СПОСОБ ОЧИСТКИ ШАХТНЫХ ВОД Российский патент 2005 года по МПК C02F1/28 B01J20/12 C02F103/10 

Изобретение относится к области очистки шахтных вод, преимущественно от нефтепродуктов, а также взвешенных веществ, железа, кальция, магния и др. и может быть использовано для очистки любых сточных вод, содержащих указанные поллютанты.

Известна установка для глубокой очистки нефтесодержащих сточных вод по патенту №2075197, МПК 6 C 02 F 1/40, публикация 1997 года, в которой очистка производится в несколько стадий: через плоскостной фильтр, камеры озонирования первой и второй ступеней и адсорбер, загруженный активированным углем.

Недостатки этого способа:

а) необходимость предварительного удаления эмульгированных нефтепродуктов;

б) очистка осуществляется в несколько стадий, что удорожает процесс;

в) активированные угли дефицитны, дороги, потери их при регенерации составляют 5-15%.

Известен способ очистки сточных вод от нефтепродуктов по патенту RU №2182118, МПК 7 C 02 F 1/28, публикация 2002 года. Сущность способа - адсорбция нефтепродуктов осуществляется пористым сорбентом, изготовленным на основе минеральных сорбентов (в т.ч. опоки) и термопластичных полимеров.

Этот способ имеет высокую степень очистки, но его недостатками являются:

- необходимы затраты на приготовление пористого сорбента;

- очистка происходит только от нефтепродуктов;

- адсорбция проводится в статических условиях, а в промышленных условиях применяется адсорбция в динамическом режиме, позволяющая упростить и автоматизировать процесс.

Известен принятый за прототип способ очистки сточных вод от фенолов по заявке RU №5066408; МПК 6 C 02 F 1/28, публикация 1996 года, заключающийся в том, что в качестве сорбента используют прокаленную опоку с размером фракций либо 0,25-100 мм, либо 0,25 мм, либо 3 мм и пропускают через него сточные фенолосодержащие воды.

Недостатком способа является недостаточно высокая степень очистки и очистка только от фенолосодержащих компонентов сточных вод.

Техническим результатом изобретения является повышение степени очистки шахтных вод от нефтепродуктов до уровня ПДК (0,05 мг/л), а также очистка от железа, кальция, магния, взвешенных веществ и других поллютантов.

Технический результат достигается тем, что в способе очистки шахтных вод, включающем фильтрацию шахтных вод через сорбент в виде прокаленной опоки с размером фракций до 1 мм, согласно изобретению в качестве сорбента используют предварительно обоженную до температуры 1000-1100°С глиноземистую опоку классов d=0-0,5 мм и d=0,5-1 мм в массовом соотношении 5:2.

Способ очистки осуществляется следующим обрезом. В очистительную емкость загружают предварительно обоженную до температуры 1000-1100°С глиноземистую опоку классов d=0-0,5 мм и d=0,5-1 мм в массовом соотношении 5:2, через которую пропускают загрязненную нефтепродуктами и другими поллютантами шахтную воду. Одновременно происходит очистка шахтных вод от взвешенных веществ, железа, кальция, магния и других поллютантов. В сравнении с прототипом предложенный способ позволяет очищать шахтные воды и другие сточные воды от эмульгированных и растворенных нефтепродуктов до предельно допустимой концентрации 0,05 мг/л. Достигается это благодаря тому, что сорбционная емкость обоженной до температуры 1000-1100°С при заданном соотношении размеров классов глиноземистой опоки увеличивается в два раза. Для повторной очистки шахтных вод производится замена глиноземистой опоки.

