CS224265B1 - Způsob čištění vod obsahujících ropné látky a emulgátory - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu čištění vod obsahujících ropné látky a emulgátory.

Znečištění vod ropnými látkami nastává jednak v závodech a podnicích, kde se ropa zpracovává a jednak v závodech a podnicích, kde se ropa nebo její složky používají. V prvním případě se jedné především o úkapy nebo splaškové vody při čištění pracovních prostorůzávodů. V druhém případě se ropné produkty dostávají do vody při mytí a čištění částí strojů, strojního zařízení a podobně. V těchto případech se využívá nejen nafta samotná, ale obvykle s emulgátory. V důsledku této kombinace dochází ke vzniku velmi stabilních vodních emulzí, obsahujících vodu, ropné látky a emulgátory. Tyto stabilní emulze není možno mechanickou cestou rozrušit.

Chemickou podstatou ropných látek jsou parafinické uhlovodíky, tuhá a kapalné. Kapalné uhlovodíky o teplotě varu od 35 do 360 °C tj. C^ až Cg^ a jednotlivé frakce jsou známé jako benziny, petroleje a plynové oleje.

Tuhé frakce ropy představují uhlovodíky Cg₀ až C^j o teplotě tání 30 až 70 °C a jsou známé jako parafiny.

Přechodnou frakcí mezi kapalnou a tuhou tvoří mazací oleje, které prakticky nelze destilovat a obsahují obvykle Cg^ až Z uvedeného rozboru složení ropy vyplývá, že všechny tyto látky se mohou vyskytovat v odpadních vodách.

Emulgátory bývají dvojího druhu, a to ionogenní a neionogenní. Oba tyto typy představuj jí organické látky o vyšší molekulové hmotnosti a obsahují obvykle na konci nebo koncích molekul ionogenní skupiny, např. -ΟΟΟ'Νβ^-δΟ^-Νβ* nebo neionogenní např. -NHgj -OH.

Ropné látky a některé druhy emulgétorů jsou velmi stélé a nelze je biologickou cestou odbourat. Z těchto důvodů je jejich vypouštění do veřejných toků přísně sledováno.

K čištění odpadních vod znečištěných ropnými látkami se aplikuje řada způsobů. Například odvětráním se odstraňují těkavé látky. Biochemické způsoby vyžadují použití různých kultur. Tyto způsoby věak vyžadují nákladné zařízení a prakticky nepřetržitý provoz. Ropné látky lze také z vody extrahovat chemicky, například éterem nebo tetrachlormetanem. Výsledky dosažené těmito způsoby věak nejsou i přes nákladné zařízení dostačující.

Metoda sorpční filtrace užívá různé typy sorpčních materiálů, jako jsou dřevěné piliny, rašelina, uhelný prach, aktivní uhlí, popely, perlit aj. Nedostatkem dosavadních typů sorbentů je jejich nízká účinnost, resp. velký zbytkový obsah uhlíku. Také se snadno zanáší látkami nerozpustnými ve vodě, což způsobuje nárůst filtračních tlaků.

Uvedené nedostatky se odstraní způsobem čištění vod obsahujících ropné látky a emulgátory sorpční filtrací podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že se znečištěné voda podrobí působení polymerních sorbentů na bázi akrylonitrilbutadienstyrenových kopolymerů, acetátu celulózy, polyetylentereftalátu a polymemího kysličníku křemičitého použitých 2 2 jednotlivě nebo ve směsi, o specifickém povrchu od 0,5 m /g do 600 m /g, v množství od 0,5 do 10 g/100 ml čisté vody.

Déle lze k čištěné vodě přidat látku zvyšující polaritu vody, například kyselinu chlorovodíkovou, chlorid vápenatý, chlorid sodný, v množství od 0,1 do 15 g na litr čištěné vody.

Při sorpci ropných látek z vody jde převážně o molekulovou adsorpci, to je adsorbuje se celá molekula na povrch sorbentů. Sorpční kapacita sorbentů je dána chemickou strukturou adsorbentu (sorbované látky) i všech složek přítomných ve vodě. Látky podobné chemické struktury mají vzájemně větěí afinitu, to je polární látky se budou lépe sorbovat na polární sorbent a nepolární létky na nepolární sorbent. Tento základní předpoklad se plně uplatňuje při sorpci ropných látek (hydrofobních) na hydrofobní sorbenty. Navrhované sorbenty k odstraňování ropných látek podle vynálezu jsou většinou hydrofobní, to je splňují základní předpoklad sorpčního procesu, čím bude větší rozdíl v polaritě sorbované létky a okolního prostředí, v tomto případě vody, tím bude větěí sorpce ropných látek na hydrofobní sorbent. Tohoto poznatku se s výhodou využívá v předpokládaném vynálezu, kde se polarita znečištěné vody zvyšuje tím, že se do vody přidává látka zvyšující polaritu vody, například kyselina chlorovodíková, hydroxid sodný, chlorid vápenatý, chlorid sodný, v množství oč 0,1 do 15 g na 1 litr.

