RU2063383C1

RU2063383C1 - Method of complete purification of highly polluted water

Info

Publication number: RU2063383C1
Application number: RU94003073A
Authority: RU
Inventors: Е.Е. Сироткина; В.Г. Иванов; Г.И. Волкова; В.Н. Герасимова; О.В. Глазков; В.М. Бембель; Г.А. Сафонов
Original assignee: Институт химии нефти СО РАН
Priority date: 1994-01-26
Filing date: 1994-01-26
Publication date: 1996-07-10

Abstract

FIELD: water purification. SUBSTANCE: highly polluted water is passed through a layer of the cellulose activated with 5 wt % oxidized atactic polypropylene and then through a layer of the active aluminium oxide obtained by way of water-phase oxidation of an ultradisperse aluminium powder - a product of electrical explosion of aluminium wire. The weight percentage of utilized adsorbents is the following: 35-90 aluminium oxide and 10-65 activated cellulose. EFFECT: water for in-home needs is provided. 4 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к области технологии очистки воды для бытовых нужд, предназначено, преимущественно, для использования в аварийных ситуациях при авариях на нефтепромыслах, нефтеперерабатывающих предприятиях, трубопроводном транспорте, предприятиях химической промышленности, сопровождающихся мощными загрязнениями водного бассейна и может быть использовано для создания промышленных стационарных или мобильных очистных установок, а также в фильтрах индивидуального пользования для населения экологически неблагополучных регионов. The invention relates to the field of water purification technology for domestic use, it is intended mainly for use in emergency situations during accidents at oil fields, oil refineries, pipeline transport, chemical industry enterprises, accompanied by powerful pollution of the water basin and can be used to create industrial stationary or mobile treatment plants, as well as in individual filters for the population of ecologically disadvantaged region in.

К настоящему времени, разработаны многочисленные способы и устройства для очистки воды от органических и минеральных загрязнений с использованием природных и синтетических адсорбентов, наиболее эффективными из которых, считаются активированные угли и ионообменные смолы. Известно совместное использование для очистки воды, в том числе, питьевой, адсорбентов различных типов /1,2/. To date, numerous methods and devices have been developed for purifying water from organic and mineral contaminants using natural and synthetic adsorbents, the most effective of which are activated carbons and ion-exchange resins. Known joint use for water purification, including drinking, adsorbents of various types / 1,2 /.

Указанные способы и устройства либо громоздки и многостадийны, либо не обеспечивают достаточной степени очистки и быстро теряют эффективность в условиях сильнозагрязненных ( до 1 2 г/л) нефтепродуктами вод, что характерно для аварийных ситуаций и обычных условий водообеспечения в нефтедобывающих районах России. Кроме того, они, как правило, не обеспечивают комплексной очистки загрязненной нефтепродуктами воды от тяжелых металлов и других вредных веществ. The indicated methods and devices are either bulky and multi-stage, or do not provide a sufficient degree of purification and quickly lose their effectiveness under conditions of highly contaminated (up to 1 2 g / l) water products of oil, which is typical for emergencies and normal water supply conditions in oil-producing regions of Russia. In addition, they, as a rule, do not provide a comprehensive purification of oil-contaminated water from heavy metals and other harmful substances.

Наиболее близкими к заявляемому техническими решениями представляется описанный в /3/ способ совместного применения волокнистых и порошкообразных адсорбентов, которые сочетают преимущества и уменьшают недостатки отдельных адсорбентов при определенных соотношениях между ними. Данный подход целесообразен в тех случаях, когда позволяет снизить стоимость адсорбента без ухудшения его показателей или когда эффективность композиции выше эффективности каждого из компонентов в отдельности. При этом, степень очистки сточных вод может быть увеличена в 2 4 раза по сравнению с отдельно взятыми компонентами при общем снижении времени фильтрации. Так, смеси 60 95 перлита с 5 40 целлюлозы обеспечивают очистку сточных вод от железа в 95 - 129 раз, в то время, как взятые по отдельности компоненты снижают содержание железа только в 30 50 раз. Closest to the claimed technical solutions is the method described in / 3 / for the combined use of fibrous and powdery adsorbents, which combine the advantages and reduces the disadvantages of individual adsorbents with certain ratios between them. This approach is appropriate in cases where it allows to reduce the cost of the adsorbent without deteriorating its performance or when the effectiveness of the composition is higher than the effectiveness of each of the components separately. At the same time, the degree of wastewater treatment can be increased by a factor of 2–4 compared with individual components with an overall reduction in filtration time. So, mixtures of 60 95 perlite with 5 40 cellulose provide waste water purification from 95 to 129 times, while individually taken components reduce the iron content only 30 50 times.

Однако, предложенное техническое решение неэффективно для глубокой очистки сточных вод от нефтепродуктов, особенно при высокой их исходной концентрации и не обеспечивает комплексную очистку воды от нефтепродуктов и минеральных примесей, а степень очистки недостаточно высока. However, the proposed technical solution is ineffective for deep wastewater treatment from oil products, especially at a high initial concentration and does not provide a comprehensive treatment of water from oil products and mineral impurities, and the degree of purification is not high enough.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа очистки сильнозагрязненных вод с использованием композиции волокнистого и порошкообразного адсорбентов, который обеспечивал бы комплексную очистку воды от нефтепродуктов и минеральных загрязнений с высокой эффективностью. The objective of the invention is to develop a method of purification of highly contaminated water using a composition of fibrous and powdery adsorbents, which would provide a comprehensive purification of water from oil products and mineral contaminants with high efficiency.

