Способ очистки сточных вод от нефтепродуктов

 

Изобретение относится к очистке высокоминерализованных промышленных сточных вод от нефтепродуктов. Способ предусматривает обработку сточных вод комплексным коагулянтом, в состав которого входят известь, кальцинированная сода и алюминат натрия в соотношении 1 : 1 : (0,05 - 0,5), последущее двухстадийное фильтрование через зернистую загрузку. В качестве источника алюмината натрия используют отходы витаминного производства с каустическим модулем 1,8 - 2,8 и содержанием оксида алюминия 10 - 18%. Способ обеспечивает повышение степени очистки промышленных стоков от нефтепродуктов до ПДК, а также позволяет умягчить воду на 59%, снижает минирализацию на ~ 62% и повышает нефтеемкость фильтрующей загрузки на 10 - 15%. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к очистке сточных вод и может быть использовано для очистки минерализованных сточных вод от нефтепродуктов, обеспечивающей применение этих вод для технических целей, в частности в системах оборотного водоснабжения, или сброс их в открытые водоемы.

Известен способ очистки воды от взвешенных и коллоидных примесей, включающий обработку воды коагулянтом и двухступенчатое фильтрование через зернистую загрузку [1] Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ очистки сточных вод от нефтепродуктов, включающий обработку их комплексным коагулянтом и последующую фильтрацию через полученный при обработке осадок. В качестве коагулянта используют раствор, полученный солянокислой обработкой чугунолитейного шлака, состоящий из FeCl₂, CaCl₂, MgCl₂, MnCl₂, а в качестве зернистой загрузки осадок, образовавшийся в результате этой обработки и состоящий из Al₂O₃ и SiO₂ [2] Недостатком известных способов является то, что они не позволяют достичь необходимую степень очистки от нефтепродуктов высокоминерализованных вод до ПДК, соответствующим требованиям на сброс вод в открытые водоемы. Кроме того, эти способы не обеспечивают одновременное умягчение воды и снижение ее минерализации.

Техническим результатом изобретения является повышение степени очистки минерализованных вод за счет увеличения нефтеемкости загрузки при одновременном умягчении стоков и снижении степени их минерализации.

Это достигается тем, что в предлагаемом способе очистки воды от нефтепродуктов, включающем обработку ее комплексным коагулянтом с последующим фильтрованием через зернистую загрузку, в качестве комплексного коагулянта используют известь, кальцинированную соду и алюминат натрия. Компоненты комплексного коагулянта используют в массовом соотношении 1:1:(0,05-0,5), а в качестве источника алюмината натрия отходы витаминного производства (ОВП) с каустическим модулем 1,8-2,8 и содержанием оксида алюминия 10-18% Сточные воды, содержащие нефтепродукты, обрабатывают коагулянтом, а затем осуществляют двухстадийную фильтрацию через зернистую загрузку.

Способ очистки осуществляют следующим образом. Высокоминерализованные сточные воды, содержащие 0,5-120 мг/л нефтепродуктов и общей жесткостью 29,6-40,9 мг-экв/л, обрабатывают в смесителе при перемешивании коагулянтом, состоящим из извести, кальцинированной соды и алюмината натрия, из расчета 1025-1060 г/м³ воды; обработанную воду подают на первую стадию фильтрования, где в качестве зернистой загрузки используют кварцевый песок, в процессе фильтрации из обработанной коагулянтом воды происходит осаждение солей жесткости, кальция и магния, при этом зернистый слой донасыщается, увеличивая удельную поверхность загрузки, что является важным условием для извлечения нефтепродуктов из сточных вод. Затем воду подают на вторую стадию фильтрования, где в фильтрах в качестве зернистой загрузки используют кокс с крупностью частиц 25+10 мм. На этой стадии происходит доизвлечение нефтепродуктов из стоков.

Установлено, что комплексный коагулянт, состоящий из извести, кальцинированной соды и алюмината натрия, позволяет производить очистку от нефтепродуктов сточных вод при высокой степени их минерализации до ПДК, отвечающим требованиям на сброс вод в открытые водоемы. Известными способами эту задачу решить невозможно. При введении в сточные воды комплексного коагулянта происходят одновременно следующие процессы: умягчение сточной воды и снижение общей минерализации за счет связывания ионов жесткости в малорастворимые и нерастворимые соединения; коагуляция и укрупнение частиц загрязнений; увеличение удельной поверхности фильтрующей загрузки 10-15% за счет образованных в результате коагуляции хлопьев и увеличения ее сорбционной способности. Кроме того, установлены оптимальные соотношения составляющих компонентов комплексного коагулянта, при котором происходит максимальное извлечение нефтепродуктов, значительное умягчение и деминерализация воды. Известь и кальцинированную соду берут в равных соотношениях, изменяя соотношение алюмината от 0,05 до 0,5. При таком соотношении достигается максимальный эффект умягчения и очистки сточной воды от нефтепродуктов.

