способ очистки сточных вод от нефтепродуктов

Формула изобретения

Способ очистки сточных вод от нефтепродуктов, включающий обработку коагулянтом, перемешивание и разделение фаз, отличающийся тем, что в качестве коагулянта используют природный бишофит в количестве 1-40 мл/л, а очистку ведут при температуре сточной воды 20 80^oC.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к очистке сточных вод от нефтепродуктов, в частности к разработке способа очистки сточных вод металлообрабатывающих заводов, содержащих эмульгированные смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) и неэмульгированные нефтепродукты.

Известен способ очистки сточных вод, содержащих эмульгированные масла, стабилизированные анионактивными эмульгаторами, который сводится к добавлению в сточную воду коагулянта сульфата железа (II), а также к использованию солей трехвалентного железа. Наибольшее осветление сточной воды происходит при использовании солей трехвалентного железа [1]

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата, относится следующее: поскольку хлорное железо и сульфат железа часто применяют в виде порошка, то дозирование его в непрерывном процессе очистки сточной воды затруднено, кроме того, для оптимальной очистки требуется корректировка pH среды с помощью гидрокарбонатов натрия или калия, а это дополнительные расходы. Применение солей железа для очистки сточных вод сопряжено с увеличением содержания железа в очищаемой воде, что приводит к значительному превышению ПДК по этому элементу.

Наиболее близким к изобретению являются способ очистки сточной воды, содержащей, эмульгированные масла, путем введения в сточную воду смеси солей хлорного железа (III) и сульфата железа [2]

По этому способу в сточную воду, содержащую эмульгированные масла, добавляют смесь хлорного железа (III) И сульфата железа (III) при их отношении от 0,006 до 0,02. Полученные фазы разделяют флотацией.

Причиной, препятствующей достижению требуемого технического результата способа очистки по прототипу, является применение смеси двух коагулянтов, хлорного железа (III) и сульфата железа (II): во-первых, необходимы материальные затраты при их производстве; во-вторых, наличие восстановителя - двухвалентного железа в сульфате железа повышает химическое поглощение кислорода (ХПК) и биологическое поглощение кислорода (БПК) очищенной воды; в-третьих, введение иона железа в очищаемую сточную воду в количестве, указанном в прототипе, приводит к значительному превышению ПДК на ионы железа (0,3 мг/л); в-четвертых, введение с коагулянтом сульфат-ионов в очищаемую воду приводит к гипсованию трубопроводов и аппаратов за счет образования гипса.

В предлагаемом изобретении решается важная задача разработка экономически выгодного способа очистки сточных вод металлообрабатывающих анодов, содержащих эмульгированные продукты, которые при сбросе в открытый водоем не очищенными сильно загрязняют окружающую среду и наносят большой экономический вред. Техническим результатом при использовании предлагаемого способа является повышение степени очистки сточной воды, а именно: по ХПК степень очистки достигает 95,6, а по нефтепродуктам 97,8

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в способе очистки сточных вод, содержащих нефтепродукты, заключающегося в нагревании сточной воды, добавлении коагулянта, перемешивании и отстое, в качестве коагулянта используют природный бишофит ГОСТ 7759-73 в количестве 1 40 мл/л при температуре сточной воды 20 30^oC.

Природный бишофит, добываемый из скважин, представляет собой светлую или светло-желтую вязкую жидкость, содержащую в основном хлорид магния и другие хлориды в виде примесей.

Эффект улучшения технико-экономических показателей процесса очистки сточной воды, содержащей нефтепродукты, происходит за счет дешевого способа производства коагулянта добыча из скважин, небольшие концентрации, вводимые в очищаемую воду и высокая скорость выделения нефтепродуктов.

Кроме того, в СОЖ эмульсия масла стабилизирована анионактивными ПАВ, в частности кислотами алифатического ряда. При этом ион магния, выполняя роль коагулирующего иона, способствует также протеканию реакции

Mg²⁺ + 2 RCOO^----> (RCOO)₂Mg

Полученная соль плохо растворяется в воде, выделяется из нее в виде хлопьев и выталкивается в поверхностный слой, при этом данная соль (например стеарат магния) обладает флокулирующим действием и является дополнительным коагулирующим агентом.

После этого масло удаляют, а в осветленной очищенной сточной воде определяют содержание нефтепродуктов, ХПК и наличие не выделившейся дисперсной фазы.

Выбранный интервал концентраций добавляемого бишофита объясняется различной устойчивостью к коагулянтам эмульгированным сточных вод (СОЖ) и неэмульгированных (сточная вода после мойки машин и танков нефтеналивных судов). Применение природного бишофита в качестве коагулянта в количестве более 40 мл недопустимо из-за повышения солесодержания (ионы хлора) в очищаемой воде и возникновения явления стабилизации которое возникает при передозировке коагулянта.

