Способ очистки нефтесодержащих сточных вод

 

Изобретение относится к области очистки сточных вод и может быть использовано на автозаправочных станциях, автостоянках, станциях техобслуживания, автомойках и других автономных объектах. Изобретение решает задачу повышения эффективности очистки нефтесодержащих сточных вод. Предложенный способ очистки нефтесодержащих сточных вод включает последовательную обработку путем отстоя в накопителе-усреднителе, затем в трехпродуктовом гидроциклоне с выделением концентрата нефтепродуктов и концентратов взвешенных веществ, фильтрацию в фильтре, загруженном пенополиуретаном в качестве полимерной загрузки. Последующую доочистку в электрохимическом фильтре осуществляют пропусканием воды сверху вниз сквозь смесь гранул алюминия и железа в соотношении, %: 30: 70-70:30, силицированный кальцит в качестве минерального зернистого фильтрующего материала и уголь марки АГ-3 в качестве углеродсодержащего материала с соотношением высот слоев 1 : 7-10 : 1-2. Концентрат нефтепродуктов после обработки в центробежном поле сил в количестве 1-10% от объема очищаемой воды обезвоживают жидкостной фильтрацией в гидрофобном фильтре. Концентрат взвешенных веществ в количестве 1-10% от объема очищаемой воды и осадок из накопителя-усреднителя обезвоживают на иловых площадках. Окончательную очистку воды осуществляют в сорбционном фильтре, загруженном активированным углем марки АГ-3, после которого содержание нефтепродуктов гарантированно снижается до ПДК, равного 0,05 по нефтепродуктам. 4 з.п. ф-лы, 2 ил, 2 табл.

Изобретение относится к области очистки сточных вод и может быть использовано на автозаправочных станциях, автостоянках, станциях техобслуживания, автомойках и других автономных объектах, на которых образуются нефтесодержащие сточные или ливневые воды, а также хозбытовые сточные воды, требующие сброса на рельеф.

Известен способ очистки нефтесодержащих вод последовательной обработкой в отстойнике, фильтре с полимерной загрузкой и сорбционном фильтре (Шапенский А. М., Назаров В.Д. "Очистка сточных вод автомоек малой производительности". В сб.: "Проблемы, способы и средства защиты окружающей среды от загрязнения нефтью и нефтепродуктами.: М. ВИМИ, 1995 г., с. 42). Достигается остаточное содержание нефтепродуктов 5 мг/л, что удовлетворяет требованиям к оборотной воде, но не позволяет сбрасывать воду на рельеф.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является способ очистки нефтесодержащих сточных вод (Патент РФ N 2006474, кл. C 02 F 1/40, 1994 г.), включающий последовательную обработку путем отстоя в накопителе-усреднителе, после которого сточные воды подвергают обработке с применением центробежных сил для выделения концентрата нефтепродуктов и концентрата взвешенных веществ и сорбцию в сорбционном фильтре.

Недостатком известного способа является низкая эффективность очистки сточных вод, что также не позволяет сбрасывать их на рельеф.

Предлагаемое изобретение решает техническую задачу повышения эффективности очистки нефтесодержащих и хозбытовых сточных вод.

Сущность изобретения заключается в том, что в известном способе очистки нефтесодержащих сточных вод, включающем последовательную обработку путем отстоя в накопителе-ускорителе, после которого сточные воды подвергают обработке с применением центробежных сил для выделения концентрата нефтепродуктов и концентрата взвешенных веществ и сорбцию в сорбционном фильтре, согласно изобретению после обработки с применением центробежных сил осуществляют очистку в фильтре с полимерной загрузкой и дополнительную электрохимическую очистку путем пропускания воды сверху вниз сквозь смесь гранул алюминия и железа в соотношении по массе 30:70%...70:30%, минеральный зернистный фильтрующий материал и углеродсодержащий материал с соотношением высот их слоев 1: (7...10):(1...2), а концентрат нефтепродуктов после обработки в центробежном поле сил в количестве 1...10% объема очищаемой воды обезвоживают путем жидкостной фильтрации в гидрофобном фильтре, концентрат взвешенных веществ в количестве 1. . .10% от объема очищаемой воды и осадок из накопителя-усреднителя обезвоживают на иловых площадках, причем очистку с применением центробежных сил осуществляют в трехпродуктовом гидроциклоне, а при очистке в фильтре с полимерной загрузкой в качестве последней используют пенополиуретан, в сорбционном фильтре в качестве фильтрующей загрузки используют активированный уголь марки АГ-3, в качестве минерального зернистого фильтрующего материала в электрохимическом фильтре используют силицированный кальцит, а в качестве углеродсодержащего материала - уголь марки АГ-3.

