Бюллетень ЕАПВ "Изобретения (евразийские заявки и евразийские патенты)"
Бюллетень 01´2017

  

(11) 

025602 (13) B1       Разделы: A B C D E F G H    

(21) 

201200103

(22) 

2010.07.08

(51) 

C02F 3/12 (2006.01)

(31) 

61/224,016

(32) 

2009.07.08

(33) 

US

(43) 

2012.06.29

(86) 

PCT/US2010/041322

(87) 

WO 2011/005928 2011.01.13

(71) 

(73) САУДИ АРАБИАН ОЙЛ КОМПАНИ (SA); СИМЕНС ИНДАСТРИ, ИНК. (US)

(72) 

Коннер Уилльям Дж., Фаджиха Осама И. (SA), Шультц Томас Е. (US)

(74) 

Медведев В.Н. (RU)

(54) 

СИСТЕМА И СПОСОБ ОБРАБОТКИ СТОЧНЫХ ВОД

(57) 1. Способ обработки сточных вод, содержащих твердые вещества, вещества, обуславливающие биологическую потребность в кислороде, и биологически стойкие и/или биологически ингибирующие соединения, включающий

отделение большей части твердых веществ и веществ, обуславливающих биологическую потребность в кислороде, от подаваемых на обработку сточных вод с использованием первичного процесса разделения для получения твердой фазы и водной фазы, включая сточные воды, причем твердая фаза содержит начальный уровень патогенов;

облучение твердой фазы для уменьшения уровня патогенов;

перемешивание сточных вод, содержащих биологически стойкие и/или биологически ингибирующие соединения, с адсорбирующим материалом в средстве перемешивания в течение времени, достаточного для адсорбции биологически стойких и/или биологически ингибирующих соединений из сточных вод на адсорбирующем материале для получения смеси обработанных адсорбентом сточных вод и адсорбирующего материала, включающего биологически стойкие и/или биологически ингибирующие соединения, адсорбированные на нем, причем адсорбирующий материал характеризуется адсорбционной способностью к биологически стойким соединениям и/или биологически ингибирующим соединениям, причем материал содержит микроорганизмы, приклеенные к нему и способные разлагать органические и неорганические загрязняющие вещества, причем комбинированные характеристики адсорбирующего материала способствуют регенерации адсорбирующего материала;

отделение и удаление большей части обработанных адсорбентом сточных вод из смеси обработанных адсорбентом сточных вод и адсорбирующего материала, включающего биологически стойкие и/или биологически ингибирующие соединения, адсорбированные на нем;

направление адсорбирующего материала, содержащего биологически стойкие и/или биологически ингибирующие соединения, адсорбированные на нем, и меньшей части обработанных адсорбентом сточных вод в реактор биологической регенерации, содержащий микроорганизмы;

удерживание адсорбирующего материала, включающего адсорбированные загрязняющие вещества, и меньшую часть обработанных сточных вод в суспензии в реакторе биологической регенерации в течение периода времени, достаточного для возможности микроорганизмам в реакторе биологической регенерации биологически воздействовать по меньшей мере на часть биологически стойких и/или биологически ингибирующих соединений, на адсорбированном материале для получения биологически регенерированного адсорбированного материала и биологически обработанных сточных вод;

выпускное устройство биологически обработанных сточных вод из реактора биологической регенерации; и

удаление твердых веществ из сточных вод реактора биологической регенерации с использованием устройства отделения твердых частиц, выбираемого из группы, состоящей из мембранной системы управления, осветлителя, отстойника, и комбинации, включающей по меньшей мере один из мембранной системы управления, осветлителя или отстойника,

при этом сточные воды реактора биологической регенерации пропускают через подсистему для отделения адсорбционного материала в реакторе биологической регенерации или ниже по течению относительно реактора биологической регенерации для введения сточных вод реактора биологической регенерации, которые, по существу, не содержат адсорбирующего материала в устройство отделения твердых частиц,

и возвращение биологически регенерированного адсорбирующего материала в средство перемешивания.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что адсорбирующий материал выбирают из группы, состоящей из гранулированного активированного угля, гранулированных химических соединений на основе железа, гранулированных химических соединений на основе марганца, гранулированных алюмосиликатных композиционных материалов, синтетических смол, и комбинаций, включающих по меньшей мере один из вышеперечисленных адсорбирующих материалов.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что адсорбирующий материал содержит гранулированный активированный уголь.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что гранулированный активированный уголь обрабатывают для обеспечения сродства с заранее определенными химическими соединениями, металлами или другими соединениями, которые, как известно, могут присутствовать в очищаемых сточных водах.

