PL216073B1 - Sposób oczyszczania ścieków zaolejonych - Google Patents
Sposób oczyszczania ścieków zaolejonychInfo
- Publication number
- PL216073B1 PL216073B1 PL390351A PL39035110A PL216073B1 PL 216073 B1 PL216073 B1 PL 216073B1 PL 390351 A PL390351 A PL 390351A PL 39035110 A PL39035110 A PL 39035110A PL 216073 B1 PL216073 B1 PL 216073B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- membranes
- membrane
- wastewater
- ultrafiltration
- oil
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 25
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 title description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 29
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 claims description 20
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims description 18
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 4
- 229920001477 hydrophilic polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 20
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 15
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 10
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 8
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 8
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIPNSKYNPDTRPC-UHFFFAOYSA-N N-[2-oxo-2-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(CNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 NIPNSKYNPDTRPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000011968 cross flow microfiltration Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001687 destabilization Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000009300 dissolved air flotation Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 1
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 1
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób oczyszczania ścieków zaolejonych, zwłaszcza do ścieków o średnicy kropelek oleju w zakresie 0,1-50 μm, wykorzystujący proces ultrafiltracji.
Oczyszczanie ścieków zaolejonych jest zagadnieniem złożonym. Wynika to z różnorodności olejów, stopnia ich dyspersji, charakteru emulsji i innych czynników. Dlatego nie ma uniwersalnych systemów odolejających. Stosowane metody i urządzenia nadają się w ściśle określonych warunkach. Z tego powodu odolejanie prowadzi się najczęściej z zastosowaniem kilku procesów, takich jak sedymentacja, flotacja, filtracja, adsorpcja, koalescencja, wirowanie, biodegradacja, metody termiczne, chemiczna i termiczna destabilizacja emulsji oraz inne oparte na procesach membranowych.
Konwencjonalne metody oczyszczania ścieków zaolejonych takie jak separacja grawitacyjna, zgarnianie powierzchniowe (ang. skimming), deemulsyfikacja, koagulacja i flokulacja, flotacja rozpuszczonym powietrzem, zastosowanie hydrocyklonów, nie są wystarczająco efektywne zwłaszcza, gdy kropelki oleju są drobno zdyspergowane i ich średnica jest poniżej 20 μm. Ponadto powyższe metody konwencjonalne oczyszczania ścieków zaolejonych posiadają szereg wad jak niska wydajność, wysokie koszty operacyjne, problemy z korozją oraz z wtórnym zanieczyszczeniem.
Proces ultrafiltracji okazuje się być bardzo efektywny w oddzielaniu substancji ropopochodnych, koszty związane z zużyciem energii są niskie, nie stosuje się dodatku chemikaliów oraz instalacja do prowadzenia procesu UF zajmuje mało miejsca.
Znane jest z publikacji S.H. Lee, K.C. Clumg, M.C. Shin, J.I. Dong, H.S. Lee, K.H. Auh, Preparation of ceramic Membranes and application to the crossflow microfiltration of soluble waste oil. Matter. Lett., 52 (2002) 266 et al., zastosowanie ultrafiltracji z użyciem membran ceramicznych (Membralox. średnica porów 0,2 μm lub 0,8 μm) do oczyszczania ścieków zaolejonych o stężeniu substancji 3 ropopochodnych w zakresie 250-1000 mg/dm (średnia wielkość kropelek oleju w zakresie 1-10 μm) 3 uzyskując permeatu o zawartości oleju poniżej 6 mg/dm3 oraz strumień permeatu na poziomie 50 dm3 h-1 m-2. Z publikacji H. Peng, A.Y. Tremblay, D.E. Veinot, Desalination, 181 (2005) 109-120 znane jest stosowanie membran ceramicznych wykonanych z tlenku glinu (rozmiar por 200-300 nm, grubość 35 μm) do oczyszczania ścieków zaolejonych, gdzie wielkość strumienia permeatu wynosiła
-1 -2 dm3 h-1 m-2. Jednak w trakcie procesu konieczne było mycie wsteczne membran.