На фиг. 1 показана технологическая схема для комплексной очистки нефтесодержащих и хозбытовых сточных вод; на фиг. 2 показано комбинированное сооружение для очистки хозбытовых сточных вод, включающее септик-перегниватель и отстойник.

Технологическая схема очистки нефтесодержащих вод включает накопитель-усреднитель 1, переключающий насос 2, трехпродуктовый гидроциклон 3, фильтр с полимерной загрузкой 4, электрохимический фильтр 5, сорбционный фильтр 6, соединенные последовательно, верхний патрубок гидроциклона 3 соединен последовательно с гидрофобным фильтром 7 и накопителем нефтепродуктов 8, нижние патрубки гидроциклона 3 и накопителя-усреднителя 1 соединены с иловой площадкой 9.

Технологическая схема очистки хозбытовых сточных вод включает септик-перегниватель 10, отстойник 11, фильтрующие траншеи 12, систему вентиляции 13, систему подачи обеззараживающего реагента 14, промывной насос 15.

Камера септика-перегнивателя 10 (фиг. 2) разделена на два отсека перегородкой 16, перфорированной в центральной части, септик-перегниватель 10 отделен от отстойника 11 перегородкой 17, в которой вмонтирована H-образная трубка 18. Отстойник 11 разделен на два отсека перегородкой 19, в которой установлен сифон 20, в отстойнике 11 предусмотрено устройство для выпуска осадка 21.

Предложенный способ осуществляют следующим образом. На территории уединенных производных объектов, например автозаправочные станции, образуется два типа вод: ливневые нефтесодержащие воды, отнесенные к разряду производственных сточных вод, и хозбытовые сточные воды. Городские системы водоотведения на таких объектах отсутствуют, поэтому очистка сточных вод должна быть произведена до такой степени, чтобы ее можно было сбрасывать на рельеф или в фильтрующие траншеи. Остаточное содержание нефтепродуктов в очищенной воде не должно превышать 0,05 мг/л. Такая вода при наличии оборотных систем водоснабжения, например автомоек, может быть использована в качестве подпитки. Ливневые и талые воды (нефтесодержащие воды) по системе ливневой канализации поступают в накопитель-усреднитель 1, в котором происходит предварительное осаждение взвешенных веществ и накопление в поверхностном слое нефтепродуктов. Насосом 2 нефтесодержащие воды прокачиваются через напорный трехпродуктовый гидроциклон 3, фильтр с полимерной загрузкой 4, электрохимический фильтр 5 и сорбционный фильтр 6. В напорном трехпродуктовом гидроциклоне 3 происходит концентрирование нефтепродуктов по оси, отвод концентратора в верхней части аппарата, обезвоживание на гидрофобном фильтре 7, накопление нефтепродуктов в емкости 8. Осадок, накопленный в нижней конусной части гидроциклона 3, отводят для обезвоживания на иловые площадки 9. В фильтре, загруженном пенополиуретаном 4, происходит извлечение остаточных эмульгированных нефтепродуктов, так как пенополиуретан обладает высоким значением краевого угла смачивания порядка 150^o, вследствие чего капли нефтепродуктов закрепляются на его поверхности. Далее вода подается в электрохимический фильтр 5 в направлении сверху вниз сквозь три слоя гранулированных разнородных материалов, разделенных сетками для того, чтобы не было перемешивания слоев при обратной промывке. Верхний слой представляет собой смесь гранул алюминия и железа в соотношении 30:70% ... 70:30%. Средний слой представляет собой минеральный зернистый фильтрующий материал, например кварцевый песок, карбонаты, горелые породы. Нижний слой представляет собой углеродсодержащий электропроводный материал, например активированный уголь марки ДАК, БАУ, СКД, АГ-2, АГ-3, F300, F400 и продукты переработки тяжелых нефтяных остатков в виде электропроводных микросфер. При пропускании воды сверху вниз в теле электрохимического фильтра образуется электрохимический источник тока, одним из электродов которого является металл, другим - углеродсодержащий материал. Электроды разделены диэлектрическим материалом. По действием тока электрохимического источника растворяется металлический алюминиево-железный электрод. В воду вводятся ионы металлов, которые при пропускании в средний слой диэлектрического зернистого фильтрующего минерала гидролизуются, образуя коагулянт. За счет контактной коагуляции происходит извлечение из воды остаточных загрязнителей (нефтепродуктов и взвешенных веществ). Далее вода фильтруется в нижнем слое. Углеродсодержащий положительный электрод, обладая сорбционными свойствами, частично извлекает из воды растворенные компоненты нефтепродуктов. Соотношение высот трех слоев сверху вниз равно 1:(7...10):(10...2). Окончательная очистка воды происходит в сорбционном фильтре 6, после которого содержание нефтепродуктов гарантировано снижается до ПДК, равного 0,05 мг/л по нефтепродуктам. Хозбытовые сточные воды очищаются последовательно в септике-перегнивателе 10 в течение 10 суток, отстойнике 11, в который подается обеззараживающий реагент посредством системы 14. Далее вода поступает в перфорированные трубы фильтрующих траншей 12 на утилизацию, в которых происходит биологическая очистка стоков. Стоки в фильтрующие траншеи подаются в пульсирующем режиме с помощью сифона 20. Воздух поступает через вентиляционную систему 13. Перегородки в септике-перегнивателе 10 и отстойнике 11 предотвращают попадание тяжелых и легких загрязняющих веществ в фильтрующие траншеи 12. С целью уменьшения количества сооружений промывка фильтров 4, 5 осуществляется насосом 15 очищенной хозбытовой водой из отстойника 11. Осадок из отстойника 11 подают на иловые площадки 9.

