×
19.01.2018
218.016.015d

СПОСОБ ОЧИСТКИ НЕПРОТОЧНЫХ ВОДОЁМОВ В УСЛОВИЯХ НЕПРЕРЫВНОГО ПОСТУПЛЕНИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к способу очистки непроточных водоемов от нефтепродуктов и тяжелых металлов, загрязненных техногенными потоками водонефтяных эмульсий, поступающих от действующих многие годы предприятий нефтехимии и нефтепереработки. Способ осуществляется путем использования сорбента, коагулянта и грубодисперсного минерального вещества. Извлеченную из водоема воду очищают последовательно фильтрованием сквозь слой углеводородной жидкости, сорбцией в углеродсодержащем волокнистом материале, фильтрованием в геохимическом барьере, заполненном минеральным зернистым материалом, в котором размещены электрохимические источники тока, генерирующие коагулянт. Очищенную воду возвращают в водоем, в котором ограничивают перемешивание очищенной и неочищенной воды. При этом производят перехват поступающих в водоем грунтовых водонефтяных эмульсий и их очистку жидкостным фильтрованием в слое углеводородной жидкости с доочисткой совместно с извлеченной из водоема водой. Извлеченные донные осадки компостируют совместно с носителями микроорганизмов, структурообразователями и биогенными элементами. Технический результат, обеспечиваемый изобретением, заключается в повышении эффективности очистки воды и донных отложений водоема. 1 ил., 4 пр., 4 табл.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к способам очистки непроточных водоемов от нефтепродуктов и тяжелых металлов, загрязненных техногенными потоками водонефтяных эмульсий, поступающих от действующих многие годы предприятий нефтехимии и нефтепереработки.

Известен способ очистки водоемов от нефти, включающий распыление раствора нефтеокисляющего препарата и минеральных удобрений, проведение аэрации для увеличения содержания кислорода в воде (Патент РФ №2322400).

Недостатком предложенного способа является невозможность очистки воды от тяжелых металлов.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату является способ очистки загрязненных вод поверхностных водоемов от нефтепродуктов и тяжелых металлов путем внесения сорбента, флокулянта, коагулянта и минерального замутнителя [Патент РФ №2143403]. В качестве сорбента и минерального замутнителя используют смесь гидролизованных дисперсных алюмосиликатов, в качестве флокулянта - алюмосиликаты в коллоидном состоянии, в качестве коагулянта - композицию гидроксидов различных металлов (алюминий, железо, титан, кальций и магний).

Сущность способа заключается в том, чтобы внесенными реагентами сорбировать нефтепродукты и тяжелые металлы, находящиеся в водоеме, и их осадить. Однако нефтепродукты и тяжелые металлы, извлеченные из воды, переходят в донные отложения и там депонируются. Более того, все перечисленные металлы в виде гидроксидов тоже будут депонироваться в донных отложениях, ухудшая экологическую ситуацию водоема.

Недостатком способа является невысокий эффект очистки водного объекта, включающего воду и донные отложения.

Задачей изобретения является повышение эффективности очистки воды и донных отложений водоема.

Технический результат совпадает с задачей изобретения.

Сущность способа очистки непроточных водоемов заключается в использовании сорбента, коагулянта и грубодисперсного минерального вещества. Согласно изобретению извлеченную из водоема воду очищают последовательно фильтрованием сквозь слой углеводородной жидкости, сорбцией в углеродсодержащем волокнистом материале, фильтрованием в геохимическом барьере, заполненном минеральным зернистым материалом, в котором размещены электрохимические источники тока, генерирующие коагулянт, а очищенную воду возвращают в водоем, в котором ограничивают перемешивание очищенной и неочищенной воды, при этом производят перехват поступающих в водоем грунтовых водонефтяных эмульсий и их очистку жидкостным фильтрованием в слое углеводородной жидкости с доочисткой совместно с извлеченной из водоема водой, а извлеченные донные осадки компостируются совместно с носителями микроорганизмов, структурообразователями, биогенными элементами.

На фигуре представлена технологическая схема процесса очистки воды в непроточном водоеме.

В водоеме 1 размещены щелевые водозаборные трубы 2, соединенные с насосной станцией 3, имеющей выпуск в жидкостный гидрофобный фильтр 4, последовательно соединенный с сорбционным фильтром 5 и геохимическим барьером 6. В геохимическом барьере 6 размещены электроотрицательные стержневые электроды из алюминия 7 и электроположительные стержневые электроды из меди 8. Электроды образуют чередующиеся ряды, расположенные перпендикулярно потоку воды. Гидрофобный фильтр 4 соединен с накопителем 9 нефтепродуктов.

