×
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 61-70 of 176 items.
09.06.2018
№218.016.5fe1

Способ подхвата преобразователя частоты

Изобретение относится к области электротехники и может использоваться в электроприводах с преобразователями частоты. Технический результат - расширение функциональных возможностей и повышение надежности. В способе подхвата преобразователя частоты определяют направление вращения ротора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656846
Дата охранного документа: 07.06.2018
11.06.2018
№218.016.60d2

Способ определения косины кольцевого сварного стыка стальных труб

Изобретение относится к области эксплуатации магистральных трубопроводов и может быть использовано при диагностике сварных стыков. Способ включает размещение линейки по продольной образующей одной из труб, при этом между линейкой и второй трубой вставляют калиброванный щуп, поперечный размер...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002657270
Дата охранного документа: 09.06.2018
16.06.2018
№218.016.6390

Амортизатор с квазинулевой жесткостью

Изобретение относится к области машиностроения. Амортизатор с кназинулевой жесткостью сводчатой формы изготовлен из упругого материала. Амортизатор содержит первый жесткий хомут. Первый хомут (6) опоясывает амортизатор и выполнен с возможностью регулирования степени натяжения. Стойка (4) из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002657629
Дата охранного документа: 14.06.2018
20.06.2018
№218.016.63d6

Глубинно-насосная установка

Изобретение относится к области механизированной добычи нефти, осложненной повышенным газосодержанием. Технический результат – повышение надежности работы насоса разгазирования нефти, поступающей на прием насоса. Глубинно-насосная установка включает штанговый насос и трубу-хвостовик с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002657915
Дата охранного документа: 18.06.2018
19.07.2018
№218.016.72cf

Способ получения низкодозируемых ингибиторов гидратообразования с антикоррозионным и бактерицидным действием

Изобретение относится к способу получения изомеров N,N-дибутил-N,N-бис(3-хлорпроп-2-ен-1-ил)аммоний хлорида, которые при концентрациях 0.5% эффективно предотвращают гидратообразование и обладают сильным антикоррозионным и бактерицидным действием. Процесс основан на кватернизации дибутиламина...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002661635
Дата охранного документа: 18.07.2018
07.09.2018
№218.016.846f

Способ изготовления двухслойных бетонных панелей

Изобретение относится к области производства строительных материалов, изделий и конструкций, в том числе для изготовления сборных стеновых панелей или облицовочных панелей. Способ изготовления двухслойных бетонных панелей включает виброформование нижнего и верхнего слоев. При этом сначала сухую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002666171
Дата охранного документа: 06.09.2018
09.09.2018
№218.016.8518

Способ выявления геодинамических зон, пересекающих магистральные трубопроводы

Изобретение относится к эксплуатации магистральных газопроводов (МГ), в частности к магистральным газопроводам, пересекающим геодинамические зоны (ГДЗ), к которым можно отнести: разломы разного характера, движения земных блоков, надвигов (горных ударов), карсты и т.п. Целью изобретения является...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002666387
Дата охранного документа: 07.09.2018
01.11.2018
№218.016.9966

Способ определения коррозионной стойкости бетона

Изобретение относится к области исследования физико-химических и эксплуатационных свойств бетона в условиях воздействия на образец жидких агрессивных растворов. Способ заключается в том, что движение потока жидкости в установке самотеком происходит по горизонтальной поверхности четырех...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002671416
Дата охранного документа: 31.10.2018
23.11.2018
№218.016.a013

Способ экспресс-определения характеристик призабойной зоны пласта, применяемый при освоении скважины

Изобретение относится к области исследования скважины, а именно к способу экспресс-определения фильтрационных характеристик призабойной зоны скважин, при одновременном совмещении процессов освоения скважин и гидродинамического исследования. Технический результат заключается в высокой точности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002673093
Дата охранного документа: 22.11.2018
26.12.2018
№218.016.aa87

Способ получения полифункциональных o- и s-содержащих макрогетероциклов

Изобретение относится к способу получения полифункциональных О- и S-содержащих макрогетероциклов, которые имеют широкий потенциал в качестве: биоактивных препаратов, инсектицидов и экстрагентов благородных. Технический результат: разработан способ получения О- и S-содержащих макрогетероциклов,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002675700
Дата охранного документа: 24.12.2018
Showing 51-54 of 54 items.
13.12.2019
№219.017.ed0f

Способ обезвреживания металлосодержащих техногенных образований

Изобретение относится к области обезвреживания металлосодержащих промышленных отходов, размещенных на полигонах захоронения, например отработанных катализаторов. Способ обезвреживания металлосодержащих техногенных образований включает промывку техногенных образований выщелачивающим раствором...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002708773
Дата охранного документа: 11.12.2019
01.02.2020
№220.017.fc12

Способ очистки грунтовых вод от тяжелых металлов и нефтепродуктов

Изобретение относится к очистке грунтовых вод в районах интенсивной добычи и переработки нефти. Способ очистки грунтовых вод от тяжелых металлов и нефтепродуктов включает фильтрование грунтовых вод в геохимическом барьере, заполненном минеральным зернистым материалом - силицированным кальцитом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002712692
Дата охранного документа: 30.01.2020
07.03.2020
№220.018.0a4b

Система водного хозяйства населённого пункта

Изобретение относится к области очистки и обеззараживания хозяйственно-бытовых сточных вод и может быть использовано для очистки сточных вод малых населенных пунктов, коттеджных поселков, вахтовых поселков, образовательных и лечебных учреждений, в том числе инфекционных и туберкулезных больниц....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002716126
Дата охранного документа: 05.03.2020
15.05.2023
№223.018.581c

Способ прогнозирования агрессивных форм рака предстательной железы у больных группы промежуточного и высокого риска

Изобретение относится к области медицины и предназначено для прогнозирования агрессивных форм рака предстательной железы у больных группы промежуточного и высокого риска. Исследуют биопсийные или послеоперационные образцы опухоли методом мультиплексного анализа лигированных проб для выявления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002768477
Дата охранного документа: 24.03.2022
+ добавить свой РИД