Способ очистки сточных вод от нефтепродуктов

 

3 ° .. 2

Р. . ь.< .1

Красноярский политехнический инстйтут---- . (7l ) Заявнтель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ НЕФТЕПРОДУКТОВ

Изобретение относится к очистке сточных вод, а именно к очистке от высококонцентрированных эмульгированных нефтепродуктов, и может быть применено в металлургической, машиностроительной и родственных областях промышленности.

Известен способ электрокоагуляции нефтесодержащих стоков с целью очистки,заключающийся в обработке пото ка постоянным током с использованием растворимых электродов, напри- .. мер алюминиевых (1).

Одяако известный" способ характеризуется недостаточной степенью коагуляции частиц, .так как при прохождении постоянного тока через нефтесо держащие стоки отрицательно заряженные частицы масла двигаются под. действием постоянного электрического поля к положительно заряженной пластине (аноду) и осаждаются на ней, пре-. пятствуя выходу ионов Rl . Кроме за+ медления анодного процесса, повыша2 ется сопротивление контакта анод-ра" створ и, следовательно, увеличивается расход электроэнергии.

Известен способ коагуляции коллоидных частиц с использованием раство5 римах электродов, заключающийся в том, что коагуляцию ведут в скрещенных постоянном и переменном неоднородных электрических полях. При разработке маслоэмульсионных стоков током данной формы переменная составляющая тока препятствует образованию масляной пленки на аноде (2).

Однако данный способ характеризуется большим расходом электроэнер15 гии. В.данном процессе полезной работой считается та, которая затрачивается на выход Al+ т.е. в основном постоянная составляющая. Переменная го составляющая вызывает колебания частиц масла относительно своего средне. го положения, за счет чего происходит нагревание раствора. Температу. ра в камере электрообработки повыша-

3 981240 ется на 50 -704С. Повышение температуры более 50 С отрицательно влияет на степень разрушения эмульсии. При уменьшении амплитуды переменной сос.тавляющей происходит уменьшение расхода электроэнергии, однако менее эффективно разрушается масляная пленка, что ухудшает процесс - очистки.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достига- 10 емому результату является злектрокоагуляционнвя очистка сточных вод переменным током с одинаковой длительностью и амплитудой положительного и отрицательного импульса, частота ко 15 торогс1 определяется задаваемым временем переполюсовки пластин. При электрокоагуляционной очистке маслоэмульсионных сточных вод применение переменного тока с одинаковой дли- Zp тельностью и амплитудой положительного, и отрица тел ь ного и мпул ьса да.ет возможность сократить расход .электроэнергии на 16 по сравнению с злектрообработкой постоянным то- z5 ком f3).

Однако эффект очистки при этом значительно снижается с увеличением про-. должительности непрерывной работы электродов.

Целью изобретения является снижение энергозатрат на проведение процесса при сохранении высокой степени очистки, Для достижения поставленной цели согласно способу очистки,маслоэмульсионных сточных вод путем электрокоагуляции с использованием переменного тока, сточные воды обрабатывают асимметричным переменным током с длителью ностью положительных импульсов 60300 с и их амплитудой 0,5-2.,0 А и длительностью и амплитудой отрицательных импульсов соответственно -1-

100 с и 2,0-4,5 А.

В зависимости от концентрации эмульгированных нефтепродуктов в исходной воде выбираются режимы обработки. Нижний предел режима обработки обусловлен низким эффектом

50 очистки, а верхний предел - большим перерасходом электрической энергии.

На фиг. 1 показана форма тока.

Она представляет собой последовательность импульсов положительной и отрицательной полярности различной дли тел ьн ости и ампли туд, 4

На фиг. 2 дана зависимость изменения эффекта очистки от продолжительности непрерывной работы электродов, где кривая 1 соответствует электрообработке маслоэмульсионных сточных вод постоянным током, кривая

2 - переменным током с одинаковой длительностью и амплитудой положительного и отрицательного импульса, кривая 3- асимметричным переменным током.

Способ осуществляют следующим образом.

В

Сточные воды обрабатывают в камере с электродами, выполненными из алюминия, расстояние между которыми 8 мм, рабочая поверхность электродов S=296 см, с помощью тока, Я представляющего собой последовательность импульсов положительной и отрицательной полярности.

