Способ очистки воды от органических соединений

 

Изобретение относится к очистке воды от органических соединений, взвешенньк веществ и позволяет обеспечить повышение степени очистки. Для осуществлеКия способа воду, подлежасцую очистке, смешивают с фторорганической жидкостью и отстаивают. В качестве фторорганической жидкости используют полностью фторированные ациклические и циклические углеводороды , простые эфиры, кислородазотсодержащие гетероциклические соединения, алкиламины или их смеси. Основное преимущество предложенного способа - возможность одновременной очистки от органических веществ взвешенных частиц. После разделения фаз фторорганическую жидкость регенерирз ют дистилляцией. 4 табл. с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„ lÙ}2 (51) 4 С 02 F 1/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ HO@bi OT ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ (57) Изобретение относится к очистке воды от органических соединений, взвешенных веществ и позволяет обес. (21) 3724818/23-26 (22) 16.02.84 (46) 07,07.87, Бюл. 11} 25 (75) Е.А. Шишкин, Н.М. Таран, Ф.Ф. Борисков, N.М. Крашенинников, И.П. Комисарова, А.Н. Шалягин и Н.А. Шишкина (53) 663.672.94(088.8) (56) Патент Австрии 11} 369715, кл. С 02 Р 1/58, 1983.

I печить повышение степени очистки.

Для осуществления способа воду, подлежащую очистке, смешивают с фторорганической жидкостью и отстаивают.

В качестве фторорганической жидкости используют полностью фторированные ациклические и циклические углеводороды, простые эфиры, кислород» азотсодержащие гетероциклические соединения, алкиламины или их смеси.

Основное преимущество предложенного способа — вазможность одновременной очистки от органических веществ взвешенных частиц. После разделения фаз фторорганическую жидкость регенерируют дистилляцией. 4 табл.

1 132

Изобретение относится к очистке воды от органических соединений и взвешенных частиц и может быть использовано в металлургической, машиностроительной, химической„ нефтеперерабатывающей, коксохимической, горно-обогатительной, пищевой, целлюлозно-бумажной, судостроительной, авиационной промышленности, а также на заводах по обработке цветных и черных металлов.

Целью изобретения является повышение степени очистки и обеспечение возможности очистки воды, содержащей взвешенные вещества.

Для обработки воды используют полностью фторированные органические жидкости (ФОЖ), например, ациклические или циклические перфторуглероды, полностью фторированные простые эфиры или полиэфиры, кислород-азотсодержащие полностью фторированные гетероциклические соединения, перфторалкиламины или смеси на их основе, характеризующиеся отсутствием растворимости в воде.

Воду, подлежащую очистке, смешивают с фторорганической жидкостью при любом соотношении фаз ФОЖ:вода и отстаивают. Это приводит к тому, что совершенно нерастворимая в воде ФОЖ растворяет в некоторой степени ор-. ганические вещества, а также смачивает поверхность взвешенных частиц.

Органические вещества, присутствующие в воде, также растворяют в некоторой степени фторорганические жидкости, образуя тяжелые„ многокомпонентные, не смешивающиеся с водой фазы. Все зто приводит к разрушению водно-органических эмульсий, вытеснению взвешенных частиц и орга— нических веществ из воды и расслоению образующихся фаз по их плотности.

В случае ограниченной взаимной растворимости друг в друге ФОЖ и органических веществ в системе образуются три жидких фазы: очищенная вода и два тяжелых не смешивающихся друг с другом и с водой слоя, содержащие в своем объеме взвешенные частицы и органические вещества.

Не смешиваюшиеся с водой фазы отделяют от очищенной воды после отстаивания путем разделения фаз и регенерируют ФОЖ дистилляцией. Кубовые остатки, представляющие собой извлеченные из воды органические вещества, 1692 а также очищенную воду используют далее по своему назначению.

П р е р 1. Проводят путем встряхивания в делительной воронке две серии сравнительных опытов по очистке сточных вод, содержащих нефтепродукты, известным и предлагаемым способами.при соотношении ФОЖ :.вода 1:100.

1 езультаты опытоз приведены в табл.1.

