Способ очистки бытовых и промышленных сточных вод и жидкостей, содержащих нефтепродукты

(51) 02 1/40 (2006.01) 02 1/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ и может быть использовано для очистки любых сточных вод и жидкостей. Способ очистки бытовых и промышленных сточных вод и жидкостей,содержащих нефтепродукты, включает подачу в рабочую камеру исходного продукта,его эмульгирование электрогидроимпульсными ударами, полученными при напряжении 20-50 кВ с частотой импульса 1,51,7 Гц, и разделение по фракциям, в соответствии с плотностью содержащихся в исходном продукте веществ, посредством смешения эмульсии с деэмульгатором с последующим воздействием на смесь колебательными импульсами частотой 10-15 Гц,источником которых являются электроразряды между электродами напряжением 20-30 кВ, введенными в вспомогательную жидкость,отделенную от смеси непроницаемой для них упругой мембраной. Способ обеспечивает очистку бытовых и промышленных сточных вод и жидкостей от нефтепродуктов до 96-97.(72) Мансуров Зулхаир АймухаметовичЛесбаев Бахытжан ТастановичТанибергенова Сандугаш КудайбергеновнаАбдикаримов Мейрамгали СейлхановичМирталипов Ринат Тауфикович(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Институт проблем горения Комитета науки Министерства образования и науки Республики Казахстан(56) Инновационный патент РК 23755, кл. С 02 1/14, 02 1/40, опубл. 15.03.2011 г(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ БЫТОВЫХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД И ЖИДКОСТЕЙ,СОДЕРЖАЩИХ НЕФТЕПРОДУКТЫ(57) Изобретение относится к процессам очистки сточных вод, преимущественно от нефтепродуктов Изобретение относится к процессам очистки сточных вод, преимущественно от нефтепродуктов и может быть использовано для очистки любых сточных вод и жидкостей. Известен способ очистки нефтесодержащих сточных вод, включающий коагуляцию сульфатом алюминия и флокуляцию полиакриламидом,предварительно обработанным упругими колебаниями в режиме струйно-кавитационного поля. Обработка полиакриламида в поле упругих колебаний с одновременной подачей воздуха приводит к тому, что молекулы флокулянта увеличивают флоккулирующую способность за счет увеличения длины цепочки (А.с. СССР 1399271,02 1/52, опубл. 30.05.88). Недостатком известного способа является низкая эффективность очистки от нефтепродуктов,длительность процесса очистки. Известен способ очистки нефтепромысловых сточных вод, включающий подачу исходной воды в отстойник восходящим потоком через дестабилизатор, отвод нефти, газа и очищенной воды, при этом часть исходной воды отбирают до регулятора расхода исходной воды и вводят в дестабилизатор, выполненный в виде одного или ряда дросселей, а отстойник снабжен поперечной перегородкой, установленной с возможностью прохождения потока выше и ниже перегородки и разделяющей входную камеру отстойника от основной, остальную часть исходной воды подают непосредственно в отстойник (Патент РФ 2213060, 02 1/40, 2003 г.). Недостатком известного способа является низкая эффективность очистки от нефтепродуктов, т. к. преждевременная дегазация исходной воды перед подачей на очистку снижает эффективность выделения нефти из воды, поскольку при этом крупные пузырьки газа при обработке в дестабилизаторе в меньшей степени захватывают глобулы нефти, а оставшаяся мизерная часть не в состоянии обеспечить полноту отделения нефти из воды. Наиболее близким техническим решением к заявляемому является способ очистки бытовых и промышленных сточных вод и жидкостей,содержащих нефтепродукты, включающий подачу исходного продукта на очистку, воздействуя на него в рабочих камерах физико-механическими факторами электрогидроимпульсного действия с переводом жидкой среды в смешанно-коллоидное состояние, с последующим разделением по фракциям в соответствии с плотностью содержащихся в исходном продукте веществ и их отбором для получения вторичных продуктов и оборотного водоснабжения.(Инновационный патент РК 23755, МПК 02 1/14, 02 1/40,02 1/00, опубл. 15.03.2011,бюл.3) Недостатком известного способа является низкая эффективность очистки от нефтепродуктов. Задачей заявляемого технического решения является разработка способа очистки бытовых и промышленных сточных вод и жидкостей,содержащих нефтепродукты. 