CZ20033343A3

CZ20033343A3 - Způsob čištění vody vycházející ze zařízení pro odsíření kerosinů a zařízení pro provádění tohoto způsobu

Info

Publication number: CZ20033343A3
Application number: CZ20033343A
Authority: CZ
Inventors: Valentino Pezzetta; Claudio Ulisse; Maurizio Giorgetti; Bruno Conti
Original assignee: Idratech S. R. L.; Raffineria Di Roma S. P. A.
Priority date: 2001-06-08
Filing date: 2001-06-08
Publication date: 2004-06-16
Also published as: MXPA03011312A; ATE282582T1; HRP20040008B1; EE200300541A; EE05448B1; DK1392606T3; ES2233652T3; CA2445937A1; US7160458B2; PT1392606E; SI1392606T1; DE60107299D1; HRP20040008A2; CA2445937C; DE60107299T2; US20040217051A1; WO2002100781A1; EP1392606B1; EP1392606A1

Description

Předmětný vynález se týká způsobu čištění vody. vycházející ze zařízení pro odsíření kerosinu a zařízení pro provádění tohoto způsobu.

Dosavadní stav techniky

Některá průmyslová zařízení využívají mezi jinými provozními tekutinami vodu, která během pracovního cyklu daného zařízení podléhá znečištění, takže tuto vodu je třeba následně před jejím vypuštěním podrobit úpravě za účelem jejího přečištění. Tento problém je zvláště patrný v oblasti petrochemického průmyslu a zejména pak v těch průmyslových provozech, ve kterých se nacházejí zařízení pro odsíření kerosinu, například tzv. typu Merox.

Součástí petrochemických průmyslových provozů je obvykle sekce pro likvidaci odpadních vod, která zahrnuje jednotku pro chemicko-fyzikální úpravu vody a jednotku pro biologickou úpravu vody, přičemž v této sekci dochází k vyčištění veškeré procesní vody z uvedeného provozu. Avšak vodu vycházející ze zařízení pro odsíření kerosinu není díky zvýšenému stupni jejího znečištění možné ve výše popsané sekci čistit. Proto musí být tato voda přepravena do vzdáleného místa, na kterém zkušení odborníci provádějí její čištění a likvidaci, a to obvykle spalováním. Je zřejmé, že takovýto způsob likvidace odpadní vody je příčinou příslušných logistických komplikací a tím pádem je i extrémně nákladný.

Předběžná úprava odpadních vod vycházejících z odsiřovacího zařízení, která se někdy aplikuje ve stejném místě, na kterém se nachází toto odsiřovací zařízení, je založena na okyselení těchto odpadních vod a jejich stripování dusíkem. Avšak tato metoda neposkytuje požadované výsledky a další její nevýhodou je skutečnost, že při ní vzniká vysoce znečištěný proud plynu, který musí být upravován pomocí filtrů z aktivního uhlí, což je spojeno s extrémně vysokými náklady.

Alternativní způsoby likvidace odpadních vod jsou založeny na odpařování, na oxidaci pomocí peroxidu vodíku nebo pomocí jiných chemických sloučenin s ekvivalentní oxidační silou a na oxidaci pomocí ozonizace. Avšak ani tyto způsoby nenalezly průmyslové uplatnění kvůli vysokým nákladům a obtížím s jejich praktickou implementací a obsluhou.

Podstata vynálezu

Podstatným technickým problémem tohoto vynálezu je způsob čištění, jenž by umožnil překonat shora uvedené nevýhody, a odpovídající zařízení pro provedení tohoto způsobu.

Tento problém je vyřešen způsobem, který je popsán níže v nároku 1.

Podle stejného vynálezeckého konceptu se předmětný vynález rovněž týká zařízení pro přečištění procesní vody, které je

popsáno v nároku 28, a zařízení pro odsíření kerosinu podle nároku 54.

Předmětný vynálezu je spojen s několika významnými výhodami.

Hlavní výhodou předmětného vynálezu je fakt, že popisuje účinný a cenově přístupný způsob čištění vody vycházející ze zařízení pro odsíření kerosinu, který je možné implementovat na stejném místě, kde se nachází uvedené odsiřovací zařízení.

Další výhody, rysy a možnosti uskutečnění předmětného vynálezu budou zřejmé z následujícího detailního popisu některých provedení tohoto vynálezu, které jsou zde uvedeny jen jako příklady, aniž by jakkoli omezovaly jeho rozsah. V následujícím textu jsou uváděny odkazy na přiložený obrázek 1, který znázorňuje blokové schéma zařízení pro čištění odpadních vod podle předmětného vynálezu.

Nejprve bude popsáno provedení předmětného vynálezu, které se týká způsobu čištění a zejména vypouštění, rozkladu a likvidace odpadní vody vycházející ze zařízení pro odsíření kerosinu, která se v dalším textu označuje jako procesní voda. Způsob podle předmětného vynálezu bude ilustrován s konkrétním odkazem na vodu vycházející ze zařízení typu Merox, které je součástí průmyslové rafinérie.

V takovémto zařízení má voda na konci odsiřovacího procesu následující vlastnosti:

má zvýšenou hodnotu pH, obvykle >10, což je způsobeno vysokou koncentrací volného uhličitanu sodného (sody);

obsahuje vyšší koncentrace fenolů, obvykle >1000 miligramů/litr;

má zvýšenou hodnotu CHSK (tj. chemické spotřeby kyslíku), obvykle >20 000 miligramů/litr; a obsahuje zvýšené množství povrchově aktivních látek.

Jak je odborníkovi v dané oblasti techniky známo, hodnota chemické spotřeby kyslíku udává množství kyslíku, které je potřeba pro chemickou oxidaci znečišťujících látek přítomných v objemové jednotce vody, a proto se tento parametr týká pouze organického znečištění zkoumané vody.

Kromě toho shora popsaná procesní voda obvykle nepříjemně páchne.

