Способ очистки воды от нефтепродуктов Советский патент 1982 года по МПК C02F1/46 C02F1/46 C02F101/32 

Изобретение ртТ«осится к очистке .

промышленных и природных вод, представляет собой безреагентный способ удаления из воды масел, бензина, кероси.на и других нефтепродуктов и может быть использовано для очистки воды от жиров, родных эмульсий и других нерастворимых в воде органических веществ.

Известен способ очистки сточных вод электролизом с использованием растворимого анода tl.

Недостатком данного способа являются 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

электролиза с использованием нерастворимых электродов и переменного тока 2.

Большие энергозатраты, большие затраты, связанные с реакциями электрохимического восстановления, возможность протекания побочных электрохимических реакций, усложняющих процесс очистки, являются недостатками известного способа.

Цель изобретения - снижение энергозатрат при осуществлении процесса очистки.

Поставленная цель достигается тем, что для очистки воды от нефтепродуктов используют переменный ток часто-с той Гц при удельной плотности тока мА/л очищаемой воды.

В качестве электродов предпочтительно использование алюминиевых

20 и титановых сплавов вследствие их устойчивости к действию переменного тока при низких удельных плотностях, используемых в данном методе. 3 Относительная устойчивость большинства эмульсий, в частности нефте продуктов, объясняется склонностью частиц эмульсии к адсорбции ионов, находящихся в воде, а также, в некоторых случаях, к адсорбции полярн молекул воды. Устойчивость частиц, имеющих кол лоидную дисперсность наиболее вели ка и определяется величиной и знаком поверхностного заряда ее или, так называемым, дзета-потенциалом. .Нейтрализация поверхностного заряда достигаетсяВ поле перем.енного . тока низкой (O-tOO Гц /частоты обеспечивающей низкие энергозатраты и устойчивость работы нерастворимых электродов при удельных плотностях тока 20-100 мА/л. Нейтрализация поверхностного за ряда в переменном электрическом пол обеспечивает последующую быструю флокуляцию частиц и разделение эмульсии путем флотации частиц нефтепрот дуктов или других органических ве ществ, устойчивость которых в воде резко падает с увеличением размеров этих частиц. Очистка поды по пред8лагаемому способу проворится при низких напряжениях (при использовании достаточно электропроводных жидкостей - ниже 0,5. В), чтопрепятствует . протеканию электрохимических реакций, увеличивающих энергозатраты и усложняющих процесс очистки. Выбор диапазона частот (tO-tOO Гц) мотивирован тем, что при частотах ниже 40 Гц становится возможным протекание электрохимических реакций, вызывающих поляризацию электродов , их возможную .пассивацию или pacтвoр ение. При частотах свыше 00 Гц возрастают электрические потери при обработке, связанные с ростом индуктивного сопротивления источников переме:иного тока, а таКже снижением их КПД при увеличении рабочей часто ты источников. Пример 1. Проводится обра- . ботка технолагической воды, загрязненной керосином и маслами переменным током промышленной частоты с использованием алюминиевых электродов. Время обработки 2 мин. Исходное содержание нефтепродуктов 190 мг/л. Результаты приведены -в табл. 1.

Как видно из приведенных данных, эффективная очистка воды начинается при удельной плотности тока 20 мА/л 55 и возрастает- с ее увеличением.

П р и м е р 2. Проводится o6pia6oTка растворов, загрязненных техничес-:

кими 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.

Из данных табл.2 следует, что заметная очистка начинается при удельной плотности тока 20 мА/л и возрастает вплоть до плотности тока lAO мА/л, однако повышение плотности выше 100 мА/л I неэффективно ввиду того, что эффект очистки меняется несущественно, а напряжение растет.

Таблица

П р и м е р 3. Проводится обработка промышленных стоков,загрязненных закалочными маслами, с большим содержанием солей. Электроды титановые, время обработки 2 мин. 5 Исходное содержание масел 18,2 мг/л. Результаты получены на промышленной установке производительностью 5 . Данные приведены В табл.3.

Т а б л и ц а 3 7 Как и в примерах 1 и 2, наилучшие результаты получены в диапазоне плотностей тока 20-100 мА/л. Выбор данного оптимального диапазона подтверждается примером . П р и м е р , С помощью предлагаемого способа проводится очистка Из данных табл. k следует, что диапазон удельных плотностей тока 20-100 мА/л является оптимальным с точки зрения времен полной очистки. Использование предлагаемого способа очистки воды от нефтепродуктов по сравнению с известными позволит снизить энергозатраты, связанные с процессом очистки, ввиду снижения напряжения при обработке, существен но упростить технологию очистки, ул шить технологию процесса за счет устойчивости работы, электродов и ле кости автоматизации.

Таблица Ц 8 промышленных стоков, загрязненных смесью нефтепродуктов. Электроды алюминиевые. За полную очистку стоков принимается снижение концентрации нефтепродуктов до 0, мг/л и ниже. Данные приведены в табл. k. Формула изобретения Способ очистки воды от нефтепродуктов путем электрообработки пере менным током с использованием нерастворимых электродов, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат, используют переменный ток частотой 40-400 Гц при удельной плотности тока 20-100 мА/л очищаемой воды. Источники информации, принятые во внимание пр.и экспертизе 1.Патент Великобритании № 1437274, кл. С 02 С 5/12, 1976. 2.Патент США № 3458434, кл.210-7, 19б9 (прототип).