Эмульгированные и топкодиспергировапные нефтепродукты, оставшиеся в сточной жидкости, например после отстаивания, можно выделить фильтрованием. Под фильтрованием понимается механический способ выделения из поды дисперсных примесей путем пропуска ее через пористую среду. В пористой среде частицы нефтепродуктов прилипают к поверхности фильтрующего материала и задерживаются (накапливаются) в мелких порах. Наибольшее распространение для очистки нефтесодержащих вод получила фильтрующая среда (загрузка) из кварцевого песка и антрацитовой крошки. В последние годы изучаются загрузки из керамзита и полимерных синтетических материалов.[ ...]
При использовании в качестве фильтрующей среды кварца прилипание частиц нефтепродуктов к его чистой поверхности будет затруднено. Однако гидрофильные свойства отдельных участков поверхности частиц кварцевого песка неодинаковы. Наличие менее гидрофильных участков делает возможным прилипание к ним нефтепродуктов. С течением времени прилипающие частицы оттесняют пленку воды с гидрофильных участков поверхности зерна и покрывают его полностью.[ ...]
Изложенное означает, что сила прилипания частиц нефтепродуктов к поверхности загрузки фильтра пропорциональна поверхностному натяжению на границе нефтепродукт—вода и размерам улавливаемых частиц. Эффективность фильтрационного метода будет ниже при наличии в очищаемой воде поверхностно-активных веществ и размерах частиц нефтепродуктов, близких к коллоидным.[ ...]
Конструкция простейшего песчаного безнапорного фильтра для очистки воды от нефтепродуктов показана на рис. 2.23. Основным рабочим элементом фильтра является зернистая загрузка шлеотой 0,5—1,0 м из песка крупностью 0,8—2,0 мм, расположенного на подстилающем слое из гравия 0,2—0,3 м. Рабочая площадь фильтра определяется допустимой нагрузкой по воде [м3/(м2,ч)], называемой также скоростью фильтрования.[ ...]
Лучшие технологические показатели работы фильтра можно получить при подаче воды снизу вверх. При этом наиболее крупные частицы нефтепродуктов и взвешенных веществ откладываются в нижних крупнозернистых слоях, а мелкие — в верхних тонкозернистых. Все слои загрузки при такой технологии используются более равномерно, грязсемкость фильтра возрастает, продолжительность фильтроцикла увеличивается иногда более чем в 3—5 раз по сравнению с нисходящими фильтрами. Однако такие фильтры чувствительны к повышению скорости фильтрации более 5 м/ч, требуют отверстий больших сечений в распределительной системе и, следовательно, устройства поддерживающих гравийных слоев.. По данным ВНИИ Водгео, взвешивание («вскипание») слоя песка фракции 0,5—2 мм происходит при скорости воды около 6 м/ч. При скорости 7 м/ч эффективность очистки снижается в 2 раза по сравнению с плотным слоем.[ ...]
Наиболее рациональным является фильтр, имеющий направление потока сверху вниз и обладающий грязесмкостью фильтра с восходящим потоком воды. Это оказывается возможным тогда, когда крупнозернистые слои состоят из более легкого материала, чем мелкозернистые. После промывки первые оказываются наверху, а вторые — внизу фильтра. В качестве легкого зернистого материала используется антрацит, плотность которого в 1,5—1,7 раза меньше плотности кварцевого песка. Указанные фильтры в настоящее время проходят стадию производственного освоения.[ ...]
В период промывки фильтра горячей водой для улучшения условий отделения нефтепродуктов от зерен и экономии воды полезно применять перемешивание загрузки сжатым воздухом. В таких случаях для восстановления слойности загрузки фильтр после окончания промывки с воздухом промывается одной водой. Продолжительность промывки фильтра горячей водой с воздухом составляет 15 мин, интенсивность подачи воды 5 л/(сХ Хм2), воздуха — 7 л/(с м2). Для восстановления слойности загрузки (на втором этапе промывки) подается обычная вода (может быть использована очищенная сточная вода) в течение 3—5 мин с интенсивностью 15 л/(с м2).[ ...]
По экономическим соображениям для очистки па зернистых фильтрах целесообразно подавать воду, содержащую не более 60—80 мг/л нефтепродуктов и 50 мг/л механических примесей. Кратковременное (аварийное) содержание нефтепродуктов в воде не должно превышать 250—300 мг/л, а механических примесей—100 мг/л. При этом профильтрованная вода может иметь остаточное содержание нефтепродуктов не более 10— 15 мг/л, а прозрачность по шрифту не менее 30 см.[ ...]
Наряду с традиционным материалом загрузки . зернистых фильтров — кварцевым песком и антрацитом — в последние годы все чаще стали применять дробленый керамзит. По поглотительной способности фракции 0,5—2 мм при 20 °С в отношении нефтепродуктов эти материалы характеризуются следующими показателями, кг/кг: кварцевый песок 0,11; дробленый антрацит 0,2; дробленый керамзит 0,33. Из естественных материалов эффективен и дробленый сырой диатомит (0,83 кг/кг). Представляет также интерес котельный шлак (0,2—0,3 кг/кг), горелая порода (0,25 кг/кг), литейный кокс (0,25 кг/кг), нефтяной кокс (0,23 кг/кг) и др.[ ...]
Очистка воды на фильтре и его регенерация производятся в такой последовательности. Нефтесодержащая вода равномерно подается на поверхность загрузки и, проходя фильтр сверху вниз, отводится через трубопровод. По мерс накопления в загрузке нефтепродуктов увеличивается гидравлическое сопротивление, и к концу фильтроцикла уровень воды поднимается над загрузкой на 0,5—0,7 м. Для проведения регенерации снижают уровень воды до поверхности загрузки и включают привод механизма регенерации. При этом нижняя ветвь скребкового экскаватора захватывает нижние слои загрузки и равномерно подает их на транспортерную ленту. Насыпной слой загрузки на ленте отжимается барабанами, а отжатый продукт (нефтяная масса) стекает по ленте и желобу в сборник. Отжатая в барабанах загрузка равномерно распределяется по поверхности, и по мере удаления нижних слоев формируется новый фильтрующий слой. Для более полного удаления нефтепродуктов осуществляется двукратное и трехкратное отжатие загрузки, сопровождаемое орошением водой с температурой 40—50 °С.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Фильтр с отжимаемой загрузкой. |
 |