5. Способ по п.3, отличающийся тем, что адсорбирующий материал дополнительно содержит один или более дополнительных адсорбирующих материалов, выбираемых из группы, состоящей из гранулированных химических соединений на основе железа, гранулированных химических соединений на основе марганца, гранулированных алюмосиликатных композиционных материалов, синтетических смол.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает гомогенизацию отделенной твердой фазы перед облучением.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что облучение включает воздействие на твердые вещества одного или большего числа из следующих видов излучения: бета-излучения, гамма-излучения, рентгеновского излучения или электронно-лучевого излучения.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что на этапе разделения твердых веществ и веществ, обуславливающих биологическую потребность в кислороде, из подаваемых на обработку сточных вод получают сточные воды с низким содержанием загрязняющих веществ.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает пропускание по меньшей мере части активированного ила от устройства отделения твердых частиц в реактор биологической регенерации.

10. Способ по п.1 или 9, отличающийся тем, что адсорбирующий материал имеет эффективный размер гранулы, равный по меньшей мере 0,3 мм.

11. Способ по п.1 или 9, отличающийся тем, что адсорбирующий материал имеет эффективный размер гранулы, равный по меньшей мере 0,5 мм.

12. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно включает срезание накопленной биомассы с адсорбирующего материала до возвращения в средство перемешивания.

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что дополнительно включает отделение накопленной биомассы от регенерированного адсорбирующего материала до его возвращения в средство перемешивания.

14. Способ производства почвы, компоста или продукта для удобрения, включающий этапы, на которых осуществляют способ по п.1 и смешивают облученную твердую фазу с наполнителем для производства почвы, компоста или продукта для удобрения.

15. Система для обработки сточных вод, включающая

средство обработки облучением, включающее

источник излучения;

средство для отделения большей части твердых веществ и веществ, обуславливающих биологическую потребность в кислороде, от очищаемых сточных вод, содержащее

впускное устройство для приема первичных твердых веществ;

выпускное устройство для твердых веществ для облученных первичных твердых веществ и

выпускное устройство для сточных вод;

источник свежего или рециркулируемого пористого адсорбирующего материала, причем адсорбирующий материал характеризуется адсорбционной способностью к биологически стойким соединениям и/или биологически ингибирующим соединениям, причем материал содержит микроорганизмы, приклеенные к нему и способные разлагать органические и неорганические загрязняющие вещества, причем комбинированные характеристики адсорбирующего материала способствуют биологической регенерации адсорбирующего материала,

средство перемешивания, включающее

впускное устройство для сточных вод, связанное с выпускным устройством для сточных вод средства обработки облучением,

впускное устройство для адсорбирующего материала и

выпускное отверстие;

средство для осаждения адсорбирующего материала и отделения жидкости, включающее

впускное устройство для ила, соединенное с выпускным отверстием средства перемешивания,

выпускное устройство для обработанной адсорбентом воды и

выпускное устройство для загрязненного адсорбирующего материала;

систему реактора биологической регенерации адсорбирующего материала, включающую

реактор биологической регенерации, включающий впускное устройство для загрязненного адсорбирующего материала, соединенный с выпускным устройством для загрязненного адсорбирующего материала средства для осаждения адсорбирующего материала и отделения жидкости;

выпускное устройство для биологически обработанной воды и

выпускное устройство для регенерированного адсорбирующего материала, соединенное с впускным устройством для адсорбирующего материала средства перемешивания, и

устройство отделения твердых веществ, имеющее впускное устройство, сообщающееся с системой реактора биологической регенерации адсорбирующего материала со слабым потоком, и выпускное устройство для выхода обработанных сточных вод; и

подсистему отделения адсорбционного материала, выполненную и расположенную с возможностью пропускания биологически обработанных сточных вод из выпускного устройства для биологически обработанной воды к устройству отделения твердых веществ, по существу, свободных от адсорбирующего материала, при этом подсистема отделения расположена в реакторе биологической регенерации или ниже по течению реактора биологической регенерации и между реактором биологической регенерации и устройством отделения твердых веществ.

