероксид бария, пероксид цинка, пероксид кадмия, пероксид калия, пероксид кальция, пероксид хрома, пероксид водорода, озон, а также систему с использованием комбинации металлического катализатора и материала, поставляющего водород.
18. Устройство для очистки воды, содержащей одно или несколько трудноразлагаемых веществ, выбранных из группы, включающей галогенированные дибензодиоксины, галогенированные дибензофураны, полихлорированные бифенилы, разрушающие эндокринную систему вещества, иные, чем диоксины, канцерогенные вещества и органические галогенированные соединения, которые могут быть удалены методом фоторазрушения или химического разложения, содержащее:
секцию введения восстановителя, предназначенную для введения восстановителя в очищаемую сырую воду, содержащую трудноразлагаемое вещество, для нейтрализации хлора в воде, где восстановитель выбирают из группы, включающей бисульфит натрия, метабисульфит натрия и диоксид серы,
секцию очистки мембранным концентрированием, предназначенную для отделения от воды, содержащей трудноразлагаемое вещество жидкости, прошедшей через обратноосмотическую мембрану или нанофильтрационную мембрану, чтобы сконцентрировать трудноразлагаемое вещество,
секцию добавления адсорбента, предназначенную для добавления адсорбента в концентрированное трудноразлагаемое вещество, чтобы вызвать адсорбцию трудноразлагаемого вещества адсорбентом, где добавляемый адсорбент является одним неорганическим адсорбентом, или двумя или более неорганическими адсорбентами, выбранным или выбранными из группы, состоящей из диоксида титана, цеолита, кислой глины, активированной глины, диатомита, оксида металла, металлического порошка, активированного угля и углеродной сажи,
секцию очистки мембранной фильтрацией, предназначенную для отделения жидкости, прошедшей через фильтрационную мембрану, чтобы сконцентрировать адсорбент, адсорбировавший трудноразлагаемое вещество,
секцию добавления флокулянта, предназначенную для добавления флокулянта в воду, содержащую адсорбент, адсорбировавший трудноразлагаемое вещество, чтобы осуществить флокуляцию адсорбента, адсорбировавшего трудноразлагаемое вещество, где флокулянт выбирают из группы, включающей сульфат алюминия, хлорид железа (III), сернокислое железо (II), полихлорид алюминия и реагент на основе цеолита, полиакрилат натрия и сополимер акрилата натрия и акриламида,
секцию разделения твердого вещества и жидкости, предназначенную для отделения адсорбента, адсорбировавшего трудноразлагаемое вещество и флокулированного флокулянтом, и
секцию очистки химическим разложением, предназначенную для окислительного разложения трудноразлагаемого вещества, адсорбированного на отделенном адсорбенте, с применением пероксида, где пероксид выбирают из группы, включающей персульфаты, пероксид натрия, пероксид бария, пероксид цинка, пероксид кадмия, пероксид калия, пероксид кальция, пероксид хрома, пероксид водорода, озон, а также систему с использованием комбинации металлического катализатора и материала, поставляющего водород.
секцию введения восстановителя, предназначенную для введения восстановителя в очищаемую сырую воду, содержащую трудноразлагаемое вещество, для нейтрализации хлора в воде, где восстановитель выбирают из группы, включающей бисульфит натрия, метабисульфит натрия и диоксид серы,
секцию очистки мембранным концентрированием, предназначенную для отделения от воды, содержащей трудноразлагаемое вещество жидкости, прошедшей через обратноосмотическую мембрану или нанофильтрационную мембрану, чтобы сконцентрировать трудноразлагаемое вещество,
секцию добавления адсорбента, предназначенную для добавления адсорбента в концентрированное трудноразлагаемое вещество, чтобы вызвать адсорбцию трудноразлагаемого вещества адсорбентом, где добавляемый адсорбент является одним неорганическим адсорбентом, или двумя или более неорганическими адсорбентами, выбранным или выбранными из группы, состоящей из диоксида титана, цеолита, кислой глины, активированной глины, диатомита, оксида металла, металлического порошка, активированного угля и углеродной сажи,
секцию очистки мембранной фильтрацией, предназначенную для отделения жидкости, прошедшей через фильтрационную мембрану, чтобы сконцентрировать адсорбент, адсорбировавший трудноразлагаемое вещество,
секцию добавления флокулянта, предназначенную для добавления флокулянта в воду, содержащую адсорбент, адсорбировавший трудноразлагаемое вещество, чтобы осуществить флокуляцию адсорбента, адсорбировавшего трудноразлагаемое вещество, где флокулянт выбирают из группы, включающей сульфат алюминия, хлорид железа (III), сернокислое железо (II), полихлорид алюминия и реагент на основе цеолита, полиакрилат натрия и сополимер акрилата натрия и акриламида,
секцию разделения твердого вещества и жидкости, предназначенную для отделения адсорбента, адсорбировавшего трудноразлагаемое вещество и флокулированного флокулянтом, и
секцию очистки химическим разложением, предназначенную для окислительного разложения трудноразлагаемого вещества, адсорбированного на отделенном адсорбенте, с применением пероксида, где пероксид выбирают из группы, включающей персульфаты, пероксид натрия, пероксид бария, пероксид цинка, пероксид кадмия, пероксид калия, пероксид кальция, пероксид хрома, пероксид водорода, озон, а также систему с использованием комбинации металлического катализатора и материала, поставляющего водород.