Выход геохимического барьера 6 соединен со щелевой водораспределительной трубой 10. В водоеме между трубами 2 и 10 расположена плавающая полупогружная перегородка 11.

В береговой зоне водоема размещена компостная площадка 12, соединенная трубопроводом с насосной станцией 13 перекачки донного осадка, размещенной на плавсредствах на водоеме 1. Компостная площадка 12, оборудованная гидроизоляционным экраном и системой аэрации (на фигуре не показано). К дренажной системе компостной площадки 12 подсоединен дренажный насос 14, соединенный со щелевой водораспределительной трубой 15.

Бункеры-накопители 16 компонентов компостной смеси соединены со смесителем 17, имеющим выпуск на компостную площадку 12.

Геохимический барьер 6 оборудован системой обратной промывки, состоящей из щелевой водозаборной трубы 18, насосной станции 19, рассредоточенного выпуска 20 геохимического барьера 6 и трубы сброса промывной воды 21 на компостную площадку 12.

На высоком берегу водоема со стороны поступления техногенных нефтесодержащих водных потоков размещен коллектор 22 перехвата нефтесодержащих вод в виде траншеи, на дне которой уложена щелевая труба 23, соединенная с насосной станцией 24 перекачки уловленной водонефтяной эмульсии на гидрофобный фильтр 25, связанный трубопроводами с накопителем 9 нефти и сорбционным фильтром 5.

Способ осуществляется следующим образом.

В последние годы установлены многочисленные факты загрязнения грунтов и водных объектов нефтепродуктами предприятиями нефтехимии и нефтепереработки в процессе многолетней деятельности этих предприятий в штатном режиме. Установлены факты пропитки грунтов нефтяными углеводородами на глубину до 30 м. В грунтах образовались техногенные потоки водонефтяных эмульсий, направленные по уклону местности в сторону водных объектов, в результате чего обнаружены высокие концентрации углеводородов, как в воде водных объектов, так и в донных осадках.

Реанимацию непроточных водоемов в таких случаях реализовать очень сложно, т.к. происходит постоянная подпитка водоемов новыми дозами углеводородов.

Прежде всего, необходимо предотвратить поступление углеводородов со стороны промышленных предприятий, расположенных на возвышенных местах. Для этого ведут перехват водонефтяных эмульсий с помощью коллектора 22, заглубленного на всю глубину пропитки грунта. Уловленную эмульсию с помощью щелевой трубы 23 и насосной станции 24 откачивают на гидрофобный фильтр 25 для разделения нефти и воды путем жидкостного фильтрования сквозь слой углеводородной жидкости. Отделившиеся нефтепродукты отводят в накопитель 9, а воду направляют на доочистку от оставшихся нефтепродуктов и от тяжелых металлов, которые переходят из нефтепродуктов в воду, на сорбционный фильтр 5.

Наиболее загрязненную воду из водоема 1 с помощью водозаборной трубы 2 и насосной станции 3 подают в жидкостный гидрофобный фильтр 4.

Один из вариантов эффективно работающего гидрофобного фильтра известен из патента РФ на ПМ №139209. В процессе фильтрования нефтесодержащей воды в жидкостном гидрофобном фильтре образуется 2 потока: поток очищенной от нефтепродуктов воды, направляемый на дальнейшую очистку, и поток обезвоженных углеводородов, направляемых в накопитель 9 нефтепродуктов.

Поток воды далее поступает в сорбционный фильтр 5, заполненный кассетами с природным сорбентом, в качестве которого использован углеродсодержащий волокнистый материал - солома злаковых культур - обладающий высокой сорбционной емкостью порядка 4 г нефти на 1 г сорбента.

Очистка воды от высокодисперсных взвешенных веществ и углеводородов, оставшихся в воде после предварительной очистки жидкостным фильтрованием и сорбцией, а также от тяжелых металлов происходит в геохимическом барьере 6. Геохимический барьер представляет собой протяженный фильтр длиной до 16 м, заполненный активным фильтрующим материалом - силицированным кальцитом (Патент РФ №2086510). В теле фильтрующего материала размещены рядами электрохимические источники тока, образованные гальваническими парами «алюминий-медь». При заполнении фильтра водой электрохимические источники тока создают электродвижущую силу, под действием которой растворяются алюминиевые электроды с образованием гидроксида Аl(ОН)3. Гидроксид алюминия является эффективным коагулянтом, широко применяемым в практике очистки воды от тяжелых металлов. Силицированный кальцит, обладающий щелочными свойствами, ускоряет процесс хлопьеобразования.

