Способ очистки жидких смесей Российский патент 2017 года по МПК C02F9/00 C02F9/06 C02F9/12 C02F1/00 

Предлагаемое техническое решение относится к области жизнедеятельности и может быть использовано при комплексной очистки жидкостей от механических нерастворимых примесей, преимущественно песка, нефтепродуктов, тяжелых металлов и болезнетворных микробов в непрерывном цикле с большой производительностью.

Известен способ для очистки стоков включающий механическую очистку с помощью песколовки, нефтеловушку, отстойник дополнительного отстоя и флотационные установки для улавливания песка и нефти. Нефть из флотационной установки подвергается электрическому обессоливанию и обезвоживанию в электродегидраторе с последующей атмосферно-вакуумной перегонкой в колоннах и подогревом нагретым паром. Подача тепла перед электродегитратором используют парогенераторы, в которых пар получается путем сжигания нефти, получаемой при очистке воды, а остальная ее часть собирается в емкости и направляется на дополнительную обработку (см., например, патент РФ №2150432 по кл. C02F 1/00 за 1999 г.).

Недостатком данного вида обработки сточных вод является сложность конструкции, очистка воды производится только от песка и нефтепродуктов и нет возможности ее использования на хозяйственно-бытовых стоках, требуются большие энергетические затраты при ее использовании на больших объемах очистки.

Также известна станция для очистки поверхностных стоков, содержащая водосточный коллектор, соединенный с приемно-распределительной камерой, узел первичной обработки воды от грубодисперсных частиц и нефтепродуктов и узел доочистки с фильтрами, снабженными трубопроводами подачи воды на очистку, отвода очищенной воды и промывки фильтров. Узел первичной обработки воды содержит последовательно расположенные сгуститель, по крайней мере, один гидроциклон, сепаратор, соединенный с узлом доочистки буферной емкостью, система гидросмыва осадка в виде перфорированной трубы, являющейся сливной и уложена по периметру дна буферной емкости, а узел доочистки дополнительно содержит мультициклон, установленный перед фильтрами в виде трех последовательно расположенных емкостей с гравий - песок, цеолит и шунгит соответственно. Система промывки емкостей фильтра снабжена емкостью промывочного раствора, емкостью, собирающей промывочный раствор после промывки с фильтром и насосом. Осадок отделяется от воды нутч-фильтром, соединенным со сгустителем и снабжен приспособлением для выгрузки осадка (см. патент РФ №2205924 по Кл. E03F за 2000 г.).

Недостатком данных установок является сложность и громозкость конструкции из-за большого количества узлов и механизмов, которые потребляют много энергии на циркуляцию воды в установке, а самым большим недостатком является то, что в ней нет возможности обработки вод хозяйственно-бытовых и канализационных стоков из-за невозможности отделения органических соединений и других продуктов от хозяйственно-бытовой деятельности человека.

Техническим результатом предлагаемого способа является упрощение конструкции, улучшение качества отделения жесткой нерастворимой фазы от жидкости, а также обеспечение переработки любого вида жидких смесей как промышленного характера, так и хозяйственно-бытовых стоков.

Указанный технический результат достигается тем, что предложенный способ очистки жидких смесей включает нейтрализацию воды, многоступенчатую механическую обработку в емкости проточного типа, с грубой и промежуточной фильтрацией, обработку магнитным полем и финишную фильтрацию в конце очистки.

Новым является то, что одновременно с механической обработкой поток жидкости подвергается электролизу, перед фильтрованием в промежуточной фильтрации производится обработка окислителем и УФ-обработка, а между промежуточным фильтрованием и финишной фильтрацией поток дополнительно отстаивается, в качестве окислителя применяется озон и гидроксильные радикалы, а электролиз потока жидкости производится переменным или постоянным током.

