Способ очистки пластовых и дренажных вод серодобычных карьеров

 

Изобретение относится к способам очистки сточных вод, содержащих сероводород, углекислый газ, механические примеси и растворенные соли кальция и магния, и может быть использовано в горно-химической промышленности , в частности, при произ-; водстве серы, а также в газовой,химической , нефтехимической промьшшенности. Цель изобретения - создание бессточной технологии очистки воды при сокращении расхода реагентов на обработку и использование очищенной воды в качестве теплоносителя, отвечающего оптимальным условиям подземной выплавки серы. Способ включает удаление взвешенных веществ гидроакустическим методом и последующую злектрохимическую обработку воды с разделением на два потока: католит, из которого удаляют кристаллы карбоната кальция и магния, и анолит, из которого десорбируют и СО,, а также ионообменньм методом удаляют анионы 50 . Часть католита последовательно используют для регенерации анионитового фильтра и промывки песчаного фильтра и затем используют в качестве абсорбционного раствора для очистки воздуха от HjS, после чего отработанный раствор смешивают со сгущенным продуктом гидроакустического фильтра и подвергают центрифугированию. Воздух после очистки абсорбционным раствором смешивают с католитом и направляют снова для отдувки и COg из анолита. Выделенный осадок направляют в отвал, а очищенный анолит смешивают с католитом после его обработки и направляют для приготовления теплоносителя для подземной выплавки серы. 1 ил.2 табл. «Л с ю о 05 СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 С 02 F 9 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ (21) 3852230/23-26 (22) 06.02.85 (46) 15.03.87. Бюл. Ô 10 (72) В.П. Горшков и А.П. Салюк (53) 628.543(088.8) (56) Химия и технология воды, 1980, т. 2, У 2, с. 153-156. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ПЛАСТОВНХ И ДРЕНАЖНЪ|Х ВОД СЕРОДОБЫЧНЫХ КАРЬЕРОВ (57) Изобретение относится к способам очистки сточных вод, содержащих сероводород, углекислый газ, механические примеси и растворенные соли кальция и магния, и может быть использовано в горно-химической промышленности, в частности, при произ-: водстве серы, а также в газовой,химической, нефтехимической промышленности. Цель изобретения — создание бессточной технологии очистки воды при сокращении расхода реагентов на обработку и использование очищенной воды в качестве теплоносителя, отвечающего оптимальным условиям подземной выплавки серы. Способ вклю-.

„,SU„„1296517 А1 чает удаление взвешенных веществ гидроакустическим методом и последующую электрохимическую обработку воды с разделением на два потока: католит, из которого удаляют кристаллы карбоната кальция и магния, и анолит, из которого десорбируют

H S и СО, а также ионообменным меФ тодом удаляют анионы БО . Часть католита последовательно йспользуют для регенерации анионитового фильтра и промывки песчаного фильтра и затем используют в качестве абсорбционного раствора для очистки воздуха от Н $, после чего отработанный раствор смешивают со сгущенным продуктом гидроакустического фильтра и 9 подвергают центрифугированию. Воздух после очистки абсорбционным раствором смешивают с католитом и на- С правляют снова для отдувки Н $ и

СО из анолита. Выделенный осадок направляют в отвал, а очищенный аналит смешивают с католитом после его обработки и направляют для приготовления теплоносителя для подземной выплавки серы. 1 ил.. 2 табл.

О

1296517

Изобретение относится к очистке сточных вод серных предприятий, а именно к удалению сероводорода, углекислого газа, механических примесей и растворенных солей кальция и магния, и может найти применение в горно-химической промыщленности, в частности при производстве серы методом подземной выплавки, а также в газовой, химической, нефтехимической и других отраслях промьппленности.

Цель изобретения — создание бессточной технологии очистки воды при

5 сокращении расхода реагентов на обработку и использование очищенной воды в качестве теплоносителя для подземной выплавки серы.