Очищенная вода сбрасывается самотечно в водоем с помощью водораспределительной трубы 10. Плавающая полупогружная перегородка 11 затрудняет водообмен в водоеме, разделяя зону чистой и грязной воды.

Гидрофобный фильтр 4 не требует регенерации. Сорбционный фильтр 5 при исчерпании его емкости восстанавливается путем замены кассет с сорбционным материалом. Геохимический барьер 6 имеет высокую грузоемкость за счет большой пористости (фракция силицированного кальцита 2-5 мм) и протяженности до 16 м, но, тем не менее, требуется проводить его регенерацию, учитывая длительность восстановления качества воды в водоеме.

Обратную промывку фильтра проводят водой, забираемой из водоема 1 щелевой водозаборной трубой 18 и насосной станцией 19, подающей воду на рассредоточенный выпуск 20 геохимического барьера 6. Промывную воду, содержащую извлеченные тяжелые металлы и нефтепродукты, подают на компостную площадку 12.

На компостную площадку 12, кроме того, подают донные осадки, откачиваемые насосной станцией 13, а также носители микроорганизмов, структурообразователи, биогенные элементы с помощью бункеров-накопителей 16 и смесителей 17.

Оптимальный состав смеси %:

- осадки биологических очистных сооружений нефтеперерабатывающих заводов (НПЗ) - 1;

- птичий помет - 1;

- солома, опилки, торф, бумага - 8;

- осадки биологических очистных сооружений канализации населенных пунктов - 20;

- осадки очистных сооружений водоснабжения населенных пунктов - 10;

- минеральный зернистый материал - силицированный кальцит - 10;

- катализатор окислительных процессов - 5;

- донные осадки водоема - остальное.

Длительность компостирования зависит от концентрации загрязняющих веществ и составляет от 3 до 12 месяцев. Полученный компост используют для рекультивации береговой зоны водоема.

Пример 1

Проводили опыты по очистке модели природной воды, содержащей ионы железа, геохимическим барьером длиной 16 м при скорости фильтрования в диапазоне 0,1-1 Ом/ч. Результаты приведены в таблице 1.

Из таблицы следует, что для получения воды с концентрацией железа 0,3 мг/л (ПДКхоз.пит. - предельно допустимая концентрация водоемов хозяйственно питьевого назначения) необходимый эффект очистки воды составляет 90%, т.е. возможна скорость фильтрования 5,0 м/ч при длине геохимического барьера 12 м.

Пример 2

Проводили опыты по очистке модели природной воды, содержащей ионы марганца геохимическим барьером длиной 16 м при скорости фильтрования в диапазоне 0,1-10 м/ч. Результаты приведены в таблице 2.

Из таблицы следует, что для получения воды с концентрацией марганца ОД мг/л (ПДКхоз.пит.) необходимый эффект очистки воды составляет 90,0%, то есть возможна скорость фильтрования 5,0 м/ч при длине геохимического барьера 12 м.

Пример 3

Проводили опыты по очистке модели природной воды, содержащей ионы меди геохимическим барьером длиной 16 м при скорости фильтрования в диапазоне 0,1-10 м/ч.

Результаты приведены в таблице 3.

Из таблицы следует, что для получения воды с концентрацией меди 1,0 мг/л (ПДКхоз.пит) необходимый эффект очистки воды составляет 99,00%, т.е. возможна скорость фильтрования 5,0 м/ч при длине геохимического барьера 8 м.

Пример 4

Проводили опыты по очистке модели природной воды, содержащей бензол геохимическим барьером длиной 16 м при скорости фильтрования в диапазоне 0,1-10 м/ч. Результаты приведены в таблице 4.

Из таблицы следует, что для получения воды с концентрацией бензола 0,1 мг/л (ПДКхоз.пит.) необходимый эффект очистки воды составляет 90,00%, то есть возможна скорость фильтрования 5,0 м/ч при длине геохимического барьера 16 м.

Технический результат заключается в том, что достигнута очистка донного осадка до качества почвогрунтов и очистка воды водоема до предельно допустимых концентраций тяжелых металлов и нефтепродуктов.

