Способ очистки воды от нефтепродуктов

 

Союз Советских

Социапистических респубики

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Х АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >942068 (61) Дополнительное к авт. спид-ву(22) Заявлено 17. 05 ° 79 (21) 2768648/23-26 с присоединением заявки М (5l)N. Кл.

С 02 F 1/46

3Ьеударотеснный комитет

CCCP ао делен изобретений и открытий (23) Приоритет

Ф

Опубликовано 0 р7 82 Бюллетень М 28 (532 3Ê 628. 543 (088. 8) Дата опублнкованмя опмсания 30 р7 82 (72) Автор изобретения

Г.И.Захватов г .,»

1..

ЛА "Рц

ЕХИДН,".1::.-.. :,, ", Им . :;,-:

Казанский инженерно-строительный и (7I) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ НЕФТЕПРОДУКТОВ 1

Изобретение относится к очистке . промышленных и природных вод, представляет собой безреагентный способ удаления из воды масел, бензина, керосина и других нефтепродуктов и может быть использовано для очистки воды от жиров, водных эмульсий и других нерастворимых в воде органических веществ.

Известен способ очистки сточных вод электролиэом с использованием растворимого анода t.1).

Недостатком данного способа являются невысокая степень очистки от нефтепродуктов и образование значительных количеств шлама, сопровождающих протекание электрохимических реакций на электродах.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ очистки сточных фекальных вод, в котором маслообразную пленку на твердых взвешенных частицах разрушают реакцией восстановления или

2 электролиза с использованием нерастворимых электродов и переменного то-, ка Е21, Большие энергозатраты, большие затраты, связанные с реакциями электрохимического восстановления, возмойность протекания побочных электрохимических реакций, усложняющих процесс очистки, являются недостатками известного способа.

Цель изобретения - снижение энергозатрат при осуществлении процесса очистки.

Поставленная цель достигается тем, что для очистки воды от нефтепродуктов используют переменный ток частот той 40-400 Гц при удельной плотности тока 20-100 мА/л очищаемой воды.

8 качестве электродов предпочтительно использование алюминиевых и и титановых сплавов вследствие их устойчивости к действию переменного тока при низких удельных плотностях, используемых в данном методе.

7068

Удельная плотность тока, мА/л

185

173

122

40

60

0 5

0,4

0,4

100.0,4

120

3 94

Относительная устойчивость большинства эмульсий, в частности нефтепродуктов, объясняется склонностью частиц эмульсии к адсорбции ионов, находящихся в ваде, а также, в некоторых случаях, к адсорбции полярных молекул воды.

Устойчивость частиц, имеющих коллоидную дисперсность наиболее велика и определяется величиной и знаком поверхностного заряда ее или, так называемым, дзета-потенциалом. .Нейтрализация поверхностного заряда достигается -в поле переменного тока низкой (40-400 Гц частоты обеспечивающей низкие энергозатраты и устойчивость работы. нерастворимых электродов при удельных плотностях тока 20- 100 мА/л °

Нейтрализация поверхностного заряда в переменном электрическом поле обеспечивает последующую быструю флокуляцию частиц и разделение эмульсии путем флотации частиц нефтепро-. дуктов или других органических .ее-. ществ, устойчивость которых в воде резко падает с увеличением размеров этих частиц. Очистка поды по предКак видно из приведенных данных, эффективная очистка воды начинается при удельной плотности тока 20 мА/л и возрастает с ее увеличением.

Пример 2. Проводится обработка растворов, загрязненных темничеслагаемому способу проводится при низких напряжениях (при использовании достаточно электропроводных жидкос.тей - ниже 0,5 В ), что препятствует .

s протеканию электрохимических реакций, увеличивающих энергозатраты и усложняющих процесс очистки.

Выбор диапазона частот (40-400 Гц) мотивирован тем, что при частотах

10 ниже 40 Гц становится возможным протекание электрохимических реакций, вызывающих поляризацию электродов, их возможную .пассивацию или раство» рение. При частотах свыше 400 Гц

15 возрастают электрические потери при обработке, связанные с ростом индук» тивного сопротивления источников переменного тока, а также снижением их КПД при увеличении рабочей часто20 ты источников.

Пример 1. Проводится обра- . ботка технологической воды, загрязненной керосином и маслами переменным током промышленной частоты с ucgg пользованием алюминиевых электродов.

" Время обработки 2 мин. Исходное содержание нефтепродуктов 190 мг/л.

Результаты приведены s табл.1.

Табли ца 1

Содержание нефтепродуктов, мг/л кими жирами и маслами переменным током промышленной частоты с использованием титановых электродов. Время. обработки 2- мин. Исходное содержание жиров и масел 55 мг/л. Результаты приведены в табл.2.

947068

Таблица 2

Удельная плотность тока, мА/л (в скобках - напряжение обработки, В) Содержание масел и жиров, мг/л

46

60 (3,94) 2,2

1,4 1,2

1,2

16,3

14,1

7,1

40

2,6

0,8

80

0,3

100

0,2

120

0,2

5 (0,32)

10 (0,66)

20 (1,28)

40 (2,50) 80 (5,28)

100 (6,60)

120 (7,94)

140 (9,30)

160 (10,8) Из данных табл.2 следует, что заметная очистка начинается при удельной плотности тока 20. мА/л и возрастает вплоть до плотности тока

140 мА/л, однако повышение плотности выше 100 мА/л .i неэффективно ввиду того, что эффект очистки меняется несущественно, а напряжение растет.

Удельная плотность тока, мА/л

Пример 3, Проводится об-; работка промышленных стоков, загрязненных закалочными маслами, с большим содержанием солей. Электродытитановые, время обработки 2 мин.

З -Исходное содержание масел 18,2 мг/л.

Результаты получены на промышленной установке производительностью 5 мЗ/ч.

Данные приведены .в табл.3.

Таблица 3

Содержание закалочных масел, мг/л

947068

Таблица 4

Удельная плотность тока, мА/л

Время полной очистки, мин

Свыше 3 сут

22 ч

30

60

100

1,9

1,8

120

150

1,7

ВНИИПИ Заказ 5512/33 Тираж 981 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Как и в примерах 1 и 2, наилучшие результаты получены в диапазоне плотностей тока 20-100 мА/л. Выбор данного оптимального диапазона подтверждается примером 4.

Il р и м е р 4. С помощью предлагаемого способа проводится очистка

Из данных табл. 4 следует, что диапазон удельных плотнос- тей тока 20-100 мА/л является оптимальным с точки зрения времени полной очистки.

Использование предлагаемого способа очистки воды от нефтепродуктов по сравнению с известными позволит снизить энергозатраты, связанные с

45 процессом очистки, ввиду снижения напряжения при обработке, существенно упростить технолОгию очистки, улучшить технологию процесса за счет устойчивости работы электродов и лег50 кости автоматизации. промышленных стоков, загрязненных смесью нефтепродуктов. Электроды— алюминиевые. За полную очистку стоков принимается снижение концентрации нефтепродуктов до

0,4 мг/л и ниже. Данные приведены в табл. 4.

Формула изобретения

Способ очистки воды от нефтепродуктов путем электрообработки переменным током с использованием нерастворимых электродов, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения энергозатрат, используют переменный ток частотой 40-400 Гц при удельной плотности тока 20-100 мА/л очищаемой воды.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании

Н 1437274, кл. С 02 С 5/12, 1976.

2. Патент США 1 3458434, кл.210-7, 1969 (прототип).