CS255476B1

CS255476B1 - A method for removing dissolved hydrocarbons and chlorinated hydrocarbons from waste water

Info

Publication number: CS255476B1
Application number: CS86677A
Authority: CS
Inventors: Josef Sedivy
Original assignee: Josef Sedivy
Priority date: 1986-01-30
Filing date: 1986-01-30
Publication date: 1988-03-15
Also published as: CS67786A1

Abstract

Rozpuštěné uhlovodíky a/nebo chlorované uhlovodíky s nižší dielektrickou konstantou než 10 (při 20 °C) a rozdělovacím poměrem v soustavě alifatické rozpouštědlo - voda vyšším než 35 se sorbují při průtoku kolonou naplněnou hydrofobním nosičem s nepolární nepohyblivou fází, s výhodou neaditivovaných minerálních olejů s teplotou vzplanutí v otevřeném kelímku vyšší než 180 °C, v hmotnostním poměru nepolární nepohyblivá fáze - hydrofobní nosič 0,2 až 1,5, s výhodou 1,0. Při odstraňování nerozpuštěných uhlovodíků nebo chlorovaných uhlovodíků z odpadní vody je vhodné zařadit do série více kolon s nepolární nepohyblivou fází a poslední kolonu naplnit pouze hydrofobním nosičem k případnému odstranění nepolární nepohyblivé fáze z čištěné vody.Dissolved hydrocarbons and/or chlorinated hydrocarbons with a dielectric constant lower than 10 (at 20 °C) and a partition ratio in the aliphatic solvent-water system higher than 35 are sorbed when flowing through a column filled with a hydrophobic carrier with a non-polar stationary phase, preferably non-additive mineral oils with an open cup flash point higher than 180 °C, in a mass ratio of non-polar stationary phase - hydrophobic carrier of 0.2 to 1.5, preferably 1.0. When removing undissolved hydrocarbons or chlorinated hydrocarbons from wastewater, it is advisable to include several columns with a non-polar stationary phase in a series and fill the last column only with a hydrophobic carrier for the possible removal of a non-polar stationary phase from the purified water.

Description

Vynález se týká odstraňování rozpuštěných uhlovodíků nebo chlorovaných uhlovodíků z odpadní vody pomocí kolony s nepolární nepohyblivou fází.The invention relates to the removal of dissolved hydrocarbons or chlorinated hydrocarbons from waste water by means of a column with a non-polar stationary phase.

Dosud známé způsoby odstraňování rozpuštěných uhlovodíků nebo chlorovaných uhlovodíků z odpadní vody spočívají v jejich sorpci na tuhých sorbentech a v případě, že se jedná o níževroucí organické látky v odvětrávání proudem plynu.Hitherto known methods for removing dissolved hydrocarbons or chlorinated hydrocarbons from wastewater consist in their sorption on solid sorbents and, in the case of low-boiling organic substances, in venting with a gas stream.

Účinnými technologickými zařízeními pro odvětrávání těkavých látek z vody jsou mechanické areátory, biologické filtry s nucenou aerací a stripovací věže. Nevýhodou těchto zařízení je emise těkavých organických látek do ovzduší, i poměrně vysoké náklady na čištění odpadních vod. Nejčastěji se k adsorpci rozpuštěných uhlovodíků nebo chlorovaných uhlovodíků používá aktivní uhlí práškové nebo zrněné. Zrněné aktivní uhlí používané pro adsorpci na pevném loži (kolonové uspořádání) se vyrábí v několika zrněních (HS-1, HS-2, HS-3 a HS-07). Použití aktivního uhlí jako sorbentu brání jeho vysoká cena, i možnost inaktivace povrchu aktivního uhlí např. volnými nebo emulgovanými ropnými látkami, suspenzemi hydroxidů apod. Totéž platí i pro organické makroretikulární pryskyřice (např. Amberlit XAD-4).Effective technological devices for venting volatile substances from water are mechanical arresters, biological filters with forced aeration and stripping towers. The disadvantage of these plants is the emission of volatile organic compounds into the air, as well as the relatively high costs of wastewater treatment. Most commonly, activated carbon powder or granular activated carbon is used for adsorption of dissolved hydrocarbons or chlorinated hydrocarbons. The granular activated carbon used for fixed bed adsorption (column configuration) is produced in several grains (HS-1, HS-2, HS-3 and HS-07). The use of activated carbon as a sorbent is hampered by its high cost and the possibility of inactivating the surface of activated carbon by, for example, free or emulsified petroleum substances, hydroxide suspensions, etc. The same applies to organic macroreticular resins (eg Amberlit XAD-4).