19. Способ концентрирования трудноразлагаемого(-ых) вещества (веществ) в воде, содержащей одно или несколько трудноразлагаемых веществ, выбранных из группы, включающей галогенированные дибензодиоксины, галогенированные дибензофураны, полихлорированные бифенилы, разрушающие эндокринную систему вещества, иные, чем диоксины, канцерогенные вещества, и органические галогенированные соединения, которые могут быть удалены методом фоторазрушения или химического разложения, включающий:
(В) стадию адсорбционной очистки, на которой добавляют адсорбент в очищаемую сырую воду, содержащую трудноразлагаемое вещество, для выполнения адсорбции трудноразлагаемого вещества на адсорбенте, причем добавляемый адсорбент является одним неорганическим адсорбентом, или двумя или более неорганическими адсорбентами, выбранным или выбранными из группы, состоящей из диоксида титана, цеолита, кислой глины, активированной глины, диатомита, оксида металла, металлического порошка, активированного угля и углеродной сажи,
(С) стадию очистки мембранной фильтрацией, на которой отделяют жидкость, прошедшую через фильтрационную мембрану, для концентрирования адсорбента, адсорбировавшего трудноразлагаемое вещество.
(В) стадию адсорбционной очистки, на которой добавляют адсорбент в очищаемую сырую воду, содержащую трудноразлагаемое вещество, для выполнения адсорбции трудноразлагаемого вещества на адсорбенте, причем добавляемый адсорбент является одним неорганическим адсорбентом, или двумя или более неорганическими адсорбентами, выбранным или выбранными из группы, состоящей из диоксида титана, цеолита, кислой глины, активированной глины, диатомита, оксида металла, металлического порошка, активированного угля и углеродной сажи,
(С) стадию очистки мембранной фильтрацией, на которой отделяют жидкость, прошедшую через фильтрационную мембрану, для концентрирования адсорбента, адсорбировавшего трудноразлагаемое вещество.
20. Способ концентрированием трудноразлагаемого(-ых) вещества (веществ) в воде, содержащей трудноразлагаемое(-ые) вещество(-а), по п.19, который дополнительно включает:
(А) стадию очистки мембранным концентрированием, на которой отделяют жидкость, прошедшую через обратноосмотическую мембрану или нанофильтрационную мембрану, от воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, для концентрирования трудноразлагаемого вещества.
(А) стадию очистки мембранным концентрированием, на которой отделяют жидкость, прошедшую через обратноосмотическую мембрану или нанофильтрационную мембрану, от воды, содержащей трудноразлагаемое вещество, для концентрирования трудноразлагаемого вещества.
21. Способ концентрирования трудноразлагаемого(-ых) вещества (веществ) в воде, содержащей трудноразлагаемое(-ые) вещество(-а), по п.20, в котором, по меньшей мере, часть трудноразлагаемого вещества, сконцентрированного на стадии (А), возвращают в очищаемую сырую воду, содержащую трудноразлагаемое вещество.
22. Способ очистки воды, содержащей одно или несколько трудноразлагаемых веществ, выбранных из группы, включающей галогенированные дибензодиоксины, галогенированные дибензофураны, полихлорированные бифенилы - ПХБ, разрушающие эндокринную систему вещества, иные, чем диоксины, канцерогенные вещества, и органические галогенированные соединения, которые могут быть удалены методом фоторазрушения или химического разложения, включающий облучение трудноразлагаемого(-ых) вещества (веществ), сконцентрированного(-ых) способом концентрирования трудноразлагаемого(-ых) вещества (веществ) в воде, содержащей трудноразлагаемое(-ые) вещество(-а), по любому из пп.19-21, для разложения трудноразлагаемого (-ых) вещества (веществ).
