Способ очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов

Авторы патента:

Кутонова Екатерина Васильевна (RU)

Шестакова Татьяна Витальевна (RU)

Алибеков Сергей Якубович (RU)

Сютова Анна Игоревна (RU)

Батанов Борис Сергеевич (RU)

C02F1/28 - Обработка воды, промышленных и бытовых сточных вод или отстоя сточных вод (разделение вообще B01D; специальные устройства на судах для обработки воды, промышленных и бытовых сточных вод, например для получения питьевой воды B63J; добавление к воде веществ для предотвращения коррозии C23F; обработка жидкостей, загрязненных радиоактивными веществами G21F 9/04)

Владельцы патента RU 2686173:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" (RU)

Способ относится к области очистки сточных вод от нефти и нефтепродуктов и может быть использовано на нефтедобывающих предприятиях, нефтебазах, автозаправочных станциях, для тонкой очистки пластовых и промысловых вод, а также на предприятиях нефтеперерабатывающей промышленности для очистки сточных вод.
Способ очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов включает нанесение на поверхность сорбирующего элемента с последующей утилизацией нефтепродуктов. Сорбирующий элемент в виде ленты из углеродного волокна наматывают на одну из катушек, закрепленных с возможностью вращения. Другой конец ленты прикрепляют ко второй катушке. Расстояние между катушками регулируют с помощью продольных параллельных балок. Лента, соприкасаясь с пленкой нефти или нефтепродуктов, с помощью электродвигателя, присоединяемого к одной из катушек, закручивается с определенной скоростью на вторую катушку, в процессе движения сорбируя нефтяную плёнку. После сорбции лента перематывается в обратном направлении с одной катушки на другую, одновременно проходя через печь для сжигания сорбированной нефти и нефтепродуктов, с получением дополнительной тепловой энергии от сжигания, позволяющей утилизировать сорбированную нефть и нефтепродукты. Углеродное волокно ленты восстанавливает свои сорбционные свойства с возможностью использования ее повторно. Техническим результатом изобретения является повышение уровня технологичности способа очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов, за счет увеличения скорости процесса сбора нефти и нефтепродуктов, с дальнейшей их утилизацией и одновременным восстановлением сорбционных свойств углеродного волокна с возможностью использования его повторно. 2 ил.

Известны устройства для очистки воды от нефти и нефтепродуктов на основе хлопкосодержащих материалов.

Известен способ очистки поверхности воды и почвы от загрязнения нефтью и нефтепродуктами сорбент, содержащий хлопоксодержащие отходы авт. свид. РФ № 2091159, кл. B01J20/22, C02F1/28, 1997. Сущность изобретения заключается в сорбенте, который состоит из отходов прядильного производства, сельского хозяйства растительного происхождения. Отходы сорбент содержит в виде трехслойного пакета, внешние слои которого содержат хлопоксодержащие отходы, а внутренние - целлюлозосодержащие отходы.

Недостатком использованием трехслойного сорбента является предварительная работа для создания сорбента, заключающаяся в просушивание и измельчение отходов для развития пористой структуры. Также недостатком является сложность сбора сорбента, пропитанного нефтью и нефтепродуктами, с поверхности воды, так как в силу высокой сорбционной емкости поглотителя масса пропитанных матов в 10-15 раз больше массы исходного сорбента со свежим поглотителем.

В качестве прототипа выбран способ очистки поверхности воды от загрязнений нефтью и нефтепродуктами авт. свид. РФ № 2159307, кл. С02F1/28, 1999. Изобретение заключается в размещение матов, состоящих из хлопкосодержащего сорбента, которые находятся в оболочке из гидрофобной хлопчатобумажной ткани, на поверхности воды.

Недостатком этого способа очистки поверхности воды от загрязнений нефтью и нефтепродуктами является: трудность распределения матов и последующего сбора с поверхности воды и утилизации нефтепродуктов.

Технический результат – повышение уровня технологичности способа очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов, за счет увеличения скорости процесса сбора нефти и нефтепродуктов, с дальнейшей их утилизацией и одновременным восстановлением сорбционных свойств углеродного волокна с возможностью использования его повторно.