Způsob podle předmětného vynálezu zahrnuje nejprve chemicko-fyzikální úpravu, jejímž cílem je odstranit ve vodě nerozpustné znečišťující látky a provedení předběžného čištění co se rozpustných znečišťujících látek týče. Tato chemickofyzikální úprava se provádí hlavně pomocí stupně zahrnujícího neutralizaci dané procesní vody a pomocí stupně zahrnujícího promývání procesní vody rozpouštědlem.

Způsob podle předmětného vynálezu dále zahrnuje biologickou úpravu, při které se procesní voda rozkládá přídavkem biotechnologických činidel, konkrétně přídavkem • · • · · 9 9 9 9 9 9 9

9 9 9 999 9999 99 99 bakterií, které snadno rozkládají specifické znečišťující látky, přičemž cílem této biologické úpravy je eliminovat ve vodě rozpustné znečišťující látky.

Při tomto provedení předmětného vynálezu se shora popsaný stupeň neutralizace provádí s použitím kyseliny sírové jakožto neutralizačního činidla, a to výhodně v množství od 500 miligramů/litr procesní vody do 2000 mílígramů/litr procesní vody, přičemž se výhodně používá kyselina sírová o koncentraci vyšší než 98 procent. Kyselina sírová se výhodně dávkuje v závislosti na průtoku procesní vody a pH této vody, které může být případně měřeno za samotným neutralizačním stupněm.

Kromě toho se neutralizační stupeň podle předmětného vynálezu provádí ve spojení se stupněm ředění procesní vody.

Toto ředění se provádí s použitím vody z vnějšího zdroje (která se označuje také jako ředicí voda), výhodně v poměru 1:1 k průtoku procesní vody, přičemž do této vody z vnějšího zdroje se předem přidává již zmiňovaná kyselina sírová.

Je však zřejmé, že neutralizaci procesní vody podle tohoto vynálezu je možné provádět rovněž alternativním postupem, přičemž je například možné kyselinu sírovou přidávat až po smíchání ředicí vody s procesní vodou. Kromě toho je možné pro neutralizaci podle tohoto vynálezu použít i jinou kyselinu než kyselinu sírovou. Dále může být stupeň ředění procesní vody úplně vyloučen a kyselina se tak přidává přímo do procesní vody. Avšak v posledně jmenovaném případě bude pro dosažení stejného neutralizačního účinku potřeba použít větší množství kyseliny sírové.

• · · · · ····

9 9 9 9 9 9 9 9 9 9

9 9 9 9 9 9 9 9 9

99 999 9999 99 99

Za uvedeným neutralizačním stupněm je procesní voda podrobena vyrovnávacímu stupni, během kterého se na předem stanovenou dobu, výhodně na dobu kratší než 1 hodinu, uzavře do nádrže za účelem vyrovnání toku vody.

Poté je procesní voda podrobena stupni, ve kterém se do ní přidává povrchově aktivní látka, jež je výhodně biologicky odbouratelná a která zahrnuje například mastné alkoholy, přičemž množství přidané povrchově aktivní látky se výhodně pohybuje v rozmezí od 500 milígramů/lítr procesní vody do 2000 miligramů/litr procesní vody. I v tomto případě se množství přidávané povrchově aktivní látky výhodně reguluje v závislosti na průtoku procesní vody.

Přítomnost posledně jmenovaného stupně způsobu čištění odpadní vody podle tohoto vynálezu je výhodná z hlediska zvýšení účinnosti následujících stupňů uvedeného způsobu, zejména pak z hlediska účinnosti promývacího stupně.

V promývacím stupni je zajištěno promývání, výhodně v protiproudu, procesní vody rozpouštědlem. Podle zde popisovaného příkladu provedení způsobu podle tohoto vynálezu se uvedené rozpouštědlo skládá z meroxovaného kerosinu, který se přidává v průtoku, jenž odpovídá přibližně 10 procentům průtoku procesní vody.

Pomocí uvedeného promývacího stupně se nejprve provádí extrakce fenolů přítomných v procesní vodě, čímž dochází ke snížení jejich koncentrace směrem k nejvyšší hodnotě povolené zákonem (obvykle 0,5 milígramu/lítr), ke snížení hodnoty CHSK a ke snížení koncentrace povrchově aktivních látek ve vodě.

Co se biologické úpravy týče, zahrnuje popisovaný přiklad provedeni způsobu podle předmětného vynálezu stupeň předběžné úpravy, při kterém dochází ke zvýšeni redoxniho potenciálu procesní vody, a následný potenciační stupeň, při kterém dochází pomocí bakterií k rozkladu látek znečišťujících procesní vodu. Uvedené zvýšení redoxniho potenciálu, kterého se dosahuje ve stupni předběžné úpravy, zvyšuje účinnost uvedeného biologického rozkladu, který se provádí v potenciačním stupni.

Při uvedeném stupni předběžné úpravy se do procesní vody přidávají biotechnologická činidla známého typu, která jsou schopná umožnit kromě již zmíněného zvýšení redoxniho potenciálu rozklad látek způsobujících nepříjemný zápach, čímž je dosaženo dalšího snížení koncentrace organických znečišťujích látek. Konkrétně se do procesní vody přidávají během uvedeného stupně předběžné úpravy biotechnologická činidla vybraná ze skupiny zahrnující oligoelementy, nutrienty, enzymatické produkty a sporované biologicky fixované bakterie.

Po provedení stupně předběžné úpravy je procesní voda podrobena řízenému drenážování uvnitř sběrného zásobníku, které se provádí známými postupy, a dále se do procesní vody přidává deodorační činidlo, například enzymového typu.

V následném potenciačním stupni se do procesní vody přidávají specifické bakterie, vybrané ze skupiny zahrnující bakterie pro rozklad fenolů, povrchově aktivních látek, aromatických sloučenin a uhlovodíků, a dále biotechnologická • · • · · · · · · · · · ·

8···· · · · · · • · · · · · 9 9 9 9 9

9 9 9 9 9 9 9 9 9

99 999 9999 99 99 činidla vybraná ze skupiny zahrnující nutrienty, jako je dusík a fosfor, a oligoelementy.

