Способ глубокой очистки сточных вод от нефтепродуктов и взвешенных веществ

 

Изобретение относится к способам очистки воды, содержащей нефтепродукты и взвешенные вещества, фильтрацией и адсорбцией и может быть использовано на Изобретение относится к очистке воды , содержащей нефтепродукты и взвешенные вещества, фильтрацией и адсорбцией и может быть использовано на предприятиях машиностроительного, нефтеперерабатывающего и других комплексов . Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ глубокой очистки сточных вод от нефтепродуктов и взвешенных веществ, включающий отстаивание, предприятиях машиностроительного, нефтеперерабатывающего и других комплексов . Использование предложенного способа позволит удешевить процесс глубокой очистки сточных вод от нефтепродуктов и взвешенных веществ и увеличить продолжительность фильтроцикла стадии адсорбции . Для осуществления способа перед фильтрацией в сточную воду вводят смесь солей сульфата железа (II) и хлорного железа (III) при их массовом соотношении (3-5): 1 и массовом отношении всех ионов железа к нефтепродуктам и взвешенным веществам 0,01 - 0,03, а в качестве адсорбента используют обработанные жидким аммиаком отходы производства хлопковой целлюлозы следующего состава, мас.%: ловушечкое волокно 70 - 90, циклонная (целлюлозная) пыль остальное. Способ позволяет увеличить продолжительность фильтроцикла стадии адсорбции по времени до проскока нефтепродуктов на 35 - 40% (с 10 до 14 сут), по времени полной заработки слоя сорбента на 23 - 25% (с 29 до 38.5 сут). 1 табл. фильтрацию на каркасно-засыпных фильтрах (КЗФ) и адсорбцию на активных углях или природном сорбенте клиноптилолите. Очищенная вода по качеству соответствует требованиям ПДК сброса в водоемы рыбохозяйственного значения (содержание нефтепродуктов не более 0,05 мг/л, взвешенные частицы отсутствуют). Продолжительность фильтроцикла стадии адсорбции:время до проскока нефтепродуктов 6-10 сут, время полной заработки слоя сорбента 23-29 сут. fe XI СА) XJ W XI

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 02 F 1/52

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4768477/26 (22) 15.12.89 (46) 07.05.92. Бюл. № 17 (71) Ташкентский филиал Всесоюзного комплексного научно-исследовательского и конструкторско-технологического института водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и.инженерной гидрогеологии "Водгео" (72) P,Ñ.Xàáèðîâ, P.Ñ,Øàéìàðäàíîâ и

А.М. Каримова (53) 663.631,8(088.8) (56) Отчет о научно-исследовательской работе "Очистка сточных вод, содержащих масла и нефтепродукты", раздел 3 х/д 317, ¹ Гос, рег. 01870032202, инв, ¹ 02890055896.—

Ташкент, 1989, с. 37, (54) СПОСОБ ГЛУБОКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ НЕФТЕПРОДУКТОВ И ВЗВЕШЕННЫХ ВЕЩЕСТВ (57) Изобретение относится к способам очистки воды, содержащей нефтепродукты и взвешенные вещества, фильтрацией и адсорбцией, и может быть использовано на

Изобретение относится к очистке воды, содержащей нефтепродукты и взвешенные вещества, фильтрацией и адсорбцией и может быть использовано на предприятиях машиностроительного, нефтеперерабатывающего и других комплексов.

Наиболее близким по технической сущ- ности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ глубокой очистки сточных вод от нефтепродуктов и взвешенных веществ, включающий отстаивание, „„Я2„„1731737 А1 предприятиях машиностроительного, нефтеперерабатывающего и других комплексов, Использование предложенного способа . позволит удешевить процесс глубокой очистки сточных вод от нефтепродуктов и взвешенных веществ и увеличить продолжительность фильтроцикла стадии адсорбции. Для осуществления способа перед фильтрацией в сточную воду вводят смесь солей сульфата железа (!!) и хлорного железа(! !!) при их массовом соотношении (3 — 5):1 и массовом отношении всех ионов железа к нефтепродуктам и взвешенным веществам

0,01 — 0,03, а в качестве адсорбента используют обработанные жидким аммиаком отходы производства хлопковой целлюлозы следующего состава, мас.%: ловушечное волокно 70 — 90, циклонная (целлюлозная) пыль остальное. Способ позволяет увеличить продолжительность фильтроцикла стадии адсорбции по времени до проскока нефтепродуктов на 35 — 40% (с 10 до 14 сут ), по времени полной заработки слоя сорбента на 23 — 25% (с 29 до 38.5 сут). 1 табл. фильтрацию на каркасно-засыпных фильтрах (КЗФ) и адсорбцию на активных углях или природном сорбенте клиноптилолите, Очищенная вода по качеству соответствует требованиям ПДК сброса в водоемы рыбохозяйственного значения (содержание нефтепродуктов не более 0,05 мг/л, взвешенные частицы отсутствуют), Продолжительность фильтроцикла стадии адсорбции:время до проскока нефтепродуктов 6 — 10 сут, время полной заработки слоя сорбента 23-29 сут.