Как видно из данных табл.1, применение полностью фторированных органических жидкостей повышает степень очистки сточных вод и от нефтепродуктов, и от взвешенных веществ, Пример 2. Предлагаемым способом очищают сточные воды от различных органических соединений.

1 езультаты опытов приведены в табл.2,, Пример 3. Воду, содержащую нефтепродукты в количестве 7213 мг/л, смешивают при комнатной температуре в делительной воронке путем встряхивания в течение 30 с с ФОЖ, состоящей из 987. перфторгексана и 27 гидроперфторгексана при объемном соотношении фаз ФОЖ:вода l:25 и времени отстаивания смесй 0,5 мин. В системе образуются нижний слой, представляющий собой ФОЖ с труднора35 створимыми органическими веществами, 3 средний, находящийся на поверхности

ФОЖ и состоящий преимущественно иэ нефтепродуктов, насыщенных ФОЖ, и верхний, представляющий собой очищенную воду. Два нижних слоя отделяют от воды по границе раздела фаз и регенерируют ФОЖ дистилляцией. В результате такой обработки содержание нефтепродуктов в воде снижается до

152 мг/л с извлечением, равным

97,897.

Пример 4. В насадочную ко-. лонку диаметром 20 мм и длиной 500 мм, заполненную стеклянными кольцами Рашига, диаметром 4-6 мм, на высоту

100 мм заливают балансировочную жидкость иэ такого расчета, что вся насадка находится в объеме ФОЖ. Затем через слой жидкости пропускают со скоростью 5 л/мин сточную воду с содержанием нефтепродуктов 60 мг/л и взвешенных частиц (тонкодисперсная окалина) 69 мг/л с размером частиц

Состав исходной сточной воды, мг/л

Извлечение, %

Состав воды после обработки, мг/л

Нефтепропродукты

Твpрдая взвесь

Твердая Нефтевзвесь продукты

Нефтепродукты

Твердая взвесь

Известная: хладон-113 хладон-112

176,8 46, 1 68,6

176,8 46, 1 71, 1

9,7

61,2

79,0

11,4 59,8

75,3

3 . 13216 твердой фазы эмульсии — 5,01+0,5 мкм.

В результате получают очищенную воду с содержанием взвешенных частиц

4 мг/л (извлечение 94,20%) и нефтепродуктов 1,20 мг/л (извлечение

96,0%).

Пример 5. Сточную воду прессового цеха подвергают очистке аналогично примеру 3 при соотношении

ФОЖ : вода 1:100 с использованием в 10 качестве жидкого средства для извления нефтепродуктов и тонкодисперсных вэвесей перфтордиизоамилового эфира.

Результаты очистки приведены в табл.3. 15

Пример 6. Сточную воду мясокомбината с содержанием жиров

4520 мг/л подвергают экстракционной очистке перфторгексаном при соотно- 20 шении ФОЖ : вода 1:2, В результате получают воду с содержанием жиров

106,7 мг/л (извлечение 97,64%).

Пример 7. Доочищают сточную воду, прошедшую напорную флотацию, электрокоагуляционное насыщение гидрооксидом железа, повторную флотацию, с содержанием нефтепродуктов

79,5 мг/л, Fe(OH) 20 мг/л и взве— шенных частиц 24,6 мг/л аналогично примеру 3 при соотношении перфтордиметилциклогексиламин : вода 1:100.

При этом получают воду, содержащую, мг/л: нефтепродукты 10,5 (извлечение 86,79%); гидроксид железа 2,5 35 (извлечение 87,50%); взвешенные частицы 1,8 (извлечение 92,68%).

Пример 8 ° Сточную воду коксохимического производства смешивают при соотношении фаз 1:25 со смесью, 40 приготовленную из компонентов, мл: перфторбенэол 50; перфтороктан 25; перфтордиметилциклогексиламин 25;

92 4 перфторамил-2 — перфтортетрагидрофуран

25; перфторэтилциклогексан 25. Смесь после встряхивания в делительной воронке отстаивают и отделяют экстракт от очищенной воды обычным разделением фаэ. Смесь ФОЖ регенерируют дистилляцией, а воду анализируют на содержание вредных примесей.

Результаты по очистке сточной воды сведены в табл,4.