Je zřejmé, že v uvedeném potenciačním stupni je dokončeno snížení koncentrací všech znečišťujících látek přítomných v procesní vodě. Zejména dochází v tomto stupni způsobu podle předmětného vynálezu k dalšímu snížení hodnoty CHSK a dále je v tomto stupni dosaženo konečného rozkladu povrchově aktivních látek, které byly jen částečně eliminovány v předchozím stupni chemicko-fyzikální úpravy procesní vody.

Ve výhodném provedení tohoto vynálezu se během potencíačního stupně přidávají do procesní vody biotechnologické produkty obsahující druhy bakterií vybraných ze skupiny zahrnující Nitrosomonas europea, Nitrosomonas subtilis,

Bacíllus subtilis, Bacillus licheniformis, Bacillus cereus, Pseudomonas fluorescens E, Pseudomonas putida, Pseudomonas subtilis, Alcaligenes, Lactobacillus lactiss, Lactobacillus helveticu, Trichoderma harzanium, Trichoderma reessci a Phanerocheate chrysoporium.

Ve výhodném provedení předmětného vynálezu je součástí uvedeného stupně biologické úpravy procesní vody stupeň zvýšení metabolické aktivity bakterií před jejich přidáním do procesní vody, takže uvedená aktivita bakterií je před jejich přidáním do procesní vody na nejvyšší úrovni.

Výše uvedená biotechnologická činidla se mohou dávkovat v závislosti na hodnotě CHSK procesní vody.

• · · φ · φ φφφφ φ φ φ • φ φφφ φ φφφφ φ φ φ φφφφ φφφφφφφ φφ φφ

Ve výhodném provedení předmětného vynálezu se používají výhradně geneticky nemodifikované produkty.

Alternativní provedení způsobu podle předmětného vynálezu rovněž zahrnuje další čisticí stupeň, který je založen na použití biofiltru. Použití tohoto stupně je vhodné_v případě, kdy sekce pro úpravu odpadní vody nemůže unést zatížení znečišťujícími látkami, které je spojeno s procesní vodou vycházející z výše popsaného promývacího stupně.

Na přiloženém obrázku 1 je znázorněno blokové schéma zařízení 1^ pro čištění vody vycházející ze zařízení pro odsíření kerosinu typu Merox, jež je součástí průmyslové rafinérie.

V uvedeném zařízení 1 se provádí shora popsaný způsob čištění vody. Proto toto zařízení zahrnuje dvě hlavní, postupně uspořádané sekce, z nichž každá je schopná podrobit procesní vodu různému typu úprav, a to:

první sekci, která se v dalším textu označuje jako chemicko-fyzikální a která je na obrázku 1 označena číslem 2,, ve které je procesní voda podrobena hlavně neutralizaci a promytí rozpouštědlem; a sekci, která se v dalším textu označuje jako biologická, ve které se procesní voda rozkládá pomocí biotechnologických činidel, zejména bakterií.

Při popisovaném provedení tohoto vynálezu je uvedená biologická sekce implementována tak, aby v sobě spojovala • · « · • flfl « • flflfl • flfl « • flfl « • · flfl • fl flfl ···· • flflfl · • flflfl • flflfl · • flflflfl ····· flfl flfl struktury pro úpravu odpadních vod, jež se obvykle používají v průmyslových lokalitách a které byly dosud zmiňovány s odkazem na dosavadní stav techniky. Konkrétně zahrnuje biologická sekce podle tohoto provedení předmětného vynálezu jednotku 3_ pro předběžnou úpravu procesní vody a potenciační jednotku 4, přičemž právě posledně jmenovaná jednotka zahrnuje_struktury jednotky biologické úpravy procesní vody. Tyto jednotky 3_ a 4 v sobě implementují stupeň předběžné úpravy a potenciační stupeň, které byly v předcházejícím textu popisovány s odkazem na způsob podle předmětného vynálezu.

Všechny dosud zmíněné sekce zařízení 1_ pro čištění procesní vody podle tohoto vynálezu budou podrobněji popsány v následujících odstavcích.

Na vstupu do chemicko-fyzikální sekce 2, je zařízení 1 především opatřeno prostředkem 5 pro přívod procesní vody, která se přivádí z nádrže umístěné obvykle ve stejném průmyslovém místě jako sekce 2.

Na vstupu do chemicko-fyzikální sekce 2_ zahrnuje zařízení 1 rovněž prostředek 6 pro přívod ředicí vody.

Vstupní průtoky procesní vody a ředicí vody jsou řízeny příslušnými prostředky pro regulaci průtoku, tj. servoventily 51, respektive 61, které jsou připojeny k řídicí jednotce 8_, která bude popsána dále.

Protože prostředky .5 a 6. pro přívod procesní, respektive ředicí vody v podstatě zahrnují jen nádrže, potrubí, čerpadla a ventily tradičního typu, bude jejich další popis vynechán.

4 444·

Uvedená chemicko-fyzikální sekce 2_ zahrnuje především jednotku 7 pro přidávání kyseliny sírové, které se uskutečňuje zvlášť k tomu určeným přívodním potrubím.

Konkrétně zahrnuje jednotka 2 P^ro přidávání kyseliny sírové nádrž 71 na kyselinu sírovou a čerpadlo 72 pro dávkování samotné kyseliny. Čerpadlo 72 je řízeno výše zmíněnou řídicí jednotkou 8, čímž jsou do celého procesu implementovány dávkovači prostředky, jež jsou schopné řídit množství kyseliny sírové přiváděné do procesní vody v závislosti na průtoku procesní vody.

Dále zahrnuje chemicko-fyzikální sekce 2 neutralizační jednotku 9, ve které se ředicí voda aktivovaná kyselinou sírovou mísí s procesní vodou za účelem snížení jejího pH.

Nyní je více patrné, že použití kyseliny sírové jakožto neutralizačního činidla podle tohoto vynálezu je velice výhodné, protože tato kyselina není drahá a používá se v petrochemických provozech i pro jiné účely, takže je snadno dosažitelná i pro zařízení 2 P^ro čištění procesní vody.

Neutralizační jednotka 9 zajišťuje, že ředění procesní vodou je možné provádět přímo on line pomocí prvního statického mísiče, který je rovněž označen číslem 9, jenž podporuje homogenizaci procesní vody, ředicí vody a kyseliny sírové.

