RU2156740C1

RU2156740C1 - Method of treating oily waste waters

Info

Publication number: RU2156740C1
Application number: RU99100503A
Authority: RU
Inventors: В.Д. Назаров
Original assignee: НПФ "Экотех"
Priority date: 1999-01-05
Filing date: 1999-01-05
Publication date: 2000-09-27

Abstract

FIELD: waste water treatment. SUBSTANCE: oily waste water is successively treated by settlement in equalizing accumulator and then in hydrocyclone to isolate concentrate of petroleum products and concentrates of suspended substances. Water is thereafter filtered on filter filled with polyurethane foam charge and then purified on electrochemical filter by passing water in downward direction through mixture of aluminum and iron granules (from 3: 7 to 7:3), then siliconated calcite as mineral grainy filter material, and activated carbon as carbon-containing material, ratio of bed heights being 1: (7-10): (1-2). Oil concentrate after centrifugal treatment in amount 1 to 10% of the volume of treated water is dehydrated by filtration on hydrophobic filter. Concentrate of suspended substances (1-10% of the volume of water) and precipitate from equalizing accumulator are dehydrated on sludge areas. Final purification of water is carried out on sorption filter charged with activated carbon to produce water with stable maximum permissible concentration of oil. EFFECT: increased water purification degree. 5 cl, 2 dwg, 2 tbl

Description

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. The invention relates to the field of wastewater treatment and can be used at gas stations, car parks, service stations, car washes and other autonomous objects, which form oil-containing wastewater or storm water, as well as domestic wastewater requiring discharge to the relief.

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. A known method of purification of oily water by sequential treatment in a sump, a polymer-loaded filter and a sorption filter (Shapensky A.M., Nazarov V.D. "Wastewater treatment of low-capacity car washes." In Sat: "Problems, methods and means of environmental protection environment from pollution by oil and oil products .: M. VIMI, 1995, p. 42. A residual content of oil products of 5 mg / l is achieved, which meets the requirements for circulating water, but does not allow dumping water on the terrain.

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. The closest technical solution to the claimed invention is a method of purification of oily wastewater (RF Patent N 2006474, class C 02 F 1/40, 1994), including sequential treatment by sludge in the drive-averager, after which the wastewater is treated with the use of centrifugal forces to separate the oil concentrate and the suspended solids concentrate and sorption in the sorption filter.

Недостатком известного способа является низкая эффективность очистки сточных вод, что также не позволяет сбрасывать их на рельеф. The disadvantage of this method is the low efficiency of wastewater treatment, which also does not allow to dump them on the terrain.

Предлагаемое изобретение решает техническую задачу повышения эффективности очистки нефтесодержащих и хозбытовых сточных вод. The present invention solves the technical problem of increasing the efficiency of purification of oily and household wastewater.

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. The essence of the invention lies in the fact that in the known method of purification of oily wastewater, including sequential treatment by sludge in a drive-accelerator, after which the wastewater is subjected to treatment using centrifugal forces to separate oil concentrate and suspended solids concentrate and sorption in a sorption filter, according to After treatment using centrifugal forces, the invention carries out cleaning in a polymer-loaded filter and additional electrochemical cleaning passing water from top to bottom through a mixture of aluminum and iron granules in a ratio by weight of 30:70% ... 70: 30%, mineral granular filter material and carbon-containing material with a ratio of the heights of their layers 1: (7 ... 10) :( 1 ... 2), and the concentrate of petroleum products after treatment in a centrifugal force field in an amount of 1 ... 10% of the volume of purified water is dehydrated by liquid filtration in a hydrophobic filter, the suspension of suspended solids in an amount of 1.. .10% of the volume of water to be purified and the precipitate from the averaging tank are dehydrated on sludge sites, and cleaning using centrifugal forces is carried out in a three-product hydrocyclone, and when cleaning in a filter with a polymer charge, polyurethane foam is used as the last, in a sorption filter as a filter load they use activated carbon of the AG-3 brand, silicified calcite is used as a mineral granular filtering material in an electrochemical filter, and as a carbon-containing material terial - coal grade AG-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. In FIG. 1 shows a flow chart for the integrated treatment of oily and domestic wastewater; in FIG. 2 shows a combined construction for the treatment of domestic wastewater, including a septic tank supercharger and a sump.

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. The flow chart of oil-containing water purification includes an averaging reservoir 1, a switching pump 2, a three-product hydrocyclone 3, a polymer-loaded filter 4, an electrochemical filter 5, a sorption filter 6 connected in series, the upper branch of the hydrocyclone 3 is connected in series with a hydrophobic filter 7 and an oil product accumulator 8 , the lower nozzles of the hydrocyclone 3 and the drive-averaging 1 are connected to the sludge platform 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. The technological scheme for household wastewater treatment includes a septic tank-reformer 10, a settling tank 11, filtering trenches 12, a ventilation system 13, a disinfectant reagent supply system 14, and a washing pump 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. The chamber of the septic tank-superheater 10 (Fig. 2) is divided into two compartments by a partition 16 perforated in the central part, the septic tank-superheater 10 is separated from the sump 11 by a partition 17, in which an H-shaped tube 18 is mounted. The sump 11 is divided into two compartments by a partition 19 in which the siphon 20 is installed, a device for discharging sludge 21 is provided in the sump 11.

