Способ очистки сточных вод от нефтепродуктов Советский патент 1982 года по МПК C02F1/463 C02F1/463 C02F101/30 C02F103/16 

(5) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ НЕФТЕПРОДУКТОВ

V

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, например алюминиевых СООднако известный способ характеризуется недостаточной степенью ; оагуляции 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 «а ней, препятствуя выходу ионов А1. Кроме замедления анодного процесса, порышается сопротивление контакта анод-раствор и, следовательно, увеличивается расход электроэнергии.

Известен способ коагуляции коллоидных частиц с использованием растворимых электродов, заключающийся в том, что коагуляцию ведут в скрещенных постоянном и переменном неоднородных электрических полях. При разработке маслоэмульсионных стоков

10 током данной формы переменная составляющая тока препятствует образованию масляной пленки на аноде 2.

Однако данный способ характеризуется большим расходом электроэнерtsгии. В дйнном процессе полезной работой считается та, которая затрачивается на выход Al Tie. в основном пoctoяннaя составляющая. Переменная составляющая вызывает колебания час20тиц масла относительно своего среднего положения, за счет чего происходит нагревание раствора. Температура в камере электрообработки повыша39ется на . Повышение температ ры более 50° С отрицательно влияет на степень разрушения эмульсии. При уменьшении амплитуды переменной сос Jaвляющeй происходит уменьшение рас хода электроэнергии, однако менее эффективно разрушается масляная пле ка, что ухудшает процесс очистки. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достиг емому результату является электрокоагуляционная очистка сточных вод переменным током с одинаковой длите ностью и амплитудой положительного отрицательного импульса, частота ко Topord определяется задааае№1м временем переполюсовки пластин. При электрокоагуляционной очистке масло эмульсионных сточных вод применение переменного тока с одинаковой длительностью и амплитудой положительного, и отрицательного импульса да.ет возможность сократить расход .электроэнергии на 16% по сравнению с электрообработкой постоянным током (з. Однако эффект очистки при этом зна чительно снижается с увеличением про должительности непрерывной работы электродов. Целью изобретения является снижение энергозатрат на проведение процесса при сохранении высокой сте пени очистки, достижения поставленной цели согласно способу очистки .маслоэмул сионных сточных вод путем электроко гуляции с использованием переменног тока, сточные воды обрабатывают аси метричным переменным током с длител ностью положительных импульсов 60300 с и их амплитудой 0,5-2.,0 А и длительностью и амплитудой отрицательных импульсов соответственно -1100 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 очистки, а верхний предел - большим перерасходом электрической энер гии . На фиг. 1 показана форма тока. Она представляет собой последовательность импульсов положительной и отрицательной полярности различной длительности и амплитуд. 4 На фиг. 2 дана зависимость изменения эффекта очистки от продолжи- тельности непрерывной работы электродов, где кривая 1 соответствует электрообработке маслоэмульсионных сточных вод постоянным током, кривая 2 - переменнь1м током с одинаковой длительностью-и амплитудой положительного и отрицательного импульса, кривая 3- асимметричным переменным током. Способ осуществляют следующим образом. Сточные воды обрабатывают в камере с электродами, выполненными из алюминия, расстояние между которыми 8 мм, рабочая поверхность электродов см , с помощью тока, представляющего собой последовательность импульсов положительной и отрицательной полярности. П р и м е р 1. Сточные воды, содер теащие эмульгированные нефтепродукты в концентрации 190 мг/л, обрабатывают при следующих параметрах: величина напряжения прямого тока 5 В, длительность положительных импульсов .i)0 с, амплитуда ,5 А, величина напряжения отрицательного импульса 2б В, длительность отрицательных импульсовТ 10 с, амплитуда 1,,.5 А. При этом эффект очистки составляет 93 при электроэнергии 2,3 кВтЧ/м. П р и м е р 2 . Сточные воды, содержащие эмульгированные нефтепродукты в концентрации 900 мг/л, обрабатывают при следующих параметрах: величина напряжения прямого тока 6 В, длительность положительных импул ь со в-г 59 с, амплитуда 1 1 А, величина напряжения отрицательного импульса 32 В, длительность отрицательных импульсов Т2,1 с, амплитуда kf5 А. При этом эффект очистки составляет 9б% при расходе электроэнергии 1,3б кВтЦ/мЧ П р и м е р 3. Сточные воды, содержащие эмульгированные нефтепродукты в концентрации 1980 мг/л, обрабатывают при следующих параметрах: . величина напряжения прямого тока 6 В, длительность положительного импульса f 300 с, амплитуда 1 А, величина нап|зяжения обратного тока 32 В, длительность отрицательного импульса 100 с, амплитуда t,5 А. При этом эффект очистки составляет 93 при расходе электроэнергии 6,6 кВт,ч/м.

С целью сопоставления энергозатрат на коагуляцию по известный способам и предлагаемом/ 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 показаны в табл. 2.

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

В табл. k представлены данные, обеспечивающие предлагаемые интервалы режимов обработки.и доказывающие их оптимальность.

Как следует из экспериментальных

данных , представленных в таблицах, использование предлагаемого способа очистки маслоэмульсирнных сточных вод обеспечивает по сравнению с существующими cnoco6arai снижение энергозат

рат. При обработке маслоэмульсионных сточных вод предлагаемым способом расход электроэнергии для достижения одинакового эффекта меньше на Ц0% по сравнению с базовым способом очистки, в котором применяется переменный ток с одинаковой длитель-i . ностью и амплитудой положительного и отрицательного импульса и на 50% по сравнению со способон, в котором используется постоянный ток.

чО «

vO

o

vO

00

T

en

LA

-лCNI

ем

РЛ

ГГ(

О О

СГ 1Л

S

О

I

o

чО

X

о

S

Ш 1

| О)

;i

П 1Г

о

о оо ол

о а

чО Г

г

СП

1 О

а

О

&

О)

к S rj (О

о

а

k

teg

I

0)

а-.0)

Жее

оо

CM

,

ГЛ

ил гл

u

s I

OJ

CD

у u

о

z s: a

-аг

-3ГМ

cr

1Л

«ъ

-:Г

го

ггч

Х5 СГЧ

J3 0

«

,

V

«

..

lA

; Й

s{

S

n о rt - СГЧ л

«

ф

:J s- ц ю ш

1Л

ГЛ

vO

1Л

1Л

со

«

г

СП

о о о

vO

-Л

см

г

1Л

1Л

ил

vD

о

С4

чП

ил

1Л гЛ rf

о о

о о

.

U (D

I- Ь О

з: -о (О л

|S

:s

2

а- с;

о I. S X

S с;

(О

S3 21 ct

о.I

о о S

НI

г г

S о

0)4)

S

i 2

гZ

л

ь оо as

Sо.

и s I-I

0) а

о о ол

с i:

г ч гс 15 Формула изобретения Способ очистки сточных вод от не тепродуктов путем электрокоагуляции С использованием переменного тока, отличающийся тем, что, с целью С1;«ижения энергозатрат, используют асимметричный переменный ток с длительностью положительных импульсов 60-300 с и их амплитудой 0,5-2,0 А и длительностью и амплиту

4л I 016 дои отрицательных импульсов соответственно 1-100 с и 2,0-4,5 А. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Франции № 1587830, кл. С 02 С 5/12, 1968. 2.Авторское свидетельство СССР №622762, кл. С02 F 1/46, 1976. 3.Вестник Харьковского политехнического института , 1978, № 147, с. 27-30 (прототип).