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004-013848 | 2004-01-22 | ||
| JP2004013848A JP4445758B2 (ja) | 2004-01-22 | 2004-01-22 | 難分解性物質を含有する汚染水の処理方法 |
| JP2005007274A JP4933734B2 (ja) | 2005-01-14 | 2005-01-14 | 難分解性物質含有水の処理方法 |
| JP2005-007274 | 2005-01-14 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006126635A RU2006126635A (ru) | 2008-01-27 |
| RU2375312C2 true RU2375312C2 (ru) | 2009-12-10 |
Family
ID=34810125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006126635/15A RU2375312C2 (ru) | 2004-01-22 | 2005-01-20 | Способ очистки сырой воды, содержащей трудноразлагаемое вещество |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20070119779A1 (ru) |
| EP (1) | EP1707538A4 (ru) |
| AU (1) | AU2005206407A1 (ru) |
| CA (1) | CA2552768A1 (ru) |
| RU (1) | RU2375312C2 (ru) |
| TW (1) | TW200526529A (ru) |
| WO (1) | WO2005070833A1 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2465210C1 (ru) * | 2011-05-25 | 2012-10-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет" (ТГУ) | Способ очистки воды от эфиров фталевой кислоты |
| RU2524939C2 (ru) * | 2012-10-17 | 2014-08-10 | Федеральное государственное казенное учреждение "3 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации (ФГКУ "3 ЦНИИ" Минобороны России) | Способ комплексной очистки воды |
| RU2572132C2 (ru) * | 2014-03-13 | 2015-12-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Установка для очистки воды каталитическим окислением |
| RU2583689C2 (ru) * | 2011-03-29 | 2016-05-10 | Торэй Индастриз, Инк. | Способ получения сахарного раствора |
Families Citing this family (36)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007021347A (ja) * | 2005-07-14 | 2007-02-01 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 難分解性物質含有水の処理方法 |
| US9309164B2 (en) * | 2005-12-28 | 2016-04-12 | Osaka University | Method for purification of substances contaminated with organic chemicals |
| US20070278152A1 (en) * | 2006-05-31 | 2007-12-06 | Musale Deepak A | Method of improving performance of ultrafiltration or microfiltration membrane process in landfill leachate treatment |
| US20070278151A1 (en) * | 2006-05-31 | 2007-12-06 | Musale Deepak A | Method of improving performance of ultrafiltration or microfiltration membrane processes in backwash water treatment |
| US10343939B2 (en) | 2006-06-06 | 2019-07-09 | Evoqua Water Technologies Llc | Ultraviolet light activated oxidation process for the reduction of organic carbon in semiconductor process water |
| WO2007146671A2 (en) * | 2006-06-06 | 2007-12-21 | Fluid Lines | Ultaviolet light activated oxidation process for the reduction of organic carbon in semiconductor process water |
| US12103874B2 (en) | 2006-06-06 | 2024-10-01 | Evoqua Water Technologies Llc | Ultraviolet light activated oxidation process for the reduction of organic carbon in semiconductor process water |
| WO2008076082A1 (en) * | 2006-12-20 | 2008-06-26 | Nanyang Technological University | Microspheric tio2 photocatalyst |
| US9725343B2 (en) | 2007-04-03 | 2017-08-08 | Evoqua Water Technologies Llc | System and method for measuring and treating a liquid stream |
| US9365436B2 (en) | 2007-04-03 | 2016-06-14 | Evoqua Water Technologies Llc | Method of irradiating a liquid |
| US8961798B2 (en) * | 2007-04-03 | 2015-02-24 | Evoqua Water Technologies Llc | Method for measuring a concentration of a compound in a liquid stream |
| US8741155B2 (en) * | 2007-04-03 | 2014-06-03 | Evoqua Water Technologies Llc | Method and system for providing ultrapure water |
| US9365435B2 (en) | 2007-04-03 | 2016-06-14 | Evoqua Water Technologies Llc | Actinic radiation reactor |