Способ очистки непроточных водоемов в условиях непрерывного поступления нефтепродуктов от тяжелых металлов и нефтепродуктов путем использования сорбента, коагулянта и грубодисперсного минерального вещества, отличающийся тем, что извлеченную из водоема воду очищают последовательно фильтрованием сквозь слой углеводородной жидкости, сорбцией в углеродсодержащем волокнистом материале, фильтрованием в геохимическом барьере, заполненном минеральным зернистым материалом, в котором размещены электрохимические источники тока, генерирующие коагулянт, а очищенную воду возвращают в водоем, в котором ограничивают перемешивание очищенной и неочищенной воды, при этом производят перехват поступающих в водоем грунтовых водонефтяных эмульсий и их очистку жидкостным фильтрованием в слое углеводородной жидкости с доочисткой совместно с извлеченной из водоема водой, а извлеченные донные осадки компостируют совместно с носителями микроорганизмов, структурообразователями и биогенными элементами.
СПОСОБ ОЧИСТКИ НЕПРОТОЧНЫХ ВОДОЁМОВ В УСЛОВИЯХ НЕПРЕРЫВНОГО ПОСТУПЛЕНИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 21-30 of 176 items.
26.08.2017
№217.015.defa

Скважинный штанговый насос

Изобретение относится к области механизированной добычи нефти скважинными штанговыми насосами. Насос содержит цилиндр с всасывающим клапаном. Плунжер установлен в цилиндре с возможностью возвратно-поступательного движения. На наружной поверхности плунжера нанесены замкнутые канавки, поперечный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624939
Дата охранного документа: 11.07.2017
26.08.2017
№217.015.e55c

Устройство для измерения числа качаний станка-качалки

Изобретение относится к нефтедобыче для использования при оценке технического состояния насосного оборудования в условиях эксплуатации скважин. Устройство включает магнитную метку, установленную на кривошипе, и уловитель сигнала, закрепленный на раме на кронштейне. Уловитель сигнала выполнен в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626616
Дата охранного документа: 31.07.2017
26.08.2017
№217.015.e560

Узел подачи пара в теплообменный аппарат

Изобретение относится к системам подачи водяного пара и отвода конденсата в теплообменные аппараты и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности. Узел подачи пара в теплообменный аппарат включает клапан-регулятор, узел измерения расхода пара с трубкой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626614
Дата охранного документа: 31.07.2017
26.08.2017
№217.015.ee07

Гибридный функциональный цифроаналоговый преобразователь со сплайновой аппроксимацией n-го порядка

Изобретение относится к области радиотехники, электросвязи, информационно-измерительной техники и может применяться для нелинейного цифроаналогового преобразования сигналов разной точности и сложности. Технический результат - оптимизация построения нелинейного гибридного цифроаналогового...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002628918
Дата охранного документа: 22.08.2017
29.12.2017
№217.015.f213

Способ получения эфиров сорбитана и жирных кислот

Изобретение относится к способу получения сложных эфиров сорбитана, являющихся поверхностно-активными веществами, который может быть использован в химической промышленности. В предложенном способе получения сложных эфиров жирных кислот и сорбитана растительные масла взаимодействуют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002636743
Дата охранного документа: 28.11.2017
29.12.2017
№217.015.f24d

Способ производства сжиженного природного газа

Изобретение относится к газовой промышленности и криогенной технике, конкретно к технологиям сжижения природного газа на газораспределительных станциях. Способ производства сжиженного природного газа включает подачу потока сжатого природного газа из магистрального трубопровода высокого давления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002636966
Дата охранного документа: 29.11.2017
29.12.2017
№217.015.f353

Способ предупреждения гидратообразования в промысловых системах сбора газа

Изобретение относится к области добычи природного газа, в частности к области предупреждения гидратообразования в системах промыслового сбора газа преимущественно в условиях Крайнего Севера. Технический результат - оптимизация расхода ингибитора гидратообразования и повышение надежности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002637541
Дата охранного документа: 05.12.2017
29.12.2017
№217.015.f4ec

Система автоматической подачи ингибитора гидратообразования в шлейфы газового промысла

Изобретение относится к области внутрипромыслового сбора газа, а именно к системам ввода ингибитора образования гидратов в газовые шлейфы. Система содержит емкость с ингибитором, трубопроводы подачи ингибитора к защищаемым точкам, исполнительный механизм, обеспечивающий прямую управляемую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002637245
Дата охранного документа: 01.12.2017
19.01.2018
№218.015.ffc6

Дорожно-строительный композиционный материал на основе бурового шлама

Изобретение относится к строительным материалам, используемым для укладки в качестве дорожного покрытия дороги IV категории, а также для сооружения насыпей земляного полотна и укрепления грунтовых оснований строительных и других площадок. Технический результат - увеличение прочности покрытий и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002629634
Дата охранного документа: 30.08.2017
19.01.2018
№218.016.00b4