Ve výhodném provedení je jednotka 9 dimenzována tak, aby v ní bylo prováděno ředění v poměru 1:1.

·· ·· » · · « > · ·· » · · « » · · « • · · · ♦ · ····

Samozřejmě, že v jiných provedeních tohoto vynálezu je možné použít jiné ředicí prostředky, jako je například jiný typ mísiče.

Po skončení neutralizace odchází procesní voda. do zásobníku, neboli vyrovnávací jednotky 10, která zahrnuje zejména těsně uzavřený vyrovnávací zásobník, jenž je rovněž označen číslem 10.

Vyrovnávací zásobník 10 je opatřen tzv. dýchacím ventilem 101, který je schematicky znázorněn na obrázku 1. Takovýto ventil umožňuje odvod uvolněných par přímo do zařízení 11 pro řízenou drenáž ve sběrném zásobníku daného průmyslového provozu. V zařízení 11, které bude detailně popsáno později, se uvedené páry promývájí vodou a případně deodoračním činidlem.

Vyrovnávací zásobník 10 dále zahrnuje pH metr 102, jenž je rovněž schematicky znázorněn na obrázku 1 a který je připojen k uvedené řídicí jednotce 8_, takže umožňuje zpětnou kontrolu množství kyseliny sírové, jež má být přidáno do procesní vody v jednotce 7 pro přidávání kyseliny sírové.

Podle tohoto provedení předmětného vynálezu se voda z vyrovnávacího zásobníku 10 čerpá čerpadlem tradičního typu do jednotky 12 pro přidávání povrchově aktivní látky.

Jednotka 12 pro přidávání povrchově aktivní látky zahrnuje druhý on line stacionární mísič 121 a přidružený prostředek pro přívod povrchově aktivních látek. Tento prostředek pro

99 • 9 9 9

9 99

9 9 9

99 • ·· ·· ···· ·· · · · · » • · · · 9

9 9 9 9 9

999 9999 99 99 přívod povrchově aktivních látek zahrnuje zásobník 122 povrchově aktivní látky a čerpadlo 123 pro dávkování povrchově aktivní látky, přičemž uvedeným čerpadlem je čerpadlo tradičního typu, které je rovněž řízeno řídicí jednotkou £3, čímž je do celého procesu implementován prostředek pro dávkování povrchově aktivní látky, který je schopen, řídit množství povrchově aktivní látky přidávané do procesní vody v závislosti na jejím průtoku.

Z druhého stacionárního mísíce 121 se procesní voda čerpá do promývací jednotky 13, která zajišťuje promytí procesní vody meroxováným kerosinem.

Podle tohoto provedení předmětného vynálezu zahrnuje promývací jednotka 13 kolonu vytvořenou z perforovaných pater, rovněž označenou číslem 13, pro protiproudé promývání, přičemž tato kolona je spojena s prostředkem pro kontrolu hladiny tradičního typu, který je rovněž schematicky znázorněn na obrázku 1. V uvedené koloně 13 dochází ke vzniku kontinuální fáze, jež se skládá z meroxovaného kerosinu, a disperzní fáze, která se skládá z upravované procesní vody.

Struktura kolony 13, t j . počet pater v ní obsažených, se může samozřejmě měnit v souladu s průtokem upravované procesní vody a podle koncentrace znečišťujících látek. Dále je podle tohoto vynálezu použít i jiné typy zařízení pro vzájemné kontaktování dvou kapalin, jako jsou například plněné kolony nebo sprejové kolony.

Kerosin se přivádí do patrové kolony 13 plnicím zařízením, které zahrnuje zásobník 131 a prostředek 132 pro dávkování • · · · • · • « • · kerosinů. Tento prostředek 132 pro dávkování kerosinů se může skládat například z ventilů pro regulaci průtoku tradičního typu, které jsou řízeny řídicí jednotkou 8_.

Po průchodu extrakční kolonou 13 se kerosin izoluje v její horní sekci a odchází vhodným přepadovým potrubím 133, které je spojeno s regulátorem tlaku tradičního typu, na požadované místo, jako je například zásobník suroviny, plynového olej nebo benzínu. Jak již bylo uvedeno výše, je zařízení 1. pro čištění procesní vody podle tohoto provedení předmětného vynálezu součástí petrochemického průmyslového provozu, a proto je možné kerosin vycházející z kolony 13 znovu použít v dalších jednotkách uvedeného petrochemického průmyslového provozu.

Procesní voda vycházející z promývací jednotky 13 je odváděna pomocí čerpadla běžného typu do jednotky 3_ pro předběžnou biologickou úpravu.

Základem výše zmiňované řídicí jednotky 8_ podle tohoto provedení předmětného vynálezu je programovatelná logická jednotka (PLC) známého typu. Na základě shora uvedeného popisu je možné v souhrnu uvést, že řídicí jednotka <3 ovládá:

průtok procesní vody a ředicí vody, a to prostřednictvím servoventilů 51 a 61;

dávkování kyseliny sírové, a to prostřednictvím zvláštního čerpadla 72 pro dávkování kyseliny sírové a pH metru 102;

• · toto·· • · · • <

• ·· • ·· dávkování povrchově aktivní látky, a to prostřednictvím zvláštního čerpadla 123 pro dávkování povrchově aktivní látky;

a průtok kerosinu, a to prostřednictvím zvláštního dávkovacího prostředku 132. ___

Řídicí jednotka 8_ tedy umožňuje regulovat parametry zařízení _l jakožto funkci průtoku procesní vody, která má být upravena, a téměř úplné zautomatizování chemicko-fyzikální sekce 2_.

Za účelem řízení různých výše uvedených složek zařízení 1_ zajišťuje řídicí jednotka 8_ příslušné tradiční spojení sloužící pro přenos/příjem dat, přičemž tato spojení jsou na obrázku 1 znázorněna přerušovanou čárou.