Пример 1. Сточные воды, содержащие эмульгированные нефтепродукты в концентрации 190 мг/л, обрабатывают при следующих параметрах: величина напряжения прямого тока 5 В, длительность положительных импульсов . „-50 с, амплитуда I =0,5 А, величина напряжения отрицательного импульса 26 В, длительность отрицательных импульсов Г =10 с, амплитуда

1 =4,5 А. При этом эффект очистки составляет 93 при расходе электроэнергии 2,3 кВт ° ч/м

Пример 2 . Сточные воды, содержащие эмульгированные нефтепродукты в концентрации 900 мг/л, обрабатывают при следующих параметрах: величина напряжения прямого тока

6 В, длительность положительных импульсов „ =59 с, амплитуда 1, =1 А, величина напряжения отрицательного импульса 32 В, длительность отрицательных импульсов Г =.1 с, амплиту° да 1 =.4,5 А. При этом эффект очистки составляет 96 при расходе электроэнергии 1,36 кВт ч/м

Пример 3. Сточные воды, содержащие эмульгированные нефтепродукты в концентрации 1980 мг/л, обрабатывают при следующих параметрах: величина напряжения прямого тока 6 В, длительность положительного импульса,„ =300 с, амплитуда 1 А, величина напряжения обратного тока 32 В, длительность отрицательного импульса Г2 ††с, амплитуда 4,5 А. При этом эффект очистки составляет 98 при расходе электроэнергии 6,6 кВт u/ì.

Как следует из экспериментальных данных, представленных в таблицах, использование предлагаемого способа очистки маслоэмульсионных сточных вод обеспечивает Ао сравнению с сущесте вующими способами снижение энергозат.

10 рат. При обработке маслоэмульсион ных сточных вод предлагаемым способом расход электроэнергии для достижения одинакового эффекта меньше на 403 по сравнению с базовым спосоИ бом очистки, в котором применяется переменный ток с одинаковой длитель-; . ностью и амплитудой положительного и, отрицательного импульса и иа 503 по сравнению со спосозе бом, в котором используется постоянный ток.

3 98

С целью сопоставления энергозат. рат на коагуляцию по известным способам и предлагаемому способу проведены лабораторные исследования в динамическом режиме, данные которых сведены в табл. 1.

Для определения эффекта очистки при наименьших затратах электроэнергии по известным способам и предлага мому способу проводят лабораторные исследования, результаты которых прказаны в табл . 2 .

Сравнение энергозатрат при одинаковом эффекте очистки после выхода установки на стабильный режим (через 3 ч) при непрерывной работе электродов по известным способам и предлагаемому способу представлено в табл. 3.

В табл. 4 представлены данные, обеспечивающие предлагаемые интерваl240 d лы режимов обработки.и доказыва- ющие их оптимальность.

981240

1

1 и 3.,3.Q>l иизбэне !

-об мане ttoxoeg

1 м

1, «б

1,g им : и!о маффай

t-- 1 ! б

X о

Y о

IX з т

1э

X

Х о о

3О

1 1

Э ЕЭ!и/3.3ИИ

I 1 .1 !ХАРОН 3 иЭ ИЗЩ

l I

Ч etMx wuuwy

f I

1»»

1

1 х

О

1 3-!

3Х

1 2i

1 r

1 Itg

I .3О о

Ь»

О

О.

1

I

I с

3 1 о eo

1 I

3- 3ЦХ33ИИ ЕНИН@

f 3

Y f»»»»»» »- «3

О 3 1

1 1

1 1 з I еЮХiииииу

О I I

К 1, 1

1 1 эинэж33433щ

3ГЪ

>5 о

r ч о х о

L

X с

1» СЧ

Ю

О

>

ОЪ

11 ф с.р S

Ц сч е

X "

О °

О:.

CFl

r o

r c э

Qj

n. s

Э Y с о э

s y

s д а л т э к с

О 3 3

С Я

z э ч х о

1О Э о т

Я эинэж3343.1е33

1

I

t

I

1

I !

Т, W/t..3.ЦМ

1 с ИИ 34ЭНЕ

-О4.3.Ма33Е ЫОХЭЕс .

) емок еии

l э, ц *эинэжкбоед

О 1

1 I

Ф иМ ЭИ3 О и аффС

1 о ч

3 О О о аэ оо

3=ZS

Е О.

ЯО3У Э Y

1» r Э

3XД

333 2 аz X

\О т л опт

° CV .,м

Г!

1

I

1

-Ф

0 \

1

, х, о

11 эт

r. z э

С:

I х о

1 1

I эЯ

I Я б z!