Технический результат достигается тем, что способ очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов, включающий нанесение на поверхности сорбирующего элемента с последующей утилизацией нефтепродуктов, согласно изобретения, сорбирующий элемент в виде ленты из углеродного волокна наматывают на одну из катушек, закрепленных с возможностью вращения, другой конец ленты прикрепляют ко второй катушке, расстояние между катушками регулируют с помощью продольных параллельных балок, лента, соприкасаясь с пленкой нефти или нефтепродуктов, с помощью электродвигателя, присоединяемого к одной из катушек, закручивается с определенной скоростью на вторую катушку, в процессе движения сорбируя нефтяную плёнку, после сорбции лента перематывается в обратном направлении с одной катушки на другую, одновременно проходя через печь для сжигания сорбированной нефти и нефтепродуктов, с получением дополнительной тепловой энергии от сжигания, позволяющей утилизировать сорбированную нефть и нефтепродукты, при этом углеродное волокно ленты восстанавливает свои сорбционные свойства с возможностью использования ее повторно.

Способ очистки поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображена установка для очистки поверхности воды от нефти нефтепродуктов, на фиг. 2 показано прохождение ленты через печь для сжигания сорбированной нефти и нефтепродуктов.

Установка для очистки воды от нефти и нефтепродуктов, содержит платформу 1, на которой закреплены с возможностью вращения оси катушек 2, катушки 2 скреплены между собой продольными параллельно расположенными балками 3, с помощью которых регулируется расстояние между ними. На катушках с возможностью наматывания закреплен сорбирующий элемент в виде ленты 4, из углеродного волокна, к одной из катушек присоединен электродвигатель 5, закрепленный на платформе 1.

Принцип работы:

В исходном состоянии лента 4 из углеродного волокна намотана на одну из катушек 2, другой конец ленты прикреплён ко второй катушке 2. Расстояние между катушками регулируется с помощью продольных параллельных балок 3, установку опускают на водную гладь так, чтобы лента 4 из углеродного волокна соприкасалась с пленкой нефти или нефтепродуктов, с помощью электродвигателя 5 лента начинает закручиваться с определенной скоростью на вторую катушку, в процессе движения сорбируя нефтяную плёнку.

После сорбции лента 4 из углеродного волокна перематывается в обратном направлении с одной катушки на другую, проходя через печь 6 для сжигания сорбированной нефти и нефтепродуктов, позволяющей утилизировать сорбированную нефть и нефтепродукты с получением дополнительной тепловой энергии. При этом лента из углеродного волокна восстанавливает свои сорбционные свойства и её можно использовать повторно. При сборе нефти и нефтепродуктов нет необходимости разбирать установку, так как при вращении в одну сторону она собирает нефтепродукты, а при обратном их утилизирует с получением дополнительной тепловой энергии и экономит время.

Способ очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов, включающий нанесение на поверхность сорбирующего элемента с последующей утилизацией нефтепродуктов, отличающийся тем, что сорбирующий элемент в виде ленты из углеродного волокна наматывают на одну из катушек, закрепленных с возможностью вращения, другой конец ленты прикрепляют ко второй катушке, расстояние между катушками регулируют с помощью продольных параллельных балок, лента, соприкасаясь с пленкой нефти или нефтепродуктов, с помощью электродвигателя, присоединяемого к одной из катушек, закручивается с определенной скоростью на вторую катушку, в процессе движения сорбируя нефтяную плёнку, после сорбции лента перематывается в обратном направлении с одной катушки на другую, одновременно проходя через печь для сжигания сорбированной нефти и нефтепродуктов, с получением дополнительной тепловой энергии от сжигания, позволяющей утилизировать сорбированную нефть и нефтепродукты, при этом углеродное волокно ленты восстанавливает свои сорбционные свойства с возможностью использования ее повторно.

Изобретения могут быть использованы в сельском хозяйстве в технологии получения растворов минеральных удобрений, используемых для фертигации - орошения и одновременного внесения удобрений при возделывании сельскохозяйственных культур.

Способ дегазации воды // 2686146

Изобретение может быть использовано для получения деаэрированной и декарбонизированной воды и ее использования в теплоэнергетике. Способ дегазации воды включает предварительное осветление исходной воды, подачу в Na-катионитовые фильтры, при этом жесткость умягченной воды поддерживают в пределах 0,02-0,1 мг-экв/л.

Способ переработки жидких радиоактивных отходов // 2686074

Изобретение относится к обезвреживанию жидких радиоактивных отходов низкого и среднего уровня активности. Способ комплексной переработки жидких радиоактивных отходов включает стадии предварительной очистки, обратноосмотического обессоливания с разделением потоков на пермеат (фильтрат) с солесодержанием < 0,5 г/л и высокосолевой концентрат с последующей доочисткой фильтрата на сорбентах и локализацией высокосолевого концентрата.