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.The proposed method is as follows. On the territory of secluded derivative facilities, such as gas stations, two types of water are formed: storm-type oil-containing storms classified as industrial wastewater, and household wastewater. Urban drainage systems are absent at such facilities, therefore wastewater should be treated to such an extent that it can be dumped onto the terrain or into filtering trenches. The residual oil content in purified water should not exceed 0.05 mg / l. Such water in the presence of circulating water supply systems, such as car washes, can be used as recharge. Storm and melt water (oily water) through the storm sewer system enter the accumulator-averager 1, in which preliminary precipitation of suspended solids and accumulation of oil products in the surface layer takes place. Pump 2 oil-containing water is pumped through a pressure three-product hydrocyclone 3, a filter with a polymer charge 4, an electrochemical filter 5 and a sorption filter 6. In the pressure three-product hydrocyclone 3, oil products are concentrated along the axis, the concentrator is removed at the top of the apparatus, dehydrated on a hydrophobic filter 7, accumulation petroleum products in the tank 8. The sediment accumulated in the lower conical part of the hydrocyclone 3 is diverted to the sludge pads 9. In the filter loaded with polyurethane foam 4, p oiskhodit extraction of residual emulsified oil, since the polyurethane foam has a high value of the contact angle of the order of 150 ^o, whereby the oil droplets are fixed on the surface thereof. Next, the water is fed into the electrochemical filter 5 in a top-down direction through three layers of granular heterogeneous materials separated by nets so that there is no mixing of the layers during backwashing. The top layer is a mixture of granules of aluminum and iron in a ratio of 30: 70% ... 70: 30%. The middle layer is a mineral granular filter material, for example quartz sand, carbonates, burned rocks. The lower layer is a carbon-containing electrically conductive material, for example, activated carbon of the DAK, BAU, SKD, AG-2, AG-3, F300, F400 brands and products of processing of heavy oil residues in the form of electrically conductive microspheres. When water is passed from top to bottom, an electrochemical current source is formed in the body of the electrochemical filter, one of the electrodes of which is a metal, and the other is a carbon-containing material. The electrodes are separated by a dielectric material. By the action of the current of the electrochemical source, the metal aluminum-iron electrode dissolves. Metal ions are introduced into the water, which when passed into the middle layer of a dielectric granular filter mineral are hydrolyzed, forming a coagulant. Due to contact coagulation, residual contaminants (oil products and suspended solids) are extracted from the water. Next, the water is filtered in the lower layer. A carbon-containing positive electrode, having sorption properties, partially extracts dissolved components of oil products from water. The ratio of the heights of the three layers from top to bottom is 1: (7 ... 10) :( 10 ... 2). The final water purification takes place in the sorption filter 6, after which the content of oil products is guaranteed to decrease to a maximum concentration limit of 0.05 mg / l for oil products. Household wastewater is treated sequentially in a septic tank-supercharger 10 for 10 days, a sump 11, into which a disinfecting reagent is supplied through system 14. Then, the water enters the perforated pipes of the filtering trenches 12 for disposal, in which the biological treatment of wastewater takes place. The drains into the filtering trenches are supplied in a pulsating mode using a siphon 20. Air enters through the ventilation system 13. The partitions in the septic tank superheater 10 and sump 11 prevent heavy and light contaminants from entering the filtering trenches 12. In order to reduce the number of structures, washing the filters 4, 5 is carried out by the pump 15 with purified household water from the sump 11. Sludge from the sump 11 is fed to the sludge pads 9.

Примеры реализации способа. Examples of the method.

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. Example 1. The storm water was cleaned at the gas station according to the method described above. The oil content is 120 mg / l. The ratio of granular metals in the electrochemical filter was changed. The results are shown in table 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. Example 2. Conducted storm water from the gas station. The oil content is 120 mg / l. Changed the ratio of the heights of the layers in the electrochemical filter. The results are shown in table 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. The proposed technology for the treatment of oil-containing and domestic wastewater can be used at gas stations, service stations, car washes, where oil-containing wastewater and storm water are formed, requiring discharge to the relief.

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. Using the proposed cleaning method will reduce the content of petroleum products to a maximum concentration limit of 0.05 mg / l, which is allowed to dump it onto the relief. In addition, purified water can be used to meet the needs of production (for example, to feed the reverse system of a car wash), and is also dumped, if possible, into filtering trenches.

Claims

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. 1. The method of purification of oily wastewater, including sequential treatment by sludge in a drive-averager, after which the wastewater is subjected to treatment using centrifugal forces to separate oil concentrate and suspended solids concentrate, and sorption in a sorption filter, characterized in that after treatment with using centrifugal forces, they carry out cleaning in a polymer-loaded filter and additional electrochemical cleaning by passing water from top to bottom through a mixture of aluminum pellets minium and iron in a ratio by weight of 30:70 - 70: 30%, mineral granular filter material and carbon-containing material with a height ratio of layers of 1: 7 - 10: 1 - 2, and oil product concentrate after treatment in a centrifugal force field in an amount of 1 - 10% of the volume of purified water is dehydrated by liquid filtration in a hydrophobic filter, a suspension of suspended solids in an amount of 1 - 10% of the volume of purified water and sludge from the accumulator-averager are dehydrated on silt sites.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что очистку с применением центробежных сил осуществляют в трехпродуктовом гидроциклоне. 2. The method according to claim 1, characterized in that the cleaning using centrifugal forces is carried out in a three-product hydrocyclone.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве полимерной загрузки используют пенополиуретан. 3. The method according to claim 1, characterized in that polyurethane foam is used as the polymer charge.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в сорбционном фильтре в качестве фильтрующей загрузки используют активированный уголь марки АГ-3. 4. The method according to claim 1, characterized in that in the sorption filter, activated carbon of the AG-3 grade is used as a filter charge.

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. 5. The method according to claim 1, characterized in that siliconized calcite is used as a mineral granular filtering material in an electrochemical filter, and AG-3 brand coal is used as a carbon-containing material.