RU2465214C1 - Электрофлотатор для очистки нефтесодержащих вод - Google Patents
Электрофлотатор для очистки нефтесодержащих вод Download PDFInfo
- Publication number
- RU2465214C1 RU2465214C1 RU2011116891/05A RU2011116891A RU2465214C1 RU 2465214 C1 RU2465214 C1 RU 2465214C1 RU 2011116891/05 A RU2011116891/05 A RU 2011116891/05A RU 2011116891 A RU2011116891 A RU 2011116891A RU 2465214 C1 RU2465214 C1 RU 2465214C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- anode
- cathode
- chamber
- carbon
- rest
- Prior art date
Links
- 239000003643 water by type Substances 0.000 title abstract description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 238000005188 flotation Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- NINIDFKCEFEMDL-RNFDNDRNSA-N Sulfur-36 Chemical compound [36S] NINIDFKCEFEMDL-RNFDNDRNSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 4
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims abstract description 4
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000011301 petroleum pitch Substances 0.000 claims abstract 2
- -1 sodium fluorosilicate Chemical compound 0.000 claims abstract 2
- 239000008213 purified water Substances 0.000 claims description 11
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 8
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 claims description 2
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 claims description 2
- 239000002006 petroleum coke Substances 0.000 claims description 2
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 abstract description 13
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 abstract 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 abstract 1
- JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N epsilon-caprolactam Chemical compound O=C1CCCCCN1 JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000003295 industrial effluent Substances 0.000 abstract 1
- 238000010327 methods by industry Methods 0.000 abstract 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 6
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 6
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 5
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 3
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 3
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
Изобретение относится к устройствам для очистки нефтесодержащих вод, в частности промышленных сточных вод, ливневых и талых вод. Электрофлотатор содержит каталитическую камеру, заполненную катализатором, флотационную камеру, разделенную горизонтальной мембраной на катодную и анодную камеру, причем мембрана расположена между катодом и анодом, патрубок подачи очищенной воды в анодную камеру, патрубки отвода газообразного водорода и кислорода, анод, выполненный из графита в виде сплошной пластины и расположенный на дне анодной камеры, катод, выполненный из расположенных параллельно аноду отдельных элементов, в качестве катализатора используют зернистый материал фракции 2-5 мм, имеющий следующий состав: железо - 38%, сера - 36%, кремний - 8%, остальное - жидкое стекло и кремнефтористый натрий, мембрана выполнена из капроновой ткани. Катод выполнен из повторяющихся элементов, представляющих собой пластину прямоугольной формы, выполненную из углеродсодержащей массы, внутри которой расположены электроконтакты в виде сетки из медной проволоки, к которым подсоединен внешний токопровод, при этом пластина содержит сквозные отверстия для прохождения воды, причем углеродсодержащая масса состоит из 30-40 маc.% нефтяного пека, остальное - нефтяной кокс. Изобретение позволяет повысить эффективность процесса очистки нефтесодержащих вод за счет увеличения скорости барботажа. 4 ил., 1 пр.
Description
Изобретение относится к устройствам для очистки нефтесодержащих вод, в частности промышленных сточных вод, ливневых и талых вод.
Известен электрофлотатор для очистки сточных вод, содержащий камеру флотации и камеру флотошлама, электродные блоки. Катод выполнен в виде пакета стальных сеток, причем ячейки одной сетки смещены относительно ячеек другой сетки (Патент РФ №2102330, МПК C02F 1/24, C02F 1/465. Электрофлотатор для очистки сточных вод. /Брейво А.Э. и др., опубл. 20.01.1998).
Недостатком устройства является низкая степень очистки нефтесодержащих вод за счет низкой скорости барботажа.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство электрохимической очистки нефтесодержащих сточных вод, содержащее корпус с вертикальными перегородками и патрубками подвода очищаемой и отвода очищенной воды, приемную камеру, флотационную камеру с горизонтально размещенными электродами, камеру сбора очищенной воды, камеру сбора шлама и пеносборное устройство в виде последовательно расположенных усеченных пирамид. При этом устройство дополнительно содержит каталитическую камеру, заполненную катализатором, патрубок подачи очищенной воды в анодную камеру, а также патрубки отвода газообразного водорода и кислорода. Флотационная камера разделена горизонтальной мембраной на катодную и анодную камеры, причем анод выполнен в виде сплошной пластины и расположен на дне анодной камеры, а сетчатый катод выполнен из расположенных параллельно аноду отдельных элементов. Изобретение позволяет повысить эффективность и безопасность проведения процесса очистки воды (Патент РФ №2341464, МПК C02F 9/06, C02F 1/465. Способ электрохимической очистки нефтесодержащих сточных вод и устройство для его осуществления. Опубл. 20.12.2008).
