SU1296517A1

SU1296517A1 - Способ очистки пластовых и дренажных вод серодобычных карьеров

Info

Publication number: SU1296517A1
Application number: SU853852230A
Authority: SU
Inventors: Владимир Павлович Горшков; Анна Потаповна Салюк
Original assignee: Предприятие П/Я А-3226
Priority date: 1985-02-06
Filing date: 1985-02-06
Publication date: 1987-03-15

Abstract

Изобретение относитс к способам очистки сточных вод, содержащих сероводород, углекислый газ, механические примеси и растворенные соли кальци и магни , и может быть использовано в горно-химической промышленности , в частности, при произ-; водстве серы, а также в газовой,химической , нефтехимической промьшшен- ности. Цель изобретени - создание бессточной технологии очистки воды при сокращении расхода реагентов на обработку и использование очищенной воды в качестве теплоносител , отвечающего оптимальным услови м подземной выплавки серы. Способ включает удаление взвешенных веществ гидроакустическим методом и последующую злектрохимическую обработку воды с разделением на два потока: католит, из которого удал ют кристаллы карбоната кальци и магни , и анолит, из которого десорбируют и СО,, а также ионообменньм методом удал ют анионы 50 . Часть ка- толита последовательно используют дл регенерации анионитового фильтра и промывки песчаного фильтра и затем используют в качестве абсорбционного раствора дл очистки воздуха от HjS, после чего отработанный раствор смешивают со сгущенным продуктом гидроакустического фильтра и подвергают центрифугированию. Воздух после очистки абсорбционным раствором смешивают с католитом и направл ют снова дл отдувки и COg из анолита. Выделенный осадок направл ют в отвал, а очищенный анолит смешивают с католитом после его обработки и направл ют дл приготовлени теплоносител дл подземной выплавки серы. 1 ил.2 табл. «Л с ю о 05 СП

Description

Изобретение относитс к очистке сточных вод серных предпри тий, а именно к удалению сероводорода,углекислого газа, механических примесей и растворенных солей кальци и маг- НИН, и может найти применение в горно-химической промьшщенности,, в частности при производстве серы методом подземной вьтлавки, а также в газовой, химической, нефтехимической и других отрасл х промышленности.

Цель изобретени - создание бессточной технологии очистки воды при сокращении расхода реагентов на обработку и использование очищенной воды в качестве теплоносител дл подземной выплавки серы.

На чертеже представлена схема осуществлени предлагаемого способа.

Исходную воду 1 направл ют на гидроакустический фильтр 2, на котором удал ют механические примеси в виде сгущенного продукта. Очищенную воду 3 направл ют на обработку в диафраг- менный электролизер4. Анолит 5 поступает в дегазатор 6 на стадию от- дувки растворенных газов и далее на анионитовый фильтр 7 на стадию отде

лени анионов а газовоздушную . смесь, содержащую сероводород и углекислый газ, подают на стадию химической обработки в абсорбер 8. Като- лит 9 направл ют в смеситель 10, куда подают очищенный от сероводорода воздух, содержащий углекислый газ, дл интенсификации процесса образовани карбонатов кальци и магни . Удаление образовавшихс кристал

лов осуществл ют с помощью песчаного фильтра 11t

Очищенную воду (католит) смешивают с водой после анионообменного фильтра 7 и направл ют по трубопроводу 12 дл приготовлени теплоносител дл подземной вьтлавки серы. Часть очищенной воды после фильтра 11 используют дл регенерации анио- нитового фильтра, Отработанньй реге- нерационньм раствор подают на промывку песчаного фильтра в смеси с карбонатами кальци и магни используют на стадии химической обработки газовоздушной смеси 8, Обработанный раствор 13 после абсорбера 8 вместе со сгущенным продуктом направл ют на центрифугу 14 дл механического обезвоживани осадка.

0

5

0

5

0

5

Осадок направл ют в отвал, а отделенную жидкость (фугат) 15 смешивают с исходной водой и подвергают очистке.

Выделенный очищенный воздух после стадии смешени католита с газовоздушной смесью 10 направл ют по замкнутому контуру на стадию отдувки.

Использование гидроакустического метода удалени .взвешенных примесей позвол ет очистить исходную воду без применени реагентов. Кроме то.го, отсутствует громоздкое оборудование (отстойники, фильтры), примен емое дл осуществлени этого метода.

