Спосіб очистки стічних вод, які містять нафтопродукти і масла

МКИЙ Спосіб очистки стічних вод С 02 F 1/44; В 08 В 7/04 які містять нафтопродукти' масла. Винахід відноситься до області хімічної технології обробки водних розчинів, наприклад, очистки стічних вод, в яких містяться нафтопродукти, масла методом механічної обробки і хімічним способом з використанням коагуляції з флокуляцією для видалення мінеральних і органічних домішок, адсорбованних на гідроокисах металів. Відомий фільтр для очистки масломістимих вод ( а.с. № 1373416, кл. В 01 Д 23/26, 1986 р. ), в якому розкритий спосіб очистки стічних вод, включаючий сепарацію І фільтрацію через послідовно розміщені зернисті фільтри, в якості останнього з яких використаний пісок фракцією 0,8...1,2 мм. Недоліком способу є вживання великої кількості реактивів, непридатних для великої концентрації важких і середніх нафтопродуктів, які вимагають використання додаткових методів обробки. Нафтопродукти являють собою суміші аліфатичних, нафтенових і ароматичних вуглеводнів. В невеликих кількостях в них містяться також нафтенові кислоти, феноли, азот і ароматичні речовини, що містять сірку, асфальти і асфальтени. В стоках нафтопродукти і іони важких металів часто утворюють комплекси, наприклвд з іонами Ag*, Zn2+, Ca2+, Ni2\ Cu2+ і інших, тобто для іонів з порівняно малим радіусом і 18електронною або незакінченою структурою зовнішнього шару. Наприклад, для хрому комплексони з SO42 : [ (NH3)3Cr(OH)Cr(NH3)5](SO4)5; з СІ : [ Сг(ОН2)5СІ ]СІ2Н2О і т. і., більшість поляризовані. Полярні ркчовини, звичайно утворені із нафто-і мінеральних джерел, як правило, не розкладаються біологічно, а їх концентрація більше 100 мг/л погіршує роботу очисних споруд каналізаційних мереж, тому допоміжними методами обробки може бути тільки хімічна обробка коагулянтами. Крім того, при фільтрації погано фільтруються речовини з невеликою молекулярною вагою ( хлорзамінені вуглеводні, алифатичні кислоти і їх солі, ароматичні аміни, фенольні сполуки і т.п. ) Не сорбуються хлориди, сульфати, фосфати натрія і кальція, тому недоочищені стічні води ( СВ ) транзитом проносять в собі важкі і середні нафтопродукти, дуже забарвлюють воду і забруднюють водоймища при скиданні в них СВ. Ці недоліки усуваються при обробці СВ по запропонованному нами способу водоочистки. i^MHOfO винаходу являється підвищення якості очистки стічних вод від нафтопродуктів, масел, іонів важких металів до норм спуску СВ; зменшення витрат хімічних реагентів з утилізацією хвостів водоочистки; перепрофілювання закритих шахт на переробку териконів породи, звільнення родючих земель ;екологічна чистота способа. Для досягнення запропонованої мети запропонованний спосіб включає: в першій по ходу руху СВ стадії установлюється спіральний гідроциклон, який видаляє масла, легкі і частково середні нафтопродукти, вуглеводні, грубодисперсні домішки і органічні речовини з малою питомою вагою, що запобігає забиванню труб маслами, нафтопродуктами. В вихідну СВ перед гідроциклоном додають порошкоподібну фракцію вуглевмісно* породи в кількості 7-Ю г/м3 ( лорда териконів вуглевого басейну Донбасу ). Як показав спектральний аналіз породи вуглевого басейну Донбасу, порода містить значну кількість речовин, які сприяють адсорбції забруднення, а деякі діють як коагулянти, наприклад, сполуки заліза. Величезні терикони породи захопили площі родючої землі, в той час як пісок для загрузки в фільтри придатний тільки з кількох регіонів. Після гідроциклону вода постуапає в перший по ходу води фільтр, загружений породою фракції 0,7... 1,4 мм товщиною в один метр з швидкістю фільтрування СВ 6,0 м 3 /год. Фільтр затримує біля половини іонів важких металів, жири, деякі види нафтопродуктів. Далі СВ підлягають контактній ( в шарі загрузки ) коагуляції!" в другому по ходу води фільтрі, загруженому породою фракції 0,2... 1,25 мм, висотою 1,2м з швидкістю фільтрації б м 3 /год. Коагуляція видаляє решту забруднення СВ, але вода містить 8-9 мг/л нафтопродуктів,що, згідно нових норм, неприпустимо для водоскиду в каналізацію, тому СВ доочищують ультрафільтрацією через мембрану УПМ-55П ( полісульфоімадну ) п = 450° а. З-за малої вартості породи перший фільтр можна не регенерувати ( по обставинам ), а подати загрузку, насичену забрудненням на виготовлення будматеріалів, наприклад, стінового каменю, або тротуарніх плиток, тому що нафтопродукти мають властивості в'яжучого. Другий фільтр промівають розчинами з повітрям і ПАВ ( луги, масла, гіпофлорит натрію, фосфати натрію і їх суміші ), промивну воду регенерують кислотами, або лугами по а.