RU2047566C1 - Method for reducing concentration of petroleum products emulsified in water - Google Patents

Abstract

FIELD: waste water treatment. SUBSTANCE: method involves using ultrasonic cavitation at 8-500 KHz frequency and 2 V/cm² intensity. Reduction of petroleum products concentration in water takes place due to degradation of the petroleum products into carbon dioxide and water. EFFECT: enhanced effectiveness of waste water treatment. 2 dwg

Description

Способ относится к охране окружающей среды, так как может быть использован для снижения концентрации нефтепродуктов до уровней, предельно допустимых в установках по очистке на нефтеперерабатывающих заводах, в автомобильной промышленности, на речном транспорте, в авиационной промышленности и в других отраслях народного хозяйства, использующих нефтепродукты. The method relates to environmental protection, as it can be used to reduce the concentration of petroleum products to levels that are maximum permissible in refineries, refineries, the automobile industry, river transport, the aviation industry and other sectors of the economy using petroleum products.

Известен способ снижения эмульгированных нефтепродуктов в воде, основанный на ее ультразвуковой обработке. A known method of reducing emulsified petroleum products in water, based on its ultrasonic treatment.

В этом способе в ультразвуковой стоячей волне в жидкости за счет разницы удельных плотностей воды и нефтепродуктов в пучности и узле ультразвуковой волны происходит сепарация нефтепродуктов с последующим их отбором и снижением общей концентрации. In this method, in an ultrasonic standing wave in a liquid, due to the difference in the specific densities of water and oil products in the antinode and the node of the ultrasonic wave, oil products are separated with their subsequent selection and a decrease in the total concentration.

Недостатком этого способа является то, что эмульсии очень тонких размеров (10^-8 -10^-7) м имеют удельную массу, близкую к удельной массе воды, и практически не отделяются.The disadvantage of this method is that emulsions of very thin sizes (10 ^-8 -10 ^-7 ) m have a specific gravity close to the specific gravity of water, and practically do not separate.

Целью изобретения является снижение содержания оставшихся эмульсируемых нефтепродуктов в жидкости на существующих очистных сооружениях. The aim of the invention is to reduce the content of the remaining emulsified oil products in the liquid at existing treatment facilities.

Предлагается для снижения содержания оставшихся эмульгируемых нефтепродуктов в жидкости вызывать кавитацию при помощи ультразвуковых колебаний частотой 8-500 кГц и интенсивностью 2 Вт/см².It is proposed to reduce the content of the remaining emulsifiable oil products in the liquid to cause cavitation using ultrasonic vibrations with a frequency of 8-500 kHz and an intensity of 2 W / cm ² .

Установлено, что нефтяные эмульсии в воде в основном представлены ароматическими углеводородами легких фракций. Физическая сущность предлагаемого способа заключается в "дожигании" этих углеводородов, находящихся вблизи пульсирующих кавитационных полостей, что обеспечивает в них режим низкотемпературной плазмы (10 тыс. ^оС и 10 тыс. атм) до конечных веществ процесса горения; двуокиси углерода и воды. Таким образом, обеспечивается снижение концентрации нефтепродуктов в водных системах, прошедших кавитационную обработку.It has been established that oil emulsions in water are mainly represented by aromatic hydrocarbons of light fractions. The physical essence of the proposed method consists in the “afterburning” of these hydrocarbons located near pulsating cavitation cavities, which ensures a low-temperature plasma regime (10 thousand ^o C and 10 thousand atm) in them to the final substances of the combustion process; carbon dioxide and water. Thus, a decrease in the concentration of oil products in water systems that have undergone cavitation treatment is ensured.

Реализация способа на примере нефтесодержащей воды судовых и промышленных стоков может осуществляться по представленным схемам фиг.1 и фиг.2. The implementation of the method on the example of oily water of ship and industrial effluents can be carried out according to the presented schemes of figure 1 and figure 2.

На фиг. 1 показана схема обработки жидкости с помощью акустической кавитации, где 1 емкость с исходной жидкостью, 2 кавитационная емкость, 3 ультразвуковой генератор, 4 магнитострикционный излучатель ультразвука; на фиг. 2 схема обработки жидкости с помощью гидродинамического излучателя ультразвука, где 5 насос, 6 гидродинамический излучатель ультразвука. In FIG. 1 shows a diagram of the processing of liquids using acoustic cavitation, where 1 tank with the original liquid, 2 cavitation tank, 3 ultrasonic generator, 4 magnetostrictive ultrasound emitter; in FIG. 2 is a diagram of a fluid treatment using a hydrodynamic ultrasound emitter, where 5 is a pump, 6 is a hydrodynamic ultrasound emitter.

При исходной концентрации 10-100 мгл/л получается снижение последней в очищенной воде в несколько раз. Обработка осуществляется в пределах частоты ультразвука 8-500 кГц и интенсивностью 2 Вт/см², при которой обеспечивается наиболее интенсивная обработка по "дожиганию" нефтепродуктов в кавитационных полостях в связи с обеспечением в основном адиабатического сжатия полостей с разогревом до 10^о тыс.^оС при давлении 10 тыс. атм (режим низкотемпературной плазмы).At an initial concentration of 10-100 mg / L, a decrease in the latter in purified water by several times is obtained. Processing occurs within the ultrasound frequency 8-500 kHz and an intensity of 2 W / cm ^2, which provides a more intense processing of the "post-combustion" oil in cavitation cavities in connection with providing essentially adiabatic compression cavities 10 and reach ^a thousand. ^C. at a pressure of 10 thousand atm (low-temperature plasma mode).

Ограничение по частоте 8-500 кГц вызвано тем, что при частоте ниже 8 кГц происходит укрупнение полостей с последующим их делением, поэтому нельзя достигнуть режима низкотемпературной плазмы, который вызывается адиабатическим сжатием полостей. Режим низкотемпературной плазмы возникает только в ограниченных местах, где осуществляется разрыв кавитационного пузыря за счет электрического разряда. Реализация способа на частотах выше 5000 кГц требует пьезокварцевых источников колебаний. The frequency limitation of 8-500 kHz is caused by the fact that, at a frequency below 8 kHz, enlargement of the cavities occurs and their subsequent division, therefore, it is impossible to achieve a low-temperature plasma mode, which is caused by adiabatic compression of the cavities. The regime of low-temperature plasma arises only in limited places where the cavitation bubble ruptures due to electric discharge. The implementation of the method at frequencies above 5000 kHz requires piezoelectric oscillation sources.

Использование ультразвука в пределах частоты 8-500 кГц интенсивностью 2 Вт/см² позволяет очистить жидкость от частиц тонких эмульсий (10^-8 10^-7) м.The use of ultrasound in the frequency range of 8-500 kHz with an intensity of 2 W / cm ² allows you to clean the liquid from particles of thin emulsions (10 ^-8 10 ^-7 ) m

Claims (1)

СПОСОБ СНИЖЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ЭМУЛЬГИРОВАННЫХ В ВОДЕ НЕФТЕПРОДУКТОВ путем ее ультразвуковой обработки, отличающийся тем, что обработку осуществляют в режиме кавитации при частоте ультразвука 8 500 кГц интенсивностью 2 Вт/см².METHOD FOR REDUCING THE CONCENTRATION OF OIL PRODUCTS EMULTIED IN WATER by ultrasonic treatment, characterized in that the treatment is carried out in the cavitation mode at an ultrasound frequency of 8,500 kHz with an intensity of 2 W / cm ² .

Images