Použití uvedených sorbentů je ekonomicky opodstatněné, pokud jsou tyto tuhé sorbenty regenerovány, což je možné realizovat pouze u velkých zdrojů znečištění.The use of said sorbents is economically justified if these solid sorbents are regenerated, which can only be realized with large sources of pollution.

Podstatou odstraňování rozpuštěných uhlovodíků a/nebo chlorovaných uhlovodíků s dielektrickou konstantou při 20 °C nižší než 10 a rozdělovacím poměrem v soustavě alifatické rozpouštědlo - voda vyšším než 35 je využití hydrofobních sorbentů (např. Vapexu, kobercové drti apod.) jako nosičů pro nepohyblivou nepolární fázi, která účinně zachycuje uvedené kontaminanty z odpadních vod. Nejvhodnějším typem nepohyblivé nepolární fáze jsou výševroucí ropné látky (nepolární charakter a nepatrná rozpustnost ve vodě), které jsou ve značné míře obsaženy v odpadních vodách např. ze strojírenství.Removal of dissolved hydrocarbons and / or chlorinated hydrocarbons with a dielectric constant at 20 ° C of less than 10 and an aliphatic solvent-water partition ratio greater than 35 is based on the use of hydrophobic sorbents (eg Vapex, carpet pulp, etc.) as carriers for immovable nonpolar a phase that effectively captures said wastewater contaminants. The most suitable type of immovable non-polar phase is higher-boiling petroleum substances (non-polar in nature and low water solubility), which are largely contained in waste water, eg from engineering.

Zvláště výhodné jsou neaditivované minerální oleje s teplotou vzplanutí v otevřeném kelímku vyšší než 180 °C (velmi nízká rozpustnost ve vodě). Sorpce ve vodě rozpuštěných uhlovodíků nebo chlorovaných uhlovodíků se provádí bud na koloně obsahující nepolární fázi zakotvenou na hydrofobním nosiči, nebo se na kolonu obsahující hydrofobní nosič (Vapex, kobercová drň) přivádí odpadní voda obsahující kromě volných a slabě emulgovaných ropných látek i rozpuštěné uhlovodíky nebo chlorované uhlovodíky.Particularly preferred are non-additive mineral oils having an open-cup flash point greater than 180 ° C (very low water solubility). Sorption of water-soluble hydrocarbons or chlorinated hydrocarbons is carried out either on a column containing a non-polar phase anchored on a hydrophobic support or on a column containing a hydrophobic support (Vapex, carpet) containing waste water containing dissolved hydrocarbons or chlorinated hydrocarbons.

Sorpční účinnost filtru s nepolární nepohyblivou fází je závislá především na množství nepohyblivé nepolární fáze zachycené na hydrofobním nosiči. Hmotnostní poměr nepolární nepohyblivé fáze - hydrofobní nosič by měl být 0,2 až 1,5 s výhodou 1,0. Účinnost sorpce dále závisí na průtokové rychlosti pohyblivé fáze, délce kolony, objemu pohyblivé fáze v koloně a rozdělovacím poměru. Snížením průtokové rychlosti odpadní vody se činnost kolony zvětší. S rostoucí výškou vrstvy hydrofobního sorbentu s nepolární nepohyblivou fází se úměrně zvětší celkový počet pater v koloně (pokud je nepolární nepohyblivá fáze na tuhém sorbentu rozložena rovnoměrně) za předpokladu, že rychlost pohyblivé fáze je konstantní. Rozdělovači poměr, pokud nedochází k interakcím mezi hydrofobním nosičem a ve vodě rozpuštěnými uhlovodíky nebo chlorovanými uhlovodíky, lze stanovit pro danou sorbovanou látku experimentálně v soustavě alifatické rozpouštědlo - voda.The sorption efficiency of the filter with a non-polar immovable phase depends primarily on the amount of immovable non-polar phase trapped on the hydrophobic carrier. The weight ratio of the non-polar stationary phase to the hydrophobic carrier should be 0.2 to 1.5, preferably 1.0. The sorption efficiency further depends on the flow rate of the mobile phase, the length of the column, the volume of the mobile phase in the column and the partition ratio. By decreasing the flow rate of the waste water, the operation of the column is increased. As the height of the hydrophobic sorbent layer with the nonpolar immobilized phase increases, the total number of trays in the column will increase proportionally (if the non-polar immobilized phase is evenly distributed on the solid sorbent), provided the speed of the mobile phase is constant. The partition ratio, if there are no interactions between the hydrophobic carrier and the water-dissolved hydrocarbons or chlorinated hydrocarbons, can be determined experimentally in the aliphatic solvent-water system for the sorbed substance.

