Спосіб очищення промислових стічних вод і підготовлення води

Спосіб очищення промислових стічних вод і підготовлення води, що включає фільтрацію води послідовно через шари завантаження, який відрізняється тим, що фільтрацію здійснюють через три шари зернистого завантаження, при цьому C2 2 (19) 1 3 77320 4 ня оборотної води промислових стічних вод від шування призводить до розділення забруднень і розчинених, емульгованих та тонкодисперсних сорбенту, що знаходяться у воді, і, таким чином, мастил у випадку використання двох шарів з заспричиняє зниження ефективності очищення води значених матеріалів в такому способі. від забруднень. Відомий спосіб очищення стічних вод [Авт. св. Найбільш близьким за технічною суттю та ре3 СРСР №1542909, МПК С02F1/28, опубл. зультатом, що досягається при його здійсненні, є 15.02.1990р., бюл. №6], що включає фільтрацію спосіб очищення промислово-дощових стічних вод через сорбент, при цьому фільтрацію здійснюють [Опис винаходу до заявки на видачу патенту Ропослідовно через вугільні поворотні технологічні сійської Федерації №94036350, МПК6 С02F1/28, відходи електродного виробництва та карбонат опубл. 20.08.1996р., бюл. №23], що включає поскальцію, що взяті в масовому співвідношенні лідовну сорбцію на двошаровому завантаженні, в якості якого використовують матеріал, що склада(1 2):1. ється з активованої вуглецевмісної речовини, діаПроте карбонат кальцію є матеріалом, механіметри та висоти завантажень якого беруть в начна міцність та хімічна стійкість якого значно (в 2 3 ступних співвідношеннях: D2:D1=1,8 6,8, та 10 20 разів, відповідно) нижче вимог, що преН1:Н2=0,5 1,6, де D1 - діаметр частинок завантад'являються до фільтрувального завантаження, ження першого шару; D2 - діаметр частинок заванпризначеного для очищення стічних вод в промистаження другого шару; Н1 - висота частинок заванловості, зокрема стираність та подрібнюваність таження першого шару; Н2 - висота частинок матеріалу не повинні перевищувати 0,5% та 4%, завантаження другого шару. відповідно [Указания по проектированию энергоНедоліком такого способу є необхідність викохозяйства металлургических предприятий. Очистристання сорбенту (активованої вуглецевмісиої ные сооружения и защита водоѐмов. МинЧМ речовини) високої вартості, що суттєво збільшує СССР, ОРД 14.397-2.02-87. - Москва, 1987. експлуатаційні витрати під час очищення води. С.32 34], та підготовлений води питної якості Перший шар завантаження характеризується [СНиП 11-31-74. Водоснабжение. Внешние сети и меншими діаметрами частинок ніж другий шар, які сооружения. - Москва: Стройиздат, 1978. беру у співвідношенні D2:D1=1,8 6,8. Як відомо, під С.88 89]. час фільтрування згори-донизу діаметр зернин Використання такого способу призведе до інверхнього шару завантаження повинен бути більтенсивного механічного зносу шару завантаження, ший ніж діаметр зернин нижнього шару [Клячко що складається з карбонату кальцію. Механічний В.А., Апельцин Э.И. Очистка природных вод. - Мознос цього шару перевищуватиме нормативне сква: Стройиздат, 1971. - С.231 234. Проскуряков значення 1 5% на рік [Правила технической экспВ.А., Шмидт Л.И. Очистка сточных вод в химичеслуатации в водных хозяйствах предприятий черкой промышленности. - Ленинград: Химия, 1977. ной металлургии. МинЧМ. - Москва: Металлургия, С.84 87]. Якщо ця умова не виконується, то під 1981. - С.108] та, відповідно, складатиме 50 200% час фільтрування води, яка містить завислі речона рік по масі. А це, в свою чергу, викликає зменвини, нафтопродукти (мастила), відбувається шення загальної висоти фільтрувального шару, швидке накопичування забруднень у верхньому наприклад, під час очищення промислових стічних тонкому (2 5см) шарі завантаження з наступною вод - в 1,5 2 рази, орієнтовно, за 10 фільтроциклів кальматацією (забиванням) його міжшпарових за нейтральної або лужної реакції середовища та каналів, що, в свою чергу, призводить до прискоза 3 5 фільтроциклів за кислої реакції середовиреного зростання опору (втрат напору) завантаща. При цьому ефективність очищення від нафтоження. При цьому прискорено утворюється непропродуктів та завислих речовин знижується в 2 3 никний поверхневий шар, який перешкоджає рази. процесу фільтрування. В результаті 50 90% від Відомий спосіб очищення стічних вод [Жуков об'єму завантаження нижніх шарів практично виА.И., Монгайт И.