RU2107039C1 - Method of waste water treatment - Google Patents
Method of waste water treatment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2107039C1 RU2107039C1 RU95108684A RU95108684A RU2107039C1 RU 2107039 C1 RU2107039 C1 RU 2107039C1 RU 95108684 A RU95108684 A RU 95108684A RU 95108684 A RU95108684 A RU 95108684A RU 2107039 C1 RU2107039 C1 RU 2107039C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrolyte
- organics
- emulsified
- phase
- organic
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области очистки сточных вод от эмульгированной органики, стабилизированной в водной фазе поверхностно-активными веществами (ПАВ), и экологически опасных электролитов и может быть использовано для очистки сточных вод промышленных предприятий. The invention relates to the field of wastewater treatment from emulsified organics, stabilized in the aqueous phase by surface-active substances (surfactants), and environmentally hazardous electrolytes and can be used for wastewater treatment of industrial enterprises.
Известен способ очистки маслоэмульгированных сточных вод (АС N 1006382, кл. C 02 F 1/24, 1983 г.) путем двухстадийной реагентной флотации, в качестве реагента на первой стадии используют отработанные травильные растворы, а на второй - известь и полиакриламид. A known method of purification of oil emulsified wastewater (AS N 1006382, class C 02
Недостатком способа является многостадийность процесса: разрушение эмульсии с помощью отработанного технического раствора электролитов, осаждение ионов тяжелых металлов с использованием в качестве нейтрализатора известь, а в качестве флокулянта - полиакриламид. The disadvantage of this method is the multi-stage process: the destruction of the emulsion using the spent technical solution of electrolytes, the deposition of heavy metal ions using lime as a neutralizer, and polyacrylamide as a flocculant.
В этом способе используются не только отходы производства, но и специально вводимые реагенты, что удорожает очистку. This method uses not only production waste, but also specially introduced reagents, which makes cleaning more expensive.
Отделение осветленной водной фазы от осадка потребует введения фильтрации, сушки осадка и его переработки, коррекции очищенной водной фазы по величине pH, умягчения воды, переработки нефтепродуктов и т.п. The separation of the clarified aqueous phase from the sludge will require the introduction of filtration, drying of the sludge and its processing, correction of the purified aqueous phase by pH, water softening, oil refining, etc.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является способ очистки отработанной водной эмульсии (АС N 701956, кл. C 02 F, 1/66, 1979 г. ) путем смешения ее с травильными растворами, содержащими сернокислотные соли меди и цинка в соотношении 1:0,1 - 0,5:1, отделенную от осадка водную фазу обрабатывают щелочью до pH 8-9 и отстаивают. Closest to the claimed technical solution is a method for cleaning waste water emulsion (AC N 701956,
Недостатком способа является многостадийность процесса: разрушение эмульсии добавкой отработанного технического раствора электролитов, гидролитическое осаждение меди и цинка нейтрализацией раствора щелочью. В этом способе помимо отходов производства используют дорогостоящий реагент. The disadvantage of this method is the multi-stage process: the destruction of the emulsion by the addition of spent technical solution of electrolytes, hydrolytic deposition of copper and zinc by neutralization of the solution with alkali. In this method, in addition to production waste, an expensive reagent is used.
Осаждение гидроксидов меди и цинка протекает длительное время, образуются объемные, гидрофильные, плохо фильтрующиеся осадки, которые создают проблемы на стадии отделения осветленной водной фазы. The deposition of copper and zinc hydroxides takes a long time, voluminous, hydrophilic, poorly filtered precipitates are formed, which create problems at the stage of separation of the clarified aqueous phase.
Задачей изобретения является взаимоочистка стоков эмульгировнной органики и экологически опасных электролитов и создание на этой основе безреагентной экологически чистой технологии очистки стоков промышленных предприятий. The objective of the invention is the mutual cleaning of effluents of emulsified organics and environmentally hazardous electrolytes and the creation on this basis of a reagent-free environmentally friendly technology for the treatment of effluents from industrial enterprises.
Технический результат заключается во взаимоочистке эмульгированной органики и отработанных электролитов без применения дополнительных реагентов, в одну стадию, в возрасте в оборот очищенной воды для технических целей и утилизации выделившейся органической фазы и экологически опасных электролитов. The technical result consists in the mutual purification of emulsified organics and spent electrolytes without the use of additional reagents, in one stage, aged per revolution of purified water for technical purposes and disposal of the separated organic phase and environmentally hazardous electrolytes.