с. № 357808, 1972р., і використовують як коагулянт, аперенасичену загрузку врештірешт також подають на виготовлення будматеріалів разом з загрузкою першого фільта. В якості коагулянта для другого фільтравикористовують солі алюмінія чи заліза ( краще заліза ). Продукти очистки після гідроциклона подають на регенерацію за складом. Очищені СВ дезінфекують, напрклад, окисляють, і подають в цикл для промівки. Результати досліджень представлені в таблицях 1,2,3. Приклад. Досліди проводилися в інституті колоїдної хімії та хімії води АН УРСР, а також у Вищому інженерно-технічному танковому училищі ( тепер інститут сухопутних військ ). Досліди проводились на модельних водах з добавкою необхідних забруднень і стоках Кременчуцького НПЗ, промівних водах лобамідом ремонтного автомобільного зоводу, стоках Первомайского хімкомбінату ( Харківської області ), паперово-целюлозних стоках Байкальського ЦЗ і Коросгишевської паперової фабрики. Породу привозили з Макіївки ( Донецька область ).В якості характеристики породи користувались: ефективною величиною зерен породи і коефіцієнтом неоднорідності. Дані, необхідні для характеристики породи, отримували за допомогою ситового аналіза, на основі кількості породи, що проходила через сито у відсотках від калібра сита в мм від 0,6 до 2,0 мм. Дослідні фільтри мали діаметр 0,13 м, висота загрузки відповідала дійсним величинам, п'єзометри і відбір аналіза здійснювалось так: перший пьезометр і відбір був через 0,09 м загрузки, а решта - через 0,25 м загрузки. Фільтри скляні, висоту першого фільтра вибирали по насиченості загрузки протягом фільтроцикла очистки різних стоків, що відповідало 0,8 - 0,9 м. Якість очистки оцінювали по головнім показникам скиду СВ, наприклад, кількість нафтопродуктів в мг/л, мутність в мг/л, кольоровість в градусах, або по оптичній густиш і по калібровочній кривій знаходили градуси, лужність в мг-екв/л, жорсткість в мг-екв/л, окислюваність в мг/л О 2 , жири в мг/л і інш. Омтимальну швидкість знаходили по якості очистки, наприклад, по мутності мг/л: швидкість у м/год - мутність мг/л: 0,4 м/год -0,5 мг/л; 0,5 м/го д - 1,60 мг/л ; 0 t 8 м/го д - 1, 7 мг/л; 1,0 м/год -2 , 0 мг/л; 1,5 м/год - 2,0 мг/л; 3,0 м /год - 2,1 мг/л; 4,0 м/год - 2,3 мг/л ; 5,0 м/го д - 2,4 мг/л ; 6,0 м /го д - 2,5 мг/л ; 7,0 м /го д - 2,8 мг/л; 17,0 м/год - 29,1 мг/л. Оптимальну дозу пилової породи перед гідроциклонами знаходили по якості очистки стоків в рівних умовах при різній дозі, наприклад, при швидкості фільтрування 7,0 м/год і висоті загрузки 1,0 м : концентрація в мг/л - при вмісткості породи в вихідній воді - 10 мг/л (1000,0 мг/л) 1,0 г/л породи в воді - 7,0 мг/л жирів в фільтраті 5,0 г/л породи, додане до вихідної води; 1,0 мг/л жирів - 7,0 г/л породи; сліди жирів - 10,0 г/л доза породи; 0,5 мг/л жирів - 15 г/л породи; 3,0 мг/л жирів - 20,0 г/л доза породи. В якості коагулянта для другого фільтра використовували хлорне залізо. Оптимальні дози реагентів, якість очистки СВ визначали по загальноприйнятим методикам для очистки водних розчинів. З приведених дослідів і таблицями 1, 2, 3 видно, що запропонований спосіб очистки СВ від органічних і мінеральних домішок вирішує не тільки проблему очистки СВ , але дозволяє створити замкнуті цикли водоочистки на заводах при зменшенні за цей рахунок кількості реагентів; перепрофілювати а не закривати шахти для звільнення земель від териконів породи і зменшити, кількість рідкісних заповнювачів бетонів. Таблиця № 1 Характеристика очистки стічної води Байкальського ЦЗ Показник забруднення Одиниця вимірювання Кількісті > забруднення СВ Вихідної По проводи тотипу Водородний показник По запропонованому способу 7,1 6,8 6,9 Кольоровість Рн мг/л 191,0 95,0 25,0 Окислюваність мг/л 175,0 45,0 6,5 Лужність мг/л 5,0 2,3 0,5 Мутність мг/л 415,0 10,0 0,3 хпк мг/л 350,0 128,0 24,0 БПК мг/л 15,5 2,7 0 Феноли мг/л 0,7 0,09 0 Таблиця №2 Якість очистки стоків Показник забруднення Одиниця вимірювання Кількість забруднення СВ Вихідної По прототипу води Нафтопродукти По заітропонованому способу мг/л 178,0 9,0 0,9 градуси 890,0 59,0 4,0 загальний вміст жирів мг/л 125,0 4,0 сліди Мутність мг/л 385,0 11,0 од Кольоровість Таблиця № З Фізико-механічні показники шлаколужного бетону на основі чорного лугу Байкальського БЗ Склад бетону , % Межа міцності при стиску, тону Рк,см Шлак молотий j = Вологість бе кг/см2 Природне тверднення за 28 діб Після прокалювання 105,0 400,0 400,0 105,0 320,0 320,0 =3000,0 см2 /г ( Дніпровський ) - 25 Пісок річковий - 75 В*яжуче - 15% розчин технічної соди Ті ж складові В*яжуче - розчин чорного лугу