Řídicí jednotka 8_ může dále ovládat více prostředků pro řízení průtoku a/nebo tlaku tradičního typu, které se mohou nacházet kdekoli v zařízení _1 a z nichž některé jsou znázorněny na obrázku 1.

Odborníkovi v dané oblasti techniky je zřejmé, že takto implementované automatické řízení rovněž zajišťuje bezpečný provoz celého zařízení 1 pro čištění procesní vody.

Co se týče biologické sekce zařízení 1, zahrnuje jednotka 3 pro předběžnou úpravu hlavně těsně uzavřenou biologickou nádrž 31 a prostředek 32 pro přívod činidel pro provedení uvedené předběžné biotechnologické úpravy procesní vody.

• » · · ·

9 9 9

9 9 9 9 • 9 9 9 9

99999 9 9 99

Podle tohoto provedení předmětného vynálezu obsahuje biologická nádrž 31 více plovoucích nosičů, které jsou schopné vytvořit kontaktní povrch mezi aktivní biomasou, tj. uvedenými biotechnologickými činidly, a znečišťujícími látkami, které jsou dosud přítomné v procesní vodě. Dále je nádrž_ 31 vybavena vzduchovacím systémem, který urychluje rozkladný účinek uvedených biotechnologických činidel.

Dávkovači a plnicí prostředek 32 zahrnuje zařízení pro dávkování prášku, který dodává do nádrže 31 v daných časových intervalech, např. jednou denně, dané množství biotechnologických činidel.

Podle jiného provedení předmětného vynálezu je rovněž možné zajistit, aby dávkování biotechnologických činidel bylo řízeno řídicí jednotkou 8_ chemicko-fyzikální sekce 2.

Z jednotky 3_ pro předběžnou úpravu se procesní voda čerpá do výše zmíněného zařízení 11 pro řízenou drenáž ve sběrném zásobníku. Uvedeným zařízením 11 pro řízenou drenáž je výhodně duální vodní uzávěr, čímž je umožněno promývání par, které se mohou uvolňovat z procesní vody, a zabráněno vzniku nepříjemného zápachu a úniku případných znečišťujících látek do ovzduší.

Uvedené zařízení 11 je rovněž opatřeno zařízením pro přívod deodoračního činidla, např. enzymového typu, do proudu procesní vody, přičemž dávkování tohoto deodoračního činidla se provádí pomocí systému pro dávkování kapalin, ve kterém • ·

proudí kapalina konstantním průtokem a nezávisle na průtoku upravované procesní vody.

Podle jiného provedení předmětného vynálezu je rovněž možné zajistit, aby drenážní zařízení 11 a zejména pak dávkování deodoračního činidla bylo řízeno řídicí Jednotkou 8. v závislosti na aktuálním průtoku procesní vody.

Odborníkovi v dané oblasti techniky je zřejmé, že volba velikosti a dalších obvyklých parametrů zařízení 11 se volí podle konkrétních požadavků na vyčištění procesní vody a podle konkrétních požadavků daného průmyslového provozu.

Odborníkovi v dané oblasti techniky je rovněž zřejmé, že působení bakterií, které se do procesní vody přidávají ve stupni předběžné úpravy, pokračuje í ve sběrném zásobníku daného průmyslového provozu, čímž je zajištěno výrazné snížení zatížení organickými znečišťujícími látkami, které se skutečně dostanou až do vnější čističky odpadních vod.

Procesní voda se následně čerpá do potenciační jednotky 4, která kromě úprav, jež se obvykle provádějí ve známých čističkách odpadních vod, zajišťuje úpravu procesní vody biotechnologickými činidly, konkrétně pak specifickými bakteriemi, které byly zmíněny výše v souvislosti s popisem způsobu podle tohoto vynálezu.

Podle tohoto provedení předmětného vynálezu se přidávání bakterií a dalších výše popsaných produktů provádí automaticky pomocí plnicího prostředku 41. Tento plnicí prostředek 41 zahrnuje přidávací systém, který se experty někdy označuje • φ • · · · • to φ φ φ * · ·

výrazem „rouser a který je schopen zvýšit metabolickou aktivitu bakterií před jejich přivedením do biologické sekce uvedeného zařízení 1 pro čištění procesní vody.

Podle jiného provedení tohoto vynálezu zajišťuje uvedený přidávací systém místo dávkování prášku přívod bakteriálních produktů do zařízení pro čištění procesní vody podle tohoto vynálezu přímo ve formě dodávané výrobcem.

Pro odborníka v daném obor je zřejmé, že použití prvního z výše uvedených přidávacích systémů je vhodné pokud se používají lyofilizované produkty, zatímco použití druhého z výše uvedených přidávacích systémů je vhodnější pokud se používají biologicky fixované sporované bakterie.

Podle předmětného provedení tohoto vynálezu zahrnuje plnicí prostředek 41 rovněž programovatelný dávkovač nutrientů a bakterií, který umožňuje přidávání pevně stanovených množství bakterií a nutrientů v daných časových intervalech.

V alternativním provedení tohoto vynálezu může být dávkování nutrientů a bakterií ovládáno ručně.

Podle další varianty provedení tohoto vynálezu může být dávkování bakterií ovládáno v závislosti na hodnotě CHSK, jež se zjišťuje laboratorními analýzami. Toto ovládání může být prováděno ručně nebo pomocí řídicí jednotky, například pomocí výše popsané řídicí jednotky 8_, s tradičním zajištěním kontroly zpětnou vazbou.

« · • · · · · · *· ··* «·««:«· *«·*·»»*

Odborníkovi v oblasti čištění odpadních vod je zřejmé, že všechny jednotky shora popsaného zařízení pro čištění procesní vody mohou být dimenzovány tak, aby uspokojily konkrétní potřeby spojené s vodou, která má být upravována, přičemž mezi tyto konkrétní potřeby může patřit například posílení role některých jednotek a tím některých stupňů čisticího, procesu v porovnání s ostatními stupni celého procesu.

V dalším textu bude ilustrováno několik dalších provedení zařízení a způsobu podle předmětného vynálezu.