Недостатком устройства является недостаточная степень очистки нефтесодержащих вод за счет низкой скорости барботажа.
Задачей изобретения является интенсификация процесса очистки нефтесодержащих вод увеличением скорости барботажа.
Поставленная задача решается тем, что в электрофлотаторе, содержащем каталитическую камеру, заполненную катализатором, флотационную камеру, разделенную горизонтальной мембраной на катодную и анодную камеры, причем мембрана расположена между катодом и анодом, патрубок подачи очищенной воды в анодную камеру, патрубки отвода газообразного водорода и кислорода, анод, выполненный из графита в виде сплошной пластины и расположенный на дне анодной камеры, катод, выполненный из расположенных параллельно аноду отдельных элементов, в качестве катализатора используют зернистый материал фракции 2-5 мм, имеющий следующий состав: железо - 38%, сера - 36%, кремний - 8%, остальное - жидкое стекло и кремнефтористый натрий, мембрана выполнена из капроновой ткани, согласно изобретению катод электрофлотатора выполнен из повторяющихся элементов, представляющих собой пластину прямоугольной формы, выполненную из углеродсодержащей массы, внутри которой расположены электроконтакты в виде сетки из медной проволоки, к которым подсоединен внешний токопровод, при этом пластина содержит сквозные отверстия для прохождения воды, причем углеродсодержащая масса состоит из 30-40 маc.% нефтяного пека, остальное - нефтяной кокс.
На фигуре 1 изображен электрофлотатор, на фигуре 2 - элемент катода электрофлотатора, на фигуре 3 - результаты определения скорости барботажа на катоде из меди, на фигуре 4 - результаты определения скорости барботажа на катоде из АЗ-1К.
Электрофлотатор (фиг.1) содержит корпус 1 с вертикальной перегородкой 2, которая делит аппарат на приемную камеру 3 и флотационную камеру 4, разделенную горизонтальной мембраной 5 на катодную 6 и анодную 7 камеры с горизонтально размещенными электродами. Анод 8 выполнен в виде сплошной пластины и расположен на дне анодной камеры 7. Катод 9 выполнен из расположенных параллельно аноду 8 повторяющихся элементов, изображенных на фиг.2, соединенных с отрицательным полюсом внешнего токопровода 10.
Электрофлотатор содержит каталитическую камеру 11, заполненную катализатором, и камеру сбора очищенной воды 12. Камера сбора шлама 13 находится над усеченными призмами пеносборного устройства 14, откуда через патрубки отвода газа 15, 16 удаляется соответственно водород и кислород. Количество усеченных призм пеносборного устройства 14 равно числу повторяющихся элементов катода 9 (фиг.1).
Для подвода очищаемой воды используется патрубок 17, для отвода очищенной воды - патрубок 18. Рециркуляция производится патрубком подачи очищенной воды 19 в анодную камеру 7.
Повторяющийся элемент катода (фиг.2) представляет собой углеродосодержащую пластину прямоугольной формы 9 из углеродсодержащей массы, внутри которой расположены электроконтакты из медной проволоки 20, к которым подсоединен отрицательный полюс внешнего токопровода 10. Пластина 9 содержит сквозные отверстия 21 для прохождения воды.
Очистка сточных вод производится следующим образом. Вода через патрубок 17 подается в приемную камеру 3, откуда во флотационную камеру 4, где происходит флотация за счет выделившегося в процессе электролиза воды водорода. Шлам через пеносборное устройство 14 удаляется в шламовую камеру 13, водород отводится через патрубок 15, а предварительно очищенная вода попадает в каталитическую камеру 11, заполненную каталитической минеральной загрузкой, где смешивается с насыщенной кислородом водой из анодной камеры. В качестве каталитической загрузки применена загрузка, содержащая оксиды многовалентных металлов. В частности, в качестве катализатора использован зернистый материал фракции 2-5 мм, имеющий следующий состав: железо - 38%, сера - 36%, кремний - 8%, остальное жидкое стекло и кремнефтористый натрий. За счет кислорода происходит окисление органических веществ, причем эффект усиливается каталитической загрузкой.