Л., Родзиллер И.Д. Методы очистключається з процесу фільтрації, тобто очищення ки производственных сточных вод. Справочное води. Особливо такий процес інтенсифікується за пособие. - Москва: Стройиздат, 1977. - С.86 93], умови наявності в стічній воді мастил. Наслідком що включає триступеневе сорбційне очищення цього процесу є погіршення технологічних парамеводи в статичних умовах, яке здійснюють послідотрів роботи фільтрів, а саме скорочення грязеємвним введенням чистих порцій сорбенту у воду, ності завантаження (сорбційної ємності) та триващо очищується, та інтенсивним його механічним лості фільтроциклу, зниження середньої швидкості перемішуванням з цією водою перед кожним нафільтрування в 2 3 рази. ступним ступенем очищення та наступним відоСпіввідношення висот шарів завантаження кремленням сорбенту від води в результаті відсH1:Н2=0,5 1,6 свідчить про те, що висота другого тоювання та фільтрування, а як сорбент шару завантаження, діаметр частинок якого значвикористовують активоване вугілля (100% по но (в 1,8 6,8 рази) більше діаметра частинок пермасі). шого шару, може бути значно (в 1,5 2 рази) більНедоліком такого способу є використання сорбенту (активованого вугілля) високої вартості та ше висоти першого шару. За таких умов збільшена його послідовне введення у воду, що очищується, висота другого шару не забезпечує затримування перед кожним наступним з трьох ступенів очищендрібнодисперсних фракцій забруднень (завислих ня з одночасним механічним перемішування, що, в речовин та нафтопродуктів), особливо емульговасвою чергу, обумовлює високу вартість такого них та розчинених мастил, що, в свою чергу, не способу очищення. Крім того, механічне перемідозволяє досягти глибокого ступеню очищення 5 77320 6 води від таких забруднень. Крім того, проскакування третього шару здійснюють автономно, як вання частини забруднень у вигляді агломератів з перший та третій шари завантаження використотвердих частинок та мастил з верхнього шару завують матеріал з вмістом вуглецю 92 97% і розмівантаження до нижнього вимагає збільшеної триром зернин 0,4 6,0мм, як другий шар завантаженвалості та інтенсивності промивання, а також збіня використовують матеріал з вмістом кремнію не льшення об'єму промивної води. менше 92% і розміром зернин 0,2 3,0мм, а співСукупність наведених вище ознак такого сповідношення висоти шарів завантаження становить: собу не дозволяє досягти зниження втрат напору в Н1:Н2=0,8 5,70, завантаженні, скорочення часу, інтенсивності проН1:Н3=0,4 1,25, мивання та об'єму промивної води, забезпечити де Н1 - висота завантаження першого шару; високий ступінь очищення стічних вод, що містять Н2 - висота завантаження другого шару; дрібнодисперсні механічні забруднення та, особН3 - висота завантаження третього шару. ливо, емульговані і розчинені мастила, на підприСпосіб за винаходом дозволяє забезпечити ємствах металургії, машинобудування, нафтохімії, глибокий ступінь очищення, в основному, від меа також під час підготовлення свіжої технічної (піханічних забруднень - завислих речовин, нафтопдживлювальної) води на таких підприємствах та родуктів (мастил), особливо від емульгованих та під час підготовлення води питної якості. розчинених мастил, збільшити тривалість фільтТаким чином, в зазначеному вище способі роциклу, знизити питомі витрати промивної води очищення промислово-дощових вод недостатньо та повітря, збільшити середню швидкість фільтраефективно використовується сорбційна ємність ції, знизити механічний знос (подрібнюваність, завантаження, не забезпечується глибокий ступінь стираність) завантаження, підвищити грязеємність очищення води від механічних забруднень - зави(сорбційні властивості) фільтрувального завантаслих речовин, нафтопродуктів, особливо емульгоження, знизити втрати напору в фільтрувальному ваних та розчинених мастил, та має місце різке завантаженні, в якості якого використовують різскорочення корисного об'єму споруд. Цей виснонорідні за хімічним складом неактивовані зернисті вок стосується очищення промислових стічних вод матеріали. Все це дозволяє суттєво знизити варна підприємствах чорної та кольорової металургії, тість процесу очищення промислових стічних вод і машинобудування, а також під час підготовлення водопідготовлення фільтруванням, а також екс(очищення) води питної якості та технічної (піджиплуатаційні та капітальні