1731737

35

50

Недостатками способа являются высокая стоимость способа вследствие использования дорогостоящих сорбентов и малая и родолжител ьность фильтроцикла стадии адсорбции, обусловленная высокой нагрузкой по нефтепродуктам и взвешенным веществам.

Целью изобретения является увеличение продолжительности фильтроцикла стадии адсорбции и удешевление процесса.

Цель достигается тем, что в известном способе очистки сточных вод от нефтепродуктов и взвешенных веществ, включающем отстаивание, фильтрацию через КЗФ и адсорбцию, перед фильтрацией в сточную воду вводят смесь солей сульфата железа (И) и хлорного железа (III) при их массовом соотношении (3 — 5):1 и массовом отношении всех ионов железа к нефтепродуктам и взвешенным веществам 0,01 — 0,03, а в качестве адсорбента используют обработанные жидким аммиаком отходы производства хлопковой целлюлозы следующего состава, мас.%:

Ловушечное волокно 70-90

Циклонная (целлюлозная) пыль Остальное

Способ осуществляют следующим образом.

Промышленная сточная вода с концентрацией нефтепродуктов 100 — 5730 мг/л и взвешенных веществ 40 — 100 мг/л проходит две ступени отстаивания в типовых горизонтальных отстойниках, после чего обрабатывается смесью 0,1 -ных водных растворов солей железа — cGpHoKI4clloI.о железа FeS04.7Í20 и хлорного железа FeClz6Н20 взятых в массовом соотношении (3—

5):1 иэ такого расчета, чтобы массовое отношение всех ионов железа к нефтепродуктам и взвешенным веществам составляло 0,01—

0,03. рН среды поддерживается в пределах

5 — 6. Далее сточная вода нисходящим потоком поступает на фильтрацию через КЭФ ф100 мм, в теле загрузки которого осуществляется процесс контактной коагуляции в течение 11 — 22 мин, что соответствует скорости фильтрования 10 — 5 м/ч, Загрузка КЗФ состоит из гравийного каркаса высотой 1,8 м и крупностью 40-60 мм и песчаной засыпки фракции 0,63 — 1,25 мм при высоте слоя 1,0 м, Затем фильтрат после КЗФ восходящим потоком подается на адсорбцию через слой (1,25 м) сорбента, представляющего собой обработанные жидким аммиаком в течение 10 мин отходы производства хлопковой целлюлозы состава, мас.%: ловушечное волокно 70 — 90, циклонная (целлюлозная) пыль — остальное.

Скорость фильтрования через слой сорбента 5-7 м/ч, Концентрация нефтепродуктов в фильтрате не превышает 0,05 мг/л, а взвешенные вещества отсутствуют, При этом продолжительность фильтроцикла стадии адсорбции составляет: время до проскока нефтепродуктов 13 — 15 сут; время полной заработки слоя сорбента 37-40 сут, Экспериментальные данные по реализации способа приведены в таблице, из которой видно, что при изменении соотношения солей сернокислого железа (II) и хлорного железа (ill) в большую (6:1) или меньшую (2:1) стороны происходит значительное сокращение продолжительности фильтроцикла стадии адсорбции: по времени до проскока нефтепродуктов 5,5-6,0 сут; по времени полной заработки слоя сорбента 22,5 — 23,0 сут.

Аналогичное сокращение продолжительности фильтроцикла стадии адсорбции происходит при изменении массового отношения всех ионов железа к нефтепродуктам и взвешенным веществам как в большую (0,035), так и меньшую (0,005) стороны, что не позволяет достичь поставленную цель.

Пример 1. Промышленная сточная вода с концентрацией нефтепродуктов

5127,75 мг/л и взвешенных веществ 403,27 мг/л подается на горизонтальные отстойники, в которых в течение 30 ч осуществляется процесс отстаивания, После второй ступени отстаивания концентрация нефтепродуктов в сточной воде составляет 51,02 мг/л и взвешенных веществ 64,93 мг/л. Значение рН сточной воды после второй ступени отстаивания равно 5,0, Далее сточную воду нисходящим потоком подают на КЗФ диаметром 100 мл со скоростью 7 м/ч, что соответствует расходу

51,45 л/ч или 0,86 л/мин. В линию подачи сточной воды с помощью насоса-дозатора дозируется смесь 0,1%-ных водных растворов солей железа — сернокислого железа

FeSQ4 7Н20 и хлорного железа РеС э6Н20, взятых в соотношении 3:1 с интенсивностью

4,9 мл/мин, Этим обеспечивается массовое отношение всех ионов железа к нефтепродуктам и взвешенным веществам 0,01. В теле загрузки КЗФ идет процесс контактной коагуляции в течение 15 мин.

