CS241226B1

CS241226B1 - Cleaning method of waters polluted by oil products

Info

Publication number: CS241226B1
Application number: CS835496A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Fekete; Juraj Radil; Gejza Langer; Ladislav Svigar; Alois Lostak; Zdenek Engelthaler; Lubomir Kuna; Miroslav Stockert
Original assignee: Frantisek Fekete; Juraj Radil; Gejza Langer; Ladislav Svigar; Alois Lostak; Zdenek Engelthaler; Lubomir Kuna; Miroslav Stockert
Priority date: 1983-07-22
Filing date: 1983-07-22
Publication date: 1986-03-13
Also published as: CS549683A1

Abstract

Řeší se způsob čištění vod znečištěných ropnými produkty filtrací přes vrstvu hydrofobizovaného expandovaného perlitu s nuceným průtokem pod tlakem. Spadá do oborů vodního hospodářství a keramických surovin.The method of water purification is polluted petroleum products by filtration through a hydrophobised layer expanded perlite with forced flow under pressure. It falls into fields water management and ceramic raw materials.

Description

Vynález se týká způsobu čištění vod znečištěných ropnými produkty, jejich filtrováním průtokem vrstvou hydrofobizovaného expandovaného perlitu,. Vynález spadá do oboru čištění vod a do oboru keramických surovin.The present invention relates to a process for the purification of water contaminated with petroleum products by filtering it through a layer of hydrophobized expanded perlite. The invention falls within the field of water purification and ceramic raw materials.

Dosud známé způsoby čištění vod znečištěných ropnými látkami a jinými nepolárními kapalinami jsou v současné době založeny na oddělování složek gravitačními silami za využití rozdílných měrných hmotností. Mají proto omezenou účinnost. Nepolární kapaliny rozptýlené ve vodě, se známými dosud způsoby dají oddělit jen velice nesnadno, a jen částečně. Odstraňování nepolárních látek z vody filtrací přes aktivní uhlí, dřevěné piliny, sušenou rašelinu, popely a popílky atp., nebo i přes běžný, nehydrofobizovaný expandovaný perlit, je vzhledem k nízké adsorpční schopnosti a malé adsorpční rychlosti málo účinné. Pro větší' objemy znečištěných vod jsou tyto způsoby nepoužitelné.The methods known to date for the purification of waters contaminated by petroleum substances and other non-polar liquids are currently based on the separation of components by gravitational forces using different specific weights. Therefore, they have limited efficacy. Non-polar liquids dispersed in water, with the known methods, can be separated only very hardly and only partially. Removal of nonpolar substances from water by filtration through activated charcoal, sawdust, dried peat, ashes and ashes, or even through conventional, non-hydrophobised expanded perlite, is poorly effective due to its low adsorption capability and low adsorption rate. For larger volumes of polluted water these methods are not applicable.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje způsob podle předmětu vynálezu. Je založen na poznatku, že expandovaný hydrofobizovaný perlit, jehož zrna obsahují velké množství otevřených pórů, jestliže jsou povrchy zrn i vnitrní povrchy pórů povlečeny nesmáčivým, vodu odpuzujícím povlakem, je velmi účinným adsorbentem látek obsahujících sloučeniny uhlovodíku. Nesmáčivost tohoto adsorbentu navíc urychluje adsorpci zrychlením přenosu hmoty ropné látky k povrchu adsorbentu. Adsorpci urychluje též, jestliže tato probíhá dynamicky pod určitým tlakem. Expandovaný, hydrofobizovaný perlit o sypné hmotnosti 150 až 250 kg/m³ účinně a pevně zachycuje ropné látky, zatím co voda je sorbentem odpuzována a volně odchází zbavená nečistot.The above drawbacks are overcome by the method of the present invention. It is based on the discovery that expanded hydrophobized perlite, whose grains contain a large number of open pores, when the grain surfaces and the inner pore surfaces are coated with a non-wettable, water-repellent coating, is a highly effective adsorbent of hydrocarbon compound containing substances. In addition, the non-wettability of this adsorbent accelerates adsorption by accelerating the transfer of the oil mass to the adsorbent surface. Adsorption is also accelerated when it is dynamically under a certain pressure. Expanded, hydrophobised perlite with a bulk density of 150 to 250 kg / m ³ effectively and firmly retains oil, while the water is repelled by the sorbent and freely leaves free of impurities.