Этот технический результат достигается тем, что в известном способе очистки сточных вод от эмульгированных органических веществ, включающем введение в сточные воды отработанных технических растворов электролитов с последующим разделением водной и органической фаз, отработанный электролит вводят в количестве, обеспечивающем массовое отношение органических веществ к содержанию металлов в электролите (500-5):1. This technical result is achieved in that in the known method of wastewater treatment from emulsified organic substances, including the introduction into the wastewater of spent technical solutions of electrolytes with subsequent separation of the aqueous and organic phases, the spent electrolyte is introduced in an amount that provides a mass ratio of organic substances to the metal content in electrolyte (500-5): 1.
В результате осуществления такого способа происходит разрушение эмульсии, разделение органической масляной и водной фаз, осветление водной фазы и экстракции ионов электролита в масляный слой и/или флотация их к межфазной границе масло - водный раствор. As a result of the implementation of this method, the emulsion is destroyed, the organic oil and water phases are separated, the aqueous phase is clarified and the electrolyte ions are extracted into the oil layer and / or their flotation is made to the oil-water solution interface.
Органическая фаза вместе с экстрагируемыми и/или флотируемыми экологически опасными электролитами отделяется от водной фазы. Осветленная водная фаза, полностью или частично очищенная от экологических опасных электролитов, используется как оборотная вода для технических целей. The organic phase, together with extracted and / or floated environmentally hazardous electrolytes, is separated from the aqueous phase. The clarified aqueous phase, completely or partially purified from environmental hazardous electrolytes, is used as recycled water for technical purposes.
Разрушение эмульсии осуществляется воздействием на ПАВ - стабилизатор эмульсии путем вытеснения слабой олеиновой кислоты сильной кислотой, и/или образованием олеатов тяжелых металлов, и/или образованием комплексов ионов тяжелых металлов с триэтаноламином. Полученные продукты экстрагируются и/или флотируются в масляную фазу. The destruction of the emulsion is carried out by acting on the surfactant - stabilizer of the emulsion by displacing the weak oleic acid with a strong acid, and / or the formation of heavy metal oleates, and / or the formation of complexes of heavy metal ions with triethanolamine. The resulting products are extracted and / or floated in the oil phase.
Условия экстракции и/или флотации создаются оптимальным соотношением между органикой и металлом и величиной pH раствора. The conditions of extraction and / or flotation are created by the optimal ratio between organic and metal and the pH of the solution.
При нарушении указанных условий может образоваться помимо масляной и осветленной водной фаз третья фаза - осадок гидроксидов или гидроксокомплексов, как это происходит в известных способах. If these conditions are violated, in addition to the oily and clarified aqueous phases, a third phase may form — a precipitate of hydroxides or hydroxocomplexes, as occurs in known methods.
Пример. Исходную водно-масляную эмульсию готовили с использованием смазки СП-3 (ГОСТ 5702-75), состоящей из смеси машинного масла (82,0-85,5%), олеиновой кислоты (10-12%), триэтаноламина ()4,5-6,0%) и воды. Example. The initial water-in-oil emulsion was prepared using SP-3 grease (GOST 5702-75), consisting of a mixture of machine oil (82.0-85.5%), oleic acid (10-12%), triethanolamine () 4.5 -6.0%) and water.
Эмульсия с содержанием органической фазы вышеприведенного состава (смазка СП-3) с концентрацией органики 50 г/дм3 использовалась в качестве рабочей жидкости для прокатного оборудования.An emulsion with an organic phase content of the above composition (SP-3 grease) with an organic concentration of 50 g / dm 3 was used as a working fluid for rolling equipment.
Результаты взаимоочистки свежеприготовленной водно-масляной эмульсии и растворов экологически опасных электролитов и разделения фаз представлены в таб. 1, где даны температура (oC) и концентрация иона электролита (г/дм3) по металлу в исходном объединенном стоке водно-масляной эмульсии и водного раствора электролита в момент его образования, время разделения фаз (ч), остаточная концентрация растворенной органики (г/дм3), представленная количеством химически поглощенного кислорода (ХПК) и количеством растворенной органики R, коэффициент распределения экологических опасных ионов электролитов K.The results of the mutual cleaning of freshly prepared water-oil emulsion and solutions of environmentally hazardous electrolytes and phase separation are presented in table. 1, where the temperature ( o C) and the concentration of the electrolyte ion (g / dm 3 ) for metal in the initial combined stock of the water-oil emulsion and the aqueous electrolyte solution at the time of its formation, phase separation time (h), and the residual concentration of dissolved organics are given ( g / dm 3 ), represented by the amount of chemically absorbed oxygen (COD) and the amount of dissolved organic matter R, the distribution coefficient of environmental hazardous electrolyte ions K.
