Д.т.н. Гришин Б. М., к.т.н. Бикунова М.В., к.т.н. Салмин С.М.,

Полякова М.Ю.

Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, Россия

Доочистка нефтесодержащих сточных вод на фильтре с намывным слоем сорбента

Различные технологии очистки нефтесодержащих стоков тепловых электростанций и машиностроительных заводов с применением флотационных установок не позволяют получить очищенную воду с содержанием нефтепродуктов ниже 2-3 мг/л и взвешенных веществ менее 15-17 мг/л [1-10]. Условия приема очищенных нефтесодержащих промстоков в заводские оборотные системы водоснабжения, как правило, лимитируют содержание в них нефтепродуктов величиной 0,2 мг/л, а взвешенных веществ значением 3 мг/л. Поэтому на очистных сооружениях промышленных предприятий после флотаторов должны быть установлены фильтры доочистки различных конструкций.

Для определения оптимальных режимов фильтрования при доочистке нефтесодержащих промышленных стоков на локальных очистных сооружениях ОАО «Пенздизельмаш» был установлен экспериментальный каркасно-засыпной фильтр с высотой загрузки 1,6 м. В качестве загрузки был использован гравий крупностью 20-40 мм и кварцевый песок крупностью 0,8-1,5 мм.

На фильтр подавалась предварительно очищенная на флотаторе сточная вода с концентрациями нефтепродуктов 2,7-3,1 мг/л и взвешенных веществ 20-22 мг/л.

В трубопровод, соединяющий флотатор и фильтр, с помощью насоса-дозатора вводилась угольная пульпа. В качестве сорбента использовался замоченный в воде порошкообразный активированный уголь марки КАД-М. Дозирование угля осуществлялось как периодически (в течение 10-15 мин каждый час), так и постоянно с дозами от 5 до 20 мг/л.

В экспериментах время защитного действия фильтра Т_з по нефтепродуктам определялось от начала фильтрования до момента проскока в фильтрат концентраций углеводородов, превышающих 0,2 мг/л, а по взвешенным веществам Т_з фиксировалось до момента превышения концентраций взвеси в фильтрате значения 3 мг/л. Скорость фильтрования через слой загрузки поддерживалась на уровне 1,2-1,5 м/ч. Диаграммы зависимостей времени защитного действия фильтра по нефтепродуктам и взвешенным веществам от доз и режимов ввода сорбента КАД-М показаны на рис. 1 и 2.

Рис. 1. Диаграммы времени защитного действия фильтра по нефтепродуктам при различных дозах и режимах ввода сорбента:

- периодическое дозирование; - постоянное дозирование

Анализ результатов экспериментальных исследований показал, что наиболее рациональным режимом работы фильтра является такой, при котором обеспечивается приблизительно равенство значений Т_з как по нефтепродуктам, так и по взвешенным веществам в целях сокращения расходов промывной воды. Такое условие соблюдается при дозах сорбента D_с=10-12 мг/л, обеспечивающих средние значения Т_з на уровне 6-7 часов. При периодическом

Рис. 2. Диаграммы времени защитного действия фильтра по взвешенным веществам при различных дозах и режимах ввода сорбента:

- периодическое дозирование; - постоянное дозирование

снижении в воде после флотатора концентраций нефтепродуктов до 1,0-2,0 мг/л и взвеси до 10-15 мг/л время защитного действия фильтра может быть увеличено до 8-10 часов. В целях снижения расхода порошкообразного активированного угля рекомендовано его периодическое введение в воду перед фильтром с дозами D_с=10-12 мг/л при скорости фильтрования до 1,5 м/ч.

Литература

1. Покровский В.Н., Аракчеев Е.П. Очистка сточных вод тепловых электростанций. – М.: Энергия, 1980. – 256 с. Кинетика коагуляции примесей воды с использованием крупнозернистой контактной загрузки / Региональная архитектура и строительство. - 2017. - № 1 (30). - С. 138-144.

2. Гришин Б.М., Бикунова М.В., Ласьков Н.Н., Вилкова Н.Г., Перелыгин Ю.П. Применение вихревых смесительных устройств в технологиях механической и физико-химической очистки сточных вод / Региональная архитектура и строительство. - 2016. - № 2 (27). - С. 112-117.

3. Гришин Б.М., Бикунова М.В., Демков А.В. Технология подготовки водовоздушной смеси для флотационной очистки нефтесодержащих сточных вод / Новый университет. Серия: Технические науки. - 2015. - № 1-2 (35-36). - С. 98-103.

4. Гришин Б.М., Андреев С.Ю., Гарькина И.А., Ишева Н.И., Бикунова М.В., Савицкий Е.А. Флотационная очистка нефтесодержащих производственных сточных вод: монография. – Пенза, ПГУАС, 2012. – 132 с.

5. Гришин Б.М., Андреев С.Ю., Ласьков Н.Н., Камбург В.Г., Демидочкин В.В. Теоретические и экспериментальные исследования флотационной очистки нефтесодержащих производственных сточных вод с применением вихревых смесительных устройств / Региональная архитектура и строительство. - 2012. - № 1. - С. 99-106.

6. Андреев С.Ю., Гришин Б.М., Демидочкин В.В., Кочергин А.С., Ширшин И.Б. Новая технология реагентной очистки сточных вод машиностроительного предприятия / Водоочистка. - 2011. - № 5.- С. 54-58.

7. Андреев С.Ю., Гришин Б.М., Алексеева Т.В., Ширшин И.Б. Новая технология безреагентной флотационной очистки сточных вод, содержащих нефтепродукты / Региональная архитектура и строительство. -2011. -№ 1.- С. 148-152.

8. Андреев С.Ю., Гришин Б.М., Бикунова М.В., Гришин Л.Б., Савицкий Е.А. Очистка нефтесодержащих сточных вод машиностроительного завода /
Региональная архитектура и строительство. - 2009. - № 1. - С. 42.

9. Андреев С.Ю., Гришин Б.М., Бикунова М.В., Гришин Л.Б., Савицкий Е.А. Флотационная очистка нефтесодержащих сточных вод с применением вихревых смесительных устройств / Региональная архитектура и строительство. - 2009. - № 1. - С. 92-97.

10. Андреев С.Ю., Гришин Б.М., Бикунова М.В., Гришин Л.Б. Исследование вихревых смесительных устройств с эмалевыми покрытиями для интенсификации работы флотационных установок / Известия высших учебных заведений. Строительство. - 2008. - № 11-12. - С. 43-49.