Предлагаемый способ очистки жидких смесей включает в себя следующие виды операций. Поток жидкой смеси, типа загрязненная вода из подающей магистрали подается в емкость, в которой производится ее нейтрализация. Нейтрализация заключается в том, чтобы достигнуть требуемые значения РН. После нейтрализации смесь подается на механическую очистку, например, в виде отстойников с вертикальным перемещением потока с многократным изменением направления движения водяной составляющей. На этой операции, за счет силы тяжести происходит отделение жидких примесей с плотностью меньше плотности воды (типа нефти, жиров и т.д), которые всплывают из воды соединяются между собой и удерживаются на ее поверхности. Одновременно с механической очисткой смесь подвергают электролизу с определенной плотностью тока. После их накопления отделенных примесей до заданного объема их принудительно удаляют специальным насосом и собирают в отдельную емкость.. Одновременно из смеси удаляются твердые включения типа песка, которые оседают внизу и не проходят вместе с водой. Затем их принудительно удаляют путем смыва с внутренней поверхности. После механической очистки поток воды с растворенными загрязнителями и нерастворенными мелкими взвесями направляется на грубое фильтрование, где задерживается крупная взвесь. После грубой фильтрации поток воды подвергается обработке магнитным полем и направляется на промежуточную фильтрацию в виде нано- или НУТЧ-фильтров, а затем на финишную фильтрацию. Перед финишной фильтрацией в поток воды вводится окислитель типа ОЗОН и гидроксильные радикалы и дополнительно подвергается ультрафиолетовой обработке. Окислитель нарабатывается непосредственно из воды и направляется в последнюю стадию механической очистку, смешивается с необработанной вновь поступившей смесью на очистку смеси. После грубой фильтрации жидкая составляющая очищаемой смеси в узле магнитной обработке позволяет ионы заряженных загрязнителей под воздействием магнитных линий заставляет собраться вместе, а не двигаться хаотично. После их сбора возле магнитных полюсов они соединяются вместе и нейтрализуются. Перед финишной фильтрацией в потоке воды под воздействием окислителя происходит укрупнение мелких взвесей, окисление химически активных металлов и органических соединений. Это происходит за счет обработки смеси озоно-гидроксильными реагентами типа О₃ и ОН_. Эти реагенты нарабатываются из водяной составляющей очищаемой смеси. Под воздействием реагентов большая часть взвесей соединяются между собой и задерживаются при фильтровании, а химически активные загрязнители, в виде ионов металлов смеси превращаются в окислы и становятся неопасными молекулами металла.

Использование предлагаемого способа позволяет производить очистку всех видов известных жидких смесей загрязненных любыми видами загрязнителей и производить их очистку без дополнительных реагентов и операций. Предложенный способ может быть использован при очистке скважинных вод, смесей нефть-вода, сточных вод, жидких промышленных и канализационных стоков с доведением качества до требуемых параметров

Изобретение относится к устройствам для комплексной очистки жидкостей от механических нерастворимых примесей, преимущественно песка, нефтепродуктов, тяжелых металлов и болезнетворных микробов в непрерывном цикле с большой производительностью, и может быть использовано при очистке скважинных вод, смесей нефть-вода, сточных вод, жидких промышленных и канализационных стоков до параметров чистой питьевой воды. Способ очистки жидких смесей включает многоступенчатую механическую обработку смеси в емкости проточного типа, с грубой и промежуточной фильтрацией, обработку магнитным полем и финишную фильтрацию в конце очистки, одновременно с механической обработкой поток жидкости подвергается электролизу, перед фильтрованием на промежуточной фильтрации производится обработка окислителем и УФ-обработка, а между промежуточным фильтрованием и финишной фильтрацией поток дополнительно отстаивается. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции, улучшение качества отделения жесткой нерастворимой фазы от жидкости. 4 з.п. ф-лы.

1. Способ очистки жидких смесей, включающий многоступенчатую механическую обработку смеси в емкости проточного типа, с грубой и промежуточной фильтрацией, обработку магнитным полем и финишную фильтрацию в конце очистки, отличающийся тем, что одновременно с механической обработкой поток жидкости подвергается электролизу, перед фильтрованием на промежуточной фильтрации производится обработка окислителем и УФ-обработка, а между промежуточным фильтрованием и финишной фильтрацией поток дополнительно отстаивается.

2. Способ очистки жидкостей по п. 1, отличающийся тем, что в качестве окислителя применяется озон и гидроксильные радикалы.

3. Способ очистки жидкостей по п. 1, отличающийся тем, что электролиз потока жидкости производится переменным или постоянным током.

4. Способ очистки жидкостей по п. 1, отличающийся тем, что перед механической очисткой поток подвергается нейтрализации.

5. Способ очистки жидкостей по п. 4, отличающийся тем, что в процессе нейтрализации жидкости она подвергается ультравибрационной обработке.