Способ очистки поверхностного стока от взвешенных веществ и нефтепродуктов

 

Изобретение относится к способам очистки поверхностного стока фильтрованием и может быть использовано на промышленных предприятиях различного профиля. Очистку поверхностного стока проводят путем последовательного фильтрования через два стационарных несмешивающихся друг с другом слоя различных фильтрующих материалов в зернистой форме. В качестве первого по ходу движения стока фильтрующего материала используют фракцию вспененного полистирола 2-5 мм, а в качестве второго слоя - фракцию активированного угля 0,5-2,5 мм. Изобретение позволяет повысить степень очистки поверхностного стока и увеличить продолжительность фильтрации.

Изобретение предназначено для очистки поверхностного стока от взвешенных веществ и нефтепродуктов и может быть использовано на промышленных предприятиях различного профиля.

Известен способ фильтрования воды путем ее последовательного пропускания через слой активированного угля и песка сверху вниз [1] Недостатком этого способа является заиливание активированного угля содержащейся в воде взвесью, которая задерживается первым по ходу потока воды слоем загрузки - активированным углем. В этом случае за период фильтроцикла не используется полностью адсорбционная емкость активированного угля по растворенным веществам, поскольку, как правило, он достаточно быстро забивается взвесью, вследствие чего сопротивление слоя активированного угля значительно возрастает. Поэтому сокращается продолжительность фильтроцикла и увеличиваются затраты на очистку воды.

Наиболее близким к предложенному способу по технической сути и достигаемому результату является известный способ очистки сточных вод от органических примесей, включающий последовательное фильтрование через два стационарных слоя различных несмешиваемых фильтрующих материалов: слой гидротермически обработанного полиакрилнитрильного волокна и слой активированного углеродистого волокна [2] Это способ принят нами за прототип.

Недостатком способа по прототипу является относительно низкая степень очистки сточных вод от органических примесей. Это обусловлено значительным изменением сопротивления фильтрующих слоев, состоящих из волокон, вследствие их перемещения в пределах фильтрующего слоя, которое происходит при изменении расхода воды, подвергаемой очистке, из-за сравнительно неплотной упаковки волокон. Применение же достаточно плотной упаковки волокон привело бы к значительному увеличению сопротивления фильтрующего слоя.

Задачей изобретения является повышение степени очистки поверхностного стока.

Поставленная задача решается за счет того, что в известном способе очистки стока путем последовательного фильтрования через два стационарных несмешивающихся друг с другом слоя различных фильтрующих материалов, согласно изобретению фильтрующие материалы используют в зернистой форме, в качестве первого слоя по ходу движения стока применяют фракцию вспененного полистирола 2-5 мм, а в качестве второго слоя фракцию активированного угля 0,5-2,5 мм.

Первый слой задерживает мелкую взвесь, препятствуя ее попаданию во второй слой, тем самым исключая его заливание, что обеспечивает достаточно большой срок работы активированного угля (продолжительность фильтроцикла) до его регенерации или замены свежим адсорбентом. Вспененный полистирол периодически регенерируют от задержанной взвеси промывкой обратным током очищенного стока или водой из водопровода, направляя промывную воду на осветление отстаиванием (вспененный полистирол используется многократно). Фракция 2-5 мм вспененного полистирола является оптимальной (наличие в фильтрующем слоем гранул менее 2 мм создавало бы относительно высокое его сопротивление, более 5 мм привело бы к значительному уменьшению задерживающей способности по взвеси).

При прохождении стока через второй слой происходит очистка стока преимущественно от нефтепродуктов адсорбцией на активированном угле.

Фракция активированного угля 0,5-2,5 мм также является оптимальной (менее 0,5 мм приводит к значительному увеличению сопротивления слой адсорбента, более 2,5 мм к существенному уменьшению удельной поверхности активированного угля и, следовательно, снижению его адсорбционной емкости).

Пример. Поверхностный сток (дождевые и талые воды), отводимый с промплощадки предприятия, после осветления в отстойнике поступает самотеком на очистку от мелкодисперсной взвеси и нефтепродуктов фильтрованием последовательно через два стационарных несмешивающихся друг с другом слоя - вспененного полистирола марки ПСВ по ОСТ 6-05-202-83Е и активированного угля марки АБДК по ТУ 0776-002-12303007-94. Высота слоя вспененного полистирола 0,3 м, активированного угля -0,6 м; площадь фильтра 3,4 м². Слои фильтрующих материалов разделены металлической сеткой, размеры ячеек которой в свету равны 0,4 мм. Размеры гранул вспененного полистирола и частиц активированного угля равны соответственно 2-5 мм и 0,5-2,5 мм. Насыпные массы вспененного полистирола и активированного угля равны соответственно 0,15 и 0,6 т/м³. Массы вспененного полистирола и активированного угля, загруженные в фильтр, равны соответственно 153 и 612 кг. Линейная скорость фильтрования подвергаемого очистке стока равна 5 м/ч.

За фильтроцикл, продолжительность которого составила 3025 ч, поступило на фильтрование 51425 м³ стока, средний расход которого составил 17 м³/ч. Содержание взвешенных веществ в исходном стоке равно в среднем 19 мг/л, в очищенном составило в среднем 5 мг/л. Содержание нефтепродуктов в исходном стоке равно в среднем 10 мг/л, в очищенном 0,3 мг/л. Степень очистки от взвешенных веществ и нефтепродуктов составила соответственно 74% и 97% грязеемкость фильтра 720 кг (при этом 712 кг взвеси было задержано пенополистирольным фильтрующим слоем, что составило 98,9% от всей задержанной взвеси); адсорбционная емкость адсорбента (активированного угля) по нефтепродуктам составила 40% по массе.

По сравнению со способом очистки сточных вод от органических примесей, принятые за прототип, средняя степень очистки стока от нефтепродуктов по предложенному способу выше на 17,6% (79,4% по прототипу и 97% по предложенному способу).

Адсорбционная емкость сорбента по органическим загрязнениям составила: предложенного способа 40% по массе, способа по прототипу 20% по массе.

Гидравлическое сопротивление фильтра в конце фильтроцикла составило 12,3 кПа.

Формула изобретения

Способ очистки поверхностного стока от взвешенных веществ и нефтепродуктов путем последовательного фильтрования через два стационарных несмешиваемых друг с другом слоя различных фильтрующих материалов, отличающийся тем, что фильтрующие материалы используют в зернистой форме, в качестве первого слоя по ходу движения стока применяют фракцию вспененного полистирола 2 5 мм, а в качестве второго слоя фракцию активированного угля 0,5 2,5 мм.