2 Технический эффект поставленной задачи состоит в повышении степени очистки бытовых и промышленных сточных вод и жидкостей от содержащихся в них нефтепродуктов. Задача решается тем, что способ очистки бытовых и промышленных сточных вод и жидкостей, содержащих нефтепродукты, включаюет подачу в рабочую камеру исходного продукта, его эмульгирование электрогидроимпульсными ударами, полученными при напряжении 20-50 кВ с частотой импульса 1,5-1,7 Гц, и разделение по фракциям,в соответствии с плотностью содержащихся в исходном продукте веществ,посредством смешения эмульсии с деэмульгатором с последующим воздействием на смесь колебательными импульсами частотой 10-15 Гц,источником которых являются электроразряды между электродами напряжением 20-30 кВ,введенными во вспомогательную жидкость,отделенную от смеси непроницаемой для них упругой мембраной. Существенным отличием заявляемого технического решения является то,что электрогидроимпульсные удары для эмульгирования исходного продукта получают при напряжении 20-50 кВ с частотой импульса 1,5-1,7 Гц и разделяют полученную эмульсию по фракциям,в соответствии с плотностью содержащихся в исходном продукте веществ,посредством ее смешения с деэмульгатором с последующим воздействием на смесь колебательными импульсами частотой 10-15 Гц,источником которых являются электроразряды между электродами напряжением 20-30 кВ,введенными во вспомогательную жидкость,отделенную от смеси непроницаемой для них упругой мембраной. Эмульгирование бытовых и промышленных сточных вод и жидкостей, необходимо для полного диспергирования различного рода включений в исходный продукт, приводящего их к однородному физическому и размерному состоянию. Эмульгирование электрогидроимпульсными ударами исходного продукта обеспечивает его стерилизацию и обеззараживание. Электрогидроимпульсный удар,иначе электрогидравлический эффект (ЭГЭ) известный как Эффект Юткина - это способ преобразования электрической энергии в механическую,совершающийся без посредства промежуточных механический звеньев. Сущность этого способа состоит в том, что при осуществлении внутри объема жидкости, находящейся в открытом или закрытом сосуде, специально сформированного импульсного электрического разряда вокруг зоны его образования возникают сверхвысокие гидравлические давления, способные совершать полезную механическую работу и сопровождающиеся комплексом физических и химических явлений.(Юткин Л.А. Электрогидравлический эффект и его применение в промышленности. - Л. Машиностроение, 1986, 11,с.207). ЭГЭ позволяет дробить механические и волокнистые включения в исходном продукте,отщеплять налипшие на них маслянистых веществ. Очищенные твердые вещества оседают на дно рабочей камеры, а маслянистые вещества переходят в эмульсию для дальнейшего разделения по фракциям с последующим их извлечением. Режим получения электрогидроимпульсных ударов напряжение 20-30 кВ с частотой импульса 10-15 Гц, обеспечивающий однородное физическое и размерное состоянию получаемой эмульсии,подобран экспериментально. Для извлечения из бытовых и промышленных сточных вод и жидкостей нефтепродуктов проводят деэмульгациею эмульсии - расслаивание и разрушение связей нефти и воды с последующим разделением по фракциям в соответствии с плотностью содержащихся в исходном продукте веществ. С этой целью в полученную эмульсию вводят деэмульгатор. Механизм действия деэмульгатора заключается во внедрении в межфазовое пространство и в вытеснении присутствующих там стабилизаторов, таких как асфальтены и природные ПАВ - смолы, асфальтены,нафтены и парафины, содержащиеся в нефти, тем самым происходит изменение поверхностного натяжения и соответственно разрушение микроэмульсии. Для повышения эффекта деэмульгации, с одновременным разделением на фракции, на смесь эмульсии с деэмульгатором воздействуют колебательными импульсами частотой 1,5-1,7 Гц,источником которых являются электроразряды между электродами напряжением 20-30 кВ,введенными во вспомогательную жидкость,отделенную от смеси непроницаемой для них упругой мембраной. Возникающие электрогидравлические удары внутри объема смеси деэмульгируют ее. Электроразряды между электродами, введенными во вспомогательную жидкость, отделенную от смеси непроницаемой для них упругой мембраной, исключают обратный процесс деэмульгации. Кроме того, мембрана воспринимает энергию электрогидравлических ударов и передает вибрацию на обрабатываемую смесь, благодаря чему выделенные нефтепродукты активно поднимаются на поверхность с одновременным разделением по