Физико-химическая очистка масляных вод

Этот вид очистки предназначен для подготовки стоков для проведения биологической очистки.

Физико-химический метод очистки позволяет обрабатывать составы, содержащие: углеводороды в виде эмульсии — от 30 до 100—150 мг/л; коллоидные и взвешенные частицы; растворенные или находящиеся во взвеси металлы; сульфиды.

Очистка заключается во флокуляции стоков с помощью химических реактивов и физической сепарации шламов, образующихся в результате выпадения хлопьев.

Вначале нужно уменьшить количество нерастворимых углеводородов до 2 — 20 мг/л. Затем провести ряд операций, необходимых для биологической очистки: нейтрализовать стоки, т.е. откорректировать значение pH; осадить тяжелые металлы; окислить и осадить избыточное количество сульфидов; провести осветление воды.

Физико-химическая очистка осуществляется в три этапа. Первоначально проводят осветление воды с применением коагулянтов и флокулянтов, затем сепарацию масляных хлопьев путем медленного отстаивания воды с последующей напорной флотацией и после этого сгущение, обезвоживание и утилизацию объемных гидрофильных шламов.

Химизм физико-химической очистки был описан в части I книги. Особенностью этого вида обработки для нефтесодержащих сточных вод является применение органических коагулянтов. Высококатионный органический коагулянт обеспечивает механизм коагуляции, близкий к действию металлосодержащих коагулянтов. Применение органических коагулянтов позволяет исключить стадию флокуляции.

Процесс может быть осуществлен только благодаря контакту с гранулированной массой.

Выделение хлопьев из обработанной сточной воды проводят методом напорной флотации или путем фильтрации.

Разделение методом напорной флотации заключается в присоединении очень мелких пузырьков воздуха к хлопьям (50—100 мкм). При этом образуются легкие частицы, которые поднимаются на поверхность воды со скоростью около 7—15 м/ч. Флокулируемые шламы имеют концентрацию от 50 до 100 г/л. В случае применения неорганического коагулянта шламы составляют 0,15 — 0,3 % объема обрабатываемой воды. При использовании органического коагулянта их концентрация может достигать 80 — 200 г/л.

В нефтепереработке метод напорной флотации является универсальным и применяется для обработки механических эмульсий органическим коагулянтом и для обработки химических эмульсий минеральным коагулянтом.

Разделение путем фильтрации с нисходящим потоком осуществляется по глубине, а задержанные частицы располагаются в пустотах между гранулами. Пустоты составляют около 55 % кажущегося объема фильтрующей массы.

Фильтр заполняется песком (одинарная среда) или слоем антрацита над слоем мелкого песка (двойная среда). Однослойные или двухслойные фильтры толщиной слоя 1,5 —2 м могут собрать от 15 до 25 л масел и углеводородов и от 2 до 3 кг взвесей на 1 м3 фильтрующего слоя. Эффективность фильтрации составляет 87 — 90 %.