П р и м е р 1. В этом примере обосновывается способ очистки от нефтепродуктов сточных вод путем применения в качестве коагулянта природного бишофита в количестве 1 мл/л сточной воды. В сосуд емкостью 1,5 л заливали 1 л сточную воду, с температурой 25^oC после мойки автомобилей, содержащую 1,55 г/л нефтепродуктов с ХПК 21000 мл, O₂/л. При перемешивании в течение 5 мин добавляют 1мл природного бишофита. Через 30 мин выделившиеся нефтепродукты отделяют. Анализ очищенной воды показал, что ХПК после очистки стало 4238 мг, O₂/л или 80,0% Степень очистки по нефтепродуктам составила 86,3

П р и м е р 2. В этом примере обосновывается способ очистки сточных вод от нефтепродуктов в качестве коагулянта применяется природный бишофит в количестве 5 мл/л сточной воды. В сосуд емкостью 1,5 л заливают 1 л сточной воды при температуре 25^oC, содержащей отработанную СОЖ на основе эмульсола ЭТ-2. В исходной сточной воде, содержание нефтепродуктов 19,3 г/л, а ХПК 57800 мг, O₂/л. При перемешивании в течение 5 мин добавляют 5 мл природного бишофита. Происходит интенсивное расслоение на две фазы: нефтепродукты и очищенная вода. Через 30 минут нефтепродукты удаляют, а очищенную воду подвергают анализу. Содержание нефтепродуктов составило 0,515 г/л, что составляет 97,3 степени очистки, а ХПК 3200 мг, O₂/л, что составляет 94,4 степени очистки по этому параметру.

П р и м е р 3. В этом примере обосновывается способ очистки сточных вод от нефтепродуктов путем применения в качестве коагулянта природного бишофита в количестве 25 мл/л сточной воды. В сосуд емкостью 1,5 л заливают 1 л сточной воды с температурой 25^oC, содержащей отработанную СОЖ на основе эмульсола ЭТ-2. В исходной воде содержание нефтепродуктов составило 19,3 г/л, а ХПК 57800 мг, O₂/л.

При перемешивании в течение 5 мин добавляют 25 мл природного бишофита. Происходит интенсивное выделение нефтепродуктов из сточной воды. Через 30 минут выделившиеся нефтепродукты удаляют, а в очищенной воде определяют нефтепродукты, содержание которых составило 0,485 г/л, что составило 97,5 степени очистки. Значение ХПК снизилось до 3100 мг, O₂/л, что составило 94,6 степени очистки.

П р и м е р 4. В этом примере обосновывается способ очистки сточных вод от нефтепродуктов путем применения в качестве коагулянта природного бишофита в количестве 40 мл/л сточной воды.

В сосуд емкостью 1,5 л заливают 1 л сточной воды с температурой 20^oC, содержащая эмульсол ЭТ-2. В исходной сточной воде содержание эмульсола составило 19,3 г/л, а ХПК 57800 мг, O₂/л.

При перемешивании в течение 5 мин добавляют 40 мл природного бишофита. Происходит интенсивное расслоение на две фазы: нефтепродукты и очищенная вода. Через 30 мин нефтепродукты отделяют, а очищенную воду подвергают анализу. Содержание нефтепродуктов составило 0,480 г/л, что составило 97,5 степени очистки, при этом ХПК снизилось до 2950 мг, O₂/л, что составило 94,5 степени очистки.

П р и м е р 5. В этом примере обосновывается способ очистки сточных вод от нефтепродуктов путем применения в качестве коагулянта природного бишофита в количестве 50 мл/л сточной воды.

В сосуд емкостью 1,5 л заливают сточной воды с температурой 20^oС, содержащая эмульсол ЭТ-2. В исходной воде содержание нефтепродуктов составило 19,3 г/л, а ХПК 57800 мг, O₂/л.

Результаты эксперимента показали, что степень очистки по нефтепродуктам составила 97,8, а по ХПК 95,0 Однако содержание хлорид-иона составило 22,1 г/л, что не допустимо для очищенной воды.

П р и м е р 6. В этом примере обосновывается способ чистки сточных вод от нефтепродуктов путем применения в качестве коагулянта природного бишофита в количестве 2 мл/л сточной воды нагретой до температуры 50^oC. В сосуд емкостью 1,5л заливают 1 л сточной воды с температурой 50^oC, содержащую эмульсол ЭТ-2. В исходной сточной воде содержание нефтепродуктов составляет 19,3 г/л, а ХПК-57800 мг, O₂/л. При перемешивании добавляют 2 мл природного бишофита. Расслоение происходит быстро. Через 30 мин отстоя отделяют нефтепродукты, а в очищенной воде определяют содержание нефтепродуктов и ХПК. Степень очистки от нефтепродуктов составила 97,3, по ХПК 95,6

П р и м е р 7. В этом примере обосновывается способ очистки сточных вод от нефтепродуктов путем применения в качестве коагулянта природного бишофита в количестве 2 мл/л сточной воды, нагретой до температуры 80^oC.

В сосуд емкостью 1,5 л заливают 1 л сточной воды с температурой 80^oC, содержащую эмульсол ЭТ-2. В исходной воде содержание нефтепродуктов составляет 2 мл природного бишофита. Расслоение происходит очень быстро, через 30 мин отделяют нефтепродукты, а в очищенной воде определяют содержание нефтепродуктов и ХПК. Степень очистки по нефтепродуктам составила 97,4, а по ХПК 97,5

Нагревание сточной воды перед добавлении коагулянта, выше 80^oC нецелесообразно из-за больших энергетических затрат, установки дополнительного оборудования для удаления паров сточной воды, а так же из-за возникновения процесса термокоагуляции эмульсии. Данные опыты сведены в таблицу.

Исходя из приведенных примеров следует, что способ очистки сточных вод от нефтепродуктов путем добавления в нее в качестве коагулянта природного бишофита позволяет очистить сточную воду, содержащую нефтепродукты, на 95 97