УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ НЕФТЕПРОДУКТОВ Российский патент 1997 года по МПК C02F1/40 B01D29/56 B01D27/02 

Изобретение относится к области получения фильтрующих материалов и использования этих материалов в фильтрах для очистки сточных нефтесодержащих вод нефтяного производства от нефтепродуктов.

Известен фильтр для очистки воды, содержащий корпус, камеры с патрубками подачи очищаемой воды и отвода фильтрата, подвижную и неподвижную перегородки, эластичный фильтрующий материал, расположенный в корпусе фильтра, шток для перемещения подвижной перегородки, причем в корпусе фильтра установлены две неподвижные перегородки, а подвижная перфорированная перегородка делит пространство между неподвижными перегородками на две камеры, в которых размещен фильтрующий материал, причем шток установлен с возможностью вращательного движения и придания подвижной перегородке движения возвратно-поступательного направления, в верхней камере фильтра установлено переливное устройство с патрубком отвода регенерата, а в нижней камере фильтра расположен патрубок для отвода очищаемой воды и подачи промывной воды для регенерации.

(св. N 783 МКИ⁶ B 01 D 24/16, C 02 F 1/40, 1995)
Недостатком этого фильтра является сложность конструкции, в частности, наличие большого количества перемещающихся металлических составных частей, которые при работе фильтра могут вызывать сбои, поломки и требуют дополнительной регулировки. Кроме того, трущиеся части при работе в водной среде подвергаются коррозии и не отличаются долговечностью.

Наиболее близким по технической сущности является фильтр для очистки сточных вод от органических отходов, содержащий корпус и фильтрующую загрузку из органического материала растительного происхождения, причем он снабжен слоем травяной дернины, расположенный поверх органического материала. (патент 2050335 МКИ⁶ C 02 F 3/04, 11/12 1995 г.)
Недостатком этого фильтра является то, что травяная дернина не в полной мере будет выполнять свои функции, так как посаженные семена в среде, содержащей фенол и нефтепродукты, могут не прорасти. Кроме того, адсорбирующая способность живых растений недостаточно велика и недолговечна, носит сезонный и периодический характер.

Согласно имеющимся нормативам содержание нефтепродуктов в сточных водах, поступающих в водоемы хозяйственно-бытового пользования, не должно превышать 0,3 мг/л. Предельно допустимые концентрации нефтепродуктов (ПДК) в водных стоках промышленных предприятий не превышают 0,5 мг/л. Между тем, концентрация нефтесодержащих вод не только не отвечает этим требованиям, но значительно выше ПДК, ее значение составляет 27 г/л.

Задачей предлагаемого изобретения является создание конструктивно простого и надежного в эксплуатации фильтра для очистки вод от нефтепродуктов.

Технический результат повышение надежности работы, увеличение срока эксплуатации фильтра, повышение степени очистки.

Технический результат достигается тем, что в фильтре для очистки воды от нефтепродуктов, содержащем корпус и фильтрующую загрузку из материала растительного происхождения, в качестве материала используют модифицированный торф. В корпусе фильтра фильтрующая загрузка выполнена из двух слоев, один из которых содержит модифицированный торф в смеси с пористыми наполнителями и связующим при соотношении 5-10:1-3:0,1-0,9 объемных частей, а второй слой выполнен из торфяных фильтрующих элементов патронного типа с размерами пор 150 170 мкм, изготовленных также из модифицированного торфа.

Торф, в отличие от фильтрующих материалов искусственного или синтетического происхождения, является природным сорбентом. Благодаря своим адсорбционным свойствам торф выполняет роль накопителя различных органических и неорганических веществ. Торф, который используют в качестве фильтрующего материала в заявляемом фильтре, предварительно обрабатывают раствором щелочи при pH 10-11, а потом растворами, например, Al₂(SO₄)₃ или Fe₂(SO₄)₃. Обработка щелочью и солями железа и алюминия значительно повышает адсорбционные свойства природного материала. Фильтрующая смесь, составляющая один слоев, состоит из торфа и пористых наполнителей, в качестве которых используют, например, промышленно выпускаемый керамзит с размерами гранул 1 5 см. Кроме того, в этой смеси дополнительно есть связующее, например капроновое, лавсановое, полипропиленовое, льняное волокно с размером волокон 0,8 1,2 см.

