Способ очистки воды от нефтепродуктов Советский патент 1991 года по МПК B01D37/00 B01D17/02 

Изобретение относится к очистке воды от нефтепродуктов фильтрованием через уголь и может быть испольаовано для удаления нефтепродуктов из природных и сточных вод.

Целью изобретения является повышение качества очистки и производительности процесса.

П р и м е р- 1. Воду е содержанием нефтепродуктов в количестве 7,12-3,4 мг/л подвергаютдвухстадийному фильтрованию со скоростью 6 м/ч. На первой стадии используется двухслойный фильтр, в котором соотношение высоты верхнего и нижнего слоев составляет 1:1. Верхний слой высотой 1 м состоит из частиц угля размером 1-3 мм, причем уголь имеет БЭТ-поверхность 150 м /г, представленную на 80-85% порами диаметром 3,8-4,2 нм, зольность угля составляет 8-15%. Нижний слой фильтра высотой 1 м состоит из песка размером зерен 0,5-1 мм. На второй стадии используют фильтр с загрузкой из такого же угля высотой 2,5 м.

Очищенная вода после первого фильтра содержит нефтепродуктов 0,4-0,6 мг/л, после второго - 0,1-0,3 мг/л.

По истечении 10 сут непрерывной работы концентрация нефтепродуктов в очищенной воде остается той же, но возрастают потери напора в фильтре первой стадии вследствие кольматации загрузки фильтра взвешенными веществами.

Фильтр первой стадии подвергается во- до-воздушной горячей промывке по технологии: продувка воздухом интенсивностью

о со ю о со

16-18 л/с м в течение 5-7 мин с последующей подачей воды температурой 65-70°С, интенсивностью 6-8 л/с м в течение 10- 12 мин, после чего фильтрование продолжается.

После 3 мес работы наблюдается увеличение концентрации нефтепродуктов на выходе из фильтра второй стадии до 0,4-0,5 мг/л, причем проведение горячей промывки загрузки фильтров обеих стадий по указанно- му режиму не улучшает эффект.

Регенерация загрузок фильтров обеих стадий проводится щелочью по следующей технологии: опорожнение фильтров; заполнение фильтров щелочным раствором (рН 9,5-10,5) объемом, равным 1,2 объема сухой загрузки фильтров первой и второй стадии; барботаж воздухом интенсивностью 16- 18 л/с м2 в течение 15-20 мин; опорожнение фильтра; промывка загрузки фильтра холодной водой интенсивностью 5-6 л/с м в течение 30-40 мин. После регенерации нефтесодержащую воду фильтруют через фильтры обеих стадий и получают концентрацию нефтепродуктов после фильтров I ступени 0,4-0,6, а после фильтров второй стадии 0,1-0,3 мг/л.

Таким образом, применение предлагаемого способа обеспечивает концентрацию нефтепродуктов в очищенной воде на выхо- де из фильтра первой стадии 0,4-0,6 мг/л, а второй-0,1-0,3 мг/л, что значительно меньше концентрации, обеспечиваемой в прототипе (3-4 мг/л). Применение активированного угля обеспечивает очистку до концентраций 0,01-0,05 мг/л, но себестоимость этой очистки на 30-70% (в зависимости от производительности) дороже, чем в предлагаемом способе.

Продолжительность работы фильтров в предлагаемом способе по сравнению с из- вестным, использующим, например, мезо- пористый ископаемый уголь, увеличивается в 500-1000 раз.

Пример 2. Процесс ведется аналогично представленному в примере 1, но БЭТ-поверхность угля составляет 200 м /г. На выходе из фильтров первой и второй стадии концентрация нефтепродуктов соответственно равна 0,4-0,5 и 0,1-0,2 мг/л. При этом себестоимость очистки увеличивается на 30% за счет проведения дополнительной активации ископаемого угля, поэтому несмотря на увеличение глубины очистки на 0,1 мг/л параметры процесса, представленные в примере 1, являются оптимальными.