Способ очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов // 2685673

Изобретение может быть использовано для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов сорбцией. Способ очистки включает обработку сорбентом, отстаивание в течение 3-х часов в присутствии готовых изделий с размерами 20×20×20 мм, полученных при затворении порошкообразного гипса дистиллированной водой с добавлением твердого сульфида натрия Na2S в количестве 15% от массы гипса.

Устройство обработки жидкости // 2685670

Группа изобретений может быть использована для очистки воды, содержащей растворенный газ, в частности воды, прошедшей через теплообменник, градирню, бассейн, контуры охлаждения, кондиционирования воздуха, отопления, фильтрации, деминерализации, горячего водоснабжения или распределения питьевой воды.

Композиционный фильтрующий картридж, блок композиционного фильтрующего картриджа для водоочистителя и водоочиститель // 2685313

Предложены композиционный фильтрующий картридж (100), блок композиционного фильтрующего картриджа для водоочистителя и водоочиститель. Композиционный фильтрующий картридж (100) содержит фильтрующий картридж для предварительной обработки (110), фильтрующий картридж для тонкой фильтрации (120) и фильтрующий картридж с активированным углем (130), расположенные последовательно снаружи внутрь.

Способ удаления азота из водной среды // 2685304

Изобретение может быть использовано для очистки сточных вод, содержащих органические соединения азота и аммиак. Для осуществления способа проводят конверсию NH4+ в водной среде в NO2- путем аэробной нитрификации, восстановление полученного NO2- в N2O в анаэробных условиях и разложение N2O до N2 с выделением энергии.

Фотокаталитический реактор // 2685300

Изобретение относится к области фотокатализа, основанного на способности катализаторов активироваться под действием света или ультрафиолетового излучения и ускорять различные реакции.

Полимерные флокулянты для обработки суспензий минералов // 2685217

Изобретение относится к способу обезвоживания водной суспензии минералов, включающему в себя введение в суспензию флоккулирующей системы, содержащей поли(этиленоксидный) сополимер, в частности сополимер этиленоксида и одного или более силан- или силоксан-функционализированных глицидилэфирных мономеров.

Универсальный реагент для дестабилизации водонефтяных эмульсий и суспензий // 2685134

Изобретение относится к области органической химии и может быть использовано для очистки технологических и сточных вод от нефти, нефтепродуктов и других углеводородов, в том числе мазута, бензина, керосина, масла, смазочно-охлаждающей жидкости, твердых взвешенных частиц, в том числе мелких частиц песка, глины или от сложных водных эмульсионно-суспензионных смесей.

Система очистки жидкости // 2686199

Изобретение относится к системам очистки жидкости, в частности воды, с применением фильтрующих модулей с намывным слоем и может быть использовано в различных областях техники, например, для промышленной фильтрации различных суспензий и технологических растворов, при фильтрации напитков, очистке воды от нефтепродуктов и т.д. Система очистки жидкости включает линию подачи исходной жидкости с дозатором сорбента, соединенную с входом фильтрующего модуля с формируемым и удаляемым промывкой намывным слоем сорбента, линию очищенной жидкости подключенную к выходу очищенной жидкости фильтрующего модуля. Система выполнена с возможностью обезвоживания отработанного сорбента и возврата большей части промывочной жидкости на линию подачи исходной жидкости. К выходу промывочной жидкости фильтрующего модуля подключено устройство разделения промывочной жидкости и сорбента, выход осветленной промывочной жидкости которого подключен к линии подачи исходной жидкости. Фильтрующий модуль выполнен в виде половолоконного модуля. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Устройство для сушки и санобработки органических отходных материалов // 2686204

Изобретение относится к способу и устройству для сушки и санобработки органических отходных материалов. Устройство содержит корпус 10 контейнера для вмещения подлежащих сушке отходных материалов, имеющий вход 16 для подлежащих сушке материалов и выход 17 для высушенных и подвергнутых санобработке материалов, смесительные элементы 20, расположенные в корпусе 10контейнера и снабженные лопаткой 21, выступающей относительно поддерживающего ее вращающегося вала 23, вентиляционный контур 30, выполненный с возможностью генерировать принудительную вентиляцию воздуха внутри корпуса 10 контейнера, содержащий средства 33 генерации воздушного потока снаружи корпуса 10 контейнера, сообщающиеся с распределительным соплом 34, расположенным внутри корпуса 10 контейнера, причем распылительное сопло 34 связано с лопаткой 21, выполненной с возможностью смешивать отходные материалы, находящиеся в корпусе 10 контейнера, датчик 42 температуры, конфигурированный для измерения температуры внутри корпуса 10 контейнера, и систему управления, выполненную с возможностью приема сигнала от датчика 42 температуры и управления потоком воздуха, нагнетаемого внутрь корпуса 10 контейнера посредством вентиляционного контура 30, в зависимости от сигнала, принятого от датчика 42 температуры. Изобретение обеспечивает надлежащую однородную осушку и эффективную санобработку отходных материалов посредством простого, рационального и недорогого устройства. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ удаления перфторированных алкановых кислот // 2686205