16. Система по п.15, отличающаяся тем, что адсорбирующий материал выбран из группы, состоящей из гранулированного активированного угля, гранулированных химических соединений на основе железа, гранулированных химических соединений на основе марганца, гранулированных алюмосиликатных композиционных материалов, синтетических смол и комбинаций, включающих по меньшей мере один из вышеперечисленных адсорбирующих материалов.

17. Система по п.15, отличающаяся тем, что адсорбирующий материал содержит гранулированный активированный уголь.

18. Система по п.17, отличающаяся тем, что гранулированный активированный уголь обработан для обеспечения сродства с заранее определенными химическими соединениями, металлами или другими соединениями, которые, как известно, могут присутствовать в очищаемых сточных водах.

19. Система по п.17, отличающаяся тем, что адсорбирующий материал дополнительно содержит один или более дополнительных адсорбирующих материалов, выбранных из группы, состоящей из гранулированных химических соединений на основе железа, гранулированных химических соединений на основе марганца, гранулированных алюмосиликатных композиционных материалов, синтетических смол.

20. Система по п.15, отличающаяся тем, что дополнительно включает устройство гомогенизации, установленное выше по течению относительно средства обработки облучением.

21. Система по п.15, отличающаяся тем, что устройство отделения твердых частиц выбрано из группы, включающей мембранную систему управления, осветлитель, отстойники или сочетание, включающее по меньшей мере одно из мембранной системы управления, осветлителя или отстойника.

22. Система по п.15, отличающаяся тем, что дополнительно содержит возвратную линию активированного ила для возвращения по меньшей мере части активированного ила из устройства отделения твердых частиц в реактор биологической регенерации.

23. Система по п.15 или 21, отличающаяся тем, что адсорбирующий материал имеет эффективный размер гранулы, равный по меньшей мере 0,3 мм.

24. Система по п.15 или 21, отличающаяся тем, что адсорбирующий материал имеет эффективный размер гранулы, равный по меньшей мере 0,5 мм.

25. Система по п.15, отличающаяся тем, что дополнительно включает средство срезания биомассы с адсорбирующего материала, включающее впускное устройство, соединенное с выпускным устройством для регенерированного адсорбирующего материала, и выпускное устройство, соединенное с впускным устройством для адсорбирующего материала средства перемешивания.

26. Система по п.25, отличающаяся тем, что дополнительно включает средство разделения для отделения адсорбирующего материала от биомассы, включающее впускное устройство, соединенное с выпускным устройством средства срезания, и выпускное устройство, соединенное с впускным устройством для адсорбирующего материала средства перемешивания.

27. Система по п.15, отличающаяся тем, что дополнительно включает устройство для срезания и отделения биомассы от адсорбирующего материала, включающее впускное устройство, соединенное с выпускным устройством для регенерированного адсорбирующего материала, и выпускное устройство, соединенное с впускным устройством для адсорбирующего материала средства перемешивания.

28. Система по п.15, отличающаяся тем, что источник излучения включает в себя один или большее число источников бета-излучения, гамма-излучения, рентгеновского излучения или электронно-лучевого излучения.

29. Система по п.15, отличающаяся тем, что средство для осаждения адсорбирующего материала и отделения жидкости включает в себя резервуар, имеющий нижнюю часть в форме обратного конуса или усеченного конуса, причем выпускное устройство для загрязненного адсорбирующего материала расположено в нижней части в форме обратного конуса или усеченного конуса.

30. Система по п.15, отличающаяся тем, что средство для осаждения адсорбирующего материала и отделения жидкости включает в себя устройство, выбранное из группы, состоящей из центрифуги, гидроциклона и осветлителя.

31. Система по п.15, отличающаяся тем, что средство перемешивания, средство для осаждения адсорбирующего материала и отделения жидкости выполнены в виде объединенного операционного блока перемешивания/осаждения.

32. Система по п.31, отличающаяся тем, что объединенный операционный блок перемешивания/осаждения представляет собой фильтр обратной промывки непрерывного действия или регенерирующую фильтрационную систему непрерывного действия.