| US8753522B2 (en) | 2007-04-03 | 2014-06-17 | Evoqua Water Technologies Llc | System for controlling introduction of a reducing agent to a liquid stream |
| WO2010089669A1 (en) * | 2009-02-06 | 2010-08-12 | Butters Brian E | Advanced oxidation enhancements and high temperature treatment of contaminated media |
| NZ618202A (en) | 2009-07-06 | 2014-11-28 | Halosource Inc | Dual polymer system for water recovery and separation of suspended solids from aqueous media |
| US8591730B2 (en) | 2009-07-30 | 2013-11-26 | Siemens Pte. Ltd. | Baffle plates for an ultraviolet reactor |
| US8727007B1 (en) * | 2009-09-25 | 2014-05-20 | Tom Lewis, III | Shale gas waste water treatment method |
| EP2527301B1 (en) | 2011-05-26 | 2016-04-27 | Evoqua Water Technologies GmbH | Method and arrangement for a water treatment |
| CN103183394A (zh) * | 2011-12-31 | 2013-07-03 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种吸附法处理废水的方法 |
| US9475717B2 (en) | 2012-08-23 | 2016-10-25 | Total Water Treatment Systems, Inc. | Water purification system engineered for legionella control in industrial and commercial water systems |
| US9890060B2 (en) * | 2013-11-07 | 2018-02-13 | Syncrud Canada Ltd. | Method of treating water using petroleum coke and a pH-lowering agent |
| US20150136710A1 (en) * | 2013-11-18 | 2015-05-21 | Air Control Techniques, P.C. | PHOTOCHEMICAL PROCESS FOR THE LIQUID PHASE DESTRUCTION OF POLYCHLORINATED BIPHENYL COMPOUNDS, POLYCHLORINATED DIBENZO-p-DIOXIN, AND POLYCHLORINATED DIBENZOFURAN CONTAMINATED SLUDGES AND SOILS |
| CN103880234B (zh) * | 2014-04-02 | 2015-11-25 | 威洁（石狮）中水回用技术有限公司 | 高浓度有机物废水处理设备及处理方法 |
| US11161762B2 (en) | 2015-01-21 | 2021-11-02 | Evoqua Water Technologies Llc | Advanced oxidation process for ex-situ groundwater remediation |
| CA2918564C (en) | 2015-01-21 | 2023-09-19 | Evoqua Water Technologies Llc | Advanced oxidation process for ex-situ groundwater remediation |
| TR201601089A2 (tr) * | 2016-01-26 | 2017-03-21 | Gebze Teknik Ueniversitesi | Endüstri̇yel atiksulardan yüksek haci̇mde ve i̇yi̇ kali̇tede su geri̇ kazanim yöntemi̇ |
| CN105984977A (zh) * | 2016-05-12 | 2016-10-05 | 浙江海洋大学 | 一种含铜废水的处理工艺 |
| US10894731B2 (en) * | 2016-10-25 | 2021-01-19 | Ds Services Of America, Inc. | Ozone generator for water purification system |
| RU2639810C1 (ru) * | 2016-12-23 | 2017-12-22 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Способ очистки сточных вод от растворенных органических загрязнений |
| CN110386654A (zh) * | 2018-04-23 | 2019-10-29 | 湖南能也科技发展有限公司 | 一种从污酸中脱除氯的方法 |
| CN111499113B (zh) * | 2020-04-29 | 2022-07-19 | 山东国辰实业集团有限公司 | 河道污水生态处理装置 |
| DE102020119204A1 (de) * | 2020-07-21 | 2022-01-27 | BoSeVo GmbH | Vorrichtung zur Membranfiltration und zur Entfernung von Mikroschadstoffen mittels eines Reaktivstoffes aus Flüssigkeiten |
| CN112551769A (zh) * | 2021-03-01 | 2021-03-26 | 山东龙安泰环保科技有限公司 | 一种处理垃圾渗滤液中重金属的装置 |
| CN113750810A (zh) * | 2021-09-26 | 2021-12-07 | 成都硕特科技股份有限公司 | 一种反渗透膜清洗剂及反渗透膜清洗方法 |
| CN114772814A (zh) * | 2022-05-06 | 2022-07-22 | 青岛理工大学 | 复合预处理并联合超滤反渗透的污水处理方法及系统 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4332685A (en) * | 1978-01-26 | 1982-06-01 | Ecodyne Corporation | Method and apparatus for treating water |
| EP0503115A1 (de) * | 1991-03-13 | 1992-09-16 | Wehrle-Werk Ag | Verfahren und Vorrichtung zur biologischen Reinigung von mit biologisch schwer oder nicht abbaubaren Inhaltsstoffen organisch belasteten Abwässern |
| WO1994018127A1 (en) * | 1993-02-03 | 1994-08-18 | Kurita Water Industries Ltd. | Pure water manufacturing method |
