×
11.03.2019
219.016.da2e

СПОСОБ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ СТОЧНОЙ ВОДЫ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение может быть использовано для обезвреживания сточных вод, содержащих растворенное взрывчатое вещество, например октоген. Способ обезвреживания сточной воды заключается в разложении растворенного в ней взрывчатого вещества в присутствии серной кислоты под действием ультрафиолетовых лучей в ванне путем циркуляции по схеме бак - перистальтический насос - нутч-фильтр - перистальтический насос - ванна - бак. При этом расстояние между источником ультрафиолетовых лучей и поверхностью сточной воды в ванне оставляет не более 11 см, толщина слоя воды в ней не более 3 см, а общая продолжительность облучения - от 0,33 до 0,5 часа. Изобретение позволяет интенсифицировать процесс обезвреживания сточной воды. 1 ил., 1 табл.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области обезвреживания промышленных сточных вод.

Известен способ обезвреживания водного раствора взрывчатого вещества, патент RU № 2233257, МПК С06В 21/00 [1], который принят за прототип.

По этому патенту обезвреживание водного раствора взрывчатого вещества (ВВ) производят путем разложения его под действием ультрафиолетовых лучей в присутствии серной кислоты. Процесс обезвреживания осуществляют при циркуляции водного раствора взрывчатого вещества в присутствии серной кислоты по схеме бак - перистальтический насос - ванна - бак. Над ванной устанавливают источник ультрафиолетовых лучей - ртутно-кварцевую лампу ДРТ-2500. При этом расстояние между источником ультрафиолетовых лучей и поверхностью сточной воды в ванне составляет не более 11 см, толщина слоя воды в ней - не более 3 см, общая продолжительность облучения от 0,33 до 0,5 часа. Циркуляцию раствора по указанной схеме проводят до массовой доли взрывчатого вещества ниже предельной допустимой концентрации (ПДК) для водоемов.

Однако способ обезвреживания водного раствора взрывчатого вещества по вышеуказанному патенту имеет некоторые недостатки.

По упомянутой схеме процесса циркуляции обезвреженный водный раствор взрывчатого вещества после ванны возвращают в тот же бак, откуда берут на обезвреживание. При этом происходит концентрирование обезвреженной порции водного раствора взрывчатого вещества при поступлении в бак и смешивании со сточной водой с большей концентрацией ВВ и постепенное снижение его массовой доли в процессе циркуляции.

Поэтому требуется многократная и длительная циркуляция для достижения массовой доли взрывчатого вещества в водном растворе до уровня ПДК.

При изготовлении зарядов из смесевого твердого ракетного топлива из мощных взрывчатых веществ преимущественное применение нашел октоген, на обезвреживание которого в сточных водах распространяется заявляемый способ.

Технической задачей изобретения является интенсификация процесса обезвреживания сточной воды с растворенным в ней взрывчатым веществом путем его разложения под действием ультрафиолетовых лучей и усовершенствования схемы циркуляции.

Технический результат способа обезвреживания сточной воды с разложением растворенного в ней октогена в присутствии серной кислоты под действием ультрафиолетовых лучей в ванне при циркуляции по схеме бак - перистальтический насос - ванна - бак (при расстоянии между источником ультрафиолетовых лучей и поверхностью сточной воды в ванне не более 11 см, толщине слоя воды в ней не более 3 см, при общей продолжительности облучения от 0,33 до 0,5 часа) достигается включением в схему циркуляции дополнительно нутч-фильтра и проведением обезвреживания циркуляцией сточной воды по схеме бак - перистальтический насос - нутч-фильтр - перистальтический насос - ванна - бак. Предложенная в патенте (прототипе) схема обезвреживания сточной воды близка к схеме внешнего циркуляционного перемешивания, приведенной в книге "Общий курс процессов и аппаратов химической технологии" под редакцией В.Г.Айштейна, М.: Логос, высшая школа, 2002 г., кн.1, стр.444 [2]. Из этого источника следует, что для обеспечения качества перемешивания необходимо найти производительность насоса V, м3/с, при определенной опытным путем кратности циркуляции К по формуле V=Кц·V,

где V - объем сосуда, м3.

