ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ РЕАГЕНТОВ

 

VIII Международная научная конференция аспирантов и студентов «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов», ДонНТУ, Донецк

Ю. О. Пахоль

Донецкий национальный технический университет

 

Технология флокуляционной очистки промышленных сточных вод предприятий различных отраслей промышленности предусматривает использование порошкообразных высокомолекулярных и экологически безопасных катионных, анионных и органических флокулянтов с содержанием основного вещества не менее        90% масс. Сточные воды нефтеперевалочных баз характеризуются высоким содержанием нефтепродуктов переменного состава, которые находятся в грубодисперсном и тонкодисперсном состоянии. Грубодисперсные вещества удаляются в сооружениях механической очистки, а содержащиеся в воде кинетически устойчивые тонко диспергированные нефтепродукты в количестве 20-100 мг/л, сначала укрупняются с помощью коагулянтов и флокулянтов, а затем удаляются флотацией или фильтрованием. Интенсивность очистки воды и снижение эксплуатационных затрат зависит от выбора реагентов. При правильном выборе реагента эффективность очистки может быть повышена на 25-30%, а эксплуатационные затраты снижены в 1,5-2 раза. Из коагулянтов большей эффективностью, чем сернокислый алюминий, обладают оксихлориды и оксисульфаты алюминия в широком диапазоне величин рН очищаемой воды.

  В данной статье представлен анализ результатов проведенных исследований по интенсификации очистки сточных вод нефтеперевалочных баз с применением высокоэффективных современных коагулянтов и флокулянтов по двухступенной схеме: реагентная флотация, реагентная фильтрация. При выборе флокулянтов для исследований учитывались технические и товарные характеристики реагентов и их стоимость. Была изучена эффективность порошковых, жидких и эмульсионных высокомолекулярных флокулянтов разной основности без использования коагулянтов и совместно с коагулянтами – основными солями алюминия. Из катионных флокулянтов были выбраны порошковые высокомолекулярные флокулянты типа Праестол. Для сравнения были испытаны жидкие органические коагулянты ВПК 402 и Каустамин 15, эмульсионный жидкий флокулянт Налко71410. Из анионных флокулянтов были испытаны анионные порошковые флокулянты А 930 и Праестол 2530, и эмульсионный жидкий флокулянт Налко 6510.

  Исследования проводились в лабораторных условиях на натуральной сточной воде нефтеперевалочной базы после ее предварительной механической очистки в буферных емкостях и напорных флотаторах. Изучение дисперсного состава загрязнений сточной воды показало, что нефтепродукты содержатся в тонкодисперсном состоянии. Размеры частиц не превышают 10 мкм. Проведенные эксперименты показали, что наиболее эффективными реагентами при очистке сточных вод нефтебазы являются катионные порошковые флокулянты серии Праестол, эффективность которых значительно выше, чем жидких катионных флокулянтов ВПК-402 и Каустамина 15. Остаточная мутность составляет 34 – 38 мг/л при использовании ВПК-402 и Каустамина и 6-8 мг/л при применении флокулянтов Праестол . Оптимальные дозы порошковых флокулянтов серии Праестол составляют 0,5-1 мг/л, а жидких флокулянтов ВПК-402 и Каустамина 15 – 39 мг/л. Высокая флокулирующая активность и низкие дозы катионных флокулянтов Праестол определяются их высокой молекулярной массой. В отличие от порошковых флокулянтов эмульсионный высокомолекулярный флокулянт Налко 71410 обладает меньшей эффективностью. Это можно объяснить различным конформационным состоянием макромолекул флокулянтов в водных растворах. Флокулянт Налко 71410 очевидно остается в эмульгированном состоянии в водном растворе, в то время как порошковые флокулянты полностью растворяются в воде. Об этом свидетельствуют данные по вязкости водных растворов флокулянтов. Кинематическая вязкость водного раствора Налко 71410 значительно ниже вязкости водных растворов флокулянтов Праестол. Из испытанных флокулянтов серии Праестол, отличающихся основностью, наиболее эффективными оказались сильноосновный Праестол 853 и слабоосновный        Праестол 851. При очистке сточной воды флотацией с применением Праестола 853 образующиеся хлопья легко всплывают, что обеспечивает высокую прозрачность очищенной воды и снижение концентрации нефтепродуктов до 5,6-7,6 мг/л при дозе 0,5-1 мг/л. При использовании флокулянта Налко 71410 содержание нефтепродуктов в очищенной воде составляет 7,6-13,6 мг/л. Применение низкомолекулярных флокулянтов ВПК 402 и Каустамин 15 при очистке сточной воды флотацией оказалось неэффективным. Для глубокой доочистки воды от нефтепродуктов используют фильтрацию, для интенсификации которой применяют  неорганические коагулянты, которые при гидролизе образуют микрохлопья, обладающие хорошей адсорбционной способностью. Для укрупнения хлопьев, образующихся в процессе коагуляции и увеличения эффективности осветления сточной воды, обычно используют органические флокулянты. В этой связи были проведены эксперименты по очистке сточной воды с применением новых высокоэффективных флокулянтов: гидроксополиоксихлорида алюминия марки Аква-Аурат18 и гидроксохлоридсульфата алюминия марки Касофт. Было установлено, что из коагулянтов наиболее эффективным является коагулянт Касофт в дозе 2,5-5 мг/л по оксиду алюминия.

Принципиальная схема флокуляционной очистки промышленных сточных вод.

Сооружения: 1, 2- смешения и флокуляции, 3- механической очистки, 4, 5 - биологической очистки, 6 - глубокой очистки, 7 - обезвоживания осадка.

Внедрение технологии очистки промышленных сточных вод порошковым катионным флокулянтом Праестол на очистных сооружениях Московского НПЗ позволило сократить расход реагента с 600 -900 т/год до 14-21 т/год, уменьшить сброс загрязняющих веществ на 485 т/год, в т. ч. взвешенных веществ - на 77 т/год, нефтепродуктов - на 29 т/год, сульфатов - на 379 т/год, исключить коррозионный износ трубопроводов и оборудования, снизить эксплуатационные затраты на 0,5 млн. руб. в год.