Способ очистки воды от нефтепродуктов

Союз СоветскихСоциапистическинреспубики ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯХ АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 942068(5 )М. Кл. С 02 Р 1/46 3 Ьеударетеснный квинтет СССР ао делен нзеоретеннй и отнрытн 1 тДата опубликования описания 30 . 07. 82(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ НЕФТЕПРОДУКТОВ1Изобретение 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 1.Недостатком данного способа является 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 2электролиза с использованием нерастворимых электродов и переменного то-,ка Е 21,Большие энергозатраты, большиезатраты, связанные с реакциями5 электрохимического восстановления,возмойность протекания побочныхэлектрохимических реакций, усложняющих процесс очистки, являются недостатками известного способа.Цель изобретения - снижение энергозатрат при осуществлении процессаочист киПоставленная цель достигается тем,что для очистки воды от нефтепродуктов используют переменный ток цастофтой 40-400 Гц при удельной плотноститока 20-100 мА/л оцищаемой воды.8 качестве электродов предпочтительно использование алюминиевыхзои титановых сплавов вследствие ихустойчивости к действию переменноготока при низких удельных плотностях, используемых в данном методе,7068 Удельная плотность тока мА/л 185 10 122 20 40 41 60 0,5 0,4 80 0,4 100 0,4 120 3 94Относительная устойчивость большинства эмульсий, в частности нефтепродуктов, объясняется склонностью частиц эмульсии к адсорбции ионов, находящихся в воде, 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/лНейтрализация поверхностного заряда в переменном электрическом поле обеспечивает последующую быструю флокуляцию частиц и разделение эмульсии путем флотации частиц нефтепро-. дуктов или других органическихве-. 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 й возрастает с ее увеличением.П р и м е р 2. Проводится обработка растворов, загрязненных темничеслагаемому способу проводится при низких напряжениях (при использованиидостаточно электропроводных жидкос.тей - ниже 0,5 В ), чтопрепятствует . % 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 растворение. При частотах свыше 400 Гц 15 возрастают электрические потери приобработке, связанные с ростом индуктивного сопротивления источников переменного тока, а также снижениемих КПД при увеличении рабочей часто" 26 ты источников.П р и м е р 1. Проводится обра-,ботка технологической воды, загрязненной керосином и маслами переменным током промышленной частоты с иск пользованием алюминиевых электродов," Время обработки 2 мин. Исходное содержание нефтепродуктов 190 мг/л,Результаты приведены в табл,1,1Таблица 1 Содержание нефтепродуктов, мг/лкими 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, Содержание маселмА/л (в скобках - напря- и жиров, мг/лжение обработки, В) 46 60 (3,94) 1,4 1,2 1,2теем Содержание закалочных масел, мг/л 16,3 14,1 7,1 10 20 40 2,6 0,8 60 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. мР/л и возрастает вплоть до плотности тока 140 мА/л, однако повышение плотности выше 100 мА/л . неэффективно ввиду того, что эффект очистки меняется несущественно, а напряжение растет. Удельная плотность тока,мА/л П р и м е р 3, Проводится об-; работка промышленных стоков, загрязненных закалочными маслами, с боль" шим содержанием солей. Электродытитановые, время обработки 2 мин. Исходное содержание масел 18,2 мг/л. Результаты получены на промышленной установке производительностью 5 мЗ/ч. Данные приведены в табл.3,Таблица947068 Таблица 4 Удельная плотностьтока, мА/л Время полной очистки,мин Свыше 3 сут 10 22 ч 20 40 60 80 100 1,9 120 150 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.П 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 являетсяоптимальным с точки зрения времениполной очистки,Использование предлагаемого способа очистки воды от нефтепродуктов по сравнению с известными позволит снизить энергозатраты, связанные с45 процессом очистки, ввиду снижения напряжения при обработке, существенно упростить технолОгию очистки, улучшить технологию процесса за счет устойчивости работы электродов и лег 50 кости автоматизации. промышленных стоков, загрязненныхсмесью нефтепродуктов, Электроды -алюминиевые. За полную очисткустоков принимается снижение концентрации нефтепродуктов до0,4 мг/л и ниже, Данные приведены в табл,формула изобретенияСпособ очистки воды от нефтепродуктов путем электрообработки переменным током с использованием нерастворимых электродов, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью снижения энергозатрат, используют переменный ток частотой 40-400 Гц при удельной плотности тока 20-100 мА/л оцищаемой воды. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Великобритании й 1437274, кл, С 02 С 5/12, 1976 2. Патент США У 3458434,кл.210-7, 1969 (прототип),