витрати на фільтрувальвлювальної) води для промислових підприємств. них станціях. В основу винаходу, що заявляється, поставВикористання для фільтрації трьох шарів зерлено задачу створити спосіб очищення промислонистого завантаження дозволяє проводити ефеквих стічних вод і підготовлення води, який дозвотивне очищення промислових стічних вод та водолить підвищити ефективність очищення підготовлення технічної або питної води від промислових стічних вод, а також забезпечити механічнихзабруднень, у тому числі емульгованих підготовлення (очищення) води питної якості та мастил, в широкому діапазоні концентрацій та росвіжої технічної (підживлювальної) води для прозміру частинок твердих забруднень і умовних крамислових підприємств, в основному від механічних плин нафтопродуктів. При цьому висока ефективзабруднень - завислих речовин, нафтопродуктів ність очищення забезпечується за рахунок (мастил), особливо від емульгованих та розчинерозподілу функцій між першим, другим та третім них фракцій останніх, зі збільшенням тривалості шарами завантаження за очисткою від завислих фільтроциклу, зниженням питомих витрат промивречовин та нафтопродуктів різної дисперсності. ної води та повітря, збільшенням середньої швидТак на першому шарі завантаження, що склакості фільтрування, зниженням механічного зносу дається з вуглецевмісного матеріалу, відбувається фільтрувального завантаження за рахунок підвипопереднє очищення води від грубодисперсних щення його грязеємності (сорбційних властивос(20 100мкм) фракцій нафтопродуктів (мастил) та тей), зниження втрат напору в фільтрувальному основної частини завислих речовин. Використання завантаженні, в якості якого використовують різвуглецевмісного матеріалу в першому шарі дозвонорідні за хімічним складом неактивовані зернисті ляє використовувати підвищену (на порядок) в матеріали, а також дозволить скоротити експлуапорівнянні з кремнісвмісними матеріалами питому таційні та капітальні витрати на фільтрувальних поверхню зернин для більш інтенсивного затримустанціях. вання завислих речовин, ніж мастил. Цьому сприПоставлена задача вирішується тим, що в яє також висока (45 55%) пористість насипного способі очищення промислових стічних вод і підгошару антрациту. товлення води, що включає сорбцію послідовно Другий шар завантаження, що складається з через шари завантаження, згідно з винаходом фікремнієвмісного матеріалу дозволяє здійснювати льтрацію здійснюють через три шари зернистого глибоке доочищення води від завислих твердих завантаження, при цьому воду перед подаванням частинок, у тому числі від частини дрібнодисперсна третій шар завантаження піддають турбулентних (1,0 5,0мкм), та здійснювати попереднє очиному перемішуванню на протязі 3 8 секунд з ліщення від частини дрібнодисперсних (1,0 5,0мкм) нійною швидкістю руху води 0,7 2,5м/с, а воду на фракцій нафтопродуктів. Цей процес здійснюється третій шар завантаження подають під тиском за рахунок більшої компактності завантаження у 65 95% від тиску води, що подають на перший зв'язку з більшою в 1,3 1,6 рази насипною щільнішар завантаження, причому промивання перших стю та меншою (лише 25 35%) пористістю насипдвох шарів здійснюють зворотною течією води, ного шару кремнієвмісного матеріалу, ніж вуглецепочинаючи з другого шару завантаження, проми 7 77320 8 вмісного. максимальну кількість співударів твердих частинок Використання третього шару завантаження, та умовних краплин мастил, які залишилися після що складається з вуглецевмісного матеріалу, дофільтрації через перший та другий шари, та зазволяє здійснити остаточне глибоке доочищення безпечити умови для їхнього інтенсивного агрегапромислових стічних вод або води для питних потування перед подаванням на третій фільтрувальтреб від твердих завислих речовин та нафтопроний шар. Це передбачає можливість затримування дуктів малої крупнисті (0,1-1,0мкм) частинок і умопопередньо збільшених таким чином твердих часвних краплин, відповідно. Використання тинок та умовних краплин мастил особливо малої вуглецевмісного матеріалу в третьому шарі дозвокрупнисті 0,1 1,0мкм. ляє використовувати підвищену (на порядок), в За зменшення лінійної швидкості руху води порівнянні з кремнієвмісними матеріалами, питому менше 0,7м/с під час турбулентного перемішуванповерхню зернин, а також меншого питомого наня не забезпечуються вимоги інтенсивного