фракциям в соответствии с плотностью содержащихся в исходном продукте веществ. Режим получения электроразрядов между электродами, введенными во вспомогательную жидкость напряжение 20-30 кВ с частотой импульса 10-15 Гц, обеспечивающий совместно с деэмульгатором максимальное разделение бытовых и промышленных сточных вод и жидкостей на нефтепродукты и техническую воду. Заявляемый способ очистки бытовых и промышленных сточных вод и жидкостей,содержащих нефтепродукты, обеспечивает их удаление до 96-97. Техническую воду отправляют на доочистку любыми известными методами с возможностью получения питьевой воды. Заявляемый способ очистки бытовых и промышленных сточных вод и жидкостей,содержащих нефтепродукты,осуществляют следующим образом. Исходный продукт либо бытовые, либо промышленные сточные воды, либо любые другие жидкости, содержащие нефтепродукты, через приемный резервуар подают в рабочую камеру. В рабочей камере исходный продукт эмульгируют электрогидроимпульсными ударами, полученными при напряжении 20-50 кВ с частотой импульса 1,51,7 Гц. Кроме того, в рабочей камере исходный продукт электрогидравлическим эффектом обеззараживают, дезинфецируют и очищают от механических примесей. Твердые механические примеси выпадают на дно рабочей камеры и удаляются. Полученную эмульсию, состоящую из воды и нефтепродуктов, смешивают с деэмульгатором и подают в камеру деэмульгирования. В камере деэмульгирования на смесь воздействуют колебательными импульсами частотой 1,5-1,7 Гц,источником которых являются электроразряды между электродами напряжением 20-30 кВ,введенными во вспомогательную жидкость,отделенную от смеси непроницаемой для них упругой мембраной. При воздействии на смесь электрогидравлических ударов происходит ее деэмульгирование и активная вибрация, в результате чего, выделенные нефтепродукты всплывают на поверхность жидкости с одновременным разделением по фракциям в соответствии с плотностью содержащихся в исходном продукте веществ. Выделенные нефтепродукты собирают в приемные камеры для дальнейшей утилизации. Очищенную до 96-97 техническую воду используют в хозяйственных и других целях, либо подают на доочистку с целью получения питьевой воды. Конкретный пример выполнения способа очистки бытовых и промышленных сточных вод и жидкостей, содержащих нефтепродукты. Промышленные сточные воды, содержащие нефтепродукты, через приемный резервуар подают в рабочую камеру. В рабочей камере исходный продукт эмульгируют, дезинфецируют и очищают от механических примесей электрогидроимпульсными ударами, полученными при напряжении 50 кВ с частотой импульса 1,7 Гц. Твердые механические примеси выпадают на дно рабочей камеры и удаляются. Полученную эмульсию, состоящую из воды и нефтепродуктов, смешивают с деэмульгатором тринатрийполифосфатом и подают в камеру деэмульгирования. На 10 л эмульсии вводят 4 г деэмульгатора. В камере деэмульгирования на смесь воздействуют колебательными импульсами частотой 1,7 Гц, источником которых являются электроразряды между электродами напряжением 30 кВ, введенными во вспомогательную жидкость,отделенную от смеси непроницаемой для них упругой мембраной. При воздействии на. смесь электрогидравлических ударов происходит ее 3 деэмульгирование и активная вибрация, в результате чего, выделенные нефтепродукты всплывают на поверхность жидкости с одновременным разделением по фракциям в соответствии с плотностью содержащихся в исходном продукте веществ. Выделенные нефтепродукты собирают в приемные камеры для дальнейшей утилизации. Очищенную 97 техническую воду используют в хозяйственных и других целях. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ очистки бытовых и промышленных сточных вод и жидкостей,содержащих нефтепродукты, включающий подачу в рабочую камеру исходного продукта, его эмульгирование электрогидроимпульсными ударами и разделение по фракциям в соответствии с плотностью содержащихся в исходном продукте веществ,отличающийся тем, что разделение по фракциям осуществляют посредством смешения эмульсии с деэмульгатором с последующим воздействием на смесь колебательными импульсами частотой 10-15 Гц,источником которых являются электроразряды между электродами напряжением 20-30 кВ, введенными во вспомогательную жидкость, отделенную от смеси непроницаемой для них упругой мембраной,при этом электрогидроимпульсные удары получают при напряжении 20-50 кВ с частотой импульса 1,5-1,7 Гц.