На чертеже представлена схема осуществления предлагаемого способа °

Исходную воду 1 направляют на гидроакустический фильтр 2, на котором удаляют механические примеси в виде сгущенного продукта. Очищенную воду

3 направляют на обработку в диафрагменный электролизер 4. Анолит 5 поступает в дегазатор 6 на стадию отдувки растворенных газов и далее на анионитовый фильтр 7 на стадию отдеЯ- 30 ления анионов БО а газовоздушную, смесь, содержащую сероводород и углекислый газ, подают на стадию химической обработки в абсорбер 8. Католит 9 направляют в смеситель 10, куда подают очищенный от сероводорода воздух, содержащий углекислый газ, для интенсификации процесса образования карбонатов кальция и магния.

Удаление образовавшихся кристал40 лов осуществляют с помощью песчаного фильтра 11.

Очищенную воду (католит) смешивают с водой после анионообменного фильтра 7 и направляют по трубопро45 воду 12 для приготовления теплоносителя для подземной выплавки серы.

Часть очищенной воды после фильтра

11 используют для регенерации анионитового фильтра. Отработанный pere50 нерационньй раствор подают на промывку песчаного фильтра в смеси с. карбонатами кальция и магния используют на стадии химической обработки газовоздушной смеси 8. Обработанный

55 раствор 13 после абсорбера 8 вместе со сгущенным продуктом направляют на центрифугу 14 для механического обезвоживания осадка.

Осадок направляют в отвал, а отделенную жидкость (фугат) 15 смешивают с исходной водой и подвергают очистке.

Выделенный очищенный воздух после стадии смешения католита с гаэовоздушной смесью 10 направляют по замкнутому контуру на стадию отдувки.

Использование гидроакустического метода удаления, взвешенных примесей позволяет очистить исходную воду без применения реагентов. Кроме того, отсутствует громоздкое оборудование (отстойники,, фильтры), применяемое для осуществления этого метода, Электрохимическая обработка воды в бездиафрагменном электролизере позволяет уменьшить затраты на десорбцию газов (Н S и СО ) иэ анолита, вследствие отсутствия кислоты, применяемой для подкисления и на очист2У ку от анионов SO, так как очистке

У подвергается только половина обЩего потока. Соответственно уменьшаются затраты на очистку второй части (католита), которую подвергают только фильтрации.

Кроме того, разделение обработанной воды на анолит и католит позволяет использовать католит (шелочный раствор с рН tO-11 для регенерации анионообменного фильтра и последующей промывки песчаного фильтра. Далее этот раствор используют в качестве абсорбционного раствора, на стадии химической отработки, так как содержащаяся в нем известь является сорбентом сероводорода, что позволяет повысить эффективность процесса эа счет исключения потребления реагентов и утилизации образующихся в результате обработки воды рассолов.

Смешивание отработанного воздуха с католитом обеспечивает интенсивный рост кристаллов известняка вследствие реакции между катионами Са, Mp u

2+ 2+

СО, в щелочной среде, а последующее направление его в дегазатор на стадию отдувки анолита от Н Я и СО» позволяет создать замкнутый контур движения воздуха, обедненного кислородом, что приводит соответственно к угнетанию биохимических процессов в цикле дегазации и, следовательно, предотвращает заростание десорбционных аппаратов.

Смешивание отработанного абсорбционного раствора со сгущенным про1296 >17 дуктом гидроакустического фильтра и последующее центрифугирование смеси позволяет улучшить процесс влагоотделения эа счет наличия извести и получить сцементированный агломерат, устойчивый к внешним воздействиям.

Использование предлагаемой последовательности операций позволяет создать бессточный и эффективный способ очистки сточных вод, обеспечивающих достаточно высокую степень очистки для последующего их сброса в поверхностные источники и для последующего использования, с целью приготовления теплоносителя для подземной выплавки серы из пластовых вод холодного водоотлива (температура воды меньше 100 С).

Пример 1. Исходную дренажную воду, являющуюся стоком серодо- g0 бычных карьеров и предназначенную для сброса в поверхностные водоисточники, подвергают очистке по предлагаемому способу.

Результаты анализов приведены в 25 табл. 1.