Общий объем объединенных стоков в момент их образования 200 дм3.The total volume of combined effluents at the time of their formation is 200 dm 3 .
Обща концентрация всей органики (машинное масло, олеиновая кислота и триэтаноламин) в исходном объединенном стоке в момент его образования составляла 50 г/дм3.The total concentration of all organics (engine oil, oleic acid and triethanolamine) in the initial combined effluent at the time of its formation was 50 g / dm 3 .
Количество растворенной органики R рассчитывали по ХПК, исходя из стехиометрии реакции окисления триэтаноламина до образования высших оксидов CO2 газ, H2Oж и азота N2. Следует иметь в виду, что проба на ХПК дает завышенное содержание растворенной в воде органики, т.к. окислитель может взаимодействовать не только с углеводородными восстановителями, но и с металлами в низших степенях окисления.The amount of dissolved organic COD R calculated based on the stoichiometry of the oxidation reaction of triethanolamine to form higher oxides CO 2 gas, H 2 O w N 2 and nitrogen. It should be borne in mind that the COD test gives an overestimated content of organic matter dissolved in water, because the oxidizing agent can interact not only with hydrocarbon reducing agents, but also with metals in lower oxidation states.
Коэффициент распределения экологически опасных ионов электролитов K рассчитывали как отношение концентраций указанных ионов в органической и осветленной водной фазах. The distribution coefficient of environmentally hazardous electrolyte ions K was calculated as the ratio of the concentrations of these ions in the organic and clarified aqueous phases.
В большинстве представленных в табл. 1 примеров время разрушения эмульсии и отстоя фаз не превышало 2 ч, в табл. 1 указано время отстоя, после которого осуществлялся химический анализ на содержание в осветленной водной фазе после разделения фаз растворенной органики и катиона электролита. In the majority presented in tab. In 1 examples, the time of destruction of the emulsion and sludge phases did not exceed 2 hours, in table. 1 shows the time of sludge, after which a chemical analysis was carried out for the content in the clarified aqueous phase after separation of the phases of the dissolved organics and the electrolyte cation.
Анализ водной фазы осуществляли через сутки или более суток после разделения фаз. В отдельных опытах при продолжительном отстое в водной фазе происходил гидролиз растворенных электролитов, а также образование сгустков полимерных структур. Analysis of the aqueous phase was carried out one day or more days after phase separation. In separate experiments with prolonged sedimentation in the aqueous phase, the hydrolysis of dissolved electrolytes occurred, as well as the formation of clumps of polymer structures.
Опыты 1-27 (см. табл. 1). Experiments 1-27 (see table. 1).
В качестве электролитов использовали сульфаты тяжелых металлов, содержащиеся в стоках гальванических ванн и промывных вод гальваники. Данные экспериментов показывают, что минимальная концентрация металла в сливаемых объединенных стоках, приводящая к разделению фаз, составляет 100 - 1150 мг/дм3, что соответствует концентрации промывных вод, а массовое отношение органика : металл (40-500):1.As the electrolytes used sulfates of heavy metals contained in the effluents of galvanic baths and washing water galvanic. The experimental data show that the minimum metal concentration in the combined effluent discharged, leading to phase separation, is 100 - 1150 mg / dm 3 , which corresponds to the concentration of wash water, and the mass ratio of organic: metal (40-500): 1.
Опыты 28-39 (см. табл. 1). Experiments 28-39 (see table. 1).
В качестве электролита использовали хлориды меди, железа, нитраты железа, находящиеся в стоках ванн травления печатных плат и их промывных вод. Минимальная концентрация металла, приводящая к разделению фаз, составляет 0,200-6,580 г/дм3, а массовое соотношение органика:металл (8-250):1.Chlorides of copper, iron, and iron nitrates used in the effluents of the etching baths of printed circuit boards and their wash water were used as the electrolyte. The minimum metal concentration leading to phase separation is 0.200-6.580 g / dm 3 , and the mass ratio of organic: metal (8-250): 1.
Опыты 40-51 (см. табл. 1). Experiments 40-51 (see table. 1).
В качестве электролита использовали хлориды и сульфаты натрия, а также натриевую щелочь. Минимальная концентрация металла, приводящая к разделению фаз, составляет 5-25 г/дм3, а массовое отношение органика:металл (2-10):1.Chlorides and sodium sulfates, as well as sodium alkali, were used as the electrolyte. The minimum metal concentration leading to phase separation is 5-25 g / dm 3 , and the mass ratio of organic: metal (2-10): 1.