33. Система обработки сточных вод, включающая

средство обработки облучением, включающее

источник излучения; и

средство для отделения большей части твердых веществ и веществ, обуславливающих биологическую потребность в кислороде, от очищаемых сточных вод, содержащее

впускное устройство для приема первичных твердых веществ;

выпускное устройство для твердых веществ для выпуска облученных первичных твердых веществ, и

выпускное устройство для сточных вод;

адсорбционную систему с сильным потоком, включающую

впускное устройство, связанное с выпускным устройством сточных вод средства обработки облучением для получения сточных вод, содержащих биологически стойкие и/или биологически ингибирующие соединения,

источник свежего или рециркулируемого пористого адсорбирующего материала, причем адсорбирующий материал характеризуется адсорбционной способностью к биологически стойким соединениям и/или биологически ингибирующим соединениям, причем материал содержит микроорганизмы, приклеенные к нему и способные разлагать органические и неорганические загрязняющие вещества, причем комбинированные характеристики адсорбирующего материала способствуют биологической регенерации адсорбирующего материала, причем адсорбирующий материал выполнен с возможностью контакта со сточными водами и адсорбции биологически стойких и/или биологически ингибирующих соединений из сточных вод для получения адсорбирующего материала с адсорбированными биологически стойкими и/или биологически ингибирующими соединениями и обработанных абсорбентом сточных вод,

выпускное устройство для жидкости для выпуска большей части обработанных абсорбентом сточных вод и выпускное устройство для адсорбирующего материала для выпуска адсорбирующего материала, содержащего адсорбированные биологически стойкие и/или биологически ингибирующие соединения и меньшую часть обработанных абсорбентом сточных вод;

систему реактора биологической регенерации адсорбирующего материала со слабым потоком для удерживания адсорбирующего материала, содержащего адсорбированные биологически стойкие и/или биологически ингибирующие соединения, в суспензии в течение периода времени, достаточного для возможности микроорганизмам биологически воздействовать по меньшей мере на часть адсорбированных биологически стойких и/или биологически ингибирующих соединений, причем система реактора биологической регенерации адсорбирующего материала со слабым потоком включает

реактор биологической регенерации, содержащий

впускное устройство для приема адсорбирующего материала с адсорбированными биологически стойкими и/или биологически ингибирующими соединениями из выпускного устройства для адсорбирующего материала адсорбционной системы с сильным потоком,

выпускное устройство для иловой смеси и

выпускное устройство для адсорбирующего материала, соединенное с источником адсорбирующего материала адсорбционной системы с сильным потоком, и

устройство отделения твердых веществ, имеющее впускное устройство, сообщающееся с системой реактора биологической регенерации адсорбирующего материала со слабым потоком, и выпускное устройство для выхода обработанных сточных вод; и

подсистему отделения адсорбционного материала, выполненную и расположенную с возможностью пропускания биологически обработанных сточных вод из выпускного устройства для иловой смеси к устройству отделения твердых веществ, по существу, свободных от адсорбирующего материала, при этом подсистема отделения расположена в реакторе биологической регенерации или ниже по течению реактора биологической регенерации и между реактором биологической регенерации и устройством отделения твердых веществ.

34. Система по п.33, отличающаяся тем, что адсорбирующий материал выбран из группы, состоящей из гранулированного активированного угля, гранулированных химических соединений на основе железа, гранулированных химических соединений на основе марганца, гранулированных алюмосиликатных композиционных материалов, синтетических смол и комбинаций, включающих по меньшей мере один из вышеперечисленных адсорбирующих материалов.

35. Система по п.33, отличающаяся тем, что адсорбирующий материал содержит гранулированный активированный уголь.

36. Система по п.35, отличающаяся тем, что гранулированный активированный уголь обработан для обеспечения сродства с заранее определенными химическими соединениями, металлами или другими соединениями, которые, как известно, могут присутствовать в очищаемых сточных водах.

37. Система по п.35, отличающаяся тем, что адсорбирующий материал дополнительно содержит один или более дополнительных адсорбирующих материалов, выбранных из группы, состоящей из гранулированных химических соединений на основе железа, гранулированных химических соединений на основе марганца, гранулированных алюмосиликатных композиционных материалов, синтетических смол.