масоовантаження забруднень на одиницю поверхні зербміну, який гарантує максимальну кількість співнин в третьому шарі, за рахунок чого досягається ударів забруднень тонкодисперсних фракцій більш інтенсивне затримування тонкодисперсних (0,1 1,0мкм) та за їх малу концентрацію завислих речовин та мастил при відсутності у воді (1 10мг/л). В результаті ефективність затримуванпісля другого шару грубодисперсних фракцій нафня тонкодисперсних забруднень в третьому шарі топродуктів (мастил) та завислих речовин. знижується в декілька разів. Використання завантаження з кількістю шарів За збільшення лінійної швидкості руху води менше трьох не дозволяє забезпечити глибоке понад 2,5м/с під час турбулентного перемішування очищення стічних вод промислових підприємств, переважає процес руйнування існуючих недостатособливо від твердих (завислих) речовин та нафньо міцних конгломератів забруднень та запобігатопродуктів (мастил) малої крупнисті (0,1 1,0мкм) ється утворення нових конгломератів, При цьому частинок і умовних краплин, відповідно. Особливо значно знижується ефективність уловлювання це стосується очищення води для питних потреб, (адсорбції) тонкодисперсних (0,1 1,0мкм) забрудв якій практично 100% твердих частинок і умовних нень у третьому шарі. краплин забруднень знаходяться в наведеному Подавання води для фільтрації на третій шар вище діапазоні фракцій. завантаження під тиском 65 95% від тиску води, Використання завантаження з кількістю шарів що подається на перший шар завантаження, забільше трьох призведе до значного (в 2 3 рази) безпечує скорочення експлуатаційних витрат, позбільшення експлуатаційних витрат, пов'язаних з в'язаних зі зменшенням витрат електроенергії, яка необхідністю використання більш інтенсивного і необхідна для подавання вихідної води на завантривалого промивання для забезпечення норматаження в режимі фільтрування та в режимі противних втрат напору в завантаженні перед наступмивання третього шару завантаження. Економія ним фільтроциклом. Збільшення кількості шарів до експлуатаційних витрат, що досягається, станочотирьох або п'яти призведе до збільшення питовить 20 30%. Крім того, при цьому забезпечуються мих витрат промивної води та електроенергії на оптимальні умови для максимально ефективного 15 25% для кожного шару. Крім того, збільшення очищення води від забруднень тонкодисперсних кількості шарів більше трьох призведе до скорофракцій (0,1 1,0мкм), у тому числі емульгованих чення тривалості фільтроциклу в 1,3 1,8 рази. мастил. Турбулентне перемішування води на протязі Подавання води на третій шар завантаження 3 8 секунд перед подаванням на третій шар завапід тиском менше ніж 65% від тиску води, що понтаження оптимально забезпечує утворення більш дається на перший шар завантаження, спричиняє крупних агрегатів забруднень з одного боку та незначне зниження ефективності очищення від тондостатньо для їх руйнування з іншого. При цьому кодисперсних забруднень, що обумовлюється забезпечується максимальний ступінь затримуутворенням тонкої плівки забруднень у верхній вання збільшених таким чином забруднень третім частині третього шару завантаження та спонтаншаром фільтрувального завантаження. ним періодичним її винесенням у фільтрат, бо за Зменшення часу турбулентного перемішуванзнижений тиск не забезпечується рівномірний розня менше 3-х секунд призводить до недостатнього поділ навантаження за всією площею фільтруваступеню агрегатування (збільшення) забруднень льного завантаження. тонкодисперсних (0,1 10мкм) фракцій та зниженПодавання води на третій шар завантаження ню ефективності їх уловлювання третім шаром. під тиском понад 95% від тиску води, що подаєтьЗбільшення часу турбулентного перемішуванся на перший шар завантаження, викликає збільня понад 8-м секунд призводить до руйнування шення експлуатаційних витрат на 20 50%. Крім існуючих недостатньо міцних конгломератів затого, при цьому не забезпечуються оптимальні бруднень та перешкоджає утворенню нових конумови для максимально ефективного очищення гломератів. При цьому значно знижується ефективоди від забруднень тонкодисперсних фракцій вність уловлювання (абсорбції) тонкодисперсних 0,1 1,0мкм (емульгованих та розчинних мастил), (0,1 1,0мкм) забруднень в третьому шарі. що викликається постійним проскакування забрудПіддавання води перед подаванням на третій нень у фільтрат. шар завантаження