Опыты 52-59 (см. табл. 1). Experiments 52-59 (see table. 1).
В качестве электролита использовали кислоты. Показана возможность разделения фаз с их использованием при pH ≤ 5. Acids were used as the electrolyte. The possibility of phase separation with their use at pH ≤ 5 is shown.
Опыты 60-63 (см. табл. 1). Experiments 60-63 (see table. 1).
В качестве электролита использовали смесь сульфатов с массовым отношением металлов Cu:Cr(III):Fe(II):Zn:Ni:Al:Ca = 1:1:1:1:1:1:1. Экспериментами установлено, что смесь электролитов действует эффективнее, чем каждый электролит в отдельности (синергизм ионов), на разрушение эмульсии и разделение фаз. Минимальная концентрация металла, приводящая к разделению фаз, составляет 210-525 мг/дм3, а массовое отношение органика:металла (956-240):1.A mixture of sulfates with a mass ratio of metals Cu: Cr (III): Fe (II): Zn: Ni: Al: Ca = 1: 1: 1: 1: 1: 1: 1: 1 was used as an electrolyte. It was established by experiments that a mixture of electrolytes acts more efficiently than each electrolyte separately (ion synergism) on the destruction of the emulsion and phase separation. The minimum metal concentration leading to phase separation is 210-525 mg / dm 3 , and the mass ratio of organic: metal (956-240): 1.
Опыты 20-23 (см. табл. 1). Experiments 20-23 (see table. 1).
Высокий коэффициент распределения катиона железа получен за счет гидролиза соли, находящейся в водной фазе, при длительном стоянии продукты гидролиза выпадают в осадок в виде гидроксидов или гидроксосолей. A high distribution coefficient of the iron cation was obtained due to the hydrolysis of the salt in the aqueous phase, with prolonged standing, the hydrolysis products precipitate in the form of hydroxides or hydroxosalts.
В опытах 1-63 установлено, что нагрев способствует ускорению процесса разрушения эмульсии и разделения фаз. In experiments 1-63 it was found that heating helps to accelerate the process of destruction of the emulsion and phase separation.
Коэффициент распределения между органической и водной фазами во всех случаях больше единицы, что позволяет удалять с масляным слоем экологически опасные электролиты и, таким образом, одновременно с очисткой водной фазы от нерастворимых нефтепродуктов (машинное масло и олеиновая кислота) осуществляется очитка водной фазы от тяжелых металлов за счет их экстракции и/или флотации в масляный слой. The distribution coefficient between the organic and aqueous phases is in all cases greater than unity, which makes it possible to remove environmentally hazardous electrolytes with the oil layer and, thus, simultaneously cleaning the aqueous phase from insoluble oil products (machine oil and oleic acid), the aqueous phase is purified from heavy metals for due to their extraction and / or flotation into the oil layer.
Полученный водный раствор можно использовать для технических целей, например для охлаждения технологического оборудования. The resulting aqueous solution can be used for technical purposes, for example, for cooling process equipment.
Осветленную водную фазу можно возвращать для повторного приготовления эмульсии, если концентрация ионов электролитов не превышает той величины, которая разрушает эмульсию. The clarified aqueous phase can be returned to re-prepare the emulsion, if the concentration of electrolyte ions does not exceed the value that destroys the emulsion.
В табл. 2 даны экспериментальные данные по использованию эмульсии, приготовленной из осветленной водной фазы. Для повторного приготовления эмульсии из осветленной водной фазы осуществляли разбавление последней водой для снижения содержания металла в ней. Практически в приведенных в табл. 2 примерах приготовленная эмульсия сохраняла свою устойчивость более суток. In the table. 2 gives experimental data on the use of an emulsion prepared from a clarified aqueous phase. To re-prepare the emulsion from the clarified aqueous phase, the latter was diluted with water to reduce the metal content in it. Practically in the table. In 2 examples, the prepared emulsion remained stable for more than a day.
С учетом вышеприведенного состава смазки СП-3 для повторного приготовления эмульсии из осветленной водной фазы, содержащей растворенную органику, преимущественно триэтаноламин, достаточно добавить в необходимом количестве недостающие компоненты. Given the above composition of the lubricant SP-3, for repeated preparation of the emulsion from the clarified aqueous phase containing dissolved organics, mainly triethanolamine, it is sufficient to add the missing components in the required amount.