Cyklus čištění vod probíhá tak dlouho, až je celý vnější i vnitřní povrch adsorbentu ropnými látkami nasycen. Potom je třeba náplň filtru vyměnit. Má-li čištění probíhat kontinuálně, je nutné filtrování postupně přeřazovat na další filtry s čerstvou náplní. Zkouškami bylo zjištěno, že 1 m³ hydrofobizovaného expandovaného perlitu pevně zachytí, podle velikosti měrného povrchu, daného charakterem zrnitosti, množstvím, tvarem a velikostí otevřených pórů.The water purification cycle is continued until the entire outer and inner surface of the adsorbent is saturated with petroleum substances. The filter cartridge must then be replaced. If the cleaning is to be carried out continuously, the filtering must be gradually shifted to other filters with fresh filling. Tests have revealed that 1 m ^{3 of} hydrophobized expanded perlite firmly retains, depending on the size of the specific surface, given the grain size, amount, shape and size of the open pores.

150 litrů až 200 litrů benzínu, nebo150 liters to 200 liters of petrol, or

200 litrů až 400 litrů motorové nafty, nebo200 liters to 400 liters of diesel, or

300 litrů až 500 litrů motorového oleje.300 liters to 500 liters of engine oil.

Filtraci zintenzívňuje, děje-li se nuceným průtokem znečištěné vody pod mírným tlakem, například 0,2 až 0,3 MPa, kterým se zvyšuje objemový průtok za jednotku času. Adsorpci usnadňuje, i když to není podmínkou, je-li znečištěná voda do absorbentu vháněna ve stavu, kdy je přítomná ropná kapalina dispergována, například vířením.Filtration intensifies when the forced flow of contaminated water under moderate pressure, for example 0.2 to 0.3 MPa, occurs, increasing the volumetric flow rate per unit time. Adsorption facilitates, although not required, when contaminated water is injected into the absorbent in a state where the present petroleum liquid is dispersed, for example by vortexing.

Podstatou vynálezu je způsob čištění vod znečištěných ropnými produkty filtrací přes adsorbent, při němž je znečištěná voda zbavována ropných látek adsorpci ve vrstvě hydrofobizovaného expandovaného perlitu. Množství vyčištěné vody se řídí množstvím použitého adsorbentu. Rychlost čištění se řídí úpravou průtokového objemu za jednotku času použitím tlaku 0,2 až 0,5 MPa. Podstatou předmětu vynálezu je dále skutečnost, že v 1 m³ hydrofobizovaného expandovaného perlitu se v průměru zachytí 180 litrů motorového oleje. Čištění usnadňuje, je-li znečištěná voda před vstupem do filtru' podrobena dispergaci.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a process for purifying water contaminated with petroleum products by filtration through an adsorbent, wherein the contaminated water is deprived of oil by adsorption in a layer of hydrophobized expanded perlite. The amount of purified water depends on the amount of adsorbent used. The cleaning rate is controlled by adjusting the flow volume per unit time using a pressure of 0.2 to 0.5 MPa. It is a further object of the present invention that in 1 m ^{3 of} hydrophobized expanded perlite, on average 180 liters of engine oil are collected. Cleaning is facilitated if the contaminated water is dispersed prior to entering the filter.

Předností čištění vod znečištěných ropnými látkami způsobem podle vynálezu je vysoká účinnost. Účinnost byla zjišťována rozborem vyčištěné vody na obsah uhlovodíků chromatografickou perlokací s výsledkem, že ve vyčištěné vodě nebyla zjištěna přítomnost uhlovodíků. I za podmínek průmyslového využití vynálezu nebude účinnost čištění nižší než 999,7 °/o. Nový a vyšší účinek způsobu čištění vod znečištěných ropnými látkami spočívá v tom, že se jím řeší jeden z vážných problémů současné doby. Ropné uhlovodíky jsou velmi nepříjemným a vážným odpadem, které již v malých množstvích jsou schopné znečistit obrovská kvanta vody. Jejich likvidace samočisticím procesem vodních toků probíhá v porovnání s jinými organickými odpady velmi pomalu a dosud známé způsoby likvidace filtrací byly málo účinné. Jeden litr ropných produktů znehodnocuje přitom jeden milión litrů vody.The advantage of the purification of oil-contaminated water by the process according to the invention is its high efficiency. Efficacy was determined by analyzing purified water for hydrocarbon content by chromatographic perlocation, with the result that no hydrocarbons were detected in the purified water. Even under industrial use conditions, the cleaning efficiency will not be less than 999.7%. A new and higher effect of the method of purifying oil-polluted waters is that it addresses one of the serious problems of the present time. Petroleum hydrocarbons are very unpleasant and serious waste, which in small quantities is capable of polluting huge quantities of water. Their disposal by the self-cleaning process of watercourses is very slow compared to other organic wastes and the known methods of filtering disposal have been poorly effective. One liter of oil products destroys one million liters of water.

Provedení předmětu vynálezu je blíže objasněno třemi příklady.Three examples illustrate the invention.

