Очистка сточных вод от маслопродуктов

Производится следующими методами: отстаивание, обработка в гидроциклонах, флотация, фильтрование.

Отстаивание основано на закономерностях всплывания маслопродуктов в воде по тем же законам, что и осаждение твердых частиц. Процесс от­стаивания осуществляется в отстойниках и маслоловушках.

Конструкция маслоловушек аналогична конструкции горизонтального от­стойника. В результате отстаивания маслопродукты, содержащиеся в воде, всплывают на поверхность, откуда удаляются маслосборным устройством. Для расчета маслоловушек необходимо знать скорость всплывания маслопродуктов и расход сточной воды. Тогда расчет сводится к определению геометрических размеров ловушек и времени отстаивания сточной воды.

Отделение маслопродуктов в поле действия центробежных сил производится в напорных гидроциклонах. При этом целесообразно использовать напорный гидродроциклон для одновременного отделения и твердых частиц и мас­лопродуктов, что необходимо учитывать в конструкции гидроциклона. Рассмот­рим схему напорного гидроциклона для очистки сточных вод от металлической окалины и маслопродуктов.

Сточная вода поступает в гидроциклон через тангенциально расположенный патрубок 1. Вследствие закручивания потока сточной воды твердые частицы отбрасываются к стенкам гидроциклона и стекают в шламосборник 7, откуда периодически удаляются. Сточная вода с маслопродуктами движется вверх, при этом, вследствие меньшей плотности маслопродуктов, они концентрируются в ядре закрученного потока, который поступает в приемную камеру 3 и через трубопровод 5 выводятся из гидроциклона для последующей утилизации. Сточная вода, очи­щенная от твердых частиц и маслопродуктов, скапливается в камере 2, откуда через трубопровод 6 отводится для дальнейшей очистки. Для выпуска воздуха, концентрирующегося в ядре закрученного потока, служит регулируемый клапан 4.

Такие гидроциклоны используют для очистки сточных вод с концентрацией твердых частиц 0.13 - 0.16 и маслопродуктов - 0.01 - 0.015 кг/м³. Эффектив­ность очистки по твердым частицам 0.70, для маслопродуктов - 0.50.

Очистка сточных вод от маслопримесей флотацией заключается в ин­тенсификации процесса всплывания маслопродуктов при обволакивании их час­тиц пузырьками воздуха, подаваемого в сточную воду. В основе этого метода лежит молекулярное сжимание частиц масла и пузырьков тонкодиспергирован- ного в воде воздуха. Образование агрегатов «частица-пузырьки воздуха» зависит от интенсивности их столкновения друг с другом, химического взаимодействия находящихся в воде, то есть от многих факторов. В зависимости от способа об­разования пузырьков воздуха различают несколько видов флотации: напорную, пневматичекую, пенную, химическую и т.д.

Рассмотрим схему флотационной пневматической установки, предназна­ченной для очистки сточных вод от маслопродуктов, поверхностно-активных и органических веществ, а также от взвешанных частиц малых размеров.

Сточная вода по трубопроводу 1 поступает во флотатор, благодаря отвер­стиям равномерно. Одновременно по трубопроводу 2 поступает сжатый воздух, который через насадки из пористого материала 11 в виде мельчайших пузырьков равномерно распределяется по флотатору. В процессе всплывания пузырьки воздуха обволакивают частицы маслопродуктов, поверхностно- активных ве­ществ и мелких твердых частиц, увеличивая при этом скорость их всплывания. Образующаяся пена скапливается между зеркалом воды и крышкой флотатора 3. Откуда она отсасывается центробежным вентилятором 4 в пеносборник 5 и че­рез трубопровод 6 направляется для обработки пены и извлечения из нее масло­продуктов. В процессе вертикального движения сточной воды во флотаторе со­держащийся в воздухе кислород окисляет органические примеси, а при малой их концентрации имеет место насыщение воды кислородом. Очищенная сточная вода огибает вертикальную перегородку 9 и сливается в приемник 7 очищенной воды, откуда по трубопроводу 8 подается для дальнейшей обработки.

Очистка сточных вод от маслосодержащих примесей фильтрованием яв­ляется заключительным этапом очистки. Этот этап необходим, так как содержа­ние маслопродуктов в сточной воде на выходе из отстойников или гидроцикло­нов достигает 0.01-0.2 кг/м³ и значительно превышает допустимые концентра­ции маслопродуктов в водоемах.

Адсорбция масел (как любых нефтепродуктов) на поверхности фильтроматериала происходит за счет сил межмолекулярного взаимодействия и ионных связей. Существенное влияние на процесс осаждения маслопродуктов имеют электрические явления, связанные с появлением разности потенциалов на гра­нице раздела сред.

Фильтрующими материалами при очистке сточных вод могут служить кварцевый песок, доломит, керамзит. Эффективность очистки значительно по­вышается при добавлении волокнистых материалов - асбеста и отходов асбоце­ментного производства.

Перечисленные фильтрующие материалы характеризуются рядом недос­татков: малой скоростью фильтрации и сложностью процесса регенерации. Эти недостатки устраняются при использовании в качестве фильтроматериала вспе­ненного полиуретана. Этот материал обладает большой маслопоглотительной способностью, обеспечивает эффективность очистки до 0.97 -.0.99 при скорости фильтрования 0.01 м/с. Насадка, из полиуретана легко регенерируется механиче­ским отжиманием маслопродуктов.

Рассмотрим схему фильтра-сепаратора с фильтровальной насадкой из час­тиц пенополиуретана, предназначенного для очистки сточных вод от маслопро­дуктов и твердых частиц.

Сточная вода по входному трубопроводу 5 поступает под нижнюю опорную решетку 4. Далее вода проходит через фильтровальную загрузку в роторе 2, решетку 4 и, очищенная от примесей переливается в приемный карман 6, затем выводится из корпуса фильтра 1.

Время непрерывной эксплуатации фильтра 16-24 часа.

Достоинством данной конструкции является простота и высокая эффектив­ность регенерации фильтра. Включают эл. двигатель 7. При вращении ротора 2 с фильтровальной загрузкой частицы пенополиуретана под действием центробеж­ных сил отбрасываются к внутренним стенкам ротора, выжимая нефтепродукты из ротора, которые поступают в карманы 3 и направляются на переработку. Время полной регенерации фильтра составляет 0.1 час.