СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ НЕФТЕПРОДУКТОВ Российский патент 1994 года по МПК C02F1/28 

Изобретение относится к области очистки сточных вод и может быть использовано в локальных очистных сооружениях нефтебаз, автобаз, машиностроительных заводов, портов и т. д. или в городских очистных сооружениях.

Известны способы физико-химической очистки сточных вод от нефтепродуктов методом адсорбции. Адсорбция обычно является конечной стадией процесса очистки, т. е. доочисткой после удаления основной части эмульгированных нефтепродуктов механическими или механо-химическими) методами [1] .

Наиболее типичной адсорбционной системой является система с неподвижным слоем сорбента. В качестве сорбентов для очистки стоков от нефтепродуктов известно применение множества материалов естественного и искусственного происхождения: кварцевый песок, глина, керамзит, торф, древесные опилки, прокаленная окись алюминия, активированные угли, полистирол, химические волокна и т. д.

Наибольшей сорбционной способностью обладают активированные угли. Однако снизить содержание нефтепродуктов в очищенной воде до допустимых норм оказывается возможным только при применении лишь некоторых сортов активированных углей [2] . Кроме того, активированные угли являются дорогостоящими сорбентами и поэтому требуют регенерации, которая тоже сложна и дорога.

Недостатком известных сорбционных способов очистки нефтесодержащих стоков является недостаточная поглотительная способность применяемых сорбентов по отношению к извлекаемым нефтепродуктам, вследствие чего возникает необходимость в многоступенчатом фильтровании для достижения предельно допустимой концентрации нефтепродуктов в очищенной воде 0,05 мг/л.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ очистки сточных вод от нефтепродуктов сорбционным фильтрованием с использованием в качестве сорбента природного материала - мезопористого ископаемого угля (МИУ) [3] .

Способ очистки сточных вод с применением МИУ заключается в том, что нефтесодержащие сточные воды проходят предварительную очистку в отстойниках и фильтрах с загрузкой из керамзита, опилок, сипрона для удаления основной части эмульгированных нефтепродуктов, а затем поступают на сорбционные фильтры, загруженные сорбентом МИУ. Фильтры представляют собой колонки из оргстекла, заполненные МИУ с крупностью зерен d = 1-2 мм.

Согласно известному способу фильтры, загруженные МИУ гарантированно обеспечивают снижение концентрации нефтепродуктов в среднем до 0,1 мг/л только при соблюдении регламентированных технологических и конструктивных параметров фильтрования и начальной концентрации нефтепродуктов в фильтруемой воде не выше 1,5 мг/л. В необходимых случаях дополнительную доочистку можно обеспечить, используя на последней стадии фильтрования активированный уголь. Минимальная концентрация нефтепродуктов после активированного угля в пределах 0,02-0,15 мг/л.

Недостатком этого способа является то, что он не снижает содержание нефтепродуктов в очищенной воде до предельно допустимой для сброса стоков в рыбохозяйственные водоемы концентрации 0,05 мг/л, вследствие чего возникает необходимость в многоступенчатом фильтровании, что значительно удорожает способ очистки.

Основной задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение эффективности очистки для достижения концентрации нефтепродуктов в очищенной воде 0,05 мг/л при одновременной интенсификации процесса и снижении стоимости очистки.

Для достижения этого в способе очистки сточных вод от нефтепродуктов был использован в качестве сорбента материал природного происхождения, обеспечивающий требуемую степень очистки от растворенных нефтепродуктов в одной ступени фильтрования.

Сущность изобретения заключается в том, что очистка сточных вод от нефтепродуктов включает предварительную механическую очистку и доочистку фильтрованием через слой неподвижного сорбента, фильтрование ведут через слой измельченного природного минерала апатита.

П р и м е р, Нефтесодержащие сточные воды подвергают предварительной очистке от эмульгированных нефтепродуктов отстаиванием. Доочистке подвергают сточные воды, содержащие не выше 1,5 мг/л нефтепродуктов. Доочистку проводят в фильтровальных колонках диаметром 25 мм, загруженных сорбентом. Высота слоя загрузки составляет 200-400 мм.

При проведении доочистки по предлагаемому способу в качестве сорбента применяют апатит, предварительно измельченный до размеров зерен d = 1-2 мм. В экспериментах использовался природный апатит Кольского месторождения.

Для сравнения с известным способом проводят доочистку в фильтровальных колонках, загруженных активированным углем АГ-3 при сохранении всех прочих условий эксперимента.

Концентрация нефтепродуктов в поступающем на фильтр стоке С_о, и в фильтрате С_ф определяют спектрометрическим методом на приборе ИКС-29, согласно известной методике (Кульский Л. А. и др. Справочник по свойствам, методам анализа и очистке воды. Киев: Наук. Думка, 1980, ч. 1. с. 474-475). Результаты испытаний представлены в таблице.

Согласно представленным в таблице результатам предлагаемый способ обеспечивает более высокую степень очистки от нефтепродуктов, чем активированный уголь, АУ. Так, при С_о = 1,4 мг/л после фильтрования через слой апатита концентрация нефтепродуктов достигает С_ф = 0,04 мг/л, в то время как после фильтрования через слой АУ при тех же прочих условиях концентрация нефтепродуктов снижается только до С_ф = 0,15 мг/л; при С_о = 1,2 мг/л после фильтрования через слой апатита С_ф = 0,05 мг/л, а после фильтрования через слой АУ С_ф = 0,20 мг/л при тех же прочих условиях и т. д.

Во всех приведенных примерах при использовании в качестве фильтрующей загрузки измельченного апатита концентрация нефтепродуктов в фильтрате была в 3-4 раза меньше, чем при фильтровании через активированный уголь при тех же условиях. Кроме того, во всех случаях при использовании измельченного апатита С_ф не превышает требуемой предельно допустимой концентрации 0,05 мг/л. Таким образом, при доочистке стоков от нефтепродуктов предлагаемым способом не требуется, в отличие от наиболее близкого ему способа с использованием МИУ, дополнительная доочистка с применением активированного угля, так как предлагаемый сорбент - измельченный апатит - сам обеспечивает необходимую степень очистки. (56) 1. Пономарев В. Г. , Иоакимис Э. Г. и Монгайт И. Л. Очистка сточных вод нефтеперерабатывающих заводов. М. : Химия, 1985, с. 114-124.

2. Адсорбционная очистка сточных вод нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности на активных углях. Тематический обзор. Серия: охрана окружающей среды, М. , 1979, с. 4,
3. Тарнопольская М. Г. и др. Водоснабжение и санитарная техника, 1991, N 11, с. 5-6.

Использование: в локальных очистных сооружениях нефтебаз, автобаз, машиностроительных заводов, а также в городских очистных сооружениях. Сущность изобретения: способ включает предварительную механическую очистку и доочистку фильтрованием через слой измельченного природного минерала апатита. Изобретение позволяет повысить эффективность очистки сточных вод до достижения допустимой для сброса в рыбохозяйственные водоемы концентрации нефтепродуктов в очищенной воде 0,05 мг/л при одновременной интенсификации и снижении стоимости очистки. 1 табл.

СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ НЕФТЕПРОДУКТОВ , включающий пpедваpительную механическую очистку и доочистку фильтpованием чеpез слой неподвижного соpбента, отличающийся тем, что в качестве соpбента используют измельченный пpиpодный апатит.