Пример 3. Процесс ведется анало- .гично представленному в примере 1, но БЭТ-поверхность угля составляет 15м /г на выходе из фильтров первой и второй стадии,

концентрация нефтепродуктов соответственно равна 0,9-1,2 и 0,6-0,8 мг/л.

Уменьшение поверхности угля до 15 м2/г приводит к повышению концентрации нефтепродуктов в очищенной воде в 2-3 раза.

Пример 4. Процесс ведется аналогично представленному в примере 1, но отношение высоты слоев в фильтре первой стадии составляет 4:1, т.е. высота угля в фильтре первой стадии равна 2 м, а слоя песка - 0,5 м. В этом случае в фильтре второй стадии высота угольного слоя составляет 1,5 м. Концентрация нефтепродуктов после фильтров первой стадии составляет 0,2-0,3 мг/л, а после фильтров второй стадии - 0,1-0,2 мг/л.

Пример 5. Процесс ведется аналогично представленному в примере 1, но отношение высоты слоев в фильтре первой стадии составляет 5:1, т.е. высота слоя угля в этом фильтре равна 5 м, а песка - 1 м. Высота слоя угля в фильтре второй стадии равна 1,5 м. Концентрация нефтепродуктов после фильтров первой стадии составляет 0,2-0,3 мг/л, а после фильтров второй стадии -0,1-0,2 мг/л. Периодически в процессе промывки загрузки фильтров первой стадии песок вымывается из нижнего слоя в верхний и затем выносится из фильтра. В результате наблюдается периодический проскок нефтепродуктов вместе со взвешенными веществами до 1-1,2 мг/л. В этом случае требуется перегрузка фильтров первой стадии, что увеличивает себестоимость очистки воды на 20-25%.

Предлагаемый способ обеспечивает снижение концентрации нефтепродуктов до 0,1-0,5 мг/л при поступлении на фильтры воды с содержанием загрязнений до 10 мг/л. Такие показатели соответствуют работе фильтров с активированным углем. Способ наиболее целесообразно использовать после отстойника, флотатора или фильтра с неугольной загрузкой.

Формула изобретения

1. Способ очистки воды от нефтепродуктов, включающий последовательное пропускание воды через двухслойный фильтр, содержащий верхний слой из гранулированного сорбента, а нижний - из песчаной фильтрующей загрузки, и последующую регенерацию, отличающийся тем, что, с целью повышения качества очистки и производительности, воду дополнительно пропускают через однослойный сорбционный фильтр и в качестве сорбента в обоих фильтрах используют ископаемый уголь, имеющий БЭТ-поверхность 25-150 м2/г, а регенерацию осуществляют путем промыв5 16324636

ки горячей водой и обработки щелочнымна песчаная загрузка с размером частиц 0,5раствором в режиме барботажа.1 мм при соотношении высоты слоя песка к

2.Способ поп. 1,отличающийсяслою сорбента, составляющем 1:1-4. тем, что ископаемый уголь имеет поровую

структуру, на 80-85% представленную пора-5 4. Способ по пп. 1-3, отличающийми диаметром 3,8-4,2 нм, зольность 8-15% ис я тем, что перед промывкой фильтры опоразмер частиц 1-3 мм.рожняют, затем заполняют щелочным рас3.Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с ятвором рН 9,5-10,5, объемом 1-1,4 объема тем, что в двухслойном фильтре использова-сухой загрузки при борботаже воздухом.

Изобретение относится к способам очистки воды от нефтепродуктов и позволяет повысить качество очистки и производительность процесса, Способ заключается в том, что очищаемую воду пропускают через двухслойный фильтр, содержащий слои сорбента и песка и однослойный сорбционный фильтр. В обоих фильтрах в качестве сорбента использован ископаемый уголь, име- ющ ий БЭТ-поверхность 25-150 м /г, з регенерацию обоих фильтров осуществляют щелочной обработкой в режиме барботажа воздухом. 3 з.п.ф-лы.