Способ очистки нефтесодержащих сточных вод с водооборотным циклом
Владельцы патента RU 2278825:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ГОУВПО "КубГТУ") (RU)
Изобретение относится к области очистки сточных вод и может быть использовано в области очистки сточных вод на автозаправочных станциях, автостоянках, станциях технического обслуживания, автомойках и других автономных объектах. Способ включает в себя обработку сточных вод в накопителе-усреднителе и в гальванической паре железо-кокс в соотношении 2,5-3,5:0,7-2,5, а затем известковым молоком до pH=7-7,5. Технический эффект - обеспечение взрывоопасности и повышение степени очистки от тяжелых металлов и сульфатов. 2 табл.
Изобретение относится к области очистки сточных вод и может быть использовано в области очистки сточных вод на автозаправочных станциях, автостоянках, станциях технического обслуживания, автомойках и других автономных объектах.
Известен способ (патент МПК C 02 F 1/40, №2142424 от 12.10.1999), включающий грубую очистку на пластинчатом сгустителе и коалесцентном маслоотделителе, среднюю очистку, осуществляемую на колонном фильтре, и тонкую очистку на мембранном модуле, позволяющий очистить сточные воды от нефтепродуктов, взвешенных частиц и обеспечивающий водооборотный цикл.
Основним недостатком аналога является то, что все операции очистки построены на принципе разделения твердой и жидкой фаз различными методами с последующей фильтрацией, которые не позволяют очистить сточные воды от растворимых соединений.
Наиболее близким к предлагаемому является способ очистки сточных вод (патент 7 МПК C 02 F 1/40, №2156740 от 27.09.2000 г.), включающий в себя посдовательную обработку сточных вод 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, кальцит силицированный в качестве минерального зернистого фильтрующего материала и уголь марки АГ-3 в качестве углесодержащего материала с соотношением высот слоев 1:7-10:1-2.
Окончательную очистку воды осуществляют в сорбционном фильтре, загруженном активированным углем марки АГ-3.
Недостатком этого способа является сложность схемы очистки, применение дорогостоящих расходных материалов, специально приготовленных гранул железа и активного металла - алюминия, интенсивное выделение водорода в процессе работы электрохимического фильтра и связанная с этим возможность взрыва и пожара. Не указан диапазон pH очищаемой воды.
Задачей изобретения является разработка способа очистки нефтесодержащих сточных вод, обеспечивающего взрывобезопасность и возможность использования сточных вод в замкнутом цикле.
Техническим результатом является повышение степени очистки от тяжелых металлов и полное удаление сульфат-ионов.
Технический результат достигается тем, что в способе очистки нефтесодержащих сточных вод с водооборотным циклом, включающем в себя очистку сточных вод в накопителе-усреднителе, сточные воды подвергают обработке в гальванической паре железо-кокс в соотношении 2,5-3,5:0,7-2,5, а затем известковым молоком до pH=7-7,5.
Взрывобезопаснось достигается обработкой сточной воды в гальванопаре железо-кокс в соотношении 2,5-3,5:0,7-2,5 по объему, работающей при pH=7-7,5 (в слабощелочной или нейтральной среде), при которой водород не выделяется.
Повышение степени очистки осуществляется обработкой сточной воды известковым молоком, полученным взаимодействием СаО и водой, для образования осадков тяжелых металлов в виде гидроксидов и удаления ионов SO4 2- в виде осадка CaSO4 и коррекции pH последующей обработкой известковым молоком до pH=7,0-7,5, позволяет выделить тяжелые металлы в виде гидроксидов и ионы сульфатов.
Обработанные сточные воды направляют в отстойник для удаления осадков.
Таким образом, совокупность существенных признаков, изложенных в формуле изобретения, позволяет достичь желаемого технического результата.
Пример конкретного выполнения заявляемого способа очистки нефтесодержащих сточных вод с водооборотным циклом.
Для очистки нефтесодержащих сточных вод с водооборотным циклом проводят очистку сточных вод в накопителе-усреднителе путем отстоя от взвесей. Затем готовят смесь из 3 объемных частей железной стружки и 1 части кокса. Для приготовления смеси использовалась стружка из стали Ст.20 и технический кокс. Вносили смесь в сосуд и заливали 2 л дистиллированной воды с содержанием Cr6+ 10 мг/л марки ХЧ. Смесь обрабатывали в течение 3 минут и добавляли известковое молоко до pH=7. Данные по обработке сточной воды гальванической парой железо-кокс после отстаивания показаны в таблице 1.
| Таблица 1. | ||
| Кокс, объемных частей | Железо, объемных частей | Crобщ после обработки, мг/л |
| 0,7 | 2,5 | 0,012 |
| 1,0 | 2,5 | 0,009 |
| 1,5 | 2,5 | 0,008 |
| 2,5 | 2,5 | 0,011 |
| 0,7 | 3,0 | 0,010 |
| 1,0 | 3,0 | 0,008 |
| 1,5 | 3,0 | 0,009 |
| 2,5 | 3,0 | 0,010 |
| 0,7 | 3,5 | 0,011 |
| 1,0 | 3,5 | 0,010 |
| 1,5 | 3,5 | 0,008 |
| 2,5 | 3,5 | 0,010 |
Исследования показывают, что применение гальванической пары оптимально при соотношении железо-кокс 2,5-3,5:0,7-2,5 по объему.
Для определения зависимости от pH сточная вода обрабатывалась известковым молоком до pH=7,0-7,5 и отстаивалась. Результаты анализа сточной воды после обработки представлены в таблице 2.
| Таблица 2. | |||||||||
| рН | Ni2+, мг/л | Crобщ, мг/л | Fe3+, мг/л | Cd2+, мг/л | Cu2+, мг/л | Сульфаты, мг/л | ХПК, мг/л | БПК5, мг/л | Нефтепродукты, мг/л |
| 7,0 | 0,02 | 0,006 | 0,05 | 0,043 | 0,002 | Отс. | 10,0 | 5,5 | 0,10 |
| 7,2 | 0,018 | 0,007 | 0,06 | 0,045 | 0,002 | Отс. | 10,1 | 5,6 | 0,10 |
| 7,5 | 0,019 | 0,006 | 0,055 | 0,044 | 0,003 | Отс. | 9,55 | 5,5 | 0,11 |
Способ очистки нефтесодержащих сточных вод с водооборотным циклом, включающий в себя очистку сточных вод в накопителе-усреднителе, отличающийся тем, что сточные воды подвергают обработке в гальванической паре железо - кокс в соотношении 2,5-3,5:0,7-2,5 по объему и известковым молоком до pH 7-7,5.