Изобретение относится к способу удаления перфторированной алкановой кислоты. Способ включает стадии, на которых вводят в контакт первый раствор с анионообменной смолой с получением второго раствора и получаемой в результате анионообменной смолы, содержащей перфторированную алкановую кислоту, адсорбированную на ней. Однако перфторированная алкановая кислота присутствует в первом растворе в первой концентрации и присутствует во втором растворе во второй концентрации, которая ниже, чем первая концентрация. Далее отделяют второй раствор от получаемой в результате анионообменной смолы. Технический результат заключается в удалении перфторированной алкановой кислоты из растворов, содержащих перфторированную алкановую кислоту и фторированную алкоксикислоту. 13 з.п. ф-лы, 1 пр.

Способ очистки сточных вод от ионов металлов // 2686228

Изобретение может быть использовано в технологии очистки сточных вод от ионов металлов. Способ включает обработку реагентом, перемешивание и отделение осадка. В качестве реагента используют продукты твердения магнезиальных вяжущих, полученных при затворении оксида магния одномолярными растворами хлористого магния или сернокислого магния, в количестве 50 мг/л при концентрации ионов металлов в очищаемой воде от 0,1 до 100 мг/л. Способ обеспечивает уменьшение расхода сорбента, повышение экономичности и эффективности способа очистки за счет расширения диапазона удаляемых металлов. 1 табл., 1 пр.

Способ активации воды и устройство для его осуществления // 2686834

Группа изобретений относится к активации воды с повышением ее физико-химической активности без изменения химического состава и может быть использована в домашних условиях. Для активации воды исходную проточную воду раскатывают по внутренней поверхности вращающегося вокруг вертикальной оси симметрии твердого материального объекта, в качестве которого используют цилиндрическое тело 2. Устройство для активации воды содержит корпус 1, вертикально расположенное цилиндрическое тело 2, снабженное глухим отверстием 3, выполненным в виде усеченного конуса, большее основание 4 которого расположено на входе в глухое отверстие 3, привод 5, расположенный на корпусе 1, выходной вал 6 привода, жестко соединенный с цилиндрическим телом 2, систему подачи проточной воды 7 во внутреннюю полость цилиндрического тела и систему вывода обработанной воды 10 из корпуса 1. Вертикальные оси симметрии цилиндрического тела 2, глухого отверстия 3 и выходного вала 6 выполнены совпадающими. Группа изобретений позволяет упростить получение питьевой воды, преимущественно в домашних условиях, с высоким показателем ОВП -400÷-600 мВ. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ удаления фосфора из сточных вод морской водой // 2686908

Изобретение относится к области очистки фосфорсодержащих сточных вод и может быть использовано для очистки городских стоков, стоков предприятий пищевой промышленности, а также животноводческих и птицеводческих комплексов. Способ удаления фосфора из сточных вод включает осуществление физико-химической очистки биологически очищенной сточной воды. В биологически очищенную сточную воду вводят морскую воду в соотношении 1:0,05-1:0,1 с вводом в нее едкого натра в количестве, обеспечивающем повышение рН до 10,5-11. Для ускорения процесса кристаллизации труднорастворимой соли ортофосфорной кислоты подают воздух в количестве 0,5-0,6 м3/м3 сточной воды. Изобретение позволяет снизить концентрацию фосфора в биологически очищенной сточной воде, снизить затраты на приобретаемые реагенты, на вывоз химического осадка, уменьшить количество химического осадка и обеспечить возможность его использования в качестве органоминерального удобрения. 1 ил., 1 табл.

