Патент на изобретение №2355643

Published by on




РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ



ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 2355643 (13) C1
(51) МПК

C02F1/465 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 30.08.2010 – может прекратить свое действие

(21), (22) Заявка: 2007128287/15, 23.07.2007

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

23.07.2007

(46) Опубликовано: 20.05.2009

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
SU 1754663 А1, 15.08.1992. SU 990260 А, 23.01.1983. RU 2268860 С2, 27.01.2006. SU 994428 А, 07.02.1983. US 3898150 А, 05.08.1975.

Адрес для переписки:

173003, Великий Новгород, ул. Б. Санкт-Петербургская, 41, НовГУ, отдел интеллектуальной собственности

(72) Автор(ы):

Литвинов Владимир Федорович (RU),
Кулакова София Ибрагимовна (RU),
Кулакова Светлана Геннадьевна (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого (RU)

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ НЕФТЕПРОДУКТОВ И МЕХАНИЧЕСКИХ ПРИМЕСЕЙ

(57) Реферат:

Изобретение относится к способам разделения несмешивающихся жидкостей и может быть использовано для очистки воды от органических примесей, эмульсий, ПАВ, нефтемаслопродуктов и механических примесей. Способ очистки воды от нефтепродуктов и механических примесей включает разделение ее на нефтяную и водную фазы электрофлотацией, которое осуществляют в устройстве, снабженном, по меньшей мере, одной электродной сборкой, расположенной в верхней и нижней частях корпуса установки, при этом подачу воды на очистку и расслоение ее на нефтяную и водную фазу осуществляют в пространстве, образованном верхней и нижней электродными сборками. Нефтяную фазу, прошедшую верхнюю электродную сборку, собирают в верхней части корпуса, удаляют из нее электролизные газы и выводят через патрубок вывода очищенной нефти, а водную фазу, прошедшую нижнюю электродную сборку, выводят через патрубок вывода очищенной воды, при этом образовавшуюся твердую фракцию удаляют через патрубок в нижней части корпуса. Способ обеспечивает повышение эффективности очистки нефтесодержащих сточных вод. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

Изобретение относится к способам и устройствам разделения несмешивающихся жидкостей и может быть использовано для очистки воды от органических примесей, эмульсий, нефтемаслопродуктов и механических примесей.

Известен способ очистки воды от нефтепродуктов и механических примесей, включающий разделение органической и водной фаз электрофлотацией без добавок коагулянта и флокулянта, см. SU 1754663, 15.08.92 – прототип.

Эффективность способа очистки нефтесодержащих сточных вод в большой степени зависит от аппаратурного оформления и гидравлических параметров.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка эффективного способа очистки нефтесодержащих сточных вод.

Поставленная цель достигается тем, что в способе очистки воды от нефтепродуктов и механических примесей, включающем разделение ее на нефтяную и водную фазы электрофлотацией, очистку осуществляют в устройстве, снабженном, по меньшей мере, одной электродной сборкой, расположенной в верхней и нижней частях корпуса установки, при этом подачу воды на очистку и расслоение ее на нефтяную и водную фазу осуществляют в пространстве, образованном верхней и нижней электродными сборками, нефтяную фазу, прошедшую верхнюю электродную сборку, собирают в верхней части корпуса, удаляют из нее электролизные газы и выводят через патрубок вывода очищенной нефти, а водную фазу, прошедшую нижнюю электродную сборку, выводят через патрубок вывода очищенной воды, при этом образовавшуюся твердую фракцию удаляют через патрубок в нижней части корпуса. В зависимости от состава нефтепродуктов очистка проводится с добавками или без добавок коагулянта и флокулянта.

Электродная сборка содержит горизонтально и/или вертикально расположенные электроды.