По данным литературного источника ("Аппараты для перемешивания жидких сред" Э.А.Васильцева, В.С.Ушакова, Справочное пособие, Ленинград, Ленинградское отделение, 1979 г., стр.157 [3]) для достижения необходимой степени идеальности перемешивания требуется Кц≥10, т.е. необходимо осуществить не менее 10 циркуляций в объеме аппарата.

Таким образом для условий идеального перемешивания производительность насоса должна быть в 10 раз больше объема сосуда.

Однако в схеме циркуляции при обезвреживании сточной воды, содержащей взрывчатое вещество, это условие трудновыполнимо по следующим причинам:

- в имеющейся номенклатуре отсутствуют насосы, отвечающие специфическим требованиям для обеспечения безопасных условий эксплуатации при переработке ВВ;

- при требуемом применении насоса с большой производительностью необходимо проектирование крупногабаритной ванны с мощным источником облучения с учетом обеспечения, одновременно достаточно большого времени пребывания в ней, обрабатываемой сточной воды.

Представляется возможным интенсифицировать процесс разложения ВВ в сточной воде, предусмотрев в схеме два сосуда: один - для подачи сточной воды в ванну на разложение, а другой - для приема после прохождения через ванну. В схеме обезвреживания сточной воды в качестве первого сосуда будет использоваться бак, а в качестве второго сосуда - нутч-фильтр.

Возможность применения нутч-фильтра связано с тем, что он используется на начальной стадии для отделения от нерастворившихся частиц ВВ. При выполнении последующих операций на стадии обезвреживания нучт-фильтр не участвует в технологическом процессе. В связи с этим его можно использовать в качестве приемной емкости на стадии обезвреживания сточной воды. В этом случае перед применением необходимо проводить замену фильтрующей ткани. В схеме обезвреживания сточной воды фильтрующая ткань требуется для отделения возможных посторонних включений, для защиты перистальтического насоса, так как попадание твердых частиц в мембранную зону насоса может нарушить нормальный режим его работы.

При циркуляции сточной воды с приемом после ванны в нутч-фильтр исключается смешивание ее в баке с подлежащей обезвреживанию сточной водой, тем самым уменьшается продолжительность процесса обезвреживания.

Настоящее изобретение рекомендуется применять для способа обезвреживания сточной воды, содержащей растворенный нитроаминное вещество - октоген, путем циркуляции по схеме (чертеж): бак - перистальтический насос - нутч-фильтр - перистальтический насос - ванна - бак.

По этой схеме сточная вода из нутч-фильтра 1 при открытых затворах 6 (5) и 6 (2) перистальтическим насосом 2 перекачивают в бак 3. При этом затворы 6 (1), 6 (3) и 6 (4) закрывают. Из бака после перемешивания при необходимости с вводом серной кислоты перистальтическим насосом 2 при открытых затворах 6 (1) и 6 (3) затворы 6 (2), 6 (4) и 6 (5) закрывают, воду перекачивают в нутч-фильтр после замены фильтрующей ткани. Далее сточную воду из нутч-фильтра 1 перистальтическим насосом 2 при открытых затворах 6 (4) и 6 (5) и закрытых затворах 6 (1), 6 (2) и 6 (3) передают через ванну 4 при облучении ультрафиолетовыми лучами в бак 3. Вышеописанным способом продолжают циркуляцию сточной воды по схеме: бак - перистальтический насос - нутч-фильтр - перистальтический насос - ванна - бак до снижения массовой доли взрывчатого вещества до уровня ПДК и ниже.

Основной операцией в схеме обезвреживания сточной воды является ее облучение ультрафиолетовыми лучами в ванне. При работе по рекомендуемой схеме возможно применение самого простого варианта - однократный проход сточной воды через ванны. Этот вариант реализуется в случае, если будет обеспечено время пребывания сточной воды в ванне, равное требуемой продолжительности для разложения октогена до массовой доли его ниже ПДК. Этот вариант соответствует коэффициенту циркуляции Кц=1 по формуле:

где g - производительность насоса, л/час;

τ - требуемое время нахождения в ванне для разложения ВВ до уровня ниже ПДК, час;

V - рабочий объем ванны, л.

В этом случае для небольших установок с малым объемом ванны, что ограничено малой площадью рассеивания ультрафиолетовых лучей одной лампой, возникает сложность подбора насоса из-за неустойчивой работы его.

Например, при требуемом времени обезвреживания сточной воды с октогеном 0,5 часа

т.е производительность должна быть не более двух рабочих объемов ванны.

При применении насоса большей производительности требуется многократная циркуляция сточной воды через ванну. Однако в данном случае также имеется ограничение по производительности перистальтического насоса. При большей производительности насоса уменьшается время пребывания сточной воды в ванне, что приведет к турбулизации потока. Для практического применения целесообразна кратность циркуляции Кц<5. При большей кратности циркуляции усложняется ведение техпроцесса за счет необходимости многократного управления затворами. В этом случае максимальная производительность насоса составит

При обезвреживании сточной воды по заявленному способу кратность циркуляции через ванну будет соответствовать кратности обмена содержимого в баке или нутч-фильтре объема сточной воды.

Продолжительность опорожнения бака или заполнения нутч-фильтра составит

где t - продолжительность разового расходования сточной воды из бака, час;

Q - объем сточной воды в баке, л;

g - производительность перистальтического насоса, л/час.

Общая продолжительность обезвреживания Т составит:

Уменьшение общей продолжительности обезвреживания можно

обеспечить путем параллельной установки нескольких источников ультрафиолетового излучения.

Сравнительные показатели обезвреживания сточной воды с октогеном по заявляемому способу и по прототипу приведены в таблице.

Сравнительные показатели
Схема циркуляции Продолжительность обезвреживания, час
По прототипу 150 и более
По заявляемому способу 67-90

Сравнительные показатели подучены при испытании установки при следующих параметрах: расстояние от лампы до поверхности сточной воды в ванне - 11 см; толщина слоя воды в ванне - 3 см; объем обезвреживаемой сточной воды 500 л; объем ванны - 2,8 л; производительность перистальтического насоса - 20 л/час; источник облучения ультрафиолетовых лучей - одна ртутно-кварцевая лампа ДРТ-2500; максимальная массовая доля растворенного октогена в сточной воде 15 мг/л.

Из данных таблицы видно, что по заявляемому способу обезвреживание сточной воды с октогеном осуществляется более эффективно.

Пример. Исходные данные:

объем ванны V=2,8 л,

требуемое время пребывания сточной воды в ванне т=0,5 часа,

кратность циркуляции Кц=5,

объем обезвреживаемой сточной воды V=500 л.

При этих параметрах производительность насоса составит:

При этой производительности продолжительность обезвреживания T составит

Предлагаемый способ обезвреживание сточной воды, содержащей октоген, проверен с положительным результатом в условиях ФКП "Пермский пороховой завод".

Способобезвреживаниясточнойводы,включающийразложениерастворенноговнейвзрывчатоговеществавприсутствиисернойкислотыподдействиемультрафиолетовыхлучейвваннепутемциркуляциипосхемебак-перистальтическийнасос-ванна-бакприрасстояниимеждуисточникомультрафиолетовыхлучейиповерхностьюсточнойводывванненеболее11см,толщинаслояводывнейнеболее3смиобщейпродолжительностиоблученияот0,33до0,5ч,отличающийсятем,чтовсхемуциркуляциивводятдополнительнонутч-фильтриразложениевзрывчатоговеществавсточнойводепроводятпосхеме:бак-перистальтическийнасос-нутч-фильтр-перистальтическийнасос-ванна-бак.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 159.
27.05.2013
№216.012.43c8

Способ чистки оборудования от порошкообразного взрывчатого вещества

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к разработке процесса безопасной чистки оборудования на линии загрузки порошкообразного взрывчатого вещества (ВВ) в смесительное оборудование. Способ чистки оборудования на линии подачи ВВ в смеситель включает подачу воды с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482929
Дата охранного документа: 27.05.2013
27.05.2013
№216.012.44ed

Заряд твердого ракетного топлива

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при проектировании, отработке и изготовлении зарядов твердого ракетного топлива для газогенераторов и ракетных двигателей твердого топлива. Заряд твердого ракетного топлива содержит канальную шашку твердого ракетного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483222
Дата охранного документа: 27.05.2013
10.10.2015
№216.013.817c

Твердотопливный заряд для ракетного двигателя авиационной ракеты и устройство для его формования

Твердотопливный заряд ракетного двигателя авиационной ракеты включает канальную шашку, обеспечивает форсированную тягу при стартовом режиме, последующий спад и прогрессивное нарастание тяги на маршевом режиме. Заряд выполнен из смесевого твердого топлива и прочно скреплен с корпусом ракетного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564745
Дата охранного документа: 10.10.2015
20.02.2019
№219.016.bc92

Способ определения параметров формования монолитного изделия из высоконаполненной полимерной композиции

Использование: для изготовления изделия из высоконаполненной полимерной композиции. Сущность: способ предусматривает приготовление модельного состава, заполнение геометрически подобной с изделием прозрачной модельной пресс-формы модельным составом и определение параметров формования натурного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002260180
Дата охранного документа: 10.09.2005
20.02.2019
№219.016.bc99

Заряд ракетного твердого топлива

Заряд ракетного твердого топлива содержит корпус, жесткоскрепленный с корпусом топливный заряд и защитно-крепящий слой. Защитно-крепящий слой представляет собой листовой каландрованный материал и изготовлен на основе высокопрочного этиленпропилендиенового каучука с порошкообразными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002262612
Дата охранного документа: 20.10.2005
20.02.2019
№219.016.bce3

Способ изготовления изделия из взрывчатого состава

Изобретение относится к технологии взрывчатых веществ, в том числе смесевых твердых ракетных топлив. Предложен способ изготовления изделия из взрывчатого состава, включающий дозирование жидковязких и порошкообразных компонентов, перемешивание их в вертикальном смесителе с планетарными мешалками...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002288204
Дата охранного документа: 27.11.2006
20.02.2019
№219.016.bcfc

Установка центробежного бронирования

Установка центробежного бронирования относится к области изготовления вкладных зарядов твердого ракетного топлива. Установка выполнена в виде центрифуги, содержит ротор с кольцевым коллектором, камеру, охватывающую ротор, расходные емкости и привод. Установка снабжена дозатором компонентов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002246560
Дата охранного документа: 20.02.2005
20.02.2019
№219.016.bd07

Форма литьевая

Изобретение относится к технологии изготовления ракетных зарядов твердого топлива и предназначено для нанесения бронепокрытия на боковую поверхность зарядов. Форма литьевая содержит матрицу, крышку и толкатель, при этом она снабжена двумя полувтулками с конической наружной поверхностью,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002248275
Дата охранного документа: 20.03.2005
20.02.2019
№219.016.bd3b

Способ ультразвукового контроля

Использование: для контроля крупногабаритных объектов. Сущность изобретения заключается в том, что при ультразвуковом контроле изделий с каналами малого диаметра осуществляют ввод ультразвуковых колебаний в изделие, прозвучивание свода изделия и прием ультразвуковых колебаний приемным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002295124
Дата охранного документа: 10.03.2007
20.02.2019
№219.016.bd42

Бисерный двухроторный измельчитель

Изобретение относится к устройствам для измельчения твердых минеральных и органических материалов в жидкой среде. Предложен бисерный двухроторный измельчитель, включающий размольную камеру с рубашкой охлаждения, внутри которой консольно установлены два ротора с размещенными на их валах парными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002299874
Дата охранного документа: 27.05.2007
Показаны записи 1-10 из 32.
27.05.2013
№216.012.43c8

Способ чистки оборудования от порошкообразного взрывчатого вещества

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к разработке процесса безопасной чистки оборудования на линии загрузки порошкообразного взрывчатого вещества (ВВ) в смесительное оборудование. Способ чистки оборудования на линии подачи ВВ в смеситель включает подачу воды с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482929
Дата охранного документа: 27.05.2013
20.06.2013
№216.012.4c11

Способ очистки сточных вод от нитроэфиров

Изобретение относится к области очистки отработанной производственной воды и защиты окружающей среды. Отработанную воду производства баллиститного пороха, загрязненную нитроэфирами, обрабатывают карбонатом натрия до рН 7-8 и пропускают через адсорбер, заполненный по секциям сульфоуглем,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485055
Дата охранного документа: 20.06.2013
27.12.2013
№216.012.91a6

Способ определения текучести порошкообразных материалов

Изобретение относится к области определения физико-механических свойств порошкообразных материалов - текучести, то есть способности порошка протекать через данное сечение в единицу времени под воздействием движущей силы. Способ определения текучести порошкообразных материалов заключается в том,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502979
Дата охранного документа: 27.12.2013
10.01.2014
№216.012.951d

Клапан нижнего спуска с встроенным пневматическим приводом

Изобретение относится к области трубопроводной арматуры и предназначено для перекрытия потока суспензии при расходовании из емкостей. Пневматический привод встроен в клапан нижнего спуска и разделен от проточной части клапана эластичной диафрагмой и защитной металлической мембраной. Один из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503867
Дата охранного документа: 10.01.2014
20.07.2014
№216.012.e09f

Лабораторная бисерная мельница

Изобретение относится к оборудованию для тонкого и сверхтонкого измельчения твердых порошкообразных материалов. Лабораторная бисерная мельница содержит размольную камеру с рубашкой охлаждения и крышкой, ротор с дисками, привод вращения ротора. Размольная камера с рубашкой охлаждения расположена...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523289
Дата охранного документа: 20.07.2014
20.03.2015
№216.013.33a8

Устройство для гидрофобизации порошкообразных материалов

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано при гидрофобизации порошкообразных материалов для предотвращения адсорбции влаги и улучшения эксплуатационных характеристик продукции на их основе. Устройство представляет полый вращающийся аппарат барабанного типа с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544699
Дата охранного документа: 20.03.2015
20.12.2015
№216.013.9cc7

Озонный способ очистки сточных вод от нитроэфиров

Изобретение относится к очистке отработанной производственной воды и может быть использовано для защиты окружающей среды. Способ очистки сточных вод от нитроэфиров включает предварительную обработку загрязненной воды 43-46% раствором гидроксида натрия до pH 12. Затем воду выдерживают в течение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571760
Дата охранного документа: 20.12.2015
25.08.2017
№217.015.9d3e

Способ обезвреживания сточных вод от загрязняющих веществ, образующихся в процессе синтеза компонентов, используемых в производстве трт

Изобретение может быть использовано в области производства твердого ракетного топлива. Отработанные стоки, образующиеся в процессе синтеза компонентов твердого ракетного топлива, загрязненные ионами тяжелых металлов - никеля и свинца, сульфатами, нитратами и органическими примесями, направляют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610601
Дата охранного документа: 14.02.2017
26.08.2017
№217.015.e173

Способ получения оксида алюминия

Изобретение может быть использовано при обезвреживании твердых продуктов сгорания, образующихся в процессе утилизации твердого ракетного топлива. Способ получения оксида алюминия включает промывку, очистку от оксидов металлов с помощью соляной кислоты и сушку. В качестве исходного вещества для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625575
Дата охранного документа: 17.07.2017
20.01.2018
№218.016.11d2

Способ очистки сточных вод от перхлората аммония

Изобретение может быть использовано для очистки сточных вод в производстве твердого ракетного топлива. Для осуществления способа сточные воды, загрязненные перхлоратом аммония, пропускают через адсорбер, выполненный в виде шести секций, и после последовательного прохождения воды через секции...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634022
Дата охранного документа: 23.10.2017
+ добавить свой РИД