Sorpční proces podle vynálezu lze provádět kolonově nebo sádkově. Pokud znečištěné vody obsahují velké množství ropných látek tak, že plavou nad vodní vrstvou, je nutné tuto vrstvu odstranit nejlépe gravitačním odlučovačem. Sorbenty podlé vynálezu lze použít na čiš tění odpadních vod obsahujících ropné létky do celkové koncentrace 12 500 mg/1.

Výhodou způsobu podle vynálezu je, že odstraňuje z vody prakticky všechny ropné produkty a emulgátory, obsah uhlíku snižuje v čištěné vodě až o 99 %. Další výhodou je, že nevyžaduje složitou a nákladnou aparaturu.

Způsob čištění vod obsahujících ropné létky a emulgátory podle vynálezu je podrobněji popsán v následujících příkladech.

Přikladl

Do 30 ml vody obsahující 12 300 mg C/l byl přidán 1 ml 20% vodního roztoku chloridu vápenatého a 0,4 g sorbentů na bázi akrylonitrilbutadienstyrenových polymerů o aktivním povrchu 30 m /g a po zamíchání byla směs ponechána v klidu 30 minut. Potom sorbent odfiltro ván a v čirém vzorku vody bylo nalezeno 563 mg C/l, tj. pokles obsahu uhlíku činil cca 95 % (

(

Příklad 2

Κ 100 ml vody obsahující 12 300 mg C/l byl přidán 1 g sorbentu na bézi acetétu celu, 2 lozy o specifickém povrchu 10 m /g. Po zamícháni a 30minutovém stání byl sorbent odfiltrován a v Sirém filtrátu bylo nalezeno 890 mg C/l, to je obsah uhlíku klesl filtrací se sorbentem cca o 93 %.

Příklad 3

Ke 100 ml vody obsahující i2 300 mg C/l byly přidány 4 ml 20% vodného roztoku chlori2 du sodného a 2 g sorbentu na bézi polyetylentereftelátu o specifickém povrchu 76 m /g a po promíchání a 30minutovám stání byl sorbent odfiltrován a ve filtrátu bylo nalezeno 1 088 mg C/l, to je pokles obsehu uhlíku po sorpcí činí 91 %.

Příklad 4

Do skleněné kolonky byly vpraveny 2 g polymerního kysličníku křemičitého o specific9 kém povrchu 80 m /g v suchém stavu a na kolonu byla přidávána voda znečištěné ropnými látkami, obsahující 12 300 mg C/l a 10 ml 10% chloridu vápenatého a 10 ml 10% chloridu sodného na 100 ml čištěné vody.· V 50 ml filtrátu bylo nalezeno 450 mg C/l, a v 75 ml filtrátu 590 mg C/l, pokles obsahu uhlíku činil cca 96 %.

Příklad 5

Do skleněné kolonky byla vpravena směs sestávající z 1 g polymerního kysličníku křemi2 , čitého o specifickém povrchu 80 m /g a 1 g sorbentu na bázi acetétu celulózy o specifickém o povrchu 10 m /g na k°l°nu pak přidávána voda znečištěné ropnými látkami, okyselená kyselinou chlorovodíkovou (10 ml konc. HC1 na 200 ml vody). Pokles organického uhlíku v 75 ml filtrátu činil 97 %.

Příklad 6

Do 120 ml znečištěné vody bylo přidáno 4 ml 20% vodného roztoku chloridu vápenatého a směs 0,6 g sorbentu na bázi akrylonitrilbutadienstyrenových polymerů a 0,6 g sorbentu na bézi kysličníku křemičitého. Po zamíchání směs ponechána v klidu po dobu 30 min. Potom sorbent odfiltrován a v čirém filtrátu vody byl nalezen pokles obsahu uhlíku o 94 %.

Claims (2)

1. Způsob čištění vod obsahujících ropné látky a emulgétory sorpční filtrací, vyznačující se tím, že se čištěné voda podrobí působení látky ze skupiny polymerních sorbentů na bézi akrylonitrilbutadienstyrenových kopolymerů, acetétu celulózy, polyetylentereftalétu a polymerního kysličníku křemičitého, použitých jednotlivě nebo ve směsi, o specific'22 kém povrchu od 0,5 m /g do 600 m /g v množství od 0,5 do 10 g/100 ml čištěné vody.

2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se k čištěné vodě přidává látka zvyšující polaritu vody, například kyselina chlorovodíková, chlorid vápenatý, chlorid sodný, v množství od 0,1 g do 15 g na litr.