фильтрующий материал для очистки промышленных сточных вод

Формула изобретения

Фильтрующий материал для очистки промышленных сточных вод преимущественно от нефтепродуктов, содержащий компонент растительного происхождения и углеродсодержащий материал в виде золы от сжигания этого компонента, пропитанного нефтепродуктами, отличающийся тем, что растительный компонент введен предварительно обработанным 5-15%-ным раствором хлорного железа при следующем соотношении объемов компонента и золы, равном 1:(0,1-0,2).

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к очистке сточных вод от нефтепродуктов и может применяться в различных отраслях промышленности, особенно на объектах временного характера с небольшим расходом сточных вод.

К числу широко распространенных промышленных сточных вод относятся стоки, загрязненные масло- и нефтепродуктами. Они образуются на различных промышленных предприятиях и небольших производственных объектах. Перед сбросом в водоемы загрязненные сточные воды необходимо очищать на специальных сооружениях. Однако на некоторых промышленных объектах строительство капитальных очистных сооружений нецелесообразно или нерентабельно, поскольку большинство из них носит временный характер, поэтому на таких объектах желательно применять простые, надежные и эффективные сооружения с использованием местных доступных и дешевых фильтрующих материалов.

Известно применение для очистки нефтесодержащих сточных вод различных фильтрующих материалов растительного происхождения: сена, соломы, рисовой шелухи, древесной стружки и др. [Пушкарев В.В., Южанинов А. Г., Мэн С.К. Очистка маслосодержащих сточных вод. - М.: Металлургия, 1980, - 220 с.]. Однако эти фильтрующие материалы не обеспечивают очистку сточных вод до санитарных норм при сборе их в поверхностные водоемы.

Кроме того, они являются материалами разового пользования, так как не регенерируются и после использования должны быть заменены.

Для очистки сточных вод от органических загрязнений и нефтепродуктов используют также активированный уголь, но он имеет высокую стоимость [Канализация населенных мест и промышленных предприятий / Лихачев Н.Н., Парин И.И., Раскин С.А. и др. Под общ. Ред. В.Н.Самохина. - 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1981, - 639 с.].

Наиболее близким к заявляемому изобретению является фильтрующий материал для очистки сточных вод от нефтепродуктов [Авторское свидетельство СССР №1421373, кл. В01D 39/00, 1988], содержащий компонент растительного происхождения - пропаренную солому и углесодержащий материал - золу от сжигания пропаренной соломы, предварительно пропитанной нефтепродуктами, содержащимися в сточной воде, при соотношении объемов соломы и золы, равном 1:(1-2) в перерасчете на пропаренную солому.

Недостаткам данного изобретения является низкая продолжительность работы фильтрующего материала.

В основу изобретения положена техническая задача, заключающаяся в увеличении продолжительности работы фильтра и снижении показателя цветности фильтрата.

Указанная задача решается тем, что в фильтрующем материале для очистки промышленных сточных вод, преимущественно от нефтепродуктов, содержащем компонент растительного происхождения и углеродсодержащий материал в виде золы от сжигания этого компонента, пропитанного нефтепродуктами, согласно изобретению растительный компонент введен предварительно обработанным 5-15% раствором хлорного железа при соотношении объемов компонента и золы, равном 1:(0,1-0,2).

При использовании растительного компонента, предварительно обработанного раствором хлорного железа указанной концентрации, в фильтрующем материале образуются гидроксиды железа, проявляющие коагулирующее действие на эмульгированные нефтепродукты, что увеличивает сорбционную емкость (фильтроцикл) фильтрующего материала. Кроме того, как хлор, так и ионы железа дезинфицируют микрофлору, развивающуюся со временем в комплексе «органическое вещество - вода», что является причиной снижения выноса органики (цветность воды) из фильтрующего материала. Все это в комплексе увеличивает продолжительность работы фильтра и уменьшает цветность фильтрата.

Способ получения осуществляют следующим образом.

Свежая порция соломы погружается емкость, заполненную 5-15%-ным водным раствором хлорного железа, выдерживается в нем 1-2 минуты, вынимается из емкости, выдерживается под ней до стекания излишков раствора и смешивается с золой от сжигания обработавшего и высушенного фильтрующего материала (соломы), пропитанного раствором хлорного железа и нефтепродуктами, задержанными при фильтровании сточных вод.

На чертеже показана зависимость цветности фильтрата от содержания хлорного железа в растворе и соотношение компонентов в фильтрующем материале.

Пример. Четыре стеклянных фильтра - колонки диаметром 30 мм, высотой 850 мм загружали фильтрующим материалом на высоту 730 мм и одновременно во все фильтры подавали сточную воду, содержащую 30 мг/л эмульгированных нефтепродуктов, со скоростью фильтрования, равной 3 м/ч. Данные о результатах работы фильтров приведены в таблице.

Фильтрующий материал	Продолжительность фильтроцикла, час	Цветность воды после фильтрования, час	Эффективность очистки от нефтепродуктов	Увеличение продолжительности фильтроцикла	Снижение цветности, град
Смесь соломы и золы (прототип)	101,0	170	99,2	1	0
Смесь соломы, обработанной 5% водным раствором хлорного железа и золы в соотношении 1:0,1	130,3	35	99,3	1,3	135
Смесь соломы, обработанной 10% водным раствором хлорного железа и золы в соотношении 1:0,1	161,7	25	99,1	1,6	145
Смесь соломы, обработанной 15% водным раствором хлорного железа и золы в соотношении 1:0,1	143,5	40	99,0	1,42	130

По сравнению с прототипом предлагаемый фильтрующий материал позволяет увеличить продолжительность фильтрации в 1,3-1,6 раза и снизить цветность очищенной воды на 130-145 градусов при примерно одинаковом высоком эффекте очистки сточных вод. Это дает возможность очищать сточные воды от нефтепродуктов до санитарных норм при сбросе их в водоемы или утилизировать в технологических процессах.

Для очистки сточных вод в промышленных условиях фильтрующий материал помещают, например, в контейнеры размером 2100×1500×800 мм с ячейками 150×150 мм. Плотность заполнения фильтрующего материала в контейнерах 100-120 кг/м ³. Фильтрация сточных вод может осуществляться как сверху вниз, так и снизу вверх, а также горизонтально.

Предлагаемый фильтрующий материал для очистки промышленных сточных вод может использоваться на предприятиях лесоразработок, в карьерах по добыче нерудных строительных материалов для дорожного и транспортного строительства, в карьерах по добыче драгоценных металлов современным старательским способом, на объектах нефтеразведки и нефтепромыслов, временных автотранспортных предприятиях, автомойках и т.п.

Модифицированная соломенная фильтрующая загрузка может использоваться не только для очистки сточных вод от нефтепродуктов, но и для извлечения из воды ионов тяжелых металлов (железа, меди, цинка, никеля, кобальта и др.), а также для очистки и доочистки хозяйственно-бытовых сточных вод. Вместо соломы могут использоваться другие материалы растительного происхождения, высушенные и заготовленные впрок: водоросли, бурьян, камыш, рогоза, сено, хвоя, листва, древесная дробленая кора. Такие материалы в определенных условиях могут оказаться более доступными, чем солома, и столь же эффективными, так как органическая составляющая у них одна и та же.