Способ получения этил(2е, 4е)-5-хлорпента-2,4-диеноата

Изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения этил(2E,4E)-5-хлорпента-2,4-диеноата. Этил(2E,4E)-5-хлорпента-2,4-диеноат является перспективным исходным соединением в синтезе (2E,4E)-диеновых кислот и их производных. Результаты изобретения могут быть...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002629665
Дата охранного документа: 31.08.2017
Showing 21-30 of 54 items.
26.08.2017
№217.015.e55c

Устройство для измерения числа качаний станка-качалки

Изобретение относится к нефтедобыче для использования при оценке технического состояния насосного оборудования в условиях эксплуатации скважин. Устройство включает магнитную метку, установленную на кривошипе, и уловитель сигнала, закрепленный на раме на кронштейне. Уловитель сигнала выполнен в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626616
Дата охранного документа: 31.07.2017
26.08.2017
№217.015.e560

Узел подачи пара в теплообменный аппарат

Изобретение относится к системам подачи водяного пара и отвода конденсата в теплообменные аппараты и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности. Узел подачи пара в теплообменный аппарат включает клапан-регулятор, узел измерения расхода пара с трубкой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626614
Дата охранного документа: 31.07.2017
26.08.2017
№217.015.ee07

Гибридный функциональный цифроаналоговый преобразователь со сплайновой аппроксимацией n-го порядка

Изобретение относится к области радиотехники, электросвязи, информационно-измерительной техники и может применяться для нелинейного цифроаналогового преобразования сигналов разной точности и сложности. Технический результат - оптимизация построения нелинейного гибридного цифроаналогового...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002628918
Дата охранного документа: 22.08.2017
29.12.2017
№217.015.f213

Способ получения эфиров сорбитана и жирных кислот

Изобретение относится к способу получения сложных эфиров сорбитана, являющихся поверхностно-активными веществами, который может быть использован в химической промышленности. В предложенном способе получения сложных эфиров жирных кислот и сорбитана растительные масла взаимодействуют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002636743
Дата охранного документа: 28.11.2017
29.12.2017
№217.015.f24d

Способ производства сжиженного природного газа

Изобретение относится к газовой промышленности и криогенной технике, конкретно к технологиям сжижения природного газа на газораспределительных станциях. Способ производства сжиженного природного газа включает подачу потока сжатого природного газа из магистрального трубопровода высокого давления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002636966
Дата охранного документа: 29.11.2017
29.12.2017
№217.015.f353

Способ предупреждения гидратообразования в промысловых системах сбора газа

Изобретение относится к области добычи природного газа, в частности к области предупреждения гидратообразования в системах промыслового сбора газа преимущественно в условиях Крайнего Севера. Технический результат - оптимизация расхода ингибитора гидратообразования и повышение надежности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002637541
Дата охранного документа: 05.12.2017
29.12.2017
№217.015.f4ec

Система автоматической подачи ингибитора гидратообразования в шлейфы газового промысла

Изобретение относится к области внутрипромыслового сбора газа, а именно к системам ввода ингибитора образования гидратов в газовые шлейфы. Система содержит емкость с ингибитором, трубопроводы подачи ингибитора к защищаемым точкам, исполнительный механизм, обеспечивающий прямую управляемую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002637245
Дата охранного документа: 01.12.2017
19.01.2018
№218.015.ffc6

Дорожно-строительный композиционный материал на основе бурового шлама

Изобретение относится к строительным материалам, используемым для укладки в качестве дорожного покрытия дороги IV категории, а также для сооружения насыпей земляного полотна и укрепления грунтовых оснований строительных и других площадок. Технический результат - увеличение прочности покрытий и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002629634
Дата охранного документа: 30.08.2017
19.01.2018
№218.016.00b4

Способ получения этил(2е, 4е)-5-хлорпента-2,4-диеноата

Изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения этил(2E,4E)-5-хлорпента-2,4-диеноата. Этил(2E,4E)-5-хлорпента-2,4-диеноат является перспективным исходным соединением в синтезе (2E,4E)-диеновых кислот и их производных. Результаты изобретения могут быть...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002629665
Дата охранного документа: 31.08.2017
19.01.2018
№218.016.0142

Установка для раздельного измерения дебита нефтяных скважин по нефти, газу и воде

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения продукции нефтяных и газоконденсатных скважин раздельно по компонентам - нефти, газу и воде, в том числе и как эталонное средство для уточнения среднесуточных дебитов скважины по компонентам. Технический результат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002629787
Дата охранного документа: 04.09.2017
+ добавить свой РИД