Способ очистки сточных вод от нефтепродуктов Советский патент 1993 года по МПК C02F1/78 

Изобретение относится к области очистки сточных вод от нефтепродуктов и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности, где требуется производить глубокую очистку воды от летучих углеводородов.

Цель изобретения - повышение надежности работы оборудования и эффективности очистки сточных вод и легкоиспаряющихся углеводородов.

Наибольшая интенсивность массопере- носа нефтепродуктов из потока воды в воздух обеспечивается в результате барбо- тирования пузырей воздуха в воду при больших относительных скоростях пузырей и воды, что достигается при барботировании пузырей через закрученный слой воды В этом случае, во-первых, увеличивается коэффициент массоотдачи от воды в пузыри воздуха и, во-вторых, за миделевым сечением пузыря образуется зона пониженного давления, в результате чего и процесс испарения происходит при пониженном давлении, что позволяет увеличить количество испаряемого вещества в единицу объема

вдуваемого воздуха. Создание соответствующих площадей границ между воздухом и водой и объема воздуха (т.е. регулирование количества и размеров вдуваемых пузырей воздуха) обеспечивает наиболее полное извлечение частиц нефтепродуктов из потока воды.

Образовавшаяся в результате испарения в пузыри воздуха паровоздушная смесь содержит в себе пары углеводородов нефтепродуктов и воды.

Очистку воздуха от присутствующих в нем паров углеводородов нефтепродуктов наиболее эффективно осуществлять путем окисления этих углеводородов до безопасных составляющих углекислого газа и воды озоном. Процесс окисления реализуется в среде водяного пара п(Эи температуре 90 - 100°С и в присутствии катализатора.

Предлагаемый способ очистки сточных вод от легкоиспаряющихся нефтепродуктов реализуется в устройстве, приведенном на чертеже.

Поток сточной воды, содержащий нефтепродукты, направляют в барботажный реел

с

L

00

U) 00

ю ел

о

со

актор 1, где его закручивают с образованием кольцевого канала 2. В газовую камеру 3 реактора 1 подают воздух от компрессора, воздуходувки или централизованной пнев- мосети (на чертеже не приведены). Из камеры 3 воздух через отверстия 4 барботажной решетки 5 барботирует в виде пузырей в периферийную часть закрученного потока воды. При прохождении пузырей воздуха через слой воды происходит испарение в них углеводородов нефтепродуктов и воды. Образующуюся на внутренней свободной поверхности паровоздушную смесь выводят из реактора и направляют по трубопроводу б в смеситель 7, где ее смешивают с озонокислородным потоком, поступающим по трубопроводу 8 из озонаторной установки 9. После смесителя 7 паровоздушно-озоно- кислородную смесь направляют в реактор 10 каталитического окисления. Одновременно в реактор 10 вводят водяной пар, поступающий из парогенератора 11. На твердой поверхности катализатора в среде водяного пара при поддержании требуемой постоянной температуры катализатора происходит окисление углеводородов нефтепродуктов, содержащихся в паровоздушно-озоно- кислородной смеси. Вентилятором 12 воздух, пар и продукты окисления отсасывают из реактора 10 и выбрасывают в атмосферу, Очищенная вода из реактора 1 отводится по трубопроводу 13.

Пример. Процесс очистки осуществляют на лабораторной установке, включающей барботажный реактор, расходную емкость с насосом и патрон с катализатором. Барботажный реактор представляет собой цилиндрическую обечайку с перфорированной боковой поверхностью. Внутренний диаметр обечайки 70 мм, высота 110мм. Ширина кольцевого канала в реакторе составляет 8 мм. Поток воды закручивается при помощи лопастей. Объем циркулирующей воды через реактор составляет 1л.

Расход воды через реактор 0,1 л/мин. Лопасти обеспечивают скорость вращения потока воды в реакторе 3,5 м/с, В качестве катализатора используется гопкалит. Очистке подвергают промышленные сточные во

0

5

0

5 0

5

5

0

ды, содержащие летучий нефтепродукт состава CioHi6, являющийся реактивным топливом, в количестве 1-2 мг/г. Расход воздуха составляет 0,5 - 3,0 л/мин. Продолжительность эксперимента - до 60 мин при различных значениях рН. Образующаяся паровоздушная смесь направляется в патрон с катализатором, который предварительно прогревается до температуры 96°С и в который подают водяной пар из водяной бани. Расход озоно-кислородной смеси составляет 5 - б л/мин при содержании озона 10 - 12 мг/л смеси,

Результаты экспериментов приведены в таблице.

При осуществлении способа концентрация нефтепродуктов снижается до значения ниже предельно-допустимой концентрации - 0,01 мг/л.

Предложенный способ очистки сточных вод от нефтепродуктов позволяет производить глубокую очистку воды от легкоиспаряющихся углеводородов и окисление их озоном до безопасных составляющих без, введения озона в воду, что исключает необходимость применения сложного оборудования для растворения озона в воде, возможность образования в результате озо- нолиза токсичных органических перекисных соединений и упрощает проведение процесса очистки.

Формула изобретения Способ очистки сточных вод от нефтепродуктов, включающий окисление углеводородов озоном, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа и повышения эффективности очистки от легкоиспаряющихся углеводородов, поток сточной воды закручивают с образованием кольцевого канала, в периферийную часть которого барботируют воздух, а образующуюся на внутренней свободной поверхности па- рогазовую смесь смешивают с озоно-кисло- родным потоком и подвергают каталитическому окислению на твердой поверхности катализатора - гопкалита в среде водяного пара при температуре катализатора 90-100°С.

В атмосферу

Использование: в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности, где требуется производить глубокую очистку воды от летучих углеводородов. Сущность: поток сточной воды закручивают с образованием кольцевого канала, в периферийную часть которого барботируют пузыри воздуха, а образующуюся на внутренней свободной поверхности парога- зовую смесь, состоящую из воздуха и паров углеводородов и воды, смешивают с озоно- кислородным потоком и подвергают каталитическому окислению на твердой поверхности катализатора в среде водяного пара, при этом температуру катализатора поддерживают 90 - 100°С, 1 ил.

VQAVM -VAU

;Ш&Ш|

V.

.M,

iY

t

Пар

т

Ввз&х с парами Boda+ywQ

64

mm

I

ь

«ч

0- fc

&уфс //

Ь кисло род

10

ч

л М

V °

sj й

:1

-/N

-/J

Л7фГ

Ч

Од;

k сточной Воды