Výhodou uvedeného postupu je účinné a ekonomicky nenáročné odstranění rozpuštěných uhlovodíků nebo chlorovaných uhlovodíků z odpadních vod.The advantage of this process is the efficient and economical removal of dissolved hydrocarbons or chlorinated hydrocarbons from the waste water.

Při odstraňování rozpuštěných uhlovodíků nebo chlorovaných uhlovodíků z odpadní vody je vhodné zařadit do serie více kolon s nepolární nepohyblivou fází. Jako poslední se zařazuje kolona s náplní pouze hydrofobního nosiče, která zachycuje případně uniklé podíly nepolární nepohyblivé fáze z čištěné vody.When removing dissolved hydrocarbons or chlorinated hydrocarbons from waste water, it is advisable to include several columns with a non-polar stationary phase in series. The column with only the hydrophobic carrier, which captures any leaked proportions of the non-polar immovable phase from the purified water, is placed last.

Způsob čištění odpadních vod s obsahem rozpuštěných uhlovodíků nebo chlorovaných uhlo3 vodíků na koloně s nepohyblivou nepolární fází je dále popsán na dvou příkladech provedení.The process for the purification of waste water containing dissolved hydrocarbons or chlorinated hydrocarbons on a stationary non-polar phase column is further described in two exemplary embodiments.

Příklad 1Example 1

Odpadní vody obsahující 30 mg 1 tetrachlorethylenu byly vedeny přes kolonu o ploše 2Waste water containing 30 mg 1 of tetrachlorethylene was passed through a column of area 2

12.5 cm naplněnou 70 g hydrofobního sorbentu (hydrofobizovaný Vapex) s nasorbovanými 44 ml minerálního oleje ložiskového B 2. Výška kolony byla 25 cm. Objem pohyblivé fáze v koloně byl 65 ml a objemová průtoková rychlost odpadní vody byla 3,3 1 h L Celkové množství odpadní vody proteklé do bodu průrazu (10%) bylo 60 litrů. Dynamická aktivita byla 40 mg g^-1(vztaženo na minerální olej). Dynamická aktivita je cca lOx nižší než u aktivního uhlí12.5 cm filled with 70 g of hydrophobic sorbent (hydrophobized Vapex) with adsorbed 44 ml of mineral B bearing oil 2. The column height was 25 cm. The volume of the mobile phase in the column was 65 ml and the volumetric flow rate of the waste water was 3.3 l h. The dynamic activity was 40 mg g ^-1 (based on mineral oil). The dynamic activity is about 10 times lower than that of activated carbon

HS-1 a cca 500x vyšší než u samotného hydrofobizovaného Vapexu.HS-1 and about 500 times higher than the hydrophobized Vapex alone.

Příklad 2Example 2

Přes kolonu o ploše 12,5 cm a délce 29 cm, naplněnou 40 g kobercové drtě s nasorbovanými 22 ml minerálního oleje ložiskového B 2 protéká odpadní voda obsahující 50 mg l” tetrachlorethylenu. Objem pohyblivé fáze v koloně byl 240 ml a objemová rychlost odpadní vody bylaWaste water containing 50 mg of 1 ”tetrachlorethylene flows through a 12.5 cm column with a length of 29 cm, filled with 40 g of carpet crumb and absorbed 22 ml of B 2 mineral oil. The volume of the mobile phase in the column was 240 ml and the volume rate of the waste water was

5.5 1 h 1. Do bodu průrazu (10%) proteklo 8,4 litrů odpadní vody. Dynamická aktivita byla cca 20 mg 1 (vztaženo k obsahu minerálního oleje).5.5 1 h 1. 8.4 liters of waste water flowed to the breakdown point (10%). The dynamic activity was about 20 mg 1 (based on mineral oil content).

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Method for removing dissolved hydrocarbons and / or chlorinated hydrocarbons from waste water, characterized in that waste water containing hydrocarbons and / or chlorinated hydrocarbons having a dielectric constant at 20 ° C of less than 10 and an aliphatic solvent-water partition ratio of greater than 35 is left flow through a column packed with a hydrophobic carrier with a nonpolar immobilized phase, which is preferably non-additive mineral oils having an open crucible flash point greater than 180 ° C in a weight ratio of a non-polar immobilized phase - hydrophobic carrier of 0.2 to 1.5, preferably 1.0 .