Oczyszczanie ścieków zaolejonych w procesie UF prowadzono również z zastosowaniem membran kompozytowych, co opisano w publikacji Y.S. Li, L Yana, C.B. Xiang, LJ. Hong, Treatment of oily wastewater by organic-inorganic composite tubular ultrafiltration (UF) Membranes, Desalination
196 (2006) 76-83. W tym sposobie wymagane jest wyższe ciśnienie transmembranowe (10 bar), aby
-1 -2 uzyskać strumień pemieatu na poziomie 50 dm3 h-1 m-2. W każdym jednak, z opisanych powyżej sposobów obserwuje się fouling membran i znaczny spadek strumienia permeatu, dlatego wymagane jest częste mycie membran ultrafiltracyjnych.
Współczesne przepisy prawne wymuszają zastosowania metod odolejania pozwalających uzyskać stopień oczyszczenia na poziomie 5 mg/L. Taki stopień oczyszczenia nie można uzyskać metodami konwencjonalnymi, a w przypadku ultrafiltracji także jest trudny do osiągnięcia. Problem ten rozwiązano poprzez zastosowanie przedstawionego rozwiązania.
Sposób oczyszczan ia ścieków zaolejonych, według wynalazku, zwłaszcza do ścieków o średnicy kropelek oleju w zakresie 0,1-50 μm, wykorzystujący proces ultrafiltracji, charakteryz uje się tym, że w procesie ultrafiltracji stosuje się membrany ultrafiItracyjne z polimerów hydrofilowych o charakterystycznym kącie zwilżania nie większym niż 20 ° i o molekularnej granicy rozdzielania od 10 kDa do 50 kDa. Membrany wykonuje się z materiału hydrofilowego, który równocześnie jest olejofobowy.
Korzystnie stosuje się membranę o strukturze asymetrycznej z porami w kształcie litery A.
Korzystnie stosuje się membranę w postaci modułu spiralnego.
Sposób według wynalazku pozwala wyeliminować fouling membran ultrafiltracyjnych związany z obecnością substancji ropopochodnych w oczyszczanych ściekach występujących w formie wolnego oleju, oleju zdyspergowanego lub w formie emulsji (drobnych kropelek o rozmiarze w zakresie od 0,1 μm do 50 μm) lub degradację membrany hydrofilowej spowodowaną obecnością rozpuszczalników organicznych. Proponowana metoda pozwala na oczyszczanie ścieków nawet z małymi kroplami oleju w zakresie 0,1-20 μm, co było nieosiągalne za pomocą wcześniej znanych metod.
PL 216 073 B1
Wynalazek bliżej przedstawiono w poniższych przykładach wykonania. W przykładzie pierwszym i drugim przedstawiono, dla porównania sposób oczyszczania z wykorzystaniem membrany FP100 wykonanej z PVDF, natomiast w pozostałych przedstawiono realizację wynalazku. Kąt zwilżania określa się za pomocą goniometru, w następujący sposób: próbkę materiału - membrany umieszcza się na wypoziomowanej płytce goniometru, następnie umieszcza się kropelkę wody dejonizowanej na testowanym materiale i wykonuje się zdjęcia kropli za pomocą kamery. Otrzymany obraz kropli w powiększeniu pięćdziesięciokrotnym analizuje się z użyciem odpowiedniego oprogramowania w celu wyznaczenia kąta zwilżania. Kąt między styczną do powierzchni kropli, a powierzchnią międzyfazową ciało stałe - ciecz stanowi kąt zwilżania. Kąt zwilżania mierzy się po obu stronach kropli wody w celu sprawdzenia jednorodności kropli. Dla każdej próbki materiału uzyskane pomiary kąta zwilżania dla obu stron kropli wody uśredniano. Wyznaczone wartości kąta zwilżania (°) dla: membrany z PVDF wartość średnia - 65,36 ± 2,56°, a dla membrany hydrofitowej wartość średnia - 17,20 ± 2,2°.