В качестве источника алюмината натрия наиболее эффективно может быть использован технический продукт отход витаминного производства, который получается в процессе приготовления скелетного катализатора при выщелачивании алюмоникелевого сплава.

Физико-химические показатели отходов витаминного производства: цвет от серого до темно-серого; плотность 1,25-1,50 г/см³; содержание алюмината натрия в пересчете на оксид алюминия ≈14% содержание NaOH 230-400 г/л; содержание оксида натрия 15-20% каустический модуль 1,8-2,8.

П р и м е р 1. Высокоминерализованную сточную воду Криворожского цементно-горного комбината с содержанием 10 мг/л нефтепродуктов, 339,8 мг/л ионов кальция, 180,5 мг/л ионов магния, с общей жесткостью 32 мг-экв/л, SO₄^2- 2002,0 мг/л, общим солесодержанием 3391 мг/л обрабатывали раствором одного компонента комплексного коагулянта Са(ОН)₂ при перемешивании (1-2 мин) и затем осуществляли двухстадиальное фильтрование; на первой стадии через кварцевый песок крупностью -2+0,8 мм, а на второй через кокс крупностью -25+10 мм. Скорость фильтрования в среднем 7,6 м/ч. Расход коагулянта 2000 г/м³.

Результаты этого примера и всех последующих приведены в таблице.

П р и м е р 2. Способ осуществляют как в примере 1, но в качестве коагулянта использовали кальцинированную соду. Расход коагулянта 200 г/м³.

П р и м е р 3. Способ осуществляют как в примере 1, а в качестве коагулянта вводили алюминат натрия. Расход алюмината натрия 50 г/м³.

П р и м е р 4. Способ осуществляют как в примере 1, но в качестве коагулянта использовали известь и кальцинированную соду в соотношении 1:1.

П р и м е р 5. Способ осуществляют как в примере 1, но в качестве коагулянта использовали известь и алюминат натрия при соотношении 1:0,05.

П р и м е р 6. Способ осуществляют как в примере 1, но в качестве коагулянта использовали кальцинированную соду и алюминат натрия в соотношении 1:0,05.

П р и м е р 7. Способ осуществляют как в примере 1, но в качестве коагулянта вводили комплексный коагулянт: известь, кальцинированную соду и алюминат натрия в соотношении 1:1:0,05.

П р и м е р 8. Способ осуществляют как в примере 1, но в качестве коагулянта вводили известь, кальцинированную соду и алюминат натрия в соотношении 1:1:0,5.

П р и м е р ы 9, 10. Способ осуществляют аналогично примеру 1, но в качестве коагулянта вводят смесь извести, кальцинированной соды и отходы витаминного производства при массовом соотношении компонентов 1:1:0,05 (пример 9) и 1:1:0,5 (пример 10).

Результаты экспериментов приведены в таблице.

Как видно из данных таблицы, обработка нефтесодержащей минерализованной сточной воды, используя порознь отдельные компоненты комплексного коагулянта (примеры 1-3), малоэффективна: степень очистки от нефтепродуктов не превышала 85,5% При использовании в качестве коагулянта сочетания двух компонентов комплексного коагулянта (примеры 4-6) эффект очистки также относительно низкий 87% т.е. такой коагулянт также не эффективен.

Использование предлагаемого комплексного коагулянта и последующее двухстадийное фильтрование через зернистую загрузку обеспечивает эффект очистки от нефтепродуктов до 99,2-99,4% снижение жесткости на 21,48-21,0 мг-экв/л, общее солесодержание на 2086-2118 мг/л, минерализация стоков снижается на 61,5-62,4% Таким образом, предлагаемый способ очистки сточных вод от нефтепродуктов имеет следующие преимущества: позволяет повысить степень очистки минерализованных сточных вод от нефтепродуктов до ПДК, установленных на сброс вод в открытые водоемы; обеспечивает умягчение воды на 59% снижает минерализацию воды на 61,5-62,4% позволяет использовать очищенную воду в оборотном водоснабжении и для других технических нужд; позволяет повысить нефтеемкость фильтрующей загрузки на 10-15%

Формула изобретения

1. СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ НЕФТЕПРОДУКТОВ, включающий обработку комплексным коагулянтом с последующим фильтрованием через зернистую загрузку, отличающийся тем, что в качестве комплексного коагулянта используют известь, кальцинированную соду и алюминат натрия в массовом соотношении 1 1 (0,05 0,5), а фильтрование осуществляют в две стадии.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве источника алюмината натрия используют отходы витаминного производства с каустическим модулем 1,8 2,8 и содержанием оксида алюминия 10 18%

РИСУНКИ

Рисунок 1