| JP3491268B2 (ja) * | 1996-04-27 | 2004-01-26 | オルガノ株式会社 | 逆浸透膜を用いた脱塩処理方法及びその装置 |
| JPH10337579A (ja) * | 1997-06-04 | 1998-12-22 | Kubota Corp | 汚水処理方法および処理装置 |
| JPH11244846A (ja) * | 1998-03-03 | 1999-09-14 | Japan Organo Co Ltd | 希薄被処理液の処理方法およびその処理装置 |
| JP2001324786A (ja) * | 2000-03-10 | 2001-11-22 | Konica Corp | ハロゲン化銀写真感光材料用の処理部材及びその作製方法 |
| JP4417587B2 (ja) * | 2001-06-05 | 2010-02-17 | 株式会社東芝 | 促進酸化処理装置 |
| JP3929905B2 (ja) * | 2002-02-04 | 2007-06-13 | 出光興産株式会社 | 難分解性物質の分解方法、並びにこれを用いた吸着剤の再生方法、排水の処理方法 |
| JP2003266090A (ja) * | 2002-03-18 | 2003-09-24 | Maezawa Ind Inc | 排水処理方法 |
| JP3966501B2 (ja) * | 2002-03-18 | 2007-08-29 | オルガノ株式会社 | 超純水製造装置 |
| JP2003285043A (ja) * | 2002-03-27 | 2003-10-07 | Japan Organo Co Ltd | 化学汚染物質の浄化方法 |
-
2005
- 2005-01-20 AU AU2005206407A patent/AU2005206407A1/en not_active Abandoned
- 2005-01-20 CA CA002552768A patent/CA2552768A1/en not_active Abandoned
- 2005-01-20 WO PCT/JP2005/000661 patent/WO2005070833A1/ja active Application Filing
- 2005-01-20 RU RU2006126635/15A patent/RU2375312C2/ru active
- 2005-01-20 US US10/587,048 patent/US20070119779A1/en not_active Abandoned
- 2005-01-20 EP EP05703889A patent/EP1707538A4/en not_active Withdrawn
- 2005-01-21 TW TW094102076A patent/TW200526529A/zh unknown
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2583689C2 (ru) * | 2011-03-29 | 2016-05-10 | Торэй Индастриз, Инк. | Способ получения сахарного раствора |
| RU2465210C1 (ru) * | 2011-05-25 | 2012-10-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет" (ТГУ) | Способ очистки воды от эфиров фталевой кислоты |
| RU2524939C2 (ru) * | 2012-10-17 | 2014-08-10 | Федеральное государственное казенное учреждение "3 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации (ФГКУ "3 ЦНИИ" Минобороны России) | Способ комплексной очистки воды |
| RU2572132C2 (ru) * | 2014-03-13 | 2015-12-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Установка для очистки воды каталитическим окислением |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2005070833A1 (ja) | 2005-08-04 |
| EP1707538A4 (en) | 2008-05-21 |
| TW200526529A (en) | 2005-08-16 |
| CA2552768A1 (en) | 2005-08-04 |
| RU2006126635A (ru) | 2008-01-27 |
| AU2005206407A1 (en) | 2005-08-04 |
| EP1707538A1 (en) | 2006-10-04 |
| US20070119779A1 (en) | 2007-05-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2375312C2 (ru) | Способ очистки сырой воды, содержащей трудноразлагаемое вещество | |
| US20090223894A1 (en) | Method for treatment of water containing hardly-degradable substance | |
| US10071927B2 (en) | Apparatus, systems, and methods for fluid filtration | |
| US20090261042A1 (en) | Method for adsorption of fluid contaminants and regeneration of the adsorbent | |
| JP2007509740A (ja) | 酸化および膜濾過により水性廃液を精製する装置および方法 | |
| JP4445758B2 (ja) | 難分解性物質を含有する汚染水の処理方法 | |
| JP2007203292A (ja) | 水処理技術 | |
| JP3698093B2 (ja) | 水処理方法および水処理装置 | |
| JP4933734B2 (ja) | 難分解性物質含有水の処理方法 | |
| JP5198648B2 (ja) | 難分解性物質含有水の処理方法 | |
| JP2004261637A (ja) | 難分解性有害物質含有廃水の処理方法 | |
| JP2006320847A (ja) | 有機ヒ素含有水の処理方法とその装置 | |
| JP2005237778A (ja) | 難分解性有機化合物の処理方法 | |
| US9133047B2 (en) | Decontamination system with insoluble additives | |
| JP2007203144A (ja) | 水処理方法及び水処理設備 | |
| EP1914014A1 (en) | Method of detoxification treatment for filter with persistent substance adhering thereto | |
| KR20070021998A (ko) | 난분해성 물질 함유수의 처리 방법 | |
| JP2008264727A (ja) | 難分解性有害物質の分解方法 | |
| JP2009214059A (ja) | 難分解性物質含有排水の処理方法及び装置 | |
| Ghatbandhe | TECHNOLOGIES IN REMOVING POLLUTANTS FROM WASTEWATER | |
| Hoa | TECHNEAU |