V alternativním provedení způsobu podle tohoto vynálezu se procesní voda předem upravuje biologicky odbouratelnými povrchově aktivními látkami, které se přidávají přímo do zásobníku procesní vody pocházející z petrochemického provozu, a to za účelem izolace frakce uhlovodíků obsažených v této procesní vodě, čímž zároveň dochází k částečnému snížení zatížení procesní vody znečišťujícími látkami.

Podle jiného provedení předmětného vynálezu se procesní voda bezprostředně před uvedenou promývací jednotkou zahřívá na teplotu v rozmezí od 50 °C do 60 °C, a to tradičními postupy, jako je například zavedení topného hada, kterým proudí nízkotlaká pára, do vyrovnávacího zásobníku. V tomto případě může uvedený dýchací ventil, jenž se nachází nad uvedeným vyrovnávacím zásobníkem, vypouštět přebytek par přímo do zásobníku procesní vody.

Toto zahřívání umožňuje urychlení oddělení vody a kerosinu v promývacím stupni a v některých případech i odstranit větší množství fenolů, které zvyšují rozpustnost vody v kerosinu.

Na základě výše uvedeného popisu je tedy nyní více zřejmé, že zařízení pro čištění procesní vody podle tohoto vynálezu se může nacházet ve stejném místě jako průmyslový provoz typu Merox, a to obvykle v blízkosti zásobníku procesní vody.

Příklady provedení vynálezu

Předmět vynálezu bude nyní dále ilustrován pomocí konkrétního příkladu provedení způsobu podle tohoto vynálezu, který byl proveden ve výše popsaném zařízení pro čištění procesní vody.

Příklad 1

Byla upravována voda vycházející ze zařízení pro odsíření kerosinu typu Merox, která na počátku úprav měla následující vlastnosti:

CHSK = 23 000 miligramů/litr; koncentrace fenolů = 1700 miligramů/litr;

koncentrace povrchově aktivních látek = 600 miligramů/litr a

pH = 12,5.

Nejprve byl proveden neutralizační stupeň s použitím kyseliny sírové. Konkrétně bylo přibližně 1000 miligramů koncentrované (98%) kyseliny sírové/litr procesní vody přidáno do vody z vnějšího zdroje ve zřeďovacím poměru k průtoku procesní vody 1:1. Voda z vnějšího zdroje a kyselina sírová • · • · · · · · • · · • · · • · · · « · ♦ · byly následně smíchány v uvedeném stacionárním mísiči s procesní vodou.

Na konci neutralizačního stupně vykazovala procesní voda hodnotu pH 8,5.

Poté byla procesní voda ponechána přibližně 30 minut v klidu v uvedeném vyrovnávacím zásobníku.

Do procesní vody byly následně přidány mastné alkoholy, a to v množství přibližně 1000 miligramů mastných alkoholů/litr procesní vody.

Následně byla procesní voda přečerpána do uvedené patrové kolony, ve které byl proveden stupeň promývání meroxovaným kerosinem. Na konci tohoto stupně vykazovala procesní voda následující vlastnosti: CHSK = 11 000 miligramů/litr; koncentrace fenolů = 700 miligramů/litr; koncentrace povrchově aktivních látek (naftenátů) = 300 miligramů/litr a pH = 8,5.

Procesní voda byla dále podrobena biologické úpravě.

Konkrétně bylo ve výše popsané jednotce pro předběžnou úpravu přidáváno do procesní vody přibližně 0,5 kilogramu/den bakteriálních produktů a nutrientů a oligoelementů, čímž došlo ke zvýšení redoxního potenciálu z hodnoty přibližně -300 milivoltů na kladnou hodnotu.

V uvedené potenciační jednotce byly do procesní vody přivedeny tyto druhy bakterií: Nitrosomonas europea, Nitrosomonas subtilis, Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Bacillus cereus, Pseudomonas fluorescens E, Pseudomonas putida, Pseudomonas subtilis, Alcaligenes, Lactobacillus lactiss, Lactobacillus helveticu, Trichoderma harzanium, Trichoderma reessci a Phanerocheate chrysoporium.

Takto byla získána procesní voda, jejíž parametry charakterizující její znečištění již byly srovnatelné se zákonnými limity, kterými je regulováno vypouštění odpadních vod, konkrétně CHSK < 160 miligramů/litr; koncentrace fenolů <0,5 miligramu/litr; koncentrace povrchově aktivních látek <2 miligramy/litr a pH = 5,5 až 9,5.

Pro odborníka v daném oboru je zřejmé, že zařízení pro provedení způsobu čištění procesní vody podle předmětného vynálezu je rovněž možné použít i pro jiná zařízení pro odsíření kerosinu než je zde uváděné zařízení pro odsíření kerosinu typu Merox. Kromě toho je možné tento vynález efektivně využít ve všech průmyslových provozech, zejména pak v petrochemických provozech, ve kterých se používají zařízení produkující poměrně malé množství vysoce znečištěné vody. V těchto případech se může za účelem splnění konkrétních potřeb daného průmyslového provozu, ve kterém se používá zařízení pro čištění procesní vody podle tohoto vynálezu, měnit druh rozpouštědla pro provedení shora popsaného promývacího stupně.

Předmětný vynález byl v předcházejícím textu popsán s odkazem na jeho výhodná provedení. Odborníkovi v dané oblasti techniky je však zřejmé, že v rámci stejného vynálezeckého konceptu existují i jiná než zde popsaná konkrétní provedení tohoto vynálezu, přičemž všechna tato provedení spadají do rozsahu níže uvedených patentových nároků.

Claims

Způsob čištění procesní vody, zejména procesní vody vycházející ze zařízení pro odsíření kerosinu, vyznačující se tím, že zahrnuje následující stupně:

neutralizaci uvedené procesní vody;

promývání procesní vody rozpouštědlem; a biologickou úpravu procesní vody bakteriemi schopnými rozložit znečišťující látky.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že v uvedeném neutralizačním stupni se jako neutralizační činidlo používá kyselina sírová.
3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že uvedený neutralizační stupeň se provádí s použitím koncentrované (>98%) kyseliny sírové, která se používá v množství od přibližně 500 do přibližně 2000 miligramů kyseliny sírové/litr procesní vody.
4. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že množství neutralizačního činidla, které se přidává do procesní vody v uvedeném neutralizačním stupni, je regulováno v závislosti na průtoku procesní vody.
5. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že množství neutralizačního činidla, které se přidává do • · * · · · • · * » · • · · « • * · « ·· ···· • · · » • · · · • · · · • · · « • ·« ·· procesní vody v uvedeném neutralizačním stupni, je regulováno v závislosti na pH procesní vody, které se měří za tímto neutralizačním stupněm.
6. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že uvedený neutralizační stupeň zahrnuje ředění procesní vody.
7. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že při uvedené ředění se provádí v poměru 1:1.
8. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že zahrnuje stupeň vyrovnání toku procesní vody, který je zařazen za uvedený neutralizační stupeň.
9. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že zahrnuje před uvedeným promývacím stupněm stupeň, ve kterém se do procesní vody přidává povrchově aktivní látka.
10. Způsob podle nároku 9, vyznačující se tím, že množství povrchově aktivní látky, které se přidává do procesní vody, je regulováno v závislosti na průtoku procesní vody.
11. Způsob podle nároku 9 nebo 10, vyznačující se tím, že uvedená povrchově aktivní látka zahrnuje mastné kyseliny.
12. Způsob podle nároku 11, vyznačující se tím, že uvedený stupeň přidávání povrchově aktivní látky se provádí s použitím mastných alkoholů, jejichž množství se * φ · · · ·
13 .
14.
15.
16.
17.

« . · · . .

• * ······· pohybuje v rozmezí od přibližně 500 miligramů do

2000 miligramů na litr procesní vody.

Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 12, vyznačující se tím, že v uvedeném promývacím stupni se procesní voda promývá protiproudně. __

Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 13, vyznačující se tím, že při uvedeném promývacím stupni se jako rozpouštědlo používá meroxovaný kerosin.

Způsob podle nároku 14, vyznačující se tím, že průtok uvedeného meroxovaného kerosinu je roven přibližně 10 procentům průtoku procesní vody.

Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 15, vyznačující se tím, že při uvedeném stupni biologické úpravy se používají bakterie vybrané ze skupiny zahrnující bakterie pro rozklad fenolů, povrchově aktivních látek, aromatických sloučenin a uhlovodíků.

Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 16, vyznačující se tím, že při uvedeném stupni biologické úpravy se používají bakterie vybrané ze skupiny zahrnující Nitrosomonas europea, Nitrosomonas subtilis, Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Bacillus cereus, Pseudomonas fluorescens E, Pseudomonas putida,

Pseudomonas subtilis, Alcaligenes, Lactobacillus lactiss, Lactobacillus helveticu, Trichoderma harzanium, Trichoderma reessci a Phanerocheate chrysoporium.

4 4 4 4 • · 4 »

4 4 44 • · 4 4 4 • 4 4 4

4 4 4 4

44 4444 ♦ 4 4 • 4 4 • · » 4

4 4 4 «

4 4 44
18.
19.
20.
21.
22.

Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 17, vyznačující se tím, že při uvedeném stupni biologické úpravy se do procesní vody přidávají biotechnologická činidla vybraná ze skupiny zahrnující nutrienty a oligoelementy.

Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 18, vyznačující se tím, že uvedený stupeň biologické úpravy zahrnuje stupeň zvýšení metabolické aktivity uvedených bakterií před jejich přidáním do procesní vody.

Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 19, vyznačující se tím, že při uvedeném stupni biologické úpravy se biotechnologická činidla přidávají do procesní vody v závislosti na hodnotě CHSK procesní vody.

Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 20, vyznačující se tím, že uvedený stupeň biologické úpravy zahrnuje stupeň předběžné úpravy, při kterém dochází ke zvýšení redoxního potenciálu procesní vody, a potenciační stupeň, při kterém dochází k rozkladu znečišťujících látek přítomných v procesní vodě pomocí bakterií.

Způsob podle nároku 21, vyznačující se tím, že v uvedeném stupni předběžné úpravy se do procesní vody přidávají biotechnologická činidla vybraná ze skupiny zahrnující oligoelementy, enzymatické produkty a bakterie.

Způsob podle nároku 22, vyznačující se tím, že uvedenými bakteriemi jsou biologicky fixované sporované bakterie.
23.

999 9999

9 9 9 9 • 9 9 9 « 9 99 • 9 9 9 · • 9 9 9 • 9 99
24.
25.
26.
27.
28.

Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 23, vyznačující se tím, že zahrnuje stupeň přidávání deodoračního činidla do procesní vody.

Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 2_4, vyznačující se tím, že zahrnuje stupeň úpravy biofiltrem.

Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 25, vyznačující se tím, že zahrnuje před uvedeným promývacím stupněm stupeň ohřívání procesní vody.

Způsob podle nároku 26, vyznačující se tím, že v uvedeném ohřívacím stupni se procesní voda ohřívá na teplotu v rozmezí od přibližně 50 °C do 60 °C.

Zařízení ]L pro čištění procesní vody, zejména procesní vody vycházející ze zařízení pro odsíření kerosinu, vyznačující se tím, že zahrnuje jednotku 9_ pro neutralizaci procesní vody;

jednotku 13 pro promývání procesní vody rozpouštědlem; a biologickou sekci 3_, 4 pro úpravu procesní vody bakteriemi schopnými rozkládat znečišťující látky.

Zařízení 1 podle nároku 28, vyznačující se tím, že uvedená neutralizační jednotka 9 zahrnuje prostředky 6, 7 pro ředění procesní vody.
29.

• to toto··
30.

* toto ' * toto « ·· ·♦ •to« ···« > ·· to • to ··
31.
32.
33.
34.

Zařízení 1. podle nároku 28 nebo 29, vyznačující se tím, že uvedené ředění se provádí v poměru 1:1.

Zařízení jL podle kteréhokoli z nároků 28 až 30, vyznačující se tím, že zahrnuje prostředky 72, 8. pro dávkování neutralizačního činidla, které se používá v uvedené neutralizační jednotce 9, které jsou schopné regulovat množství uvedeného neutralizačního činidla, jež se přidává do procesní vody, v závislosti na jejím průtoku.