Электрохимическа обработка воды в бездиафрагменном электролизере позвол ет уменьшить затраты на десорбцию газов (H,S и СО,) из анолита, вследствие отсутстви кислоты, примен емой дл подкислени , и на очист1- ку от анионов SO , так как очистке

подвергаетс только половина общего потока. Соответственно уменьшаютс затраты на очистку второй части (католита ) , которую подвергают только фильтрации.

Кроме того, разделение обработанной воды на анолит и католит позвол ет использовать католит (шелочный раствор с рН 10-11 дл регенерации анионообменного фильтра и последующей промывки песчаного фильтра. Далее этот раствор используют в качестве абсорбционного раствора, на стадии химической отработки, так как содержаща с в нем изверть вл етс сорбентом сероводорода, что позвол ет повысить эффективность процесса за счет исключени потреблени реагентов и утилизации образующихс в результате обработки воды рассолов.

Смешивание отработанного воздуха с католитом обеспечивает интенсивный рост кристаллов известн ка вследствие реакции между катионами Са, и. СОу в щелочной среде, а последующее направление его в дегазатор на стадию отдувки анолита от К ,3 и СО , позвол ет создать замкнутый контур движени воздуха, обедненного кислородом , что приводит соответственно . к угнетанию биохимических процессов в цикле дегазации и, следовательно, предотвращает заростание десорбцион- ных аппаратов,

Смешивание отработанного абсорбционного раствора со сгущенным про312

дуктом гидроакустического фильтра и последующее центрифугирование смеси позвол ет улучшить процесс влагоот- делени за счет наличи извести и получить сцементированный агломерат, устойчивьй к внешним воздействи м.

Использование предлагаемой последовательности операций позвол ет создать бессточный и эффективный спосо очистки сточных вод, обеспечивающих достаточно высокую степень очистки дп последующего их сброса в поверхностные источники и дп последующего использовани , с целью приготовлени теплоносител дл подземной вьтлавки серы из пластовых вод хо- лодного водоотлива (температура воды меньше 100°С).

Пример 1. Исходную дренажную воду, вл ющуюс стоком серодо- бычных карьеров и предназначенную дп сброса в поверхностные водоисточники , подвергают очистке по предлагаемому способу.

Результаты анализов приведены в табл. 1.

Аналогична обработка проведена и с пластовой водой, котора содержи в своем составе вредные примеси, мг/л взвешенные вещества до 300J сероводород до 600; ионы и , рН-7,9, температура ,

После обработки состав воды следующий: взвешенные вещества нет, сер водорода нет, Са 22 мг/л и 80,- 115 мг/л, рН - 6,6; температура 64 С.

Как видно из приведенных данных, состав очищенной воды удовлетвор ет требовани м дл сброса в поверхност- ные источники или дл приготовлени теплоноснтел .

Пример 2. Дл определени эффективности очистки воды от сероводорода и углекислого газа были проведены исследовани как по замкнутому циклу воздуха, так и незамкнутому при различных расходах последнего Результаты опытов по пластовой воде приведены в табл. 2.

Аналогичные результа ы получаютс и при замкнутой системе циркул ции воздуха. Однако, температура воды при замкнутом и разомкнутом циклах воздуха отличаетс значительно. При замкнутой схеме температура обработанной воды 64°С, а при подаче свежего воздуха 30-34 С.

74

Следовательно, более экономичным дл приготовлени теплоносител вл етс схема с замкнутой системой воздуха.

Предлагаемый способ по сравнению с известным позвол ет создать бессточную технологию очистки дренажных и пластовых вод до требований, позво- л к цих сбрасывать их в поверхностные источники или использовать их дл приготовлени теплоносител дл подземной выплавки серы. Способ позвол ет также отказатьс от использовани реагентов, исключить сброс концентрированных рассолов или регене- рационных растворов, сэкономить энергию , используемую на нагрев очищенной воды дл приготовлени теплоноител .

