Способ очистки пластовых и дренажных вод серодобычных карьеров Советский патент 1987 года по МПК C02F9/06 C02F1/28 C02F1/42 C02F1/46 C02F9/06 C02F9/06 C02F101/10 C02F103/10 

Изобретение относится к очистке сточных вод серных предприятий, а именно к удалению сероводорода,углекислого газа, механических примесей и растворенных солей кальция и маг- НИН, и может найти применение в горно-химической промьшщенности,, в частности при производстве серы методом подземной вьтлавки, а также в газовой, химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - создание бессточной технологии очистки воды при сокращении расхода реагентов на обработку и использование очищенной воды в качестве теплоносителя для подземной выплавки серы.

На чертеже представлена схема осуществления предлагаемого способа.

Исходную воду 1 направляют на гидроакустический фильтр 2, на котором удаляют механические примеси в виде сгущенного продукта. Очищенную воду 3 направляют на обработку в диафраг- менный электролизер4. Анолит 5 поступает в дегазатор 6 на стадию от- дувки растворенных газов и далее на анионитовый фильтр 7 на стадию отде

ления анионов а газовоздушную . смесь, содержащую сероводород и углекислый газ, подают на стадию химической обработки в абсорбер 8. Като- лит 9 направляют в смеситель 10, куда подают очищенный от сероводорода воздух, содержащий углекислый газ, для интенсификации процесса образования карбонатов кальция и магния. Удаление образовавшихся кристал

лов осуществляют с помощью песчаного фильтра 11t

Очищенную воду (католит) смешивают с водой после анионообменного фильтра 7 и направляют по трубопроводу 12 для приготовления теплоносителя для подземной вьтлавки серы. Часть очищенной воды после фильтра 11 используют для регенерации анио- нитового фильтра, Отработанньй реге- нерационньм раствор подают на промывку песчаного фильтра в смеси с карбонатами кальция и магния используют на стадии химической обработки газовоздушной смеси 8, Обработанный раствор 13 после абсорбера 8 вместе со сгущенным продуктом направляют на центрифугу 14 для механического обезвоживания осадка.

0

5

0

5

0

5

Осадок направляют в отвал, а отделенную жидкость (фугат) 15 смешивают с исходной водой и подвергают очистке.

Выделенный очищенный воздух после стадии смешения католита с газовоздушной смесью 10 направляют по замкнутому контуру на стадию отдувки.

Использование гидроакустического метода удаления.взвешенных примесей позволяет очистить исходную воду без применения реагентов. Кроме то.го, отсутствует громоздкое оборудование (отстойники, фильтры), применяемое для осуществления этого метода.

Электрохимическая обработка воды в бездиафрагменном электролизере позволяет уменьшить затраты на десорбцию газов (H,S и СО,) из анолита, вследствие отсутствия кислоты, применяемой для подкисления, и на очист1-ку от анионов SO , так как очистке

подвергается только половина общего потока. Соответственно уменьшаются затраты на очистку второй части (католита) , которую подвергают только фильтрации.

Кроме того, разделение обработанной воды на анолит и католит позволяет использовать католит (шелочный раствор с рН 10-11 для регенерации анионообменного фильтра и последующей промывки песчаного фильтра. Далее этот раствор используют в качестве абсорбционного раствора, на стадии химической отработки, так как содержащаяся в нем изверть является сорбентом сероводорода, что позволяет повысить эффективность процесса за счет исключения потребления реагентов и утилизации образующихся в результате обработки воды рассолов.

Смешивание отработанного воздуха с католитом обеспечивает интенсивный рост кристаллов известняка вследствие реакции между катионами Са, и. СОу в щелочной среде, а последующее направление его в дегазатор на стадию отдувки анолита от К ,3 и СО , позволяет создать замкнутый контур движения воздуха, обедненного кислородом, что приводит соответственно . к угнетанию биохимических процессов в цикле дегазации и, следовательно, предотвращает заростание десорбцион- ных аппаратов,

Смешивание отработанного абсорбционного раствора со сгущенным про312

дуктом гидроакустического фильтра и последующее центрифугирование смеси позволяет улучшить процесс влагоот- деления за счет наличия извести и получить сцементированный агломерат, устойчивьй к внешним воздействиям.

Использование предлагаемой последовательности операций позволяет создать бессточный и эффективный спосо очистки сточных вод, обеспечивающих достаточно высокую степень очистки дпя последующего их сброса в поверхностные источники и дпя последующего использования, с целью приготовления теплоносителя для подземной вьтлавки серы из пластовых вод хо- лодного водоотлива (температура воды меньше 100°С).

Пример 1. Исходную дренажную воду, являющуюся стоком серодо- бычных карьеров и предназначенную дпя сброса в поверхностные водоисточники, подвергают очистке по предлагаемому способу.

Результаты анализов приведены в табл. 1.