Примеры реализации способа.

Пример 1. Проводили очистку ливневой воды на территории АЗС по описанному выше способу. Содержание нефтепродуктов 120 мг/л. Изменили соотношение гранулированных металлов в электрохимическом фильтре. Результаты приведены в таблице 1.

Пример 2. Проводили очистку ливневой воды с территории АЗС. Содержание нефтепродуктов 120 мг/л. Изменяли соотношение высот слоев в электрохимическом фильтре. Результаты приведены в таблице 2.

Предлагаемая технология очистки нефтесодержащих и хозбытовых сточных вод может быть использована на автозаправочных станциях, станциях техобслуживания, автомойках, где образуются нефтесодержащие сточные и ливневые воды, требующие сброса на рельеф.

Использование предлагаемого способа очистки позволит снизить содержание нефтепродуктов до ПДК, равного 0,05 мг/л, что допускается для сброса ее на рельеф. Кроме того, очищенная вода может быть использована для обеспечения потребности производства (например, для подпитки оборотной системы автомойки), а также сбрасывается по возможности в фильтрующие траншеи.

Формула изобретения

1. Способ очистки нефтесодержащих сточных вод, включающий последовательную обработку путем отстоя в накопителе-усреднителе, после которого сточные воды подвергают обработке с применением центробежных сил для выделения концентрата нефтепродуктов и концентрата взвешенных веществ, и сорбцию в сорбционном фильтре, отличающийся тем, что после обработки с применением центробежных сил осуществляют очистку в фильтре с полимерной загрузкой и дополнительную электрохимическую очистку путем пропускания воды сверху вниз сквозь смесь гранул алюминия и железа в соотношении по массе 30:70 - 70:30%, минеральный зернистый фильтрующий материал и углеродсодержащий материал с соотношением высот из слоев 1 : 7 - 10 : 1 - 2, а концентрат нефтепродуктов после обработки в центробежном поле сил в количестве 1 - 10% объема очищаемой воды обезвоживают путем жидкостной фильтрации в гидрофобном фильтре, концентрат взвешенных веществ в количестве 1 - 10% от объема очищаемой воды и осадок из накопителя-усреднителя обезвоживают на иловых площадках.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что очистку с применением центробежных сил осуществляют в трехпродуктовом гидроциклоне.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве полимерной загрузки используют пенополиуретан.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в сорбционном фильтре в качестве фильтрующей загрузки используют активированный уголь марки АГ-3.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве минерального зернистого фильтрующего материала в электрохимическом фильтре используют силицированный кальцит, а в качестве углеродсодержащего материала - уголь марки АГ-3.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3