Способ очистки сточных вод от нефтепродуктов Советский патент 1990 года по МПК C02F1/24 C02F1/24 C02F101/30 C02F101/32 C02F103/00 C02F103/34 

Изобретение относится к способам очистки сточных вод от органических примесей и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей промышленности, на морском и речном флоте.

Цель изобретения - повышение степени очистки воды за счет более глубокого удаления загрязняющих веществ,главным образом гелеобразных на стадии флотации и упрощение способа за счет исключения попадания пузырьков или флокул воздуха в слой сорбента.

Для осуществления способа после отстоя и флотации, например с использованием коагулянтов - гидролизующихся солей.

через очищаемую воду барботируют паровоздушную смесь, причем параметры пара обеспечивают нагрев очищаемой воды не менее, чем на 10°С, но ниже чем температура кипящей воды, после чего вода охлаждается косвенным методом, например, в трубчатом теплообменнике не менее, чем на 5 С. Размер пузырьков газа при флотации составляет 4-12 мм.

Указанный минимальный подъем температуры воды обеспечивает деарацию очищаемых вод. Размер пузырьков ограничен началом повторного растворения газа в очищаемой воде, верхний предел - флотирующим действием пузырьков. Указанный минимальный предел охлаждения воды

0s

CJ

|ь.

OJ

ел

обег.печивж т рястпорение микропузырь , остающихся в воде после флотации.

П р и м е р 1. Во флотатор подают неф- тесодержащие балластные воды морских судов, прошедшие предварительный отстой п течении 48 ч. Нефтесодержание воды .22 мг/л. Через перфорированные трубы подают паровоздушную смесь из расчета поддержания температуры воды во флотаторе 30°С. Различный диаметр пузырьков создают варьированием вида стеклоткани (переплетение, толидина нити, соотношение числа нитей основы и утка на 1 см), одеваемой в виде чулка на газоподающую трубу флотатора.

Характеристики флотации в зависимости от размера пузырьков воздуха представлены в табл.1,

Из данных табл. 1 видно, что в изученном диапазоне с ростом диаметра пузырька флотационная очистка ухудшается, причем величина 12 мм, предельная для достижения полезного эффекта. Растворимость воздуха в воде с уменьшением диаметра пузырька растет до пересыщения, относительно величины истинной растворимости. Резкое возрастание растворимости проис- ходит-в диапазоне 4-3-для условий опыта.

П р и м е р 2. Во флотатор подают балластную воду по примеру 1 с температурой на входе 22°С, в которую, дополнительно вводят серно-кислый алюминий из расчета 100 мг/л. Варьированием подачи пара в паровоздущную смесь, используемую в качестве флотогаза, температуру воды в ванне флотатора регулируют в заданных пределах. По достижении заданного температурного режима, очищаемую воду из флотатора, направляют с охлаждением в трубопроводе на 6°С на сорбционный фильтр, заполненный гидрофобизарованным вспученным вермикулитом на высоте 1,2 м со скоростью фильтрации 6 м/ч. В тех же условиях проведена очистка воды с применением в качестве флотогаза воздуха с температурой окружающей среды (в условиях эксперимента + 12°С)без дополнительного введения водяного пара по известному способу.

Влияние температуры нагрева воды при флотации на остаточное содержание растворенного воздуха в воде, сопротивление и глубину очистки сорбционного фильтра представлено в табл. 2.

Из данных табл. 2 видно, что для эффективной деаэрации воды - удаления субмик- роннмх пузырьков воздуха требуется нагрев воды при флотации не менее, чем на . При этом, количество растворенного воздуха приблр 1жается (с нeбoльuJим превышением) к нсличине истинно раслйоримого при данной температура оздуха. Отсутствие монотонности этого параметра в интервале объясняется неравноценными условиями массообмена пои нагреве ванны флотатора острым паром. Значительное уменьшение нефтесодержа- ния воды после флотатора в диапазоне 8 - 10°С объясняется эффективной флотацион0 ной очисткой воды при эвакуации из обьема субмикронных пузырьков газов.

Динамическая емкость сорбента возрастает при уменьшении концентрации нефти в очищенной воде, вопреки обычно на5 блюдаемым закономерностям (перепад температур в 2-7°С на характер изотерг ы сорбции среднего мазута на минеральном сорбенте практически не сказывается).

П р и м е р 3. Во флотатор подают бал0 ластную воду по примеру 1, нагреваемую барботажем паровоздушной смеси до 35° (t°Mcx 12°С), при этом содержание воздуха в воде на выходе из флотатора составляет 8-75 мл/л, затем воду охлаждают в труб5 чатом теплообменнике. В охлажденной воде определяют содержание свободного воздуха.

Влияние температуры охлаждения воды после флотатора на остаточное содержание

0 флокул воздуха и показатели сопротивления фильтра приведено в табл. 3.

Изданных табл. 3 видно, что при резком ( 5°С) охлаждении основная часть субмикронных пузырьков закрывается,

5Сравнение показателей очистки балластных вод с использованием последовательно операций отстоя, флотации и сорбционной доочистки в сопоставимых условиях (вода одного состава, единая

0 конструкция флотатора, один материал сорбционной загрузки- гидрофобизированный вспученный вермикулит, одинаковые условия потока) известного и предлагаемого способов (табл. 2) показывет, что уже че5 рез 48 ч непрерывной работы технологической схемы сорбционный фильтр практически выходит из строя по сопротивлению при работе по способу-прототипу, но находится в устойчивом режиме при работе

0 по предлагаемому способу, причем лучшая глубина очистки наблюдается и на стадии флотации по предлагаемому способу. Достигнутая глубина очистки на минеральном сорбенте 1 мг/л является очень высоким показателем ибо в оптимальном гидродина5 мическом режиме и при налаженной технологической схеме добиться глубины очистки по способ-прототипу на воде данного типа более 3 мг/л не удается.

Формула изобретения

1. Способ очистки сточных вод от нефтепродуктов, включающий отстаивание, флотацию и адсорбционную доочистку, о т- личающийся тем, что. с целью повышения степени очистки и упрощения проведения стадии адсорбции, флотацию ведут паровоздушной смесью до обеспечения подъема температуры обрабатываемой воды не менее, чем на 10°С.

2. Способ по п. 1,отличающийся тем, что размер пузырьков газа при флотации составляет 4-12 мм, а после флотации воду охлаждают не менее, чем на 5°С.

Изобретение относится к способам очистки сточных вод от органических примесей, в том числе и от нефтепродуктов, флотацией и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей промышленности, на морском и речном флоте. Целью изобретения является повышение степени очистки воды за счет более глубокого удаления загрязняющих веществ, главным образом гелеобразных, на стадии флотации и упрощение способа за счет исключения попадания пузырьков или флокул воздуха в слой сорбента. Сточные воды после отстоя барботируют паровоздушной смесью, причем параметры пара обеспечивают нагрев очищаемой воды не менее чем на 10°С, после чего воду охлаждают не менее чем на 5°С. Размер пузырьков газа при флотации 4-12 мм. Способ обеспечивает очистку сточных вод до 1 мг/л по сравнению с известным - 3 мг/л, а также упрощает непрерывную работу технологической схемы и сорбционного фильтрата. 1 з.п.ф-лы, 3 табл.

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3