Таким образом, применение предлагаемого способа очистки воды от органических соединений и взвешенных частиц позволяет повысить (на 20

30%) степень очистки сточных вод от органических веществ и тонкодисперсных взвесей, извлечь цветные металлы в виде тонкодисперсной окалины из сточных вод, а также выделить дополнительно минеральное сырье за счет улова шламовых частиц из сливов сгустителей горно-обогатительных комбинатов, при этом целесообразно создать локальные технологические схемы очистки для каждого конкретно— го вида сточных вод.

Формула изобретения

Способ очистки воды от органических соединений, включающий обработку фторорганической жидкостью с последующим перемешиванием и отстаиванием, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки и обеспечения возможности очистки от взвешенных веществ, в качестве фторорганической жидкости используют полностью фторированные ациклические или циклические углеводороды, или простые эфиры, или кислород — азотсодержагие гетероциклические соединения,или алки.камины,или их смеси, 1

Та блица 1 1321692

Продолжение табг.!

Извлечение, Х

Состав исходной сточной воды, мг/л

Состав воды после обработки, мг/л

Твердая Нефтепровзвесь продукты

Твердая взвесь

Твердая Нефтевзвесь продукты

Предлагаемая: перфтороктан 176,8

78,5

92,0

3,6

38,1

46,1

92,6

77> 93,4

39,0

46 1

176,8

Известная: хладон-113

4,9

54,3

72,5

ll 2

17,8

24,6

Предлагаемая: перфтортриэтиламин 24,6

88,7

75,6

2,0

6,0

)7,8 перфториэоамилпиперидин 24,6

17,8

75,0

89,3

l,9

6,2 балансировочная жидкость на основе ФОЖ 24,6

87,6

7е,0

2,2

17,8 5,9

Та блица, 2

Из ил ние

1„2

2,41/0,44

1,43/0,32

70, 1 I>32/0,36

81,7

77,6

0,87/0,26

72,7

2,41/0,15

0 87/0>07

Перфто рок тая

t,43/0,t2

93,8

91,6

91,9 1,32/Î,ll

9 l,7

Перфтордиметнлциклогексая 2,41/0,19

I, 43/0, 16

92, I

88,8

0,87/0,10

88,5 1,32/О ° 09 93,2

2,41/0,26

89,2

t>4Ý/0,l0

0 ° 87/0>05 9/>>3 1,32/0>12 90 ° 9

93,0

Перфтортрнзтиламии 2,41/0,18 92,5 1 ° 43/0,26, 81,8 0,87/0,12 &6, I 32/0,08 93>9

2,4!/0,31

87,!

1,43/0,11

92>Э

0,87/0,09

89,7 1,32/О, 14 89,4 перфтордииэоамиловый эфир

1!звестиан

Хладон-11 3

Предлагаемые

Парфтордннзоамнловмй

Эфир

Баланснровочная нндкосчь на

oczose C>0!It

Содеркаяие бензина в воде до/пос ле обработки, мг/л звлеение емзина

Нефтепродук- .

TbI дерканне мола в во до/после работки, л чени фено ла, epr зол е д обр л

1321692

Таблица 3

Характеристика воды

83,0

7,0

378,0 404,0

Нефтепродукты, мг/л

26,2

0,20

Прозрачность, см

13,0

5 0

Запах при 20 С баллы

Среда (рН ) 7,5

Жесткость, мг/экв-л

5,8

3,8

"Извлечение взвешенных веществ

91,57Х.

Извлечение нефтепродуктов 99,24Х

Таблица 4

Содержание, мг/л

Извле чение, 7. де

3561,0 128,0 96,41

Бензол

197,0 16,7

0,1

2,0

Фенолы

Роданиды

14,0

6,5

Сульфиды 3, 5

1,5

ВНИИПИ Заказ 2717/16

Тираж 851 Подписное

Производств.-полиграф. пред-е, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Взвешенные вещества, мг/л

Сухой остаток, мг/л

Примеси в исход ной Во

Масло поглотительное

Исходная проба до об- после работ- обраки ботки

Проба после обработки

ФОЖ

91,52

95,00

53,57

57,14