P r z y k ł a d 1 3
Oczyszczanie ścieków zaolejonych o średniej zawartości substancji ropopochodnych 50 mg/dm3 średnim rozmiarze kropelek oleju 17 μm (pomiar - Malvern Instrument) prowadzi się na instalacji 3 pilotowej UF składającej się ze zbiornika nadawy o pojemności 400 dm3 połączonego poprzez kilkustopniową pompę wirową (posiadającą układ regulacji przepływu i ciśnienia) z przemysłowym modułem rurowym, którego wylot połączono poprzez chłodnicę płaszczowo-rurową (utrzymującą zadaną temperaturę procesu) ze zbiornikiem nadawy. Moduł rurowy wyposażony jest w membranę UF wykonaną z PVDF o kącie zwilżania 65° i molekularnej granicy rozdzielania około 100 kDa. Proces UF prowadzi się w sposób ciągły w ciągu 100 godzin stosując ciśnienie transmembranowe 1 bar w temperaturze 25°C. Wartość strumienia permeatu dla membrany PVDF przy ciśnieniu transmembrano3 -1 -2 3 wym 1 bar wynosiła 22 dm3 h-1 m-2, a zawartość oleju w permeacie wynosiła średnio 7 mg/dm3.
P r z y k ł a d 2
Sposób prowadzony jak w przykładzie 1, przy czym stosuje się ciśnienie trans membranowe
-1 -2 bary. Wartość strumienia permeatu wynosił 35 dm3 h-1 m-2. Zawartość oleju w permeacie wynosiła 3 średnio 1 mg/dm3, czyli tyle samo co dla ciśnienia 1 bara.
P r z y k ł a d 3
Sposób prowadzony jak w przykładzie 1, przy czym stosuje się przemysłowy moduł spiralny z membraną hydrofilową o kącie zwilżania 19° i molekularnej granicy rozdzielania około 20 kDa.
Oczyszczaniu poddaje się ścieki zaolejone o zawartości substancji ropopochodnych (oleje, smary, 3 paliwa itp.) wynoszącej 70 mg/dm i rozmiarze kropelek oleju w zakresie od 0,1 do 10 μm (pomiar 3 -1 -2
Malvern Mastersizer 2000) w temp 25°C. Uzyskano strumień permeatu wynoszący 58 dm3 h-1 m-2 dla ciśnienia transmembranowego 1 bar przy zawartości substancji ropopochodnych w permeacie UF 3 w zakresie 1-10 mg/dm3.
P r z y k ł a d 4
Sposób prowadzony jak w przykładzie 3, przy czym stosuje się ciśnienie trans membranowe
-1 -2 bary. Strumień permeatu wynosił 98 dm3 h-1 m-2, a zawartość substancji ropopochodnych w perme3 acie UF była w zakresie 1-2 mg/dm3.
P r z y k ł a d 5
Sposób prowadzony jak w przykładzie 1, przy czym stosuje się przemysłowy moduł spiralny z membraną hydrofilową o kącie zwilżania 19° i molekularnej granicy rozdzielania około 50 kDa.
Oczyszczaniu poddaje się ścieki zaolejone o zawartości substancji ropopochodnych (oleje, smary, 3 paliwa itp.) 50 mg/dm i rozmiarze kropelek oleju 23 μm (pomiar - Malvern Instrument) prowadząc proces w sposób ciągły przez 100 godzin. Zastosowanie membrany hydrofilowej o wyższej wartości molekularnej granicy rozdzielania 50 kDa do oczyszczania ścieków zaolejonych o większych rozmiarach kropelek oleju (23 μm) nie wpłynęło na zmianę jakości permeatu UF (zawartość oleju w zakresie
3 -1 -2 1-2 mg/dm3), natomiast uzyskano wyższe wartości strumienia permeatu wynoszące 65 dm3 h-1 m-2 przy ciśnieniu transmembranowym 1 bar.
P r z y k ł a d 6
Sposób prowadzony jak w przykładzie 5, przy czym stosuje się ciśnienie trans membranowe
-1 -2 bary, a strumień permeatu wynosił 107 dm3 h-1 m-2. Zawartość oleju w permeacie była w zakresie 1-2 mg/dm3.
