Установка для очистки сточных вод

Полезная модель относится к устройствам для очистки сточных вод от ароматических соединений.

Установка содержит источники загрязненных сточных вод и последовательно соединенные сборник сточных вод, коагулятор сепаратор, и систему озонирования, включающую в себя последовательно соединенные источник кислорода, озонатор, реактор озонирования сточных вод в присутствии гетерогенных катализаторов, адсорбер, каплеотбойник, при этом нижний выходной патрубок каплеотбойника соединен с входным патрубком сточных вод реактора озонирования, выходной патрубок которого соединен с биологическими очистными сооружениями и системой водооборота.

В качестве гетерогенного катализатора в реакторе озонирования используется катализатор следующего состава:

тип носителя - Al₂O₃

массовая доля активных компонентов:

MoO₃ (оксид молибдена VI) - 18,0÷23,0;

NiО (оксид никеля II) - 3,0÷6,0;

P₂O ₅ (оксид фосфора V) - 2,0÷5,0;

ZrO ₂ (оксид циркония II) - 1,0÷3,0.

Это позволяет повысить эффективность очистки сточных вод производства винилхлорида.

Полезная модель относится к нефтехимической промышленности, а именно к устройствам для очистки сточных вод производства винилхлорида, образующихся на стадии пиролиза жидких углеводородов и содержащих большое количество побочных продуктов, таких как бензол, толуол и другие ароматические соединения.

Известна установка для очистки сточных вод производства винилхлорида, содержащая источник сточных вод - (на чертеже не показан), сборник сточных вод, представляющий собой термостатируемую емкость с перемешивающим устройством, соединенный с ним сепаратор, представляющий собой вертикальный аппарат с полками. Установка так же содержит два дозатора коагулянтов, подключенных раздельно в линию подачи сточной воды в сепаратор, который выполняет функцию коагулятора и сборник очищенной воды, соединенный с выходом очищенной воды из сепаратора (см «Материалы V международной конференции «Сотрудничество для решения проблем отходов», статья авторов Храмцова Е.Ю., Бакланов А.В. «Очистка нефтесодержащих сточных вод с использованием смеси коагулянтов», Украина, 2-3 апреля 2008 г., стр.271-272).

Недостатком известной установки является недостаточно эффективная очистка сточных вод - степень очистки от ароматических соединений составляет 80,6-92,9%.

Задачей заявляемой полезной модели является повышение степени очистки, снижение концентрации ароматических соединений в сточных водах, достижение требований по концентрации примесей при приеме сточных вод на биологические очистные сооружения (норма: толуол - 0,6 мг/л; бензол - 4,5 мг/л).

Это достигается за счет того, что установка для очистки сточных вод, содержащая последовательно соединенные источник сточных вод, сборник сточных вод, коагулятор для очистки сточных вод и сепаратор для выделения твердых отходов, дополнительно содержит последовательно соединенные между собой источник кислорода, озонатор получения озона из кислорода в газовом разряде, реактор озонирования сточных вод, содержащих ароматические соединения, в присутствии гетерогенного катализатора, адсорбер с насадкой из активированного угля и каплеотбойник, выходы сточных вод из реактора пиролиза и колонны промывки пирогаза подключены к входу сборника сточных вод, к реактору озонирования подсоединен трубопровод подвода сточных вод от сепаратора, а реактор озонирования соединен с трубопроводом вывода очищенной воды в систему водооборота и на биологические очистные сооружения.

Кроме того в ректоре озонирования в качестве гетерогенного катализатора используется катализатор следующего состава:

тип носителя - AL₂O₃

массовая доля активных компонентов, %

МоО₃ - 18,0÷23,0;

NiO - 3,0÷6,0;

P₂O₅ - 2,0÷5,0;

ZrO ₂ - 1,0÷3,0.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 показана установка для очистки сточных вод, общая схема.

Источником загрязненных сточных вод производства винилхлорида является стадия пиролиза жидких углеводородов, осуществляемая в реакторе 1 пиролиза жидких углеводородов и колонне 2 промывки пирогаза, полученного при пиролизе в реакторе 1 пиролиза.

Потоки сточных вод из этих аппаратов поступают в сборник 3 сточных вод, а затем в последовательно соединенные между собой коагулятор 4, сепаратор 5 для очистки сточных вод и для выделения твердых отходов и реактор 6 озонирования сточных вод, содержащих ароматические соединения, в присутствии гетерогенного катализатора, к которому подключен озонатор 7 получения озона из кислорода в газовом разряде, в который поступает кислород из трубопровода 8 подачи кислорода от источника кислорода (на схеме не показана).

Выходящий из реактора 6 озонирования сточных вод кислород, содержащий не вступивший в реакцию озон, а также образовавшиеся в результате деструктивного окисления примесей органические соединения, направляется на очистку в адсорбер 9 с насадкой активированного угля, а затем проходят каплеотбойник 10, где освобождаются от захваченных капель воды.