Примеры конкретного осуществления способа

Пример 1. В стеклянную колонку диаметром 2 см и высотой 60 см загружали сорбент, высота слоя составляла 23,5 см, масса 45 г. Сорбент приготовляли следующим образом: смешивали предварительно обоженную до 1100°С глиноземистую опоку d=0-0,5 мм массой 32,1 г и d=0,5-1 мм массой 12,9 г в соотношении 5:2. Через колонку пропускали шахтную воду ш. \Октябрьской\, содержащую взвешенных веществ 987-2525 мг/л; железа 8,9-9 мг/л; кальция 31,6 мг/л; рН 8,6. Скорость фильтрования 0,5 м/час. Эффективность очистки от нефтепродуктов составила 98%, взвешенных веществ 99%, железа, кальция и магния 94%. Остаточное содержание нефтепродуктов 0,035 мг/л, что ниже ПДК (0,05 мг/л).

Пример 2. В колонку диаметром 2 см и высотой 60 см загружали предварительно обоженную до 1000°С глиноземистую опоку d=0-0,5 мм массой 46,4 г и d=0,5-1 мм массой 17,1 г в соотношении 5:2, высота слоя опоки составляла 36 см, масса 65 г. Через колонку пропускали шахтную воду ш. \Северной\, содержащую взвешенных веществ 874 мг/л; железа 9 мг/л; нефтепродуктов 2,86 мг/л; рН 8,7. Скорость фильтрования 0,5 м/час. Эффективность очистки от нефтепродуктов составила 0,028 мг/л, что ниже ПДК (0,05 мг/л).

Преимущества предлагаемой технологии:

- в воду не вносятся дополнительные загрязняющие вещества;

- в стоках достигаются нормативные показатели по содержанию нефтепродуктов, взвешенных веществ, железа, кальция, магния и другие за одну ступень фильтрации;

- обоженная до температуры 1000-1100°С глиноземистая опока является дешевым материалом, обладает хорошими сорбционными свойствами, сравнительно легко поддается регенерации;

- адсорбируются опокой как растворенные, так и эмульгированные нефтепродукты;

- глиноземистая опока позволяет проводить комплексную очистку шахтных вод.

Таким образом, до настоящего времени при очистке шахтных и других сточных вод от нефтепродуктов фильтрацией через неподвижный слой сорбента не было достигнуто содержание нефтепродуктов в стоках на уровне ПДК (0,05 мг/л) для рыбохозяйственных водоемов за одну стадию фильтрации.

Заявляемый способ позволяет достигнуть нормативных показателей в стоках по содержанию нефтепродуктов, взвешенных веществ, железа, кальция, магния и других поллютантов за одну ступень фильтрации.

Способ не требует дорогостоящего оборудования, является экономичным, эффективным и экологически безопасным. Использование данного способа в промышленности не связано со значительными капиталовложениями. Аппаратурное оформление процесса предусматривает применение серийно выпускаемых химической промышленностью напорных фильтров или процесс очистки шахтных вод опокой можно проводить в применяемых при физико-химической очистке скорых зернистых фильтрах.

Изобретение относится к способам очистки шахтных вод, преимущественно от нефтепродуктов, а также взвешенных веществ, железа, кальция, магния и может быть использовано для очистки любых сточных вод, содержащих указанные загрязнения. Способ очистки шахтных вод включает фильтрацию шахтных вод через сорбент в виде прокаленной опоки, причем используют предварительно обожженную до температуры 1000-1100°С глиноземистую опоку классов d=0-0,5 мм и d=0,5-1 мм в массовом соотношении 5:2. Способ обеспечивает повышение степени очистки шахтных вод от эмульгированных и растворенных нефтепродуктов до предельно допустимых концентраций, а также обеспечивает одновременную очистку и от других загрязнений - взвешенных веществ, железа, кальция, магния.

Способ очистки шахтных вод, включающий фильтрацию шахтных вод через сорбент в виде прокаленной опоки с размером фракций до 1 мм, отличающийся тем, что в качестве сорбента используют предварительно обожженную до температуры 1000-1100°С глиноземистую опоку классов d=0-0,5 мм и d=0,5-1 мм в массовом соотношении 5:2.