Форму л а изобретени

Способ очистки пластовых и дренажных вод серодобычных карьеров, включающий отделение взвешенных и коллоидных примесей, стадию отдувки сероводорода воздухом и последующую химическую обработку газовоздушной смеси, вьщеление очищенного воздуха, электрохимическую обработку воды, анионнообменное фильтрование и регенерацию анионита, отличающи с тем, что, с целью создани бессточной технологии очистки воды при сокращении расхода реа гентов на обработку и использовани очищенной воды в качестве теплоносител дл подземной выплавки серы, после отделени гидроакустическим методом взвешенных и коллоидных примесей в виде сгущенного продукта и электрохимической обработки осветленной воды в диафрагменном электролизере анолит напр авл ют на стадию отдувки серо- врдорода воздухом и подвергают ани- оннообменному фильтрованию, а католи смешивают с газовоздушной смесью,прошедшей стадию химической обработки, и после выделени из него карбонатов кальци и магни на песчаном фильтре объедин ют с потоком очищенного ано- лита и используют дл приготовлени теплоносител , причем часть очищенного католита направл ют на регенерацию анионита, а отработанный регене- рационный раствор подают на промывку песчаного фильтра и в смеси с карбо5 1296517 6

натами кальци и магни используют осадок направл ют в отвал, фурат смена стадии химической обработки газо- шивают с исходной водой, а вьщелен- воздушной смеси, после чего смеши- ньй очищенньй воздух после стадии вагот со сгущенным продуктом и под- смешени католита с газовоздушной вергают центрифугированию, при этом 5 смесью направл ют на стадию отдувки.

Таблица

эвешеннью ещества, мг/л

150

HjS

Са

SO

-

нсо

РН

АО

АОО

800

500

8,2

24 АО АОО 800

8,2

2А

750 800 500 10,3

2А АО 50 800 8 А.1

Десорбер H,S

COj Абсорбер

«/ СО

Смеситель

50 30

А,2

20 1АО

10,3

65 160

6,7

30 25

О 22

24 20

1 19

20 17

с1 17

SI

1296517

Редактор И. Сегл ник

Составитель В. Вилинска

Техред В.КадарКорректор И. Муска

Заказ 710/25Тираж 852

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

tr

:F

О

Подписное

Claims

Форму ла изобретения

Способ очистки пластовых и дренажных вод серодобычных карьеров, включающий отделение взвешенных и коллоидных примесей, стадию отдувки сероводорода воздухом и последующую химическую обработку газовоздушной смеси, выделение очищенного воздуха, электрохимическую обработку воды, анионнообменное фильтрование и регенерацию анионита, отличающийс я тем, что, с целью создания бессточной технологии очистки воды при сокращении расхода реа'гентов на обработку и использования очищенной воды в качестве теплоносителя для подземной выплавки серы, после отделения гидроакустическим методом взвешенных и коллоидных примесей в виде сгущенного продукта и электрохимической обработки осветленной воды в диафрагменном электролизере анолит направляют на стадию отдувки сероводорода воздухом и подвергают анионнообменному фильтрованию, а католит смешивают с газовоздушной смесью,прошедшей стадию химической обработки, и после выделения из него карбонатов кальция и магния на песчаном фильтре объединяют с потоком очищенного анолита и используют для приготовления теплоносителя, причем часть очищенного католита направляют на регенерацию анионита, а отработанный регенерационный раствор подают на промывку песчаного фильтра и в смеси с карбо натами кальция и магния используют на стадии химической обработки газовоздушной смеси, после чего смешивают со сгущенным продуктом и подвергают центрифугированию, при этом осадок направляют в отвал, фугат смешивают с исходной водой, а выделенный очищенный воздух после стадии смешения католита с газовоздушной смесью направляют на стадию отдувки.

Таблица 1

Состав исходной Состав воды поел е обработки на стадиях Очищен- воды,, мг/л Гидро- Электрохимического Десор- Анионо- Песчаного акусти- аппарата б ера обменного фильтра ческого фильтра католит | анолит фильтра Взвешенные вещества, мг/л 150 24 24 24 24 - - - H_ts 40 40 - 40 3 - - Са^а*' 400 400 750 50 50 50 20 65 SO* 800 800 800 800 800 30 140 160 нсо; 500 - 500 Z8 - - - рн 8,2 8,2 10,3 4,1 4,2 4,2 10,3 6,7

Таблица 2

Концентрация растворенных газов, мг/л Количество воздуха, м³/м³ 15 I ²» I 25 I 30 Десорбер H₂S 40 30 24 20 со₂ 34 25 20 17 Абсорбер v <7 <3 <1 <1 со 30 22 19 17 Смеситель со₂ 9 7 6 6