PL92428B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób oczyszcza¬ nia wody odplywowej zanieczyszczonej olejami pochodzacymi z ropy naftowej, zwlaszcza wody odplywowej z rafinerii olejów.W rafineriach olejów woda sluzy m. in. do odsalania. Po uzyciu w rafinerii woda odplywowa wraca ostatecznie do wód naturalnych. Jednakze w procesie rafineryjnym zostaje ona zanieczyszczo¬ na i wobec tego przed1 skierowaniem jej do obiegu naturalnego lub przed skierowaniem jej do kanalu, nalezy usunac zawartosc olejów do poziomu wy¬ znaczonego odnosna .norma.Znany sposób oczyszczania wody odplywowej z rafinerii do zadanego poziomu zanieczyszczen .okolo 5 czesci na milion polega na przepuszczeniu wody odplywowej przez oddzielacz opadowy w ,celu wydzielenia wiekszosci olejów, a nastepnie na flokulacji pozostalych resztek oleju, czesto w polaczeniu z oczyszczaniem biologicznym. Flokula- cje prowadzi sie w sposób polegajacy na dodaniu cdo wody soli ulegajacej hydrolizie, np. soli glinowej lub zelazowej, która przy odpowiednim pH prze¬ chodzi w wodorotlenek i wytraca sie, absorbujac oleje. Powstaly szlam usuwa sie i niszczy zazwy¬ czaj przez spalanie.W rafineriach szlam spala sie na ogól w piecach do spopielania. Instalowanie takiego pieca, jego .^obsluga i konserwacja sa jednak kosztowne, przy tym zazwyczaj nie mozna spalac szlamu zawiera- 30 jacego sól (chlorek sodowy), gdyz sód powoduje uszkodzenie wykladziny pieca.Woda odplywowa z rafinerii zawiera oprócz olejów takze substancje stale w postaci zawiesiny, oraz inine zanieczyszczenia zuzywajace tlen po do^ staniu sie do naturalnego obiegu wody. Stopien zanieczyszczenia tymi innymi skladnikami wyraza sie zazwyczaj wielkoscia biochemicznego zapotrze¬ bowania tlenu. Wskaznik ten w dalszej czesci opisu oznaczony jest skrótowo BZT, lub w przy¬ padku pieciodniowego biochemicznego zapotrzebo¬ wania tlenu, BZT5.Biologiczne metody oczyszczania maja na celu obnizenie wartosci BZT scieków; do oczyszczania wody odplywowej z rafinerii stosuje sie je w tym przypadku, gdy wartosc BZT surowych scieków przekracza dozwolony poziom.Wiadomo, ze biologiczne metody oczyszczania sa skuteczniejsze w przypadku scieków nie zawiera¬ jacych olejów. W tym celu obniza sie wstepnie zawartosc olejów w wodzie odplywowej z rafineirii metoda flokulacji, przed lub w trakcie oczyszczania biologicznego. Zawartosc olejów w wodzie mozna takze obnizyc do dozwolonego poziomu stosujac flokulacje juz po stadium oczyszczania biologiczne¬ go.Zwykle stosowanym sposobem oczyszczania bio¬ logicznego jest metoda osadu czynnego, wprowa¬ dzona w oczyszczalniach scieków domowych i w rafineriach ropy. Korzysci wynikajace z jej sto- 92 4283 92 428 4 sowania sa szczególnie widoczne w przypadku oczyszczania scieków wodnych o wysokiej wartosci BZT. Jednakze w metodzie tej otrzymuje sie duze ilosci osadu, który nalezy zniszczyc, np. przez spa¬ lanie w kosztownych piecach.Innym sposobem biologicznego oczyszczania scieków jest metoda zloza zraszanego, np. z uzy¬ ciem filtra kroplowego. Nie znajduje ona szerszego zastosowania ze wzgledu na nieprzydatnosc do oczyszczania wody zanieczyszczonej olejami, takiej jak woda odplywowa iz rafinerii.W przypadku metody osadu czynnego skladtnik bioLpgiczinie czynny w stosunku do zanieczyszczen zawartych w wodzie plynie wraz z nia, natomiast w przypadku metody zloza zraszanego skladnik biologicznie- czynny pozostaje nieruchomy wzgle¬ dem przeplywajacej wody.W przypadku, gdy w procesie oczyszczania wody bóTj55ywowei z rafinerii nie wystepuja flokulacja i oczyszczanie metoda osadu czynnego jako jedno stadium, zawartosc olejów w scieku kierowanym do oczyszczania biologicznego nalezy obnizyc do poziomu dozwolonego dla wody' wylotowej po oczyszczeniu biologicznym.' Wybór metody oczyszczania wlasciwej dla danej rafinerii zalezy od skladu wody odplywowej oraz dopuszczalinego koncowego stezenia zanieczyszczen.Dopuszczalna koncowa zawartosc olejów oraz wartosc BZT scieków zaleza od ostatecznego prze¬ znaczenia tych scieków. W przypadku, gdy scieki odprowadzane sa do komunalnej sieci kanaiiza- cyjinej dla scieków domowych, które oczyszcza sie w konwencjonalnych oczyszczalniach, dopuszczalna zawartosc olejów i innych zanieczyszczen jest wyzsza niz w przypadku odprowadzania scieków z rafinerii do miejsc, z których moze byc pobiera¬ na woda do picia.Aby uzyskac mala zawartosc olejów, np. po¬ nizej 5 mg/litr, jak równiez mala wartosc BZT, zazwyczaj konieczne jest prowadzenie flokulacji i usuwania powstalego szlamu albo laczmie z oczy¬ szczaniem metoda osadu czynnego1, albo przedtem.Duze ilosci osadu nalezy zniszczyc i odbywa sie to na ogól w sposób kosztowny,- przez spalanie.Obecnie stwierdzono, ze pewne frakcje olejów wystepujacych w wodzie odplywowej z rafinerii ulegaja szybkiemu utlenieniu w toku oczyszczania biologicznego, natomiast pozostale utleniaja sie powoli i w wiekszosci zawarte sa w powstalym szlamne.Filtrowanie wody odplywowej z rafinerii tylko przez filtry piaskowe nie wystarcza ze wzgledu na obecnosc olejów rozpuszczalnych. Filtry piaskowe nie usuwaja olejów rozpuszczalnych lub zemulgo- wanych, lecz pozwalaja oddzielic szlam, zawieszo¬ ne czesci stale oraz, w prawidlowo dobranych warunkach, znaczna czesc olejów nierozpuszczal¬ nych tworzacych zawiesine.Stwierdzono nieoczekiwanie, ze biologiczny sposób oczyszczania metoda zloza zraszanego oraz sposób polegajacy na filtrowaniu przez filtr piaskowy uzupelniaja sie wzajemnie, gdyz kazda z tych metod umozliwia usuniecie tych frakcji olejów, które nie daja sie oddzielic pozostala metoda.W sposób wedlug wynalazku mocna oezy$eic od olejów wode odplywowa z rafinerii do zawartosci panizej 5 mg olejów/litr, z poimdniecstein stadium flokulacji, a wiec bez koniecznosci spalania szlamu.Sposobem tym mozna oczyszczac prawie wszystkie scieki z rafinerii* i scieki podobne.Wedlug wynalazku sposób oczyszczania wody odplywowej zanieczyszczonej olejaimi polega na tym, ze wode odplywowa przepuszcza sie najpierw przez filtr piaskowy aby usunac oleje tworzace zawiesine, a nastepnie przez biologiczne zloze zraszana, . Odwrócenie tej kolejnosci stadiów oczyszczalnia nie zapewnia skutecznosci i efektywnosci procesu.Sti^ie^rdzoffio nieoczekijwainie,, ze sposób oczyszcza¬ nia polegajacy na przepuszczatóa wody odply¬ wowej przez filtr piaskowy, a nastepnie przez zloze znaszane zapewnia osiagmiecie wymaganego niskiego poziomu zawartosci olejów oraz wartosci BZT. Sposób wedlug wynalazku przewyzsza me¬ tode osadu czynninego np. pod tym wzgledem, ze w sposobie wedlug wynalazku otrzymuje sie nie¬ wielka^ tylko ilosc osadu humusowego w porów¬ naniu z duza iloscia osadu otrzymywanego w przy¬ padku metody osadu czynnego. Metoda biologicz¬ nego zloza zraszanego jest korzystniejsza od me¬ tody osadu czynnego np. ze wzgledu na wyzsza odpornosc na obciazenie wstrzasowe, zwlaszcza alkaliczne, dzieki zobojetniajacemu dzialaniu CO* zawartego w duzym stezeniu w górnej warstwie zloza filtracyjnego, ze wzgledu na szybkie utlenie¬ nie amoniaku w nizszych warstwach, a takze obnizanie temperatury goracych scieków.Okreslende „biologiczne zloze zgaszone" obej¬ muje zloze zanurzone, jak i zanurzone tylko czesciowo.Zamiast jednego biologicznego zloza zraszanego mozna uzyc kilka z nich polaczonych szeregowo lub równolegle.Uklad ten jest szczególnie korzystny w przypad¬ ku oczyszczania scieków splywajacych z oddziela¬ cza 'opadowego;, takiego jak oddzielacz pólkowy dowolnego typu, odstojnilk, iub oddzielacz API opisany w „Manual on Disposaj' of Refinery Wastes", 1969, wydanym przez-American Petro¬ leum Institute, lub analogiczny.' Okreslenie „piaskowy" odnosi sie do dowolnego wypelnienia ziarnistego. Fi1ytry\piaskowe stosowane w sposobie wedlug wynalazku korzystnie wypelnia sie piaskiem o wielkosci ziarna 0,5^-5 mm, np. okolo' 1 mm.Wymiary filtrów piaskowych i wielkosc ziarna zaleza od szybkosci przeplywu, rodzaju scieków i zadanej jakosci wody wylotowej. Zamiast jedne¬ go mozna uzyc kilka filtrów piaskowych polaczo¬ nych równolegle.Aby zregenerowac filtr piaskowy przemywa sie go w kierunku odwrotnym kombinacja powietrza i goracej wody, otrzymujac wody przemywane zawierajace 1—2% wag. olejów, które korzystnie zawraca sie do oddzielacza opadowego'.W sposobie wedlug wynalazku, stosowanym lacznie z zawracaniem wód przemywanych, cala ilosc olejów oddzielonych na filtrze piaskowym odzyskuje sie ostatecznie w oddzielaczu opadowym 40 45 50 55 60«4tt jako produkt uzyteczny, nie powstala natomiast zadne procWfcty uboczu* wymagajace zniszczmia, fLp^ przel epaiaiiit.W korzystnym wykonaniu sposobu wedlug wy- nadaatot* w )ei$n*$ operacji pompowania wode 5 z oddzielacza opadowego zanieczyszczona olejem praepwacza sie pirzez fiLtry piaskowe i wprowadza na szcz-yit btfolagicznago zloza zraszanego. Wy¬ sokosc statyczna cieczy znajdujacej sie pomiedzy filtraimi piaskowymi a zlozem zraszanym umozli- 10 wia utrzymanie stalego przeciwcisnienia w pom¬ pach i ulatwia regulowanie wyplywu cieczy z filtr6w piaskowych, które prowadzi sie zazwy¬ czaj przy uzyciu automatycznie nastawianego za¬ woru regulujacego przeciwcisnienie. Regulacja ta 15 jest konieczna dla zapewnienia wlasciwej pracy pomp.W konwencjonalnym oczyszczaniu za biologicz¬ nym zlozem zraszanym umieszcza sie dodatkowy odstojnik do osadzania i usuwania osadu humuso- *o wego.Stwierdzono nieoczekiwaiiie, ze w sposobie wedlug wynalazku po przepuszraefluu scieków przez filtry piaskowe*, a nastepnie przez zloze zraszane, nie wystepuje koniecznosc usuwania osadu humu- M sowego, poniewaz niski poziom zawartosci substan¬ cji stalych zawieszonych w cieczy wyplywajacej z biologicznego zloza zraszanego pozwala na jej odprowadzanie bezposrednio do kanalu.Biologiczne zloza zraszane opisal L. Klein w 3° „River Pollution, 3: Control", London, Butterworth, 1966, str. 101.Wzgledne wymiary filtrów piaskowych oraz biologicznego zloza zraszanego dobiera sie od¬ powiednio do szybkosci przeplywu oraz skladu 35 wody odplywowej z rafinerii, lub innej zanieczy¬ szczonej olejami, oraz do wymaganej jakosci wody wylotowej.Jakkolwiek znane jest niezalezne stosowanie filtrów piaskowych i obróbki biologicznej do wody *o odplywowej z rafinerii, zadziwiajace jest, ze uzycie filtrów piaskowych a nastepnie biologicznego zloza zraszanego prowadz; do uzyskania wody o malej zawartosci olejów i malej wartosci BZT a jedno¬ czesnie z tak mala zawartoscia zawiesin, ze nie * jest konieczne oddzielanie osadu humusowego.W przypadku, kiedy przez uklad przeplywaja duze objetosci wody deszczowej lub przelewowej, wlacza sie do ukladu baseny retencyjne lufo zbior¬ niki ziemne, w celu okresowego zatrzymania nad- 50 miaru wody, np. korzystnie w postaci systemu polaczonych burzowych basenów i zbiorników sciekowych oraz pomp, przed filtrami piaskowymi.Sposób oczyszczania wedlug wynalazku przy¬ kladowo przedstawia schemat na zalaczonym w rysunku. Zbiorniki 1 wody odplywowej zanie¬ czyszczonej olejami sa polaczone z oddzielaczem API 2, w którym nastepuje oddzielenie osadu za¬ wierajacego oleje. Woda z oddzielacza API jest podawana za pomoca baterii pomp 6 do zespolu * filtrów piaskowych polaczonych równolegle 3. Prze- - wód 4 sluzy do doprowadzania wody do przemy¬ wania, osobno i kolejno, filtrów piaskowych. Wody przemywane odprowadza sie przewodem 5 do od¬ dzielacza API. Natomiast odciek z filtrów piasko- « r*j*ft fKzeptyffte ptftei z3W& rsgalujacy cisnienie 7 do biologicznego zloza zraszanego 8, a z niego przew&dem 9 #e staau Iu& zbtotftilfca wyrównaw- e? tecznie wylot**** Id.W instalacji anaj&tfe sie awaryjny pirzelew grawitacyjny 11 laczacy oddzielacz API ze staweflft itab zUiD-rniteiem wyrównawe&yitf. 12, oraz awaryjny parztwód 14, który w przypadku rozlania siej substancji toksycznych, takich jak kwas mineral¬ ny, umozliwia przeplyw wo4y z filtrów piasko¬ wych 3 z ominieciem zloza zraszanego 8.W toku procesu oczyszczania wode odplywowa spuszcza sie ze zbiorników 1 do oddzielacza API 2, w którym nastepuje usuniecie wiekszosci ole¬ jów, po czym odciek z oddzielacza API pompuje sie przez filtry piaskowe 3, na których oddziela sie niesedymentujace, zawieszone frakcje olejów.Z filtrów piaskowych 3 wode odplywowa przepusz¬ cza sie na zloze zraszane 8, regulujac przeciw¬ cisnienie na pompach zaworem regulujacym 7.W biologicznym zlozu zraszanym £ nastepuje obnizenie zawartosci rozpuszczalnych frakcji olejów oraz wartosci BZT do zadanego poziomu. Oczysz¬ czona woda splywa do zbiornika wyrównawczego 12, z którego odlprowadzana jest na zewnatrz.Filtry piaskowe 3 przemywa sie woda i po¬ wietrzem w kierunku odwrotnym, a oleje i inne substancje odprowadza sie przewodem 5 do od¬ dzielacza API 2.Wynalazek objasnia nastepujacy przyklad: Przykla d» Filtr pftaskowy wypelniony pia¬ skiem o wielkosci ziarna 1—2 mm, dostosowany do szybkosci przeplywu nie wiekszej niz 460 m*/godz., polaczono z biologicznym zlozem zraszanym za¬ wierajacym wypelnienie 2 z tworzywa sztucznego.Wode odplywowa z rafinerii, o zawartosci 22 mg olejów w litrze (oznaczonej sposobem polegaja¬ cym na ekstrakcji chloroformem, odparowaniu rozpuszczalnika w temperaturze otoczenia i zwaze¬ niu pozostalosci) oraz o BZT5 100 mg/litr, po sply¬ nieciu z oddzielacza API przepuszczono przez filtr piaskowy, aby usunac olej tworzacy zawie¬ sine, a nastepnie przez biologiczne zloze zraszane, z szybkoscia 80 m*/godz. Po opuszczeniu biologicz¬ nego zloza zraszanego woda wylotowa zawierala 4 mg olejów/litr, a jej BZT5 wynosilo 10 mg/litr. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób oczyszczania wody odplywowej zanie¬ czyszczonej olejami, znamienny tym, ze wode odply¬ wowa przepuszcza sie najpierwprzez filtr piaskowy, aby usunac olej tworzacy zawiesine, a nastepnie przez biologiczne zloze zraszane.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako wode odplywowa zanieczyszczona olejami stosuje sie wode odplywowa z oddzielacza opado¬ wego rafinerii olejów. 3. : Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze. stosuje sie filtr piaskowy o przecietnej wielkosci ziarna 0,5—5 mm. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze przepuszczanie wody odplywowej polega na poje¬ dynczej operacji pompowania jej przez filtr /92 428 piaskowy i na szczyt biologicznego zloza zraszane¬ go. 5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wode odplywowa przepuszcza sie pnzez kilika filtrów piaskowych polaczonych równolegle, przed wprowadzeniem jej do biologicznego zloza zrasza¬ nego. 6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze po zakonczeniu procesu zatrzymuje sie przeplyw 8 wody odplywowej przez filtr piaskowy, który prze¬ mywa sie w kierunku odwrotnym mieszanina po¬ wietrza i wody i wody przemywne kieruje do od¬ dzielacza opadowego rafinerii olejów. 7. Sposób wedlug zastrz. 6, znamienny tym, ze wode odplywowa przed wprowadzeniem na biolo¬ giczne zloze przepuszcza sie przez filtry piaskowe usytuowane równolegle, co umozliwia kolejne ich przemywanie. A X U ix lx Lr- l ~w -* \A 5, Qte pft y8 12 ¦h -10 Cena 10 zl PZGraf. K-lln D-811 Naklad 115. Format A-4 PL