Описание технологической схемы.

Масло-шламовые стоки из цеха самотёком поступают в приёмную ёмкость (Е-001), расположенную в подвале, с временем пребывания стоков 2 часа. Из приёмной ёмкости стоки насосами подаются в буферную ёмкость смеситель (Е-002), где обрабатываются серной кислотой. Подготовленные таким образом стоки подаются на электрокоагуляторы (Пн-003), в которых очищаются способом, представленным ниже.

Используемый метод очистки м.ш. стока есть разновидность реагентного метода разрушения эмульсий электрогенерированным коагулянтом. В качестве основных принимаются процессы электролитической коагуляции и флотации агрегатированных взвесей водородом к поверхности. В кислой среде при pH=3,3-5 в процессе анодного растворения железо переходит в форму Fe²⁺. При этом протекают реакции:

- разложение воды с выделением водорода: 2H₂O+2e=H₂+2OH^-;

- образование гидроксидов железа:

Fe²⁺+2OH^-=Fe(OH)₂ (хлопья тёмно-зелёного цвета)

Fe³⁺+3OH^-=Fe(OH)₃ (бурого цвета).

По мере протекания реакции и перехода жидкости из нижней части электродного пакета в верхнюю происходит подщелачивание. При рабочей плотности тока 0,8 А/дм² наибольшее увеличение pH до 9,5-10 происходит в растворах с начальными значениями pH  не менее 5,2-5,8. При начальных значениях pH 3,2-5,2 конечная величина pH не превышает 6,8-7,3.

В щелочной среде происходит переход железа в форму феррит-иона HFeO₂^-, в незначительном количестве, который так же обладает хорошими коагулирующими свойствами и свойствами ферримагнетиков. Это форма гидроксидов имеет чёрный цвет. В щелочной среде резко возрастает пассивация электродов на их поверхности начинает выделятся кислород.

Часть продуктов анодного растворения железа непрерывно удаляется из межэлектродного пространства восходящим потоком электролита и выделяющимся на электродах газом, смешивается с очищаемой в межэлектродной зоне. В результате взаимодействия гидроксидов железа с капельками масла и разрушения межфазной адсорбционной плёнки на их поверхности происходит слипание капелек. Образующиеся укрупнённые частицы масла флотируются на поверхности жидкости пузырьками водорода а так же транспортируются вверх потоком жидкости. Образующийся на поверхности слой отходов в виде пены через сливной лоток удаляется на дальнейшую обработку.

В межэлектродной зоне одновременно протекают процессы электростатической, электрохимической, гидродинамической и концентрационной коагуляции, которые в совокупности создают интенсивный процесс электроосаждения. Особенно эффективно электроосаждение происходит, когда имеется существенное преобладание сил поляризационной природы над энергией динамического движения, т.е. при малых скоростях движения жидкости в межэлектродной зоне, что ограничивает время пребывания обрабатываемого стока в межэлектродном пространстве.

После электрокоагуляторов стоки, обрабатываемые полиакриламидом из ёмкости для полиакриламида (Е-004) по лотку поступают в камеру хлопьеобразования (Е-005), откуда поступают на полочный отстойник (О-006). После очистке в отстойнике концентрация нефтепродуктов составит в среднем 12% от первоначального значения.

В настоящее время содержание нефтепродуктов колеблется от 200 до 560 мг/л, при сокращении общего объёма стока концентрация нефтепродуктов повысится так как снизится разбавление моечных растворов (например, при отключении от масло-шламовой канализации умывальников). При этом концентрация нефтепродуктов возрастёт на 30% и составит 300-840 мг/л. Концентрация после очистки в отстойниках составит 36-100 мг/л.

Осадок после электрокоагуляторов и полочного отстойника поступает в илоуплотнитель (Е-009). Всплывшие масла из камеры хлопьобразования и полочного отстойника поступают в маслосборник (Е-008). Очищенные стоки после полочного отстойника поступают в ёмкость для воды после отстойника (Е-007), а затем в хоз. фекальную канализацию.

Характеристика технологического оборудования

Таблица 3. Технологическое оборудование

Утилизация осадков

Химический способ обезвреживания пастообразных осадков: отходы подвергают обработке оксидом щелочноземельного металла, предварительно обработанного ПАВ в отношении отхода - реагент (1:1-10). После смешения с отходами оксид щелочноземельного металла образует с водой гидроксид, в результате чего отходы равномерно им адсорбируются. После реакции образуется сухой, стойкий при хранении порошок, который можно использовать в качестве облицовочного материала для различных хранилищ, строительного материала при сооружении дорог, для посыпки льда, учитывая его сильную гидрофобность.

Масла после маслосборника вывозятся автотранспортом на нефтебазу, откуда отправляются на котельные, где используются в качестве топлива.

Материальный баланс

Таблица 4.

Объём сточных вод, поступающих на электрокоагулятор 7,8 м³/ч. Концентрация нефтепродуктов в загрязнённой сточной воде 0,16 г/л, Концентрация сульфатов в загрязнённой сточной воде 0,5 мг/л, концентрация взвесей в загрязнённой сточной воде 0,147 г/л. В очищенной сточной воде концентрация нефтепродуктов 0,45 мг/л, концентрация сульфатов 7,1 мг/л, концентрация взвесей 5 мг/л.

1) Масса нефтепродуктов в загрязнённой сточной воде:

С _{нефтепродуктов}=0,16 г/л=160 г/м³

G _{нефтепродуктов}=160*7,8=1248 г/ч

2) Масса сульфатов в загрязнённой сточной воде:

С _{сульфатов}=0,5 мг/л=0,5 г/м³

G _{сульфатов}=0,5*7,8=3,9 г/ч

3) Расход кислоты необходимый для корректировки pH стоков

от 10,5 до 3,5:

0,316*49*7,8=120,77 г/ч

0,316 – доза кислоты г-экв/м³, необходимой для корректировки;

49 – эквивалент серной кислоты;

7,8 – производительность установки, м³/ч.

4) Масса взвесей в загрязнённой сточной воде:

С _{взвесей}=0,147 г/л=147 г/м³

G _{взвесей}=147*7,8=1146,6 г/ч

5) Масса нефтепродуктов в очищенной сточной воде:

С _{нефтепродуктов}=0,45 мг/л=0,45 г/м³

G _{нефтепродуктов}=0,45*7,8=3,51 г/ч

6) Масса сульфатов в очищенной сточной воде:

С _{сульфатов}=7,1 мг/л=7,1 г/м³

G _{сульфатов} =7,1*7,8=55,38 г/ч

7) Масса взвесей в очищенной сточной воде:

С _{взвесей}=5 мг/л=5 г/м³

G _{взвесей}=5*7,8=39 г/ч

8) Масса шлама:

G_шлама= (1248-3,51)* 1/3=414,83 г/ч

9) Масса пенопродукта:

G_{пенопродукта}= (1248-3,51)* 2/3=829,66 г/ч