Далее фильтрат восходящим потоком подается на адсорберы 5-100 мм и высотой загрузки сорбента 1,25 мм со скоростью 7 м/ч.

В качестве сорбента используют отходы производства хлопковой целлюлозы, обработанные жидким аммиаком в течение 10 мин состава, мас. t,: ловушечное волокно

80, целлюлозная пыль 20.

1731737

55

Концентрация нефтепродуктов в очищенной воде не превышает 0,05 мг/л; взвешен н ы е вещества отсутствуют.

П родолжительность фильтроцикла стадии адсорбции составляет: время до проскока нефтепродуктов 14 сут; время полной заработки слоя сорбента 38,5 сут.

Пример 2. Способ осуществляется аналогично примеру 1, однако дозируемая смесь 0,1%-ных водных растворов солей железа сернокислого железа FeS04 7HzQ и хлорного железа FeClr6Hz0 берется в соотношении 4:1 с интенсивностью 9,8 мл/мин, что обеспечивает массовое отношение всех ионов железа к нефтепродуктам и взвешенным веществам 0,02.

Продолжительность фильтроцикла стадии адсорбции составляет; время до проскока нефтепродуктов 13,5 сут, время полной заработки слоя сорбента 38,0 сут.

Пример 3, Способ осуществляется аналогично примеру 1, однако дозируемая смесь 0,1%-ных водных растворов солей железа — сернокислого железа FeS04.7HzÎ и хлорного железа ЕеС!з. 6HzO берется в соотношении 5:1 с интенсивностью 14,7 мл/мин, что обеспечивает массовое отношение всех ионов железа к нефтепродуктам и взвешенным веществам 0,03, Продолжительность фильтроцикла стадии адсорбции составляет; время до проскока нефтепродуктов 15,0 сут; время полной заработки слоя сорбента 39,0 сут, Пример 4. Способ осуществляется аналогично примеру 1, однако дозируемая смесь 0,1%-ных водных растворов солей железа — сернокислого железа FeSO4.7Н20 и хлорного железа ЕеС!з 6Н О берется в соотношении 2:1 с интенсивностью 2,45 мл/мин, что обеспечивает массовое отношение всех ионов железа к нефтепродуктам и взвешенным веществам 0,005, Продолжительность фильтроцикла стадии адсорбции составляет; время до проскока концентрации 6 сут; время полной заработки слоя сорбента 23 сут.

Пример 5. Способ осуществляется аналогично примеру 1, однако дозируемая смесь 0,1%-ных водных растворов солей железа — сернокислого железа FeS04.7HzO и

5 хлорного железа ЕеС!з 6HzO берется в соотношении 6:1 с интенсивностью 17,15 мл/мин, что обеспечивает массовое отношение всех ионов железа к нефтепродуктам и взвешенным веществам 0,035.

10 Продолжительность фильтроцикла стадии адсорбции составит: время до проскока нефтепродуктов 5,5 сут; время полной заработки слоя сорбента 22,5 сут, Сравнительные данные, свидетельству15 ющие о преимуществе предлагаемого способа по сравнению с известным способом, приведены в таблице.

Из таблицы следует, что осуществление глубокой очистки сточных вод от нефтепро20 дуктов и взвешенных веществ по предлагаемому способу позволяет увеличить продолжительность фильтроцикла стадии адсорбции по времени до проскока нефтепродуктов на 35 — 40% (с 10 до 14 сут), по

25 времени полной заработки слоя сорбента на 23 — 25% (с 29 до 385 сут).

Формула изобретениия

Способ глубокой очистки сточных вод от нефтепродуктов и взвешенных веществ, 30 включающий отстаивание, фильтрацию через каркасно-засыпной фильтр при рН 5 — 6 и адсорбцию, отличающийся тем, что, с целью увеличения продолжительности фильтроцикла стадии адсорбции и удешев35 ления процесса, перед фильтрацией в сточные воды вводят смесь солей сульфата железа (Il) и хлорного железа (III) при их массовом соотношении (3 — 5); 1 и массовом отношении всех ионов железа к нефтепро40 дуктам и взвешенным веществам 0,01 — 0,03, а в качестве адсорбента используют обработанные жидким аммиаком отходы производства хлопковой целлюлозы следующего состава, мас.%:

45 Ловушечное волокно 70-90

Циклонная (целлюлозная) пыль Остальное

1731737

I

1 1 о а

I 4> !