Из каплеотбойника 10 кислород по трубопроводу 11, подсоединенному к трубопроводу 8, возвращается в реактор 1 пиролиза жидких углеводородов.

Очищенные воды из реактора 6 озонирования выводят по трубопроводу 12 в систему водооборота и на биологические очистные сооружения.

Установка для очистки сточных вод работает следующим образом.

В промышленном процессе синтеза винилхлорида первой стадией является пиролиз жидких углеводородов, осуществляемый в реакторе 1 пиролиза с целевым получением ацетилена и этилена. При этой высокотемпературной реакции образуются сточные воды, содержащие бензол, толуол и другие ароматические соединения. В колонне 2 промывки пирогаза также образуются сточные воды, содержащие вышеперечисленные примеси.

Из нижней части реактора 1 пиролиза и колонны 2 промывки пирогаза сточные воды поступают в сборник 3, а затем проходят стадию очистки в коагуляторе 4 и направляются в сепаратор 5, где выделяются твердые отходы в виде шлама.

Сточные воды, содержащие ароматические соединения направляются в реактор 6 озонирования сточных вод. В нижнюю часть реактора 6 озонирования сточных вод подается озона - кислородная смесь, получаемая в озонаторе 7, куда поступает кислород из трубопровода 8 подачи кислорода от источника кислорода (на схеме не показан).

В озонаторе 7 используется традиционный способ получения озона из кислорода в газовом разряде.

В реакторе 6 озонирования происходит деструктивное окисление примесей органических соединений в сточных водах методом воздействия озоно-кислородной смеси в присутствии гетерогенного катализатора.

В качестве гетерогенного катализатора в реакторе 6 озонирования помещается стационарный слой катализатора марки ГП-534 м, следующего состава:

тип носителя - AL₂O₃

массовая доля активных компонентов, %

МоО₃ - 18,0÷23,0;

NiO - 3,0÷6,0;

P₂O₅ - 2,0÷5,0;

ZrO ₂ - 1,0÷3,0.

Очищенные методом озонирования сточные воды из верхней части реактора 6 озонирования направляются по трубопроводу 12 на биологические очистные сооружения и в систему водооборота.

Выходящий из реактора 6 озонирования кислород, содержащий не вступившие в реакцию озон, а также образовавшиеся в результате деструктивного окисления примесей органические соединения, направляется в адсорбер 9 с насадкой активированного угля, затем проходят каплеотбойник 10, где освобождается от захваченных капель воды, и по трубопроводу 11 возвращается через трубопровод 8 в реактор 1 пиролиза как компонент газовой смеси в топочной камере реактора 1 пиролиза углеводородов.

В качестве гетерогенного катализатора в реакторе 6 озонирования также может быть использован катализатор марки ГП-534 м, отработанный в основных процессах нефтепереработки, следующего состава:

тип носителя - AL₂O₃

массовая доля активных компонентов, %

МоО₃ - 18,0÷21,0;

NiO - 3,0÷5,0;

P₂O₅ - 2,0÷4,0;

ZrO ₂ - 1,0÷2,0.

Введение процесса озонирования, осуществляемого в реакторе 6 озонирования, значительно улучшает показатели очистки методом коагуляции и отстаивания в сепараторе по прототипу и позволяет снизить не только показатели индивидуальных ингредиентов в сточных водах, но и ХПК (Химическая потребность кислорода) и БПК (биохимическая потребность кислорода) в 3-8 раз, что существенно облегчает биохимическую очистку сточных вод, а также приводит к остаточному содержанию ароматических примесей соответствующими требованиям БОС.

Степень очистки от ароматических соединений составляет 98,8-100%, что значительно выше, чем в прототипе.

Степень очистки при озонировании с применениями отработанного катализатора составляет 98,2-99,5, что соответствует нормам требований БОС.

1. Установка для очистки сточных вод, содержащая последовательно соединенные источник сточных вод, сборник сточных вод, коагулятор для очистки сточных вод и сепаратор для выделения твердых отходов, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит последовательно соединенные между собой источник кислорода, озонатор получения озона из кислорода в газовом разряде, реактор озонирования сточных вод, содержащих ароматические соединения, в присутствии гетерогенного катализатора, адсорбер с насадкой из активированного угля и каплеотбойник, выходы сточных вод из реактора пиролиза и колонны промывки пирогаза подключены к входу сборника сточных вод, к реактору озонирования подсоединен трубопровод подвода сточных вод от сепаратора, а реактор озонирования соединен с трубопроводом вывода очищенной воды в систему водооборота и на биологические очистные сооружения.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что в реакторе озонирования сточных вод использован гетерогенный катализатор следующего состава:

тип носителя - Al₂O₃;

массовая доля активных компонентов, %: