СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ СУЛЬФИДОВ

СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ СУЛЬФИДОВ


RU (11) 2165892 (13) C1

(51) 7 C02F1/46 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
к патенту Российской Федерации 
Статус: по данным на 07.11.2006 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 2001.04.27 
(21) Регистрационный номер заявки: 99122118/12 
(22) Дата подачи заявки: 1999.10.20 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1999.10.20 
(43) Дата публикации заявки: 2001.04.27 
(45) Опубликовано: 2001.04.27 
(56) Аналоги изобретения: БАКАКЕ К. и др. Технические записки по проблемам воды. Т.2. - М.: Стройиздат, 1983, с.853. RU 2081847 C1, 20.06.1997. RU 2108976 C1, 20.04.1998. US 5128049 A, 07.07.1992. RU 2078053 C1, 27.04.1997. 
(71) Имя заявителя: Уфимский государственный нефтяной технический университет 
(72) Имя изобретателя: Быковский Н.А.; Быковская Л.Н.; Шулаев Н.С.; Абрамов В.Ф.; Рыскулов Р.Г. 
(73) Имя патентообладателя: Уфимский государственный нефтяной технический университет 
(98) Адрес для переписки: 450062, г.Уфа, ул. Космонавтов 1, Уфимский государственный нефтяной технический университет 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ СУЛЬФИДОВ 

Изобретение относится к области очистки сточных вод от сульфидов, образующихся при нефтедобыче и нефтепереработке, на кожевенных предприятиях и на других химических производствах. Осуществляют электрохимическую обработку сточной воды при электродной плотности тока 67-200 мА/см2 с использованием растворимого железного анода, материалом для которого служит железный металлолом. Образовавшийся осадок сульфида железа осаждают и отделяют. Технический эффект - удешевление способа очистки сточных вод от сульфидов и повышение его эффективности за счет предотвращения попадания химических реагентов, используемых в процессе водоочистки, в сточную воду. 2 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области очистки сточных вод от сульфидов, образующихся при нефтедобыче и нефтепереработке, на кожевенных предприятиях и на других химических производствах.

Известен способ очистки сточных вод от сульфидов окислением последних кислородом воздуха с образованием элементарной серы (патент 2099292, Россия, МКИ C 02 F 1/74. Способ очистки сточных вод от сульфидов/ Витковская Р.Ф., Панов В.П., Петров С.В., Терещенко П.Я., Уханова Е.И. Бюллетень Изобретения N 35, 1997). К недостаткам данного способа можно отнести использование катализаторов, в качестве которых применяют объемные текстильные структуры, а также соли кобальта или марганца или железные стружки. Кроме того, для окисления используют двадцатикратный объем воздуха.

Известен способ очистки сернисто-щелочных вод от сульфидов путем их обработки хлоридом алюминия с образованием осадка сульфида алюминия (патент 2078053, Россия, МКИ C 02 F 1/58. Способ очистки сернисто-щелочных вод от сульфидов/ Кочинашвили М.В., Анфиногенова Т.С., Меньшикова Н.Н., Карасев В. Н. Бюллетень Изобретения N 12, 1997). К недостаткам данного способа можно отнести использование достаточно дорогостоящей соли - хлорида алюминия. Вместе с этим использование хлорида алюминия приводит к появлению в сточной воде дополнительных примесей в виде хлорид ионов.

Наиболее близким к заявляемому, т.е. прототипом, является способ очистки сточных вод от сульфидов их обработкой сульфатом железа с последующим осаждением сульфида железа (Технические записки по проблемам воды: Пер. с англ. В 2-х т. Т.2 / К.Бараке, Ж.Бебен, Ж.Бернар и др.; Под ред. Т.А.Карюхиной, И. Н.Чурбановой - М.: Стройиздат, 1983. - с. 853).

К основным недостаткам способа прототипа относится использование дорогостоящей соли - сульфата железа. Вместе с тем, использование сульфата железа приводит к появлению в сточной воде дополнительных примесей в виде ионов сульфата.

Предлагаемое изобретение решает техническую задачу удешевления способа очистки сточных вод от сульфидов и повышения его эффективности за счет предотвращения попадания химических реагентов, используемых в процессе водоочистки, в сточную воду.

Сущность изобретения заключается в том, что в известном способе очистки сточных вод путем осаждения сульфида железа с последующим отделением осадка, согласно изобретения, образование осадка сульфида железа проводят электрохимической обработкой сточной воды при электродной плотности тока 67...200 мА/см2, причем в качестве растворимой компоненты анода используют железный металлолом.

При обработке сульфидсодержащих сточных вод в электролизере с анодом из железа, на последнем, наряду с выделением кислорода, происходит процесс растворения железа с образованием ионов Fe2+: Fe - 2e = Fe2+.

Эти ионы, взаимодействуя с ионами сульфида, дают осадок сульфида железа Fe2++S2-=FeS.

Способ очистки сульфидсодержащих сточных вод осуществляется следующим образом. Сточная вода, содержащая ионы сульфида, подвергается электрохимической обработке в электролизере с железным анодом. При протекании электрического тока между электродами электролизера, за счет растворения железного анода, в сточную воду поступают ионы двухвалентного железа. Взаимодействуя с ионами сульфида, они приводят к образованию трудно растворимого осадка сульфида железа, который отделяется от сточной воды после ее электрохимической обработки. В качестве материала анода используется железный металлолом.

Пример 1. Проводят электрохимическую обработку раствора сульфидного стока, содержащего 190 мг/л сульфида натрия, в электролизере объемом 400 см3. В качестве катода используют титановую пластину, покрытую окисью рутения, а в качестве анода - пластину из железа. В электролизер заливают 300 см3 модельного раствора стока и включают постоянный ток. После пропускания через аппарат определенного количества электричества в течение 40 минут, сточную воду анализируют на содержание ионов сульфида. Результаты опытов представлены в таблице 1.

Из результатов, приведенных в таблице 1, видно, что концентрация сульфидов в сточной воде зависит от анодной плотности тока. Наиболее высокая степень очистки достигается при анодной плотности тока 133 мА/см2 и составляет 99,1%. Затраты электричества на извлечение 1 кг сульфидов в расчете на Na2S в этом случае равны 163,3 кВтч/кг.

Пример 2. Проводят электрохимическую обработку раствора сульфидного стока, содержащего от 30 до 197 мг/л сульфида натрия. Методика проведения опытов аналогична описанной в примере 1. Анодная плотность тока во всех опытах составляет 133 мА/см2, а время обработки стока в электролизере - 40 мин. Результаты опытов приведены в таблице 2.

Результаты, приведенные в таблице 2, показывают, что конечное содержание сульфидов в сточной воде зависит от их начальной концентрации. Степень очистки в этих опытах остается практически постоянной и колеблется в пределах от 99,2 до 99,8%.

Использование предлагаемого способа очистки сточных вод от сульфидов по сравнению с существующими имеет следующие преимущества:

а) исключает появление в сточной воде дополнительных примесей, поступающих в нее с солями, используемыми для образования нерастворимых осадков сульфидов,

б) в качестве растворимой компоненты анода предполагает использование железного металлолома, что является более дешевым по сравнению с солями.

Предлагаемый способ очистки сточных вод от сульфидов может быть использован в нефтепереработке, нефтехимии, на кожевенных и других предприятиях, где возможно образование сульфидсодержащих стоков. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ очистки сточных вод от сульфидов путем осаждения сульфида железа с последующим отделением осадка, отличающийся тем, что осуществляют электрохимическую обработку сточных вод при электродной плотности тока 67 - 200 мА/см2 с использованием растворимого железного анода, материалом для которого служит железный металлолом.