турбулентному перемішуванню Промивання перших двох шарів зворотною з лінійною швидкістю руху води 0,7 2,5м/с забезтечією води, починаючи з другого шару завантапечує ефективні умови масообміну за всім об'ємом ження, а третього автономно забезпечує ефективводи за короткий час. Це дозволяє здійснювати не роздільне промивання як першого з другим, так 9 77320 10 і третього шару завантаження. При цьому забезцентрацій (10 150мг/л і 0,75 50мг/л, відповідно) та печується скорочення експлуатаційних витрат, крупностей частинок та умовним розміром краплин пов'язаних з промиванням третього шару заван0,1 100мкм. Або лід час підготування (очищення) таження, що обумовлюється зменшенням об'єму води питної якості з концентраціями завислих репромивної води для цього шару в 4 6 разів та збічовин 1 10мг/л і емульгованих нафтопродуктів з льшенням тривалості часу між промиваннями цьоконцентрацією 0,5 4,0мг/л та крупністю частинок го шару (тривалість фільтроциклу) в 5 6 разів. та умовним розміром краплин 0,1 1,0мкм. Подавання промивної води на третій шар заЗа зменшення розміру зернин вуглецевмісного вантаження та її відведення після першого шару матеріалу менше 0,4мм різко знижується їх мехапризводить до збільшення експлуатаційних витрат нічна міцність, при цьому загальна стираність та на промивання фільтрувального завантаження, а подрібнюваність шару знижується нижче припуссаме призводить до збільшення тривалості промитимих норм - 0,5% та 4%, відповідно. В результаті вання, об'єму промивної води, витрат електроенеінтенсивного зменшення висоти фільтрувального ргії, стисненого повітря, а також до збільшення шару в початковий період експлуатації ефективмеханічного зносу менш міцних шарів завантаність затримування забруднень, особливо тонкоження. дисперсних та емульгованих, знижується в декільВикористання як першого та третього шарів ка разів. завантаження матеріалу з вмістом вуглецю За збільшення розміру зернин вуглецевмісного 92 97% і розміром зернин 0,4 6,0мм, а як другого матеріалу понад 6,0мм значно знижується ефекшару завантаження матеріалу з вмістом кремнію тивність очищення води, що викликається збільне менше 92% і розміром зернин 0,2 3,0мм призшенням кількості проскакувань забруднень, наприводить до досягнення в усіх шарах завантаження клад, за високих концентрацій (до 50мг/л) максимально високої хімічної стійкості, а висока грубодисперсних (понад 20мкм) мастил у випадку механічна міцність зернин завантаження (антрациочищення промислових стічних вод, за невеликих ту і піску), яка обумовлює збільшення тривалості концентрацій (0,5 10мг/л) тонкодисперсних експлуатації завантаження, забезпечує зниження (0,1 1,0мкм) завислих та емульгованих речовин, а експлуатаційних витрат, пов'язаних з поповненням також розчинених мастил, у випадку підготовлення завантаження. Крім того, це забезпечує значне питної та технічної (підживлювальної) води. зниження виносу продуктів механічного руйнуванВикористання як другого шару важкого більш ня матеріалів з фільтрувального шару. Вміст таких щільного кремнієвмісного матеріалу з розміром складових у фільтраті при цьому знаходиться в зернин 0,2 3,0мм дозволяє запобігти потраплянню межах санітарно-гігієнічних норм. в третій шар завантаження продуктів руйнування За вміст вуглецю в першому та третьому шапершого шару, а також забруднень, за винятком рах завантаження менше 92% хімічна стійкість особливо малої крупнисті (0,1 1,0мкм), за рахунок завантаження у зв'язку зі збільшенням вмісту розІнтенсивного їх затримування більш дрібними чинних включень суттєво (в 1,3 1,4 рази) знижушпаровими каналами другого шару. При цьому ється. Крім того, у зв'язку зі збільшенням кремнієпідвищуються експлуатаційні показники (знижувих включень, окислів заліза та алюмінію, які ються витрати і тиск промивної води, збільшується нерівномірно розподіляються за окремими зерниадсорбційна здатність, тривалість фільтроциклу нами, суттєво зростає загальна стираність та поддля третього шару та середня швидкість фільтрурібнюваність завантаження. Таким чином під час вання через третій шар). промивання відбувається інтенсивний механічний Використання кремнієвмісного матеріалу з рознос менш міцних зернин зернинами, що містять зміром зернин менше 0,2мм спричиняє різке зникрупні включення окислів металів та кремнію. ження їх механічної міцності, при цьому загальна