Zařízení 1. podle nároku 31, vyznačující se tím, že zahrnuje jednotku 10 pro vyrovnání toku procesní vody, přičemž tato jednotka je umístěna za uvedenou neutralizační jednotkou 9 a je opatřena pH metrem 102 připojeným k uvedenému dávkovacímu prostředku 8..

Zařízení 1 podle kteréhokoli z nároků 28 až 32, vyznačující se tím, že v uvedené neutralizační jednotce 9 se jako neutralizační činidlo používá kyselina sírová.

Zařízení 1 podle kteréhokoli z nároků 28 až 33, vyznačující se tím, že uvedená neutralizační jednotka zahrnuje statický mísič 9.

Zařízení 1 podle kteréhokoli z nároků 28 až 34, vyznačující se tím, že zahrnuje jednotku 12 pro přidávání povrchově aktivní látky do procesní vody, která je umístěna před uvedenou promývací jednotkou 13.
35.
36.
37.
38.
39.
40.

Zařízení JL podle nároku 35, vyznačující se tím, že zahrnuje prostředky 123, 8. pro regulaci množství povrchově aktivní látky, která se přidává do procesní vody, a to v závislostí na průtoku procesní vody.

Zařízení 3. podle nároku 35 nebo 36, vyznačující se tím, že uvedená povrchově aktivní látka, která se používá v jednotce 12 pro přidávání povrchově aktivní látky do procesní vody, zahrnuje mastné alkoholy.

Zařízení JL podle kteréhokoli z nároků 28 až 37, vyznačující se tím, že uvedená promývací jednotka zahrnuje patrovou kolonu 13 .

Zařízení JL podle kteréhokoli z nároků 28 až 38, vyznačující se tím, že uvedeným rozpouštědlem, které se používá v promývací jednotce 13, je meroxovaný kerosin.

Zařízení 1 podle kteréhokoli z nároků 28 až 39, vyznačující se tím, že uvedené bakterie, které se používají v biologické sekci 3, 4, jsou vybrané ze skupiny zahrnující bakterie pro rozklad fenolů, povrchově aktivních látek, aromatických sloučenin a uhlovodíků.

Zařízení JL podle kteréhokoli z nároků 28 až 40, vyznačující se tím, že uvedená biologická sekce J3, 4 zahrnuje prostředek pro přidávání biotechnologických činidel do procesní vody, přičemž tato biotechnologická činidla jsou vybraná ze skupiny zahrnující nutrienty a oligoelementy.
41.

• ·

Zařízení 1 podle kteréhokoli z nároků 28 až 41, vyznačující se tím, že zahrnuje přidávací systém 41, který je schopen zvýšit metabolickou aktivitu bakterii před jejich přivedením do uvedené biologické sekce 3ý 4.

• 9

9 ·9

9 9 • 9

9 9

Zařízení 1 podle kteréhokoli z nároků 28_až 42 vyznačující se tím, že uvedená biologická sekce 3_, 4 zahrnuje prostředek 41 pro dávkování biotechnologických činidel, který je schopen regulovat množství činidel přidávaných do procesní vody v závislostí na její hodnotě CHSK.
44. Zařízení 1 podle kteréhokoli z nároků 28 až 43, vyznačující se tím, že uvedená biologická sekce 3_, 4 zahrnuje jednotku 3. pro předběžnou úpravu, ve které dochází ke zvýšení redoxního potenciálu procesní vody, a potenciační jednotku 4, ve které dochází k rozkladu znečišťujících látek přítomných v procesní vodě pomocí bakterií.
45. Zařízení 1 podle nárok 44, vyznačující se tím, že uvedená jednotka 3 pro předběžnou úpravu zahrnuje prostředek 32 pro přidávání biotechnologických činidel vybraných ze skupiny zahrnující oligoelementy, enzymatické produkty a bakterie.
46. Zařízení 1 podle nároku 45, vyznačující se tím, že uvedenými bakteriemi, které se používají v uvedené jednotce pro předběžnou úpravu, jsou biologicky fixované sporované bakterie.

• · • · · fc fc fc
47.
48.
49.
50.
51.
52.

Zařízení 1 podle kteréhokoli z nároků 44 až 46, vyznačující se tím, že uvedená jednotka 3_ pro předběžnou úpravu zahrnuje těsně uzavřenou biologickou nádrž 31 pro přidávání biotechnologických činidel do procesní vody.

Zařízení 1^ podle nároku 47, vyznačující se tím, že uvedená biologická nádrž 31 obsahuje více plovoucích nosičů, které jsou schopné vytvořit kontaktní povrch mezi aktivní biomasou a znečišťujícími látkami, které jsou přítomné v procesní vodě.

Zařízení 1 podle kteréhokoli z nároků 44 až 48, vyznačující se tím, že zahrnuje zařízení 11 pro řízenou drenáž ve sběrném zásobníku, přičemž toto zařízení 11 pro řízenou drenáž je umístěno za uvedenou jednotkou 3_ pro předběžnou úpravu a před uvedenou potenciační jednotkou 4.

Zařízení 1 podle nároku 49, vyznačující se tím, že uvedenýmzářízením 11 je duální vodní uzávěr.

Zařízení ,1 podle nároku 49 nebo 50, vyznačující se tím, že uvedené zařízení 11 zahrnuje prostředek pro přidávání deodoračního činidla do procesní vody.

Zařízení 1_ podle kteréhokoli z nároků 28 až 51, vyznačující se tím, že zahrnuje jednotku pro úpravu biofiltrem.

Zařízení .1 podle kteréhokoli z nároků 28 až 52, vyznačující se tím, že zahrnuje prostředek pro ohřev
53.

4 4 ···4 •4 « • 44 • 4 4 procesní vody, který je umístěn před uvedenou promývací jednotkou 13.
54.

Zařízení pro odsíření kerosinu vyznačující se tím, že zahrnuje zařízení 1 pro přečištění procesní vody podle kteréhokoli z nároků 28 až 53. ___