Фильтрующие элементы патронного типа выполнены формованием из смеси модифицированного торфа со связующим при соотношении торф:связующее=1:0,3 - 0,5 мас. ч.

По сравнению с прототипом использование в фильтре фильтрующей загрузки, выполненной из природного адсорбента торфа в двух различных модификациях, образующих фильтрующие слои, является новым.

Торфяные сорбенты и фильтрующие материалы являются экологически чистыми, производство данных материалов может вестись по замкнутому циклу, что очень важно для сохранения окружающей среды.

Конструкция фильтра для очистки воды от нефтепродуктов приведена на черетеже.

Фильтр для очистки воды от нефтепродуктов выполнен из корпуса 1, снабженного входным 2 и выходным 3 патрубками. На перфорированной пластине 3 размещен слой 4, состоящий из смеси модифицированного торфа, керамзита со средним размером гранул 3 см и лавсанового волокна размером 1,0 см. Соотношение между ними в объемных частях равно торф:керамзит:лавсановое волокно 5: 2:0,1.

Второй слой выполнен из торфяных фильтрующих элементов 5 патронного типа, характеристика которых приведена в табл. 1.

Как следует из табл. 1, порозность фильтрующего элемента существенно зависит от композиционного состава материала, применяемого для изготовления этих элементов. Наибольшее влияние на характеристики фильтрующих элементов оказывает тип торфа.

Фильтрующие элементы 5 размещены на подставке 6 с отверстиями 7, через которые собираются очищенные воды.

Фильтр работает следующим образом. Воды, содержащие нефтепродукты, поступают через патрубок 2, проходят через первый слой 4, потом через фильтры 5 и выходят через патрубок 3.

Характеристика вод, которые использовались для очистки приведены в табл. 2.

В табл. 3, 4 приведены характеристики работы фильтра с предлагаемой загрузкой.

Результаты очистки сточных вод с использованием предлагаемого фильтра приведены в табл. 5.

Степень очистки по нефти составляла не менее 95%
Таким образом, предлагаемый фильтр прошел испытания и показал хорошие результаты. Сама конструкция фильтра проста и доступна в изготовлении для любых промышленных предприятий.

Использование: очистка сточных нефтесодержащих вод фильтрованием. Сущность изобретения: фильтр для очистки воды от нефтепродуктов содержит фильтрующую загрузку из торфа в смеси с пористыми наполнителями и связующим при соотношении 5-10:1-3:0,1-0,9 объемных частей и торфяные фильтрующие элементы патронного типа. 5 з.п. ф-лы, 1 ил., 5 табл.

1. Фильтр для очистки воды от нефтепродуктов, содержащий корпус и фильтрующую загрузку из материала растительного происхождения, отличающийся тем, что в качестве материала используют модифицированный торф, при этом фильтрующая загрузка выполнена из двух слоев, один из которых содержит торф в смеси с пористыми наполнителями и связующими при соотношении (об.ч.) 5 10 1 3 0,1 0,9, а второй выполнен из торфяных фильтрующих элементов патронного типа. 2. Фильтр по п. 1, отличающийся тем, что используют модифицированный торф, полученный последовательной обработкой торфа водными растворами щелочей и солями алюминия или железа. 3. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что в качестве пористых наполнителей используют керамзит с размерами гранул 1 5 см. 4. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что в качестве связующего используют лавсановое, капроновое, полипропиленовое, льняное волокна длиной 0,8 1,2 см. 5. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что в качестве торфяных фильтрующих элементов патронного типа использованы элементы при соотношении (мас.ч.) торф связующее 1 0,3 0,5. 6. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что используют торфяные фильтрующие элементы патронного типа с размером пор 150 170 мкм.