За вміст вуглецю в першому та третьому шастираність та подрібнюваність шару знижується рах завантаження понад 97% у зв'язку з критичним нижче припустимих норм - 0,5% та 4%, відповідно. зниженням вмісту окислів кремнію та окислів меВ результаті зменшення висоти фільтрувального талів в зернинах знижується загальна механічна шар в початковий період експлуатації ефективміцність цих шарів нижче нормативного рівня. ність затримування забруднень, особливо тонкоЗа вміст кремнію в другому шарі завантаження дисперсних та емульгованих знижується в декільменше 92% аналогічний процес спостерігається ка разів. між більш м'якими зернинами, що складаються в Використання кремнієвмісного матеріалу з роосновному з окислів кремнію, та більш міцними зміром зернин понад 3,0мм викликає значне знизернинами з крупними включеннями окислів метаження ефективності очищення води, що обумовлів, що суттєво (на 15 18%) знижує механічну міцлюється збільшенням кількості проскакувань ність всього шару, а також його хімічну стійкість, забруднень, наприклад, під час очищення промисщо обумовлює збільшення розчинних компонентів. лових стічних вод, що містять завислі речовини і Використання як першого та третього шарів нафтопродукти в широкому діапазоні концентрацій завантаження вуглецевмісного матеріалу з розмі(10 150мг/л і 0,75 50мг/л, відповідно), крупностей ром зернин 0,4 6,0мм за рахунок високої питомої частинок та умовним розміром краплин поверхні зернин та наявності мікрошпар дозволяє 0,1 100мкм. Або під час підготування (очищення) ефективно очищувати воду в широкому діапазоні питної та технічної (підживлювальної) води з конконцентрацій та дисперсності завислих речовин і центраціями завислих речовин 1 10мг/л і емульнафтопродуктів. Наприклад, під час очищення гованих нафтопродуктів з концентраціями промислових стічних вод, що містять завислі ре0,5 4,0мг/л, крупністю частинок та умовним розмічовини і нафтопродукти в широкому діапазоні кон 11 77320 12 ють за призначенням. Відновлення фільтрувальної ром краплин 0,1 1,0мкм. здатності зернистого завантаження здійснюють Співвідношення висот шарів завантаження: подаванням промивної води та її відведенням, що Н1:Н2=0,8 5,70, Н1:Н3=0,4 1,25, де Н1 - висота заздійснюється для перших двох шарів зернистого вантаження першого шару; Н2 - висота завантазавантаження зворотною течією, починаючи з друження другого шару; Н3 - висота завантаження гого шару, та для третього - автономно. третього шару, - забезпечує оптимальні умови для Безпосередньо спосіб здійснювали так. Техглибокого очищення води від механічних забруднологічні випробування способу за винаходом нень - завислих речовин, нафтопродуктів, особлипроводили в промислових умовах на стічній воді з во від тонкодисперсних, у тому числі емульгованих умовно забрудненого оборотного циклу комплексу мастил, збільшення тривалості фільтроциклу, цехів (колесопрокатний цех, колеснобандажна зниження загальної кількості промивної води, а лінія, трубопрокатний цех) металургійного підпритакож за рахунок підвищення грязеємності та сорємства. В склад забрудненої стічної води входили бційних властивостей фільтрувального завантаіндустріальні, турбінні та інші мастила марок Іження збільшення середньої швидкості фільтрації, 12/30А, І-20А, І-40А, І-40/50А; ТП-22; ПС-28 та зниження втрат напору в фільтрувальному заванемульсол Ε 2-Є Д 2. Умови проведених експеритаженні. ментів та їх результати наведені в таблицях 1 5. За використання шарів завантаження, які беСтічну воду подавали під тиском руть у співвідношеннях менше Н1:Н2=0,8 5,70; 0,51 0,74МПа на фільтрувальну установку, що Н1:Н3=0,4 1,25, ефективність очищення води від складалась з двох послідовно встановлених напіемульгованих мастил знижується в 2 3 рази, знирних швидкісних фільтрів. Стічна вода послідовно жується грязеємність фільтрувального завантапроходила через двошарове (перший шар антраження, скорочується тривалість фільтроциклу, цит, другий шар - кварцовий пісок) зернисте завазбільшуються витрати промивної води, знижується нтаження першого фільтра, а потім через одношасередня швидкість фільтрації. рове (третій шар - антрацит) завантаження другого За використання висоти шарів завантаження, фільтра. які беруть у співвідношенні більше ніж Вихідна стічна вода, яку подавали для фільтН1:Н2=0,8 5,70, Н1:Н3=0,4 1,25, ефективність очирації, містила: щення води від завислих речовин знижується в - завислі речовини з крупністю частинок (в ма1,5 2,0 рази, що спричиняється підвищеним (песовому співвідношенні) 0,1 1,0мкм (23%), ревищення нормативу в 2 3 рази) механічним 1,0 5,0мкм (39%), 5,0 40,0мкм (25%), зносом (стираність, подрібнюваність) третього 40,0 100,0мкм (13%) та концентрацією шару завантаження. 