Аналогичная обработка проведена и с пластовой водой, которая содержи в своем составе вредные примеси, мг/л взвешенные вещества до 300J сероводород до 600; ионы и , рН-7,9, температура ,

После обработки состав воды следующий: взвешенные вещества нет, сер водорода нет, Са 22 мг/л и 80,- 115 мг/л, рН - 6,6; температура 64 С.

Как видно из приведенных данных, состав очищенной воды удовлетворяет требованиям для сброса в поверхност- ные источники или для приготовления теплоноснтеля.

Пример 2. Для определения эффективности очистки воды от сероводорода и углекислого газа были проведены исследования как по замкнутому циклу воздуха, так и незамкнутому при различных расходах последнего Результаты опытов по пластовой воде приведены в табл. 2.

Аналогичные результа ы получаются и при замкнутой системе циркуляции воздуха. Однако, температура воды при замкнутом и разомкнутом циклах воздуха отличается значительно. При замкнутой схеме температура обработанной воды 64°С, а при подаче свежего воздуха 30-34 С.

74

Следовательно, более экономичным для приготовления теплоносителя является схема с замкнутой системой воздуха.

Предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет создать бессточную технологию очистки дренажных и пластовых вод до требований, позво- лякяцих сбрасывать их в поверхностные источники или использовать их для приготовления теплоносителя для подземной выплавки серы. Способ позволяет также отказаться от использования реагентов, исключить сброс концентрированных рассолов или регене- рационных растворов, сэкономить энергию, используемую на нагрев очищенной воды для приготовления теплоноителя.

Форму л а изобретения

Способ очистки пластовых и дренажных вод серодобычных карьеров, включающий отделение взвешенных и коллоидных примесей, стадию отдувки сероводорода воздухом и последующую химическую обработку газовоздушной смеси, вьщеление очищенного воздуха, электрохимическую обработку воды, анионнообменное фильтрование и регенерацию анионита, отличающи с я тем, что, с целью создания бессточной технологии очистки воды при сокращении расхода реа гентов на обработку и использования очищенной воды в качестве теплоносителя для подземной выплавки серы, после отделения гидроакустическим методом взвешенных и коллоидных примесей в виде сгущенного продукта и электрохимической обработки осветленной воды в диафрагменном электролизере анолит напр авляют на стадию отдувки серо- врдорода воздухом и подвергают ани- оннообменному фильтрованию, а католи смешивают с газовоздушной смесью,прошедшей стадию химической обработки, и после выделения из него карбонатов кальция и магния на песчаном фильтре объединяют с потоком очищенного ано- лита и используют для приготовления теплоносителя, причем часть очищенного католита направляют на регенерацию анионита, а отработанный регене- рационный раствор подают на промывку песчаного фильтра и в смеси с карбо5 1296517 6

натами кальция и магния используют осадок направляют в отвал, фурат смена стадии химической обработки газо- шивают с исходной водой, а вьщелен- воздушной смеси, после чего смеши- ньй очищенньй воздух после стадии вагот со сгущенным продуктом и под- смешения католита с газовоздушной вергают центрифугированию, при этом 5 смесью направляют на стадию отдувки.

Таблица

эвешеннью ещества, мг/л

150

HjS

Са

SO

-

нсо

РН

АО

АОО

800

500

8,2

24 АО АОО 800

8,2

2А

750 800 500 10,3

2А АО 50 800 8 А.1

Десорбер H,S

COj Абсорбер

«/ СО

Смеситель

50 30

А,2

20 1АО

10,3

65 160

6,7

30 25

О 22

24 20

1 19

20 17

с1 17

SI

1296517

Изобретение относится к способам очистки сточных вод, содержащих сероводород, углекислый газ, механические примеси и растворенные соли кальция и магния, и может быть использовано в горно-химической промышленности, в частности, при произ-; водстве серы, а также в газовой,химической, нефтехимической промьшшен- ности. Цель изобретения - создание бессточной технологии очистки воды при сокращении расхода реагентов на обработку и использование очищенной воды в качестве теплоносителя, отвечающего оптимальным условиям подземной выплавки серы. Способ включает удаление взвешенных веществ гидроакустическим методом и последующую злектрохимическую обработку воды с разделением на два потока: католит, из которого удаляют кристаллы карбоната кальция и магния, и анолит, из которого десорбируют и СО,, а также ионообменньм методом удаляют анионы 50 . Часть ка- толита последовательно используют для регенерации анионитового фильтра и промывки песчаного фильтра и затем используют в качестве абсорбционного раствора для очистки воздуха от HjS, после чего отработанный раствор смешивают со сгущенным продуктом гидроакустического фильтра и подвергают центрифугированию. Воздух после очистки абсорбционным раствором смешивают с католитом и направляют снова для отдувки и COg из анолита. Выделенный осадок направляют в отвал, а очищенный анолит смешивают с католитом после его обработки и направляют для приготовления теплоносителя для подземной выплавки серы. 1 ил.2 табл. «Л с ю о 05 СП

Редактор И. Сегляник

Составитель В. Вилинская

Техред В.КадарКорректор И. Муска

Заказ 710/25Тираж 852

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

tr

:F

О

Подписное