Способ очистки маслоэмульсионных сточных вод

 

Использование: в машиностроительной и металлообрабатывающей промышленности. Сущность изобретения: ведут обработку маслоэмульсионных сточных вод минеральной кислотой до pH 3,0-6,8, вводят в качестве окислительного реагента перекись водорода при соотношении сточной воды и перекиси водорода 1:(0,05-0,08), после удаления верхнего масляного слоя выделяют средний водоэмульсионный слой, обрабатывают его неполярным растворителем и также удаляют верхний маслянистый слой.

Изобретение относится к очистке отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей [СОЖ] от эмульгированных веществ и нефтепродуктов и может быть использовано в машиностроительной и металлообрабатывающей промышленности.

Известен способ очистки маслоэмульсионных сточных вод путем введения реагента с последующим перемешиванием, отстаиванием и удалением верхнего масляного слоя [1] Недостатком известного способа является то, что при использовании в качестве реагента натриевых мыл низкомолекулярных синтетических жирных кислот происходит выпадение всех неорганических примесей сточных вод в осадок, что исключает возможность выделения поверхностно-активных веществ [ПАВ] с целью их дальнейшего использования. Кроме того, верхний масляный слой содержит примеси, в связи с чем для его повторного использования в СОЖ необходима регенерация.

Известен способ очистки маслоэмульсионных сточных вод, включающий их обработку минеральной кислотой до pH 2,0-5,5, введение окислительного реагента с последующим перемешиванием, отстаиванием и удалением верхнего маслянистого слоя [2] Недостатками способа являются большой расход кислоты и низкое качество выделенного масла.

Наиболее близким является способ очистки маслоэмульсионных сточных вод, включающий их обработку минеральной кислотой до pH 4,0-6,8, введение перманганата калия с последующим перемешиванием, отстаиванием и удалением верхнего масляного слоя [3] Недостатком способа является то, что при обработке перманганатом калия происходит не только окисление предельных углеводородов до СО₂ и H₂О ( как в случае с любым металлом переменной валентности, например хромом Cr⁺⁶), но образуются устойчивые структуры, находящиеся в масляной фракции, металлоорганические комплексы, являющиеся соединениями восстановленного частично марганца (из Mn⁺⁷ до Mn⁺⁴) с ароматическими соединениями, имеющими в качестве заместителя алкильный радикал, что является балластом, и такое масло непригодно для дальнейшего использования при приготовлении СОЖ, так как ухудшаются физико-технические характеристики масла вязкость и температура вспышки.

Кроме того, в процессе окисления и разложения эмульсии перманганатом калия происходит загрязнение сточной воды ионами калия, марганца, которые соединяются с компонентами ПАВ, что не позволяет повторно использовать сточную воду в качестве смазочно-охлаждающей жидкости.

Задачей изобретения является возможность повторного использования сточной воды с ПАВ и масла для приготовления СОЖ.

Поставленная задача решается тем, что в способе очистки маслоэмульсионных сточных вод, включающем обработку их минеральной кислотой до pH 4-6,8, введение окислительного реагента с последующим перемешиванием, отстаиванием и удалением верхнего масляного слоя, в качестве окислительного реагента используют перекись водорода при соотношении сточной воды и перекиси водорода 1: (0,05-0,08), после удаления верхнего масляного слоя выделяют средний водоэмульсионный слой, обрабатывают его неполярным растворителем и также удаляют верхний маслянистый слой.

Способ осуществляют следующим образом.

Очищаемую сточную воду после использования смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ), содержащую ПАВ и масла нефтяного происхождения, предварительно обрабатывают минеральной кислотой до pH 4,0-6,8, затем в воду добавляют перекись водорода H₂O₂ при соотношении сточной воды и перекиси водорода I: (0,05-0,08) при постоянном перемешивании воздухом. Происходит окисление содержащихся в масле парафиновых фракций до СО₂ и H₂O. Реакция сопровождается выделением тепла, не требуется подогрева. При этом структура ароматических соединений остается ненарушенной.

Реагентную смесь отстаивают до разделения на фракции: масляную, водоэмульсионную и водную. После удаления масляной водной фракции производят обработку среднего водноэмульсионного слоя неполярным растворителем, например, гексаном, в количестве к объему сточной воды I: (0,01-0,012), причем содержание гексагена ниже 0,01 не обеспечит удаление всего оставшегося масла, а выше 0,012 потребует дополнительной операции по удалению из сточной воды излишков гексана. В результате слой разлагается на 2 фракции: водную с ПАВ и маслянистую, представляющую собой растворенные в гексагене ароматические соединения, что обеспечивает выделение из среднего слоя оставшихся эмульгированных частиц масла. Верхний маслянистый слой с растворенными в гексагене ароматическими соединениями удаляют в отход в силу незначительной концентрации масла, а очищенную водную фракцию с ПАВ направляют для повторного использования в СОЖ.

Пример. Очищали сточную воду с производства завода "Большевик", содержащую отработанную смазочно-охлаждающую жидкость (СОЖ), состоящую из эмульсии марки "Экринал 1": масла нефтяного происхождения И 20-100% смолистые 1% взвешенные вещества 3,2% ПАВ 25% представляющие собой сульфаниловые производные. Сточную воду обрабатывали серной кислотой с доведением pH до 5,0, а затем обрабатывали 30% -ной перекисью водорода в объеме 50, 60 и 80 г/литр при постоянном перемешивании воздухом в температуре выше 20^oС. После отстаивания в отстойной колоне удаляли верхний масляный слой и сливали нижний слой водной фракции. В оставшийся средний водноэмульсионный слой добавляли гексан или CCl₄ (четыреххлористый углерод) в количестве 10 г/литров. В результате происходит разделение водоэмульсионного слоя на 2 фракции, водная с ПАВ и верхний маслянистый слой, экстрагированные в гексане эмульгаторы, т.е. обеспечивается более тонкая очистка водноэмульсионного слоя, которая составила в зависимости от объема перекиси водорода соответственно 97,5; 99; 98,6% Таким образом, предлагаемый способ в сравнении с известным обеспечивает очистку всего объема сточной воды с сохранением ПАВ и выделение масляной фракции без металлоорганических комплексов с возможностью их повторного использования для приготовления СОЖ. Кроме того, способ исключает операцию подогрева, так как процесс экзотермичен.

Формула изобретения

Способ очистки маслоэмульсионных сточных вод, включающий обработку их минеральной кислотой до pH 4,0 6,8, введение окислительного реагента с последующим перемешиванием, отстаиванием и удалением верхнего масляного слоя, отличающийся тем, что в качестве окислительного реагента используют перекись водорода при соотношении сточной воды и перекиси водорода 1 (0,05 0,08), после удаления верхнего масляного слоя выделяют средний водоэмульсионный слой, обрабатывают его неполярным растворителем и также удаляют верхний маслянистый слой.