11,0 120,0мг/л; Спосіб здійснюють таким чином. Для здійсню- нафтопродукти (мастила) з крупністю умоввання способу спочатку вибирають точне співвідних краплин (в масовому співвідношенні) ношення висоти шарів з заявлених меж 0,1 1,0мкм (45%), 1,0 5,0мкм (11%), 5,0 20,0мкм (Н1:Н2=0,8 5,70, Н1:Н3=0,4 1,25), а також для пер(10%), 20,0 100,0мкм (34%) та концентрацією шого та третього шарів завантаження вибирають відповідний зернистий матеріал з вмістом вуглецю 0,75 17,0мг/л. Наведений склад промислових стічних вод за 92 97% і розміром зернин 0,4 6,0мм, наприклад, фракційним складом та масовою часткою твердих антрацит, для другого вибирають зернистий матечастинок і умовних краплин мастила практично ріал з вмістом кремнію не менше 92% і розміром збігається з якістю річкової води, яка подається на зернин 0,2 3,0мм, наприклад, кварцовий пісок. установки підготовлення (фільтруванням) питної Вихідну воду, що містить завислі речовини, нафводи, а також технічної (підживлювальної) води, топродукти, у тому числі емульговані, подають у яку використовують для підживлювання оборотних фільтрувальну установку на зернисте завантаженциклів промислових підприємств з поверхневих ня першого шару, яке, в порівнянні з другим шаводойм (річок, озер). У цих випадках максимальні ром, характеризується більшим розміром зернин концентрації завислих речовин та мастил спостета більшою висотою. Воду, що пройшла попередрігаються під час паводків, а мінімальні - в міжпанє очищення, після першого шару подають на друводкові періоди. гий шар завантаження, де відбувається глибоке Промивання здійснювали після досягнення в доочищення від завислих речовин та очищення від процесі фільтрування перепаду тиску 0,1МПа суосновної частини нафтопродуктів тонкодиспсрсних купно на першому та другому шарах, а також авфракцій. Потім воду перед подаванням на третій тономно на третьому шарі фільтрувального заваншар зернистого завантаження піддають таження за винаходом та сумісно на першому з тypбyлeнтнoмy перемішуванню на протязі 3-8 седругим шарах завантаження за прототипом. Прокунд з лінійною швидкістю руху води 0,7 2,5м/с. мивання фільтрувальних шарів здійснювали звоПри цьому інтенсифікується процес порушення ротною течією фільтрованої води за винаходом на стійкості емульсії, що включає умовні краплі нафпершому та другому, а також автономно на третопродуктів 0,1 1,0мкм, а також відбувається їх тьому шарах фільтрувального завантаження та за сумісне агрегатування (збільшення) з тонкодиспепрототипом - сумісно на першому та другому шарсними (0,1 1,0мкм) фракціями завислих речовин. рах. Після цього воду подають на третій шар зернистоВ таблиці 1 наведений тип та фракційний го завантаження, де відбувається глибоке доочисклад зернин шарів завантаження: при різних співщення від тонкодисперсних завислих речовин та відношеннях висоти шарів завантаження за винанафтопродуктів, а потім очищену воду направля 13 77320 14 руху води під час турбулентного перемішування ходом - дослід №І експерименти №1 12; при різводи після першого і другого шарів завантаження них співвідношеннях висоти шарів та розмірів зерта перед подаванням на третій шар завантаження, нин завантаження за прототипом - дослід №II екса також тривалість такого турбулентного переміперименти №13 16. Для порівняння в таблиці 1 шування. наведені приклади завантаження відповідно до З таблиці 4 видно, що оптимальні показники норм проектування в чорній металургії [Указания ефекту очищення від завислих речовин (95 99%) по проектированию энергохозяйства металлургических предприятий. Очистные сооружения и зата мастил (87 98%) в способі за винаходом досящита водоѐмов. МинЧМ СССР, ОРД 14.397-2.02гаються в експериментах №5 та №8 в межах ліній87. - Москва, 1987. - С.32 34] - дослід III експериних швидкостей руху води 0,7 2,5м/с та тривалості мент №17. перемішування 3 8 секунд. Результати випробувань з дослідів І, II, III за В таблиці 5 наведені результати випробувань основними технологічними показниками під час (експерименти №5, №8) з визначенням ефективочищення води в залежності від вмісту вуглецю та ності очищення води від зависли речовин та масвмісту кремнію в шарах завантаження наведені в тил, питомих витрат води та повітря на одне протаблицях 2, 3. мивання завантаження, показники механічного З таблиць 2 та 3 видно, що проведені випрозносу завантаження, середньої швидкості фільтбування свідчать про перевагу способу за винахорування в способі, що заявляється (дослід І), в дом по комплексу технологічних показників, в позалежності від такого параметру процесу, як співрівнянні зі способом за прототипом та типовими відношення тиску води на третій та перший шари нормами проектування. Оптимальні показники завантаження. досягаються у способі за винаходом в експеримеЗ таблиці 5 видно, що оптимальні показники: нтах №5 та №8 (табл.2) в межах співвідношень ефект очищення води від зависли речовин висот шарів завантаження Н1:Н2=0,8 5,70; 95 99% та мастил 87 98%. середня швидкість Н1:Н3=0,4 1,25 та розміру зернин завантаження у фільтрування 25 45м/год, механічний знос заванпершому та третьому шарах 0,4 6,0мм, у другому таження 2 4% на рік, питомі витрати води шарі 0,2 3,0мм. 3,5 5,5м3 та повітря - 3,3 4,5нм3 на 1м3 завантаПри цьому ефект очищення складає: по завиження на одне промивання, - в способі, що заявслим речовинам 95 99%, по мастилам 87 98%, ляється, досягаються в експериментах №5 та №8 в межах тиску води на третьому шарі завантаженщо в середньому в 1,09 1,8 та в 1,06 2,2 рази, ня 65 95%від тиску води, що подається на первідповідно, вище ніж в способі за прототипом. Крім того, значення основних технологічних параметрів ший шар завантаження. складають: тривалість фільтроциклу для першого Переваги наведених технологічних характеристик як для техніки очищення промислових стічних та другого шарів 30 60 годин (для третього шару вод, так і для умов підготовлення води питного 250 270 годин); середня швидкість фільтрування призначення та технічної (підживлювальної) води 25 45м/год, грязеємність 100 120кг на 1м3 завандля промислових підприємств, що містять механітаження, що в середньому в 2,4 4,8 (14,4 28,9); чні забруднення, у тому числі до 59% високодис1,2 2,0 та 1,4 2,4 рази, відповідно, вище ніж за персних (0,1 5,0мкм) завислих (твердих) частинок прототипом; механічний знос завантаження 2 4% та до 45% емульгованих і розчинених (з умовним на рік, питомі витрати води на одне промивання 3 розміром краплин 0,1 1,0мкм) фракцій мастил, 4,0 5,5м , що в середньому в 15 37 та 2,2 3,4 підтверджують підвищену ефективність очищення рази, відповідно, менше, ніж в способі за прототивід зазначених забруднень та більш високі технопом. логічні параметри способу за винаходом в порівВ таблиці 4 наведені результати випробувань нянні з прототипом. (експерименти 4, 5, 8, 9) з визначення ефективності очищення води від завислих речовин та мастил в способі, що заявляється (дослід І), в залежності від таких параметрів процесу, як лінійна швидкість 15 77320 16 17 77320 18 19 77320 20 21 77320 22 23 77320 З огляду на викладене вище і з урахуванням розкритого причинно-наслідкового зв'язку між сукупністю ознак винаходу, що заявляється, та технічним результатом, що отриманий за їх допомогою, можна стверджувати, що задача, поставлена в основу створення нового способу очищення промислових стічних вод і підготовлення води, цілком вирішена, бо використання винаходу дозволяє підвищити ефективність очищення промислових стічних вод, а також забезпечити підготовлення (очищення) води питної якості та свіжої технічної (підживлювальної) води для промислових підприємств, в основному від механічних забруднень - завислих речовин, нафтопроду Комп’ютерна верстка О. Гапоненко 24 ктів (мастил), особливо від емульгованих та розчинених фракцій останніх, зі збільшенням тривалості фільтроциклу, зниженням питомих витрат промивної води та повітря, збільшенням середньої швидкості фільтрування, зниженням механічного зносу фільтрувального завантаження за рахунок підвищення його грязеємності (сорбційних властивостей), зниженням втрат напору в фільтрувальному завантаженні, в якості якого використовують різнорідні за хімічним складом неактивовані зернисті матеріали, а також дозволяє скоротити експлуатаційні та капітальні витрати на фільтрувальних станціях. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601