1 %

1 II o о

1 С:

«»»»»»» «»»»»б

I а

1 аинэж33биер: !

1 I йм- эиьо и афф, I

I

1 .I

Ч

1 e>)or ели!

° 1

Ч емок. euttg

8 э инэж3343.3е 33 и о

1х ч

:>ь о а с

I э

1 е

I э т

1 II:

1

1 (g а

1

I э

I, Ò.Э

> r ч о о

1 Y й)

1 х

1

l О

l \

I Э

1

1 !

I Э

1

1 Э

1 т

I

I Q.

3:

1

1

1 !

1

1

1

981240

10 ь ,"9NJaHhO мффе "

ФФФ»Ю ФФ «ФФФ в3

e i iт-ФФЮФмис жаеб I

g Й 1«ФФ«ФФФФФ»«»««»

c «Ф f иУ.Ф ииищвбРФ

IO e -оМмзис aires!, В С 1 е 1 х Фб 1 eoJNNtoduaJ9aN t

1 .! 1 о В 1 ббиФбеб нзамсщ Ф

1 ° «ФФ «Ю«й

1 б фу и/.би ,ФэЫов NoNltox>N В Ф

1 aOJx/ltoduaJ4aN; I ф б ! вимебхнэМо 1 »«

ФФ«Ф «Ф б «йФ«

ЮФФ«

"Фб g а с-, .1" Nx JINNI o iмаффс t

Х .1Ф 1« ° Ф 1

ОZ Ф 1, ° йФб/h 8м иизбзнс я с к 1 °

I Уб б-vб б -e 1 а e:1-odJxaltc 6охзеб 1

3 У О iб 1 ! ! с у с 1 «

Ф

2х)

2 бб с би/.бн . импщебро, Й е з ° «обьмаис эюоо ! Й х 1 во мЛ1обааафан,Ф

° б .е В с. 1 IINI1edJNaIINog

l5g) и/зн р х с ialtos Noultox>N e 1

I O т Е .! воамЮобиаьфан б ц и«! е 4 на И но

Ф

Ф Ф @

1-! а г.1 з %

3 б

В

3 t!

3)I

1. Обб ! 1-.z y

Фауй 80 !

«» Ф

g/w w alt00aa, ионаКЮэими в, б вом й1обиэФфэн, ббиббеб наФбно)! ! имб,аиро амаффбб w

1 аА

I б

1 11

ДФ/11.,JQN иизбэнс1 бл, -обамаиС ltoxaed 1б Ф чб t

«б Ф «ФФ Ф Фю«Ф б

Lf/ JII "ин 4ОЯ 1, -ебэообб.нзис all!,-oo1I воьмЛ обббэi 1 11 фзи,sNIled JNalINo)f t

ФФ

ФФ«1. б It/АФФ, !! altoe ббонЭохзи в Ф воамХахЬэб,фвм

ФФиЬебьмэйиЩ, ф ! t .1 к. Ф

l 83 !

ВЗ3

Г ю ! имаэиьо маффай, 1

1

« 1

Г /л щм ии.ббэнС

«обiмаис юохаеб б

L» ««» ««« и/лн

1!NyJogedgo аи ои, б

1. воб.м Кбобцзьфэн ббииебiнаФбнон, 1.а ;- 1. м М 3 II

СП

Ф

/ Ф

Ф» Фбб е ббб .! !

1 .!

Еб

Ф«-«.

Ф .Ф Ф а Ф

I. в-,! ф а

« .ф ббэ бь Ф б б Ь °

9«»1240

«УЪ

« Г >

lA

3

Ю

«Ч .

Оо

Ф г

«»

Ю сО

«»

t» О

LA

«Л

«»

«Ч

Ш

« О

Ю

«»

«»

«»

t»

Х э s

s o с я о .а Co >s о о

Z C

$ o о с э о г к с

2l tK

Х

Х >Х эх о э о а У ,Э IO С Х

Щ Ф

1- О

tl3 А

=Г с

s а с

E о х

>s

2l

Х >s

S 23 а z

3- Z э э

Q

s а о э

cC C

>Я

2l

Х

IL о

1о о

s o!