Обработка очищаемой воды осуществляется в устройстве, содержащем внутри корпуса 1 реакционную зону 3, образованную двумя или более электродными сборками 2 с вертикальными или горизонтальными электродами, расположенными в верхней и нижней частях реакционной зоны 3, куда поступает очищаемая вода через патрубок 4, насыщается электролизными газами – кислородом и водородом и расслаивается на легкую фракцию – нефть и тяжелую – воду, движущиеся в разных направлениях (см. чертеж). Нефть поднимается вверх, проходит через верхнюю электродную сборку, очищается от загрязнений и собирается в верхней части корпуса. Из нефти удаляются электролизные газы в атмосферу через патрубок 5, чистая нефть выводится из корпуса через патрубок вывода нефти 6. Водная фракция движется вниз, проходит нижнюю электродную сборку, очищается от растворимых примесей и твердых частиц и выводится через патрубок вывода очищенной воды 7, твердая фракция удаляется через патрубок 8 в нижней части корпуса.

В зависимости от состава нефтепродуктов сточной воды очистка ее предлагаемым способом проводится с добавками или без добавок коагулянта и флокулянта. В качестве реагентов используют известь, соли аммония, железа, полиакриламид и др.

Предлагаемое изобретение решает вопросы создания и промышленного внедрения высокопроизводительного способа очистки сточных вод, содержащих органические вещества, эмульсии, нефтепродукты, поверхностно-активные вещества и механические примеси.

Пример.

Лабораторный электролизер непрерывного действия для очистки нефтесодержащих сточных вод выполнен из оргстекла с нижней 1 и верхней 2 сетчатыми горизонтальными электродными сборками из нержавеющей стали марки 1Х18Н9Т.

Параметры электролизера: d=80 мм, Н=240 мм, Vоб.=1.2 л, Vраб.=1.0 л, сборка 1 состоит из 3А и 2К, сборка 2 состоит из 1А и 1К, габариты электродов d=70 мм, r=35 мм, S1эл-да=38.465 см2, Т=2 мм, ЭР=10 мм. Обозначения: d – диаметр, Н – высота, V – объем, А – анод, К – катод, r -радиус, S – площадь поверхности, Т – толщина, ЭР – межэлектродное расстояние.

На лабораторной установке методом электролиза опробирован способ очистки сточных вод автозаправочных станций, содержащих отходы нефтепродуктов. Опыты проводились при температуре 21.5°С, расходе коагулянта сульфата алюминия 80.0 мг/л, флокулянта полиакриламида – 0.05 мг/л. Результаты опытов представлены в Табл.1, 2.

Таблица 1
Параметры электролиза.
Электродная сборка Напряжение, В Сила тока, мА Объемная плотность тока, А/л Производительность, л/час
1 3.8 125
1+2 3.3 200 0.2 5.4

Таблица 2
Характеристика процесса.
Показатели Вода Эффективность очистки, %
исходная очищенная
рН воды 6.83 7.09
Взвешенные вещества, мг/л 1030 30 97.1
Нефтепродукты, мг/л 120 0.04 99.9

Показатели очистки воды определялись стандартными методами. Для анализа содержания нефтепродуктов использовался метод ИК-спектрофотометрии. Производительность аппарата определялась по выходу очищенной воды в единицу времени (мл/мин, л/час).

Экспериментальные данные (табл.1, 2) показывают высокую эффективность очистки нефтесодержащих сточных вод электрохимическим способом, описанным в изобретении.

Формула изобретения

1. Способ очистки воды от нефтепродуктов и механических примесей, включающий разделение ее на нефтяную и водную фазы электрофлотацией, отличающийся тем, что очистку осуществляют в устройстве, снабженном, по меньшей мере, одной электродной сборкой, расположенной в верхней и нижней частях корпуса установки, при этом подачу воды на очистку и расслоение ее на нефтяную и водную фазу осуществляют в пространстве, образованном верхней и нижней электродными сборками, нефтяную фазу, прошедшую верхнюю электродную сборку, собирают в верхней части корпуса, удаляют из нее электролизные газы и выводят через патрубок вывода очищенной нефти, а водную фазу, прошедшую нижнюю электродную сборку, выводят через патрубок вывода очищенной воды, при этом образовавшуюся твердую фракцию удаляют через патрубок в нижней части корпуса.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что очистку осуществляют с добавкой коагулянта и флокулянта.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что электродная сборка содержит горизонтально и/или вертикально расположенные электроды.

РИСУНКИ

Categories: BD_2355000-2355999