Указанная цель достигается тем, что загрязненная нефтепродуктами, минеральными солями и коллоидным железом вода последовательно пропускается через слой целлюлозы, активированной 5 мас. добавкой окисленного атактического полипропилена, а затем через слой порошкообразного адсорбента на основе окиси алюминия, полученного путем окисления ультрадисперсного порошка алюминия в водном растворе при соотношении компонентов, мас. This goal is achieved by the fact that contaminated with oil, mineral salts and colloidal iron water is sequentially passed through a layer of cellulose activated 5 wt. the addition of oxidized atactic polypropylene, and then through a layer of a powdered adsorbent based on alumina obtained by oxidation of an ultrafine aluminum powder in an aqueous solution at a ratio of components, wt.

порошкообразный адсорбент 90 36
активированная целлюлоза 10 65
Целллюлозу активируют окисленным атактическим полипропиленом (ОАПП) в количестве 5 мас. путем сорбции ОАПП из его раствора в алифатических углеводородах с последующей сушкой от растворителя.powder adsorbent 90 36
activated cellulose 10 65
Cellulose is activated by oxidized atactic polypropylene (OAPP) in an amount of 5 wt. by sorption of OAPP from its solution in aliphatic hydrocarbons, followed by drying from a solvent.

Пример 1. Example 1

Модельную воду, содержащую 200 мг/л эмульгированных и водорастворимых нефтепродуктов, 50 мг/л коллоидного железа с общей минерализацией 500 мг/л ( хлориды магния и кальция) последовательно пропускают через слой целлюлозы, активированной 5 добавкой окисленного атактического полипропилена, а затем через слой высокодисперсной окиси алюминия с удельной поверхностью 460 м²/г, при соотношении Аl₂ О₃ к целлюлозе 80 20 (мас.). Коэффициент очистки воды от нефтепродуктов 20 раз, от железа 182 раз, снижение общей минерализации (по хлорид-иону) 4,9 раз.Model water containing 200 mg / l of emulsified and water-soluble petroleum products, 50 mg / l of colloidal iron with a total salinity of 500 mg / l (magnesium and calcium chlorides) is sequentially passed through a cellulose layer activated with 5 addition of oxidized atactic polypropylene, and then through a highly dispersed layer alumina with a specific surface area of 460 m ² / g, with a ratio of Al ₂ O ₃ to cellulose of 80 to 20 (wt.). The coefficient of water purification from petroleum products 20 times, from iron 182 times, a decrease in total salinity (by chloride ion) 4.9 times.

Пример 2. Example 2

Модельную воду, содержащую 200 мг/л нефтепродуктов, 50 мг/л коллоидного железа с общей минерализацией 500 мг/л последовательно пропускают сначала через слой высокодисперсной окиси алюминия, а затем через слой активированной целлюлозы, при соотношении А1₂ 0₃ к целлюлозе 80 20 (мас.). Коэффициент очистки воды от нефтепродуктов 9,7 раза, от железа 89 раз, снижение общей минерализации ( по хлорид-иону) 3,1 раза.Model water containing 200 mg / L of petroleum products, 50 mg / L of colloidal iron with a total salinity of 500 mg / L is sequentially passed first through a layer of fine aluminum oxide, and then through a layer of activated cellulose, with a ratio of A1 ₂ 0 ₃ to cellulose 80 20 ( wt.). The coefficient of water purification from oil products is 9.7 times, from iron 89 times, a decrease in total salinity (by chloride ion) 3.1 times.

Приведенные примеры показывают, что последовательное пропускание загрязненной воды сначала через волокнистый адсорбент, а затем, через порошкообразный обеспечивает более высокую степень очистки воды от загрязняющих веществ. The above examples show that the sequential transmission of contaminated water first through a fibrous adsorbent and then through a powder one provides a higher degree of purification of water from pollutants.

Сравнение разных способов очистки воды приведено в таблице 1. Comparison of different methods of water purification are given in table 1.

Как видно из таблицы 1, заявляемый способ более эффективно очищает воду, чем прототип или отдельно взятые компоненты. As can be seen from table 1, the inventive method more efficiently purifies water than a prototype or individual components.

Влияние соотношения между оксидом алюминия и активированной целлюлозой на степень очистки модельной воды от примесей приведено в таблице 2. The effect of the ratio between alumina and activated cellulose on the degree of purification of model water from impurities is shown in table 2.

Данные таблицы 2 показывают, что заявляемый способ обеспечивает более высокую степень очистки от нефтепродуктов и минеральных солей, чем способ по прототипу. При соотношении компонентов в пределах 90 35 по оксиду алюминия и 10 65 по целлюлозе заявляемый способ более эффективен, чем прототип и для очистки воды от коллоидного железа. ТТТ1 ТТТ2 The data of table 2 show that the inventive method provides a higher degree of purification from oil products and mineral salts than the method of the prototype. With a ratio of components in the range of 90 35 for alumina and 10 65 for cellulose, the claimed method is more effective than the prototype for cleaning water from colloidal iron. TTT1 TTT2

Claims

1. The method of complex fine purification of heavily contaminated water using fibrous and powder adsorbents, characterized in that activated fibrous cellulose is used as a fibrous adsorbent, and active alumina is used as a powdered adsorbent, and purification is carried out by sequentially passing water through adsorbent layers.

2. The method according to p. 1, characterized in that the activated cellulose is a product of cellulose modification 5 wt. oxidized atactic polypropylene by sorption from its solution in aliphatic hydrocarbons.

3. The method according to claim 1, characterized in that the active alumina is a product of oxidation in an aqueous medium of ultrafine aluminum powder obtained by the method of electric explosion of aluminum wire.

4. The method according to claim 1, characterized in that the adsorbents are used in the following ratio, wt.

Alumina 35-90
Activated Cellulose 10-65