Загрязняющие вещества флотируются и удаляются с помощью пеносборного устройства 14 в шламовую камеру 13, кислород отводится через патрубок 16, а вода поступает в камеру сбора очищенной воды 12 и отводится из аппарата через патрубок 18. Часть очищенной воды через систему рециркуляции 19 подается на вход анодной камеры 7.
Принцип действия катода заключается в следующем. В теле электрофлотатора размещена электродная пара, катодом в которой является пластина из углеродсодержащей массы АЗ-1K (Райзер Ю.С. Совершенствование технологий извлечения углеводородсодержащих отходов нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий г.Уфы. Автореферат кандидатской диссертации. Уфа, 2010 г. - 24 с), за счет которого повышается скорость барботажа, что сказывается на эффекте очистки воды.
В процессе очистки нефтесодержащих сточных вод в электрофлотаторе на катоде из углеродсодержащей массы АЗ-1K образуются пузырьки водорода, которые, всплывая, проходят через толщу очищаемой воды, вынося на поверхность загрязнения в виде флотошлама.
Пример. Проводили работы по определению скорости барботажа воды пузырьками водорода, образованными на катоде из меди и АЗ-1К. Результаты приведены на фигурах 3, 4.
В результате проведенных исследований было установлено, что скорость барботажа линейно зависит от плотности тока, скорость барботажа не зависит от концентрации электролита в исследованном диапазоне. Определена константа скорости барботажа для водорода с катода из меди и АЗ-1К:
Следовательно, скорость барботажа на катоде АЗ-1K в 14 раз превосходит скорость барботажа на катоде из меди.
Изготовление заявляемых катодов не представляет труда, так как углеродная масса при температуре 180-300°С становится текучей и ее заливают в форму, в которой проложены электроконтакты. Электроконтакт уменьшает сопротивление катодов, создает возможность надежного подсоединения катодов к внешней электрической цепи.
Claims (1)
- Электрофлотатор, содержащий каталитическую камеру, заполненную катализатором, флотационную камеру, разделенную горизонтальной мембраной на катодную и анодную камеру, причем мембрана расположена между катодом и анодом, патрубок подачи очищенной воды в анодную камеру, патрубки отвода газообразного водорода и кислорода, анод, выполненный из графита в виде сплошной пластины и расположенный на дне анодной камеры, катод, выполненный из расположенных параллельно аноду отдельных элементов, в качестве катализатора используют зернистый материал фракции 2-5 мм, имеющий следующий состав: железо - 38%, сера - 36%, кремний - 8%, остальное - жидкое стекло и кремнефтористый натрий, мембрана выполнена из капроновой ткани, отличающийся тем, что катод электрофлотатора выполнен из повторяющихся элементов, представляющих собой пластину прямоугольной формы, выполненную из углеродсодержащей массы, внутри которой расположены электроконтакты в виде сетки из медной проволоки, к которым подсоединен внешний токопровод, при этом пластина содержит сквозные отверстия для прохождения воды, причем углеродсодержащая масса состоит из 30-40 маc.% нефтяного пека, остальное - нефтяной кокс.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011116891/05A RU2465214C1 (ru) | 2011-04-27 | 2011-04-27 | Электрофлотатор для очистки нефтесодержащих вод |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011116891/05A RU2465214C1 (ru) | 2011-04-27 | 2011-04-27 | Электрофлотатор для очистки нефтесодержащих вод |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2465214C1 true RU2465214C1 (ru) | 2012-10-27 |
Family