Способ ускорения испарения воды и устройство для его реализации // 2686929

Группа изобретений относится к способу и устройству ускорения испарения воды с использованием солнечной энергии. Устройство для ускорения испарения воды выполнено из полимерного материала с плотностью 0,8-0,95 г/см3 и содержит плоское основание 1, на верхней и нижней поверхности которого размещены ребра 3. Соотношение массы верхних, нижних ребер 3 и основания 1 составляет 1:1:1. Ускоряют испарение воды тем, что изолируют поверхностный слой воды 5 толщиной 1-10 мм путем размещения устройства для ускорения испарения воды на поверхности воды 4 с погружением основания 1 под поверхностный слой воды. Основание указанного устройства стабильно расположено на заданном уровне под поверхностью воды 5. Группа изобретений позволяет снизить трудоемкость при эксплуатации устройства и способа испарения воды, исключить необходимость в удалении солевых отложений с поверхности устройства для испарения, исключить трудозатраты на установку устройства в рабочее положение, погружение и его балансировку под поверхностным слоем воды в процессе эксплуатации, упростить конструкцию устройства для испарения воды, повысить надежность работы устройства и эффективность испарения воды в поверхностном слое воды. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ очистки подотвальных вод и технологических растворов от меди // 2686930

Изобретение относится к очистке подотвальных вод ионитами и может быть использовано в горнодобывающей промышленности. Способ очистки подотвальных вод и технологических растворов от меди включает удаление содержащихся ионов железа(III) и ионообменную очистку. Очистку проводят в два этапа. На первом этапе очистки в подотвальные воды и технологические растворы добавляют раствор щелочи до рН=3,5-4 и удаляют содержащиеся ионы железа(III). На втором этапе подотвальные воды и технологические растворы, освобожденные от ионов железа(III), пропускают в динамическом режиме через колонку, загруженную медь-селективной ионообменной смолой - катионитом в водородной форме. Затем проводят одновременную десорбцию меди и регенерацию катионита 10%-ным раствором H2SO4 до отрицательной реакции на ионы Cu2+ с получением концентрированного раствора сульфата меди. Изобретение позволяет очистить подотвальные воды и технологические растворы от меди с получением раствора сульфата меди, используемого в качестве целевого продукта. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 пр.

Способ активации воды и устройство для его осуществления // 2687401

Группа изобретений относится к активации воды с повышением ее физико-химической активности без изменения химического состава и может быть использована в домашних условиях, пунктах общественного питания, для полива. Исходную проточную воду прогоняют под давлением через отверстие 5, образованное двумя жестко связанными между собой продолговатыми параллельными пластинами, находящимися на расстоянии 200-600 микрометров, со скоростью не менее 25-30 км/ч. Устройство содержит насос 1 для подачи проточной воды, соединенный через шланг 2 с механизмом 3 активации воды, представляющим собой продолговатое тело 4, образованное двумя жестко связанными между собой продолговатыми параллельными пластинами, через которое вдоль оси симметрии проходит отверстие 5 шириной 200-600 мкм. Группа изобретений позволяет упростить получение питьевой воды, преимущественно в домашних условиях, с высоким показателем ОВП -400÷-600 мВ. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ электрохимической очистки вод бытового, питьевого и промышленного назначения // 2687416

Изобретение относится к способам электрокоагуляционной очистки воды и может быть использовано при водоподготовке в муниципальных, индивидуальных и промышленных условиях. Способ электрохимической очистки вод включает электрокоагуляцию с электродами из нержавеющей стали с предварительно гальванически нанесенным покрытием толщиной 0,2 мм. Осуществляют последующую фильтрацию на каскаде сорбентов, выбранных из натуральной или искусственной целлюлозы, кварцита белого и песка кварцевого с зерном 0,2 мм, поверхностно-модифицированного инкапсулированного анионообменника на основе силикагеля с привитой четвертичной аммониевой группой с метил-, этил-, метилэтокси-заместителями с порами 50 нм, и катионообменника с привитыми к силикагелевой матрице карбоксигруппами с порами 40 нм. Процесс электрокоагуляции осуществляется в двухслойной гелево-полиэлектролитной матрице, содержащей слой силикагеля и нанесенной на него смеси полиэтиленгликоля, его алкилпроизводных, полученных в результате SN-алкилирования калиевых алкоголятов алифатических спиртов галогеналкилами при ст.у.: 1,2-диаллилоксиэтана, 1,2-диаллилоксиэтанола-1,а также аллилового спирта. В качестве стабилизирующей добавки в гелево-полиэлектролитную смесь введена целлюлозно-цеолитная водная суспензия иллипсита (K2Ca)[AlSi4O12]×4,5H2O. Все операции осуществляются в едином электрокоагуляционном реакторе. Обеспечивается устранение загрязняющих веществ в широком диапазоне природы осаждаемых частиц, устранение необходимости регулярной периодической загрузки коагулянта, сорбентов и других реактивов, значительное снижение времени очистки при сохранении скорости потока проходящей жидкости. 1 табл., 2 пр., 2 ил.