I S

1 Е

1 .>>

1 О о

1 .(>

1 С

1 Q) 1-

1 I- О>

S О ! с

О m ! с с о

I а. s с =г

LA LA D

° л

СЧ QA (:О (Ч ММ

1

1

1 о m

I С о

I Х О э о а. а

1 (A С

I I

У I

О> I

С I о

0. 1

C 1

Э 1

I- 1

Е и 1 э о

Z 1- I

О LA

С>

«Ю-И

Ч„> т — е

LA D л ° O

«- ц\ е — т а!

I

1

I

1

1

1 К 1

I S

I Г

I (Q C

I а. О

1 1-а

1 Z

1 Э Э

1:У II Х о э ! Z

Э с

О

m о

>S

m o х с

ОЭ(I- Т вЂ” О О

О О О л «е

О О О (Ч «-D Ì

ОООО л л л л

О О О О

1

1 Э

I

I ! Э

I Э

1 Э

1 m

> 1 СП

1 л е (Г> 1 О а

Q)

IО I Е

О 1 с и

IО

Э

ы

П LA

-1 т.С> - 2 л т — О D

М(т (Ч

Ю-Ф П М

° «л т-О С> т

LA («Г

LA

М

С:>

LA (Ч (.(> М т-4 (Ч (Ч О

СЧ LA

Л

IY

О> с

М х

Э m I

ОЭО йса

Э C

Э % QI

S х m э ой

Э Z Х о о

Х S

1 1

I I-! О

1 QI о

1 и о

1 О

1 О

1 и

1 Е

II

Л. 1 л 1

S Z lQ 1

Х и 1

X Э I- I

ЭЭО

I- Э Э 1

Y и Я I

О> Q) Э I (i и й 1

I (S S

:У 5 и й а. а

1- 1Х Z э э

Х о о

Ы (L

S S

:Г:Г

fQ (Q а. а

I- IХ Х

Э Э

:(:У

Z Х о о

LA LA

М М

ОООО л °

ОООО

LA

О О л

С> О (»4

О 1 л

О I

М о

СЧ

О 1

Ю 1

1 1

I 1 I

1 1 1

1 I 1

I Э

I S

1 Q)

I о

1 Х

1 1о о

I О

Г о (4 ее о

С4 ж О еО

G (U

Р»

K К (Q Щ

Z с с о о х х

О О

X Z

Z Х с о о х х

О О

Z е — 1

1 1

- Г 1 1 1

I I

1 (Q

1 4> П! З

1- О

I О а. Е

О 1I CL 4> ос(1 Y S S

ОЕZ (:> л!

Ю (»

I Q)

1 I1 Щ

1 а.

1 II .(>

1 С

I S е

1 и

1 IL

I S

1:7

1 а

1 II Х

1 Э

1:Г

1 Z о

11

>S 1 I! о z э

I (SIO1

oYа. (- о

O О

1 Q. Lo I

1 X (Q IZ; 1

Эа.О а(Q(щ

СС> (Q О

L 1 с

L с z

1 CO

Х (Ч л (Ч 01

Ф (\ (М I (О

-ф и

1О э

П1 о э

1- и

Y о х с Tàr

О Z а. z

C Э

Э Э

I- Э е m э и

Х й

LAOOOO OOOO е ° л « (Ч 0>(>O CO М (Ч 0>О М

СЧ МММ(Ч (»4 М-П (Ч

О LA(Л

Ц > ° л (.. >

М М (> > т т т

МО От — -1 оооо о л ° л л л

ОООО О

LA 0> - 3 01

LA-4 М(Ч л е — О О О тс

I с z

1 М

Л . (Т л (Ч -4 с 10 л СЧ

LA 1

"а

LA й

Iи

m Ò о э

I- (Q

o x л О

C Э

Э Э

I- Q! е m

Q) (е> й

С> C> LAD LA л л

М Л» !» 0 т СЧ

СЧ ММ М(Ч

D D LA

О ° «О

М «I а т т — «»С>

МО т — O (»I

DO ODD л л л

ODDDD (Ч QA LA - " (> LA М-:Г -й

«-ООО (» (>O (- П (>О (Ч (B (» (» М л °

О О О.4 (Ч М«1 LAW

С> л

Ге \ (Ч

LA

LA

СЧ

Ю

С>

01