PL 216 073 B1
Claims (1)
- Sposób oczyszczania ścieków zaolejonych, zwłaszcza do ścieków o średnicy kropelek oleju w zakresie 0,1-50 μm, wykorzystujący proces ultrafiltracji z wykorzystaniem membran ultrafiltracyjnych z polimerów hydrofilowych, znamienny tym, że stosuje się membrany o charakterystycznym kącie zwilżania nie większym niż 20° i o molekularnej granicy rozdzielania od 10 kDa do 50 kDa, o strukturze asymetrycznej z porami w kształcie litery A lub w postaci modułu spiralnego.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL390351A PL216073B1 (pl) | 2010-02-05 | 2010-02-05 | Sposób oczyszczania ścieków zaolejonych |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL390351A PL216073B1 (pl) | 2010-02-05 | 2010-02-05 | Sposób oczyszczania ścieków zaolejonych |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL390351A1 PL390351A1 (pl) | 2011-08-16 |
| PL216073B1 true PL216073B1 (pl) | 2014-02-28 |
Family
ID=44510286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL390351A PL216073B1 (pl) | 2010-02-05 | 2010-02-05 | Sposób oczyszczania ścieków zaolejonych |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL216073B1 (pl) |
-
2010
- 2010-02-05 PL PL390351A patent/PL216073B1/pl not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL390351A1 (pl) | 2011-08-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sheikhi et al. | Kaolinitic clay-based ceramic microfiltration membrane for oily wastewater treatment: Assessment of coagulant addition | |
| Rasouli et al. | Investigation of in-line coagulation-MF hybrid process for oily wastewater treatment by using novel ceramic membranes | |
| Chakrabarty et al. | Ultrafiltration of stable oil-in-water emulsion by polysulfone membrane | |
| Abbasi et al. | Performance study of mullite and mullite–alumina ceramic MF membranes for oily wastewaters treatment | |
| Gohari et al. | A novel super-hydrophilic PSf/HAO nanocomposite ultrafiltration membrane for efficient separation of oil/water emulsion | |
| Yuliwati et al. | Effect of modified PVDF hollow fiber submerged ultrafiltration membrane for refinery wastewater treatment | |
| Yang et al. | Improving performance of dynamic membrane assisted by electrocoagulation for treatment of oily wastewater: Effect of electrolytic conditions | |
| Salahi et al. | Oily wastewater treatment using ultrafiltration | |
| Monash et al. | Effect of TiO2 addition on the fabrication of ceramic membrane supports: A study on the separation of oil droplets and bovine serum albumin (BSA) from its solution | |
| Bayat et al. | Preparation and characterization of γ-alumina ceramic ultrafiltration membranes for pretreatment of oily wastewater | |
| Baig et al. | Facile fabrication of silicon carbide decorated ceramic membrane, engineered with selective surface wettability for highly efficient separation of oil-in-water emulsions | |
| Susan et al. | Surface morphology of pvdf membrane and its fouling phenomenon by crude oil emulsion | |
| Abbasi et al. | Oily wastewater treatment using mullite ceramic membrane | |
| Salahi et al. | Oily wastewater treatment using a hybrid UF/RO system | |
| Martini et al. | Hybrid TiO2/UV/PVDF ultrafiltration membrane for raw canola oil wastewater treatment | |
| Badrnezhad et al. | Ultrafiltration membrane process for produced water treatment: experimental and modeling | |
| George et al. | Efficient microfiltration of oil-water emulsion using ACF-supported and GO-dispersed RF membrane | |
| KR20140130074A (ko) | 교차흐름 여과를 사용하여 원유를 가공하는 방법 및 시스템 | |
| Van Le et al. | Separation of oil-in-water emulsions by microbubble treatment and the effect of adding coagulant or cationic surfactant on removal efficiency | |
| JP4408524B2 (ja) | 造水システム | |
| Pramono et al. | Polyvinylidene fluoride (PVDF)/Modified clay hybrid membrane for humic acid and methylene blue filtration | |
| Hidayah et al. | Improving the performance of polysulfone-nano ZnO membranes for water treatment in oil refinery with modified UV irradiation and polyvinyl alcohol | |
| Febriasari | Huriya; Ananto, AH; Suhartini, M.; Kartohardjono, S. Polysulfone–polyvinyl pyrrolidone blend polymer composite membranes for batik industrial wastewater treatment | |
| US12496556B2 (en) | Method for separating an oil-water emulsion | |
| US9546326B2 (en) | Fluid emulsion purification processes using microporous materials having filtration and adsorption properties |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LICE | Declarations of willingness to grant licence |
Free format text: RATE OF LICENCE: 10% Effective date: 20131014 |
|
| LAPS | Decisions on the lapse of the protection rights |
Effective date: 20130205 |