» о о

Х о с

I

1

1

«33 1 ч зоне и мэф

, -фе 3«енчиэ иэонц>" 1

1

Ч

I

I с к И/3 ° 29М

1 ц» 1 ииМэне "

-о42.мэие Юохое«3

I

I 3

1 1

1

1 о

I 1

1 мо2. и3 3н2еб90

1 ф I, о г

1. Q. 1

МО2. ИОИЫф

1 1

I I

1 I

Ф

1 1

»3;

1 мо». иян2.ебдо

1 Y. I

1 О 3

I + I

I 1

1 э т

1 С 1

1 .Х I о

1 I

1 мо2. HowHdg

1 1

I . 1

I I

I т: —.3

1 1

1 1

«3»

1 3

1 " 1 Х У э 1-о

I S l tt» I-!

1 х I а

Э 3О м о

1 13; 1

Q, 1 с >s оу

Л: 3 X О

I.

1 I IZ Il а

1 1 C

3.

1 им».эи3о хмэфф,, U/ 1И ао

3гМХИОбЭ2.фЭН цИЬЕ4 г наЬном ненЮохэд

1

I

r I

I

1

1

1

I

1

1

1

1

3

I

1 а

1 У

I о

1 l—I

I I

1 1

1 I

3

I !

I

1

I

1

1

I

1

3

I

I

1

1 !

1 !

1

I !

1 !

1

1

1

1

I

I !

I ,1

1

1

I

1

1

1

1

3

I

1 ! !

I

1

1

I

1

1

I

1 !

1

1

1

1

1

I

14

983 240

I ! !

I ! 11

Y

Э

Ю с о z х z

v ( ю а (0. Э

Э X ае

Э О с» а

IL

X

Э

z а

1 1 1

I 1

I 1 1

1 I I

1 I 1

1 1 1

I I

1 1 I

I !

О О.

00 И ((I

X г

X °

Z 1ф

a Y

Х л с(З

>Я м

3 (се Л еи CF(СЧ,ф с» а а ссЪ Ol

Ч,(1 л а

СЧ "с0 е О1(° с о х о

1 Y

1 о со о

Жо ооо о о о о о сч

° 1» СЧ

I ! л (! (l I о

1- r.

Y W I (! (" С- (л(1

I

1

) I с Q о хе

o e

z x к х

X 2l

=Г Х

1 ф а

1Х

Э

=т

Х о

hC о оо о оо с» осч сЧ оо оо сЧ О ооо ооо оосЧ

» сЧ

C» C( оо с» о л оо о о

О сЧ

CV с» с» сч

С1 о о л

LA л

C) о х (о

Ю

С»

1 (О о

LCL см с|ъ о л.:0 о с» л сЧ с(0 л сЧ о сч с» л

IEl сЧ

C(с» л сЧ

МЪ л

I 1

1 1

1 О 1 л I

1 4 1

I à — — 1

I 1 о I л 1 хГ

1 I

I I

1 1

1 сХ 1 с"(1 1

1 1

iX X

Й о

63 X 1 I

У х о

LA

СЧ 1 I л

С»

- 1 1 1

CF(оо о оо о оо сч сч

I 1 I (I 1 I 1 сф LA ! а(о со а о л л

1 .Ф I 00 -1

Ol CF(О о о

m а л о о.| оел о л л a a

- сЧ - 1 (h

ЬГ(lA LA МЪ л Щ (|0 а с0 с0

ОЪ ОЪ оооо оо зо сч о о сч

- СЧ

3 И

С»

С0 О

Ln Л ЮСС\ л а» л а с(0 со 00 ОО сО 1

CF(ОЪ ОЪ CF(CFI о С» о о

СП сО (а»

«в!

01 ! ! !

I оо! оо о о(° сч

1

I !

l. ! ! ! ! !

I ! !

l !

1 5 формула изобретения

98!2

Способ очистки сточных вод от нефтепродуктов путем электрокоагуляции

С использованием переменного тока, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат, используют асимметричный переменный ток с длительностью положительных импульсов 60-300 с и их амплитудой re

0,5-2,0 А и длительностью и амплиту-.

40 16 дой отрицательных импульсов соответственно 1-100 с и 2,0-4,5 А.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции М .1587830, кл. С 02 С 5/12, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

N 622762, кл. С 02 F 1/46, 1976.

3. Вестник Харьковского политехнического института, 1978, М 147, с, 27-30 (прототип).

981240 е

0 съем

Составитель Т. Барабаш

Техред Т,фанта Корректор Е. Рошко

Редактор О. Персиянцева

Подписное

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

Заказ 9б11/31 Тираж 981. ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д

° «

Ф

Ч Ь

Фед