SU1668309A1 - Установка ультрафильтрационного разделени высококонцентрированных устойчивых водомасл нных эмульсий - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обезвреживанию нефте- и маслосодержащих сточных вод и предназначено дл  разделени  высокоустойчивых эмульсий, например отработанных обезжиривающих растворов. Цель изобретени  - повышение производительности и снижение затрат электроэнергии. Установка, содержит последовательно соединенные сборник эмульсии, сепаратор с приспособлением дл  удалени  флотоконденсата и мембранный аппарат, снабженный системой трубчатых ультрафильтров с электродами в виде анода из электрохимически нераствор ющегос  стержн , расположенного по оси в каждом напорном канале ультрафильтров, и катода, выполненного в виде полупроницаемого токопровод щего сло , нанесенного на внутреннюю поверхность трубчатых ультрафильтров. 1 ил., 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к обезвреживанию нефте- и маслосодержащих сточных вод и предназначено дл  разделени  высокоустойчивых эмульсий, например, отработанных обезжиривающих растворов, или смазочно-охлаждающих жидкостей, сбрасываемых в процессе обработки поверхности перед нанесением покрыти , а также в процессах холодной обработки металлов с целью создани  замкнутых циклов использовани  воды и утилизации извлекаемых нефтепродуктов.

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности установки при одновременном снижении затрат электроэнергии .

На чертеже схематически представлена установка ультрафильтрационного разделени  высококонцентрированных устойчивых эмульсий.

Установка содержит сборник 1 эмульсии , сепаратор 2, в котором размещены флотатор 3 конической формы с устройством 4 дл  сбора и удалени  сфлотированных нефтепродуктов . Сепаратор 2 соединен трубопроводами с циркул ционным насосом 5 и мембранным аппаратом 6. Мембранный аппарат 6 снабжен системой трубчатых ультрафильтров 7, на внутренней поверхности которых нанесен полупроницаемый токо- провод щий слой 8, в каждом напорном канале трубчатого ультрафильтра 7 по оси расположен стержень 9 из электрохимически пассивного материала. Токопровод - щий слой 8 подключен к отрицательному полюсу источника 10 питани  посто нного тока, а стержни 9 при помощи токопровода

О

Os

00

ы

о о

11 подключены к положительному полюсу данного источника 10 питани .

Анодные стержни выполн ют из электрохимически пассивного материала, например нержавеющей стали или свинца. Катод - токопровод щий полупроницаемый слой получают химической металлизацией стек- лопластикового каркаса трубчатого ультрафильтра , путем прокачивани  через напорные каналы под давлением раствора активации, например водного раствора, содержащего боргидрид натри , гидроокись щелочного металла, фенолфталеин и диме- тилформамид с последующей металлизацией , например, в аммиачном растворе никелировани . Возможны другие варианты применени  в качестве катода токопро- вод щей полупроницаемой мембраны, например графитового трубчатого ультрафильтрационного элемента.

Установка работает следующим образом .

Отработанна  смазочно-охлаждающа  жидкость или обезжиривающий раствор подаетс  дл  отстаивани  в сборник 1 эмульсий , из которого отделенна  от механических примесей водомасл на  эмульси  поступает в сепаратор 2 и затем по мере его заполнени  подаетс  по трубопроводу при помощи циркул ционного насоса 5 в мембранный аппарат 6. Под действием обратноосмотического давлени  в мембранном аппарате 6 на поверхности полупроницаемой мембраны водомасл на  эмульси  частично раздел етс  на фильтрат , прошедший сквозь мембрану, растворитель с низкомолекул рными детергентами и концентрат, содержащий свободные и эмульгированные масла и другие загр знени , который из мембранного аппарата под избыточным давлением перетекает во флотатор 3 сепаратора 2. При включении циркул ционного насоса 5 одновременно подаетс  электрическое питание на электроды ультрафильтров.

Интенсивное газовыделение на поверхности полупроницаемой мембраны приводит к значительному массообмену между примембранным пространством и  дром потока, что ведет к выравниванию концентрации растворенного вещества в сечении потока и исключению вли ни  концентрационной пол ризации на мембранный процесс .

Электрогенерированные газы водорода и кислорода, транспортируемые потоком концентрата, выдел  сь во флотаторе 3, флотируют в верхнюю часть свободные и частично эмульгированные масла, которые при помощи устройства 4 вывод тс  из установки в виде концентрата нефтепродуктов , который направл етс  на утилизацию. Фильтрат с установки используетс  на повторное использование или сбрасываетс  в

канализационную сеть. По мере вывода фильтрата из установки из сборника 1 эмульсии в сепаратор 2 дл  поддержани  определенного уровн  воды во флотаторе 3 подаетс  эмульси , подлежаща  разделению .

Провод т сравнительные испытани  работы лабораторной установки.

При этом лабораторна  установка включает циркул ционную емкость, циркул ционный насос-дозатор, сепаратор, объем которого рассчитан на 5-20 мин пребывани  концентрата, ультрафильтр, представл ющий собой стеклопластиковую трубку длиной 2 м, на внутреннюю поверхность

которой нанесен полупроницаемый слой общей поверхностью 0,07 м2, с размерами пор пор дка 500 А. Материал анода - нержавеюща  сталь, Ультрафильтрации подвергают отработанный моющий раствор с концентрацией эмульгированных масел до 5 г/л, температура раствора 30 ±2°С. Обратноос- мотическое давление выдерживают равным 0,2 ±0,02 МПа, Скорость потока обрабатываемой жидкости над поверхностью мембраны 2 ± 0,1 м/с. Силу тока на электродах поддерживают равной 150 А/м2. При этом через сепаратор пропускают 50% циркулирующей жидкости, обеспечива  10 мин флотацию .

Результаты проведенных испытаний

приведены в таблице,

Как следует из приведенных в таблице данных, наличие полупроницаемого токо- провод щего сло  ведет к уменьшению рассто ни  между электродами в ультрафильтре, к исключению вли ни  электрического сопротивлени  самой мембраны , в результате чего значительно снижаетс  рабочее напр жение. Креме того , наличие полупроницаемого токопрово- д щего сло  ведет к интенсивному газовыделению на его поверхности, следовательно , к снижению вли ни  концентрационной пол ризации и увеличению

производительности мембранного процесса , а также к исключению электродов в сепараторе за счет флотации маслопродуктов растворенным газом, а не генерируемым электродами в сепараторе.

Таким образом, предлагаема  установка позвол ет по отношению к известной повысить после 24 ч работы в 1,4 раза производительность при одновременном снижении затрат электроэнергии в 4 раза.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Установка ультрафильтрационного разделени  высококонцентрированных устойчивых водомасл ных эмульсий, содержаща  последовательно соединенные сборник эмульсий, сепаратор с приспособлением дл  отделени  флотоконденсата и мембранный аппарат, снабженный системой трубчатых фильтров и системой электродов , причем анод выполнен стержневым

   0

   и установлен внутри трубчатого фильтра, а катод размещен на одной из поверхностей трубчатого фильтра, отличающа с  тем, что, с целью повышени  производительности и снижени  затрат энергии, анод выполнен из электрохимически нерастворимого материала, а катод выполнен в виде пористого сло  из электропроводного материала и размещен на внутренней поверхности трубчатого фильтра.