ID=47147369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011116891/05A RU2465214C1 (ru) | 2011-04-27 | 2011-04-27 | Электрофлотатор для очистки нефтесодержащих вод |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2465214C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2715185C1 (ru) * | 2016-10-21 | 2020-02-25 | ПиПиДжи ИНДАСТРИЗ ОГАЙО, ИНК. | Способы очистки углеводородсодержащих отходов с использованием микропористых материалов, обладающих свойствами фильтрации и адсорбции |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1503888A1 (ru) * | 1987-07-02 | 1989-08-30 | Волгоградский Политехнический Институт | Электрофлотатор |
| RU2039710C1 (ru) * | 1992-04-20 | 1995-07-20 | Волгоградский Политехнический Институт | Электрокоагулятор |
| US6328875B1 (en) * | 1998-12-07 | 2001-12-11 | Zappi Water Purification System, Inc., | Electrolytic apparatus, methods for purification of aqueous solutions and synthesis of chemicals |
| RU2341464C2 (ru) * | 2006-04-17 | 2008-12-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Способ электрохимической очистки нефтесодержащих сточных вод и устройство для его осуществления |
| RU2360869C2 (ru) * | 2007-04-17 | 2009-07-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Устройство для электролитической обработки нефтесодержащих вод |
-
2011
- 2011-04-27 RU RU2011116891/05A patent/RU2465214C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1503888A1 (ru) * | 1987-07-02 | 1989-08-30 | Волгоградский Политехнический Институт | Электрофлотатор |
| RU2039710C1 (ru) * | 1992-04-20 | 1995-07-20 | Волгоградский Политехнический Институт | Электрокоагулятор |
| US6328875B1 (en) * | 1998-12-07 | 2001-12-11 | Zappi Water Purification System, Inc., | Electrolytic apparatus, methods for purification of aqueous solutions and synthesis of chemicals |
| RU2341464C2 (ru) * | 2006-04-17 | 2008-12-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Способ электрохимической очистки нефтесодержащих сточных вод и устройство для его осуществления |
| RU2360869C2 (ru) * | 2007-04-17 | 2009-07-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Устройство для электролитической обработки нефтесодержащих вод |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2715185C1 (ru) * | 2016-10-21 | 2020-02-25 | ПиПиДжи ИНДАСТРИЗ ОГАЙО, ИНК. | Способы очистки углеводородсодержащих отходов с использованием микропористых материалов, обладающих свойствами фильтрации и адсорбции |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201777952U (zh) | 一种用于处理含重金属废水的一体化装置 | |
| US3783114A (en) | Method of electrolytic treatment of waste water | |
| CN201713362U (zh) | 一种用于回收废水中重金属的板式复合电化学装置 | |
| JPS5850556B2 (ja) | 汚染液体の電気化学的精製装置 | |
| CN108383211A (zh) | 一种基于铁碳微电解的废水除磷设备与方法 | |
| CN201971667U (zh) | 用于有机废水处理的高压脉冲电凝设备 | |
| CN2837295Y (zh) | 含油污水电絮凝浮选处理机 | |
| RU2465214C1 (ru) | Электрофлотатор для очистки нефтесодержащих вод | |
| CN117228875A (zh) | 一种废水净化处理及制氢系统及方法 | |
| CN101723532A (zh) | 焦化废水回用工艺产生浓水的处理系统 | |
| CN104445530B (zh) | 脱硫废水的电化学处理装置 | |
| CN211284003U (zh) | 一种用于废水预处理的电絮凝溶气气浮复合型一体化设备 | |
| CN210176625U (zh) | 一种电化学固液分离一体化装置 | |
| CN218909982U (zh) | 一种电絮凝溶气气浮设备 | |
| JP2000334462A (ja) | 充填床式電気化学水処理装置及びその方法 | |
| CN101575151B (zh) | 两级阶梯式电气浮水处理工艺及其专用设备 | |
| CN201660510U (zh) | 一种餐饮废水除油器 | |
| CN117023910A (zh) | 一种废水净化处理及制氢装置 | |
| RU139630U1 (ru) | Установка электрофлотации | |
| Karpuzcu et al. | Purification of agro-industrial wastewater from the grease-protein mixture by means of electroflotocoagulation | |
| RU2341464C2 (ru) | Способ электрохимической очистки нефтесодержащих сточных вод и устройство для его осуществления | |
| CN209493358U (zh) | 电解式气浮机 | |
| CN212102380U (zh) | 絮凝流水线 | |
| CN212050667U (zh) | 废水处理装置 | |
| CN219771837U (zh) | 电化学反应和絮凝沉淀一体化装置及废水处理系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130428 |