Аналогичная обработка проведена и с пластовой водой, которая содержит в своем составе вредные примеси, мг/л:30 .взвешенные вещества до 300; сероводород до 600, ионы Са 200 и SO 700; а

4 рН-7,9; температура 80 С.

После обработки состав воды следующий: взвешенные вещества нет, серо-35

2+ водорода нет, Са 22 мг/л и $0д— о

115 мг/л, рН вЂ” 6,6; температура 64 С.

Как видно из приведенных данных, состав очищенной воды удовлетворяет требованиям для сброса в поверхност- 40 ные источники или для приготовления теплоносителя.

Пример 2. Для определения эффективности очистки воды от сероводорода и углекислого газа были 45 проведены исследования как по замкнутому циклу воздуха, так и незамкнутому при различных расходах последнего.

Результаты опытов по пластовой воде приведены в табл. 2. 50

Аналогичные результаты получаются и при замкнутой системе циркуляции воздуха. Однако, температура воды при замкнутом и разомкнутом циклах воздуха отличается значительно. При замкнутой схеме температура обработанной воды 64 С, а при подаче свежего воздуха 30-34 С.

Следовательно, более экономичным для приготовления теплоносителя является схема с замкнутой системой воздуха.

Предлагаемый способ по сравнению с . звестным позволяет создать бессточную технологию очистки дренажных и пластовых вод до требований, позволяющих сбрасывать их в поверхностные источники или использовать их для приготовления теплоносителя для подземной выплавки серы. Способ позволяет также отказаться от использования реагентов, исключить сброс концентрированных рассолов или регенерационных растворов, сэкономить энергию, используемую на нагрев очищенной воды для приготовления теплоносителя.

Формула и э обретения

Способ очистки пластовых и дренажных вод серодобычных карьеров, включающий отделение взвешенных и коллоидных примесей, стадию отдувки сероводорода воздухом и последующую химическую обработку гаэовоздушной смеси, выделение очищенного воздуха, электрохимическую обработку воды, анионнообменное фильтрование и регенерацию анионита, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью создания бессточной технологии очистки воды при сокращении расхода реагентов на о6работку и использования очищенной воды в качестве теплоносителя для под- . земной выплавки серы, после отделения гидроакустическим методом взвешенных и коллоидных примесей в виде сгущенного продукта и электрохимической обработки осветленной воды в диафрагменном электролиэере анолит направляют на стадию отдувки сероводорода воздухом и подвергают анионнообменному фильтрованию, а католит смешивают с газовоздушной смесью,прошедшей стадию химической обработки, и после выделения из него карбонатов кальция и магния на песчаном фильтре объединяют с потоком очищенного анолита и используют для приготовления теплоносителя, причем часть очищенного католита направляют на регенерацию анионита, а отработанный регенерационный раствор подают на промывку песчаного фильтра и в смеси с карбо 129б517

Таблица 1

Очищенная вода

Состав воды после обработки на стадиях

Состав исходно воды,, мг/л

Анионо- Песчаного обменного фильтра фильтра

Десорбера

Взвешенные вещества, мг/л 50

Н8 40

Са 400

50

65

S0 800

160

800

800

140

НСО 500 рН 8,2

6,7

4,2

10,3

492

4,1

Таблица 2

Десорбер

30

СО

20

Абсорбер

Н Ь

<3

СО

22

Смеситель

СО натами кальция и магния используют на стадии химической обработки газовоздушной смеси, после чего смешивают со сгущенным продуктом и подвергают центрифугированию, при этом дро" Злектрохимического кусти- аппаоата

% еского католит анолит ильтра

24 24

400 750

800 800

8,2 10,3

Концентрация растворенных газов, мг/л осадок направляют в отвал, фугат смешивают с исходной водой, B выделенный очищенный воздух после стадии смешения католита с газовоздушной смесью направляют на стадию отдувки.

Количество воздуха, м /м з з

15 20 25 30

Составитель В. Вилинская

Техред B.Êàäàð

Редактор И. Сегляник

Корректор И. Муска

Заказ 710/25

Тирах 852

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предПриятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4