38. Система по п.33, отличающаяся тем, что система дополнительно содержит возвратную линию активированного ила для возвращения по меньшей мере части активированного ила из устройства отделения твердых частиц в реактор биологической регенерации.

39. Система по п.38, отличающаяся тем, что устройство отделения твердых частиц реактора биологической регенерации адсорбирующего материала со слабым потоком выбрано из группы, включающей мембранную систему управления, осветлитель, отстойник или сочетание, включающее по меньшей мере одно из мембранной системы управления, осветлителя или отстойника.

40. Система по п.33 или 38, отличающаяся тем, что адсорбирующий материал имеет эффективный размер гранулы, равный по меньшей мере 0,3 мм.

41. Система по п.33 или 38, отличающаяся тем, что адсорбирующий материал имеет эффективный размер гранулы, равный по меньшей мере 0,5 мм.

42. Система по п.33, отличающаяся тем, что система реактора биологической регенерации адсорбирующего материала со слабым потоком дополнительно включает

срезающее устройство для срезания накопленной биомассы с адсорбирующего материала для получения смеси срезанного адсорбированного материала и свободной биомассы, причем срезающее устройство размещается по меньшей мере в одном месте, выбранном из

внутри реактора биологической регенерации

и отдельно от реактора биологической регенерации, и соединено с выпускным устройством для адсорбирующего материала для приема адсорбирующего материала из реактора биологической регенерации;

средство разделения для отделения свободной биомассы от смеси срезанного адсорбирующего материала и свободной биомассы для получения отделенного срезанного адсорбирующего материала и свободной биомассы;

трубопровод для адсорбирующего материала для перемещения отделенного срезанного адсорбирующего материала из средства разделения в адсорбционную систему с сильным потоком и

трубопровод для биомассы для перемещения свободной биомассы из средства разделения по меньшей мере в одно местоположение: либо в реактор биологической регенерации, либо в местоположение ниже по течению относительно реактора биологической регенерации.

43. Система по п.33, отличающаяся тем, что система реактора биологической регенерации адсорбирующего материала со слабым потоком дополнительно включает

комбинированное устройство для срезания и отделения накопленной биомассы от адсорбирующего материала, размещаемое по меньшей мере в одном местоположении:

внутри реактора биологической регенерации и

отдельно от реактора биологической регенерации и соединенное с выпускным устройством регенерированного адсорбирующего материала для его приема из реактора биологической регенерации, при этом комбинированное устройство имеет выпускное устройство для выгрузки отделенного срезанного адсорбирующего материала и выпускное устройство для выгрузки свободной биомассы;

трубопровод для адсорбирующего материала, соединенный с выпускным устройством геренерированного адсорбирующего материала из комбинированного устройства для возврата регенерированного адсорбирующего материала в адсорбционную систему с сильным потоком и

трубопровод для биомассы, соединенный с выпускным устройством для свободной биомассы из комбинированного устройства для перемещения свободной биомассы, по меньшей мере, либо в реактор биологической регенерации, либо в местоположение ниже по течению относительно реактора биологической регенерации.

44. Система по п.33, отличающаяся тем, что адсорбционная система с сильным потоком включает средство перемешивания и средство для осаждения.

45. Система по п.44, отличающаяся тем, что средство для осаждения включает в себя резервуар, имеющий нижнюю часть в форме обратного конуса или усеченного конуса, причем выпускное устройство для адсорбирующего материала расположено в нижней части в форме обратного конуса или усеченного конуса.

46. Система по п.33, отличающаяся тем, что адсорбционная система с сильным потоком включает устройство фильтрации адсорбирующего материала.

47. Система по п.33, отличающаяся тем, что адсорбционная система с сильным потоком включает фильтр обратной промывки непрерывного действия.

48. Система по п.33, отличающаяся тем, что адсорбционная система с сильным потоком включает регенерирующую фильтрационную систему непрерывного действия.

49. Система по п.33, отличающаяся тем, что источник излучения включает в себя один или большее число источников бета-излучения, гамма-излучения, рентгеновского излучения или электронно-лучевого излучения.


наверх