PřikladlHe did

Skleněný válec se dvěma zabroušenými zátkami opatřenými kohoutky, objemu 1 000 mililitrů, byl sypáním naplněn zrnitým hydrofobním expandovaným perlitem. Do spodní části náplně adsorbentu bylo vstříknuto 10 mililitrů motorové nafty. Nafta byla po vizuální identifikaci zabervena do červena rostliným barvivém. Poté byl filtr spodní vpustí napojen na vodovod a otevřením kohoutku vypuštěna pitná voda. Náplň adsorbentu zachytila naftu tak pevně již v nejspodnější vrstvě, že se další transport nafty zastavil a proud vody ji nevymyl, a to ani dlouhým vymýváním. Vytékající voda byla čistá a analýzou v ní nebylo zjištěna přítomnost uhlovodíků.The glass cylinder with two ground 1000 ml taps was filled with granular hydrophobic expanded perlite. 10 milliliters of diesel fuel were injected into the bottom of the adsorbent charge. After visual identification, the diesel fuel was reddish by plant dye. Then the bottom inlet filter was connected to the water supply and the drinking water was drained by opening the tap. The adsorbent charge retained the oil so tightly in the bottom layer that further transport of the oil stopped and the water stream did not wash it out, even with a long washout. The effluent was clean and analyzed for hydrocarbons.

Příklad 2Example 2

Skleněný válec o objemu 1 000 ml byl jako v příkladu 1 naplněn hydrofobizovaným expandovaným perlitem, tvořícím adsorbent. V jiné nádobě byla připravena směs pitné vody záměrně znečištěné 1 % obj., tj. 10 ml motorové nafty, která byla předtím rovněž zabarvena rostlinným barvivém. Směs bylaA 1000 ml glass cylinder was filled with hydrophobized expanded perlite forming an adsorbent as in Example 1. In another vessel, a mixture of drinking water was intentionally contaminated with 1% by volume, i.e. 10 ml of diesel fuel, which had also previously been colored with a plant dye. The mixture was

241228 mixována po dobu 1 minuty, až se nafta ve vodě dočasně rozptýlila. Potom byla pod tlakem 0,2 MPa pomocí vodního čerpadla vháněna zespodu do filtračního válce s náplní adsorbentu. Průběh filtrace byl sledován, vzhledem k zabarvení, vizuálně. Ve vytékající vodě, pokud adsorbent nebyl nasycen ropnými látkami, nebyla zjištěna přítomnost uhlovodíků. K nasycení adsorbentu došlo až po průtoku dalších 30 litrových dávek vody znečištěné po 10 ml nafty. To odpovídá koncentraci 0,3 litru nafty v jednom litru adsorbentu, zhruba pak 300 litrů nafty v 1 m³hydrofobizovaného expandovaného perlitu.241228 was mixed for 1 minute until the diesel was temporarily dispersed in water. It was then blown from below into the adsorbent cartridge by means of a water pump under a pressure of 0.2 MPa. The course of filtration was monitored visually for color. No hydrocarbons were detected in the effluent unless the adsorbent was saturated with petroleum substances. The adsorbent was saturated only after a further 30 liter portions of water contaminated with 10 ml of diesel were passed through. This corresponds to a concentration of 0.3 liters of diesel per liter of adsorbent, roughly 300 liters of diesel per m ^{3 of} hydrophobized expanded perlite.

Příklad 3Example 3

Provedení vynálezu bylo opakováno způsobem popsaným v příkladu 2, s tím rozdílem, že byla zvolena koncentrace 3 % obj. motorové nafty v 1 litru pitné vody. I zde zůstala vytékající voda čistá, prostá uhlovodíků, a tento stav se nezměnil ani po opakovaném promývání adsorbentu čistou vodou. Náplň adsorbentu se nasytila až po průtoku dalších 11 litrů znečištěné vody z nichž každý litr obsahoval po 30 mljnafty.The embodiment of the invention was repeated as described in Example 2, except that a concentration of 3% by volume of diesel fuel in 1 liter of drinking water was selected. Here again, the effluent remained clean, free of hydrocarbons, and this condition did not change even after repeated washing of the adsorbent with clean water. The adsorbent charge was saturated only after a further 11 liters of contaminated water flowed through, each liter containing 30 ml of naphtha.

Způsob čištění vod podle vynálezu lze využít pro čištění vod znečištěných různými uhlovodíky, například odpadních vod, vodních toků a nádrží, k likvidaci ropných havárií a k čištění vod použitých k čištění ploch velkogaráží, benzínových čerpacích stanic i letištních ploch.The water purification method of the present invention can be used to purify waters contaminated with various hydrocarbons, such as waste water, watercourses and reservoirs, to control oil spills and to purify waters used to clean large car parks, petrol stations and airfields.

Claims

PREDME

Process for the purification of water contaminated with petroleum products by filtration through expanded perlite, characterized in that the contaminated water is freed of oil by adsorption in a hydrophobic expanded perlite layer by adsorbing the contaminated water, wherein the contaminated water is passed through a sorbent layer at a pressure drop of 0.2 to 0.5 MPa.