Для удаления остатков растворенной органики из осветленной водной фазы можно использовать озонирование и другие способы окисления. To remove residual dissolved organics from the clarified aqueous phase, ozonation and other oxidation methods can be used.
Масляная фаза, содержащая значительные количества металла, после реэкстракции последнего может быть использована для доочистки осветленной водной фазы путем повторной экстракции ионов металлов. The oily phase, containing significant amounts of metal, after re-extraction of the latter can be used to purify the clarified aqueous phase by re-extraction of metal ions.
Масляную фазу можно использовать для смазки, как добавку к топливу, для закалки при термообработке и т.п. The oil phase can be used for lubrication, as an additive to fuel, for quenching during heat treatment, etc.
На основании полученных экспериментальных данных для очистки сточных вод от эмульгированных органических веществ отработанный электролит вводят в количестве, обеспечивающем массовое отношение органических веществ к содержанию металлов в электролите (5-500):1. Based on the obtained experimental data for the treatment of wastewater from emulsified organic substances, the spent electrolyte is introduced in an amount that ensures the mass ratio of organic substances to the metal content in the electrolyte (5-500): 1.
Предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет возвращать в технологический процесс очищенную воду, что сокращает водопотребление и исключает возможность попадания вредных стоков в природные водоемы. Кроме того, экстрагируемые в органическую фазу экологически опасные вещества выделяют в отдельную фазу, имеющую практическое применение. The proposed method in comparison with the prototype allows you to return purified water to the process, which reduces water consumption and eliminates the possibility of harmful effluents entering natural water bodies. In addition, environmentally hazardous substances extracted into the organic phase are isolated in a separate phase, which has practical applications.
Для раздельной очистки вод от эмульгированной органики и ионов тяжелых металлов потребовались бы расход реагентов и специальные условия. For separate treatment of water from emulsified organics and heavy metal ions, reagent consumption and special conditions would be required.
В предлагаемом способе, по-существу безреагентном, в одну стадию, в одном технологическом аппарате, тот же эффект достигается только за счет объединения указанных стоков в таком объемном соотношении, при котором достигается величина pH, концентрация иона электролита, достаточна для разрушения эмульсии, разделения фаз, осветления водной фазы, экстракции тяжелых металлов в масляную фазу без образования осадков гидроксидов, гидроксокомплексов или масляного сгустка вязкой консистенции. In the proposed method, which is essentially reagent-free, in one stage, in one technological apparatus, the same effect is achieved only by combining the indicated effluents in such a volume ratio that the pH value is reached, the concentration of the electrolyte ion is sufficient to destroy the emulsion, phase separation clarification of the aqueous phase, extraction of heavy metals into the oil phase without the formation of precipitation of hydroxides, hydroxocomplexes or an oil clot of viscous consistency.
Предлагаемый способ позволяет осуществить замкнутый цикл безотходного производства. The proposed method allows for a closed cycle of non-waste production.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95108684A RU2107039C1 (en) | 1995-05-29 | 1995-05-29 | Method of waste water treatment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95108684A RU2107039C1 (en) | 1995-05-29 | 1995-05-29 | Method of waste water treatment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU95108684A RU95108684A (en) | 1997-06-20 |
| RU2107039C1 true RU2107039C1 (en) | 1998-03-20 |
Family
ID=20168218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95108684A RU2107039C1 (en) | 1995-05-29 | 1995-05-29 | Method of waste water treatment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2107039C1 (en) |
-
1995
- 1995-05-29 RU RU95108684A patent/RU2107039C1/en active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU95108684A (en) | 1997-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5051191A (en) | Method to detoxify sewage sludge | |
| US4943377A (en) | Method for removing dissolved heavy metals from waste oils, industrial wastewaters, or any polar solvent | |
| WO1991007354A1 (en) | Water treatment method | |
| DE3917412C2 (en) | Process for the preparation of a composition for treating contaminated water | |
| US4797214A (en) | Method of treatment of waste streams of oil/water emulsions or solutions | |
| RU2107039C1 (en) | Method of waste water treatment | |
| US3741908A (en) | Depurative process and composition | |
| JP2575886B2 (en) | Chemical cleaning waste liquid treatment method | |
| US5853596A (en) | Method for reducing chemical oxygen demand of water containing organic material emulsified by a surfactant | |
| US4040955A (en) | Method of treating wastewater containing emulsified oils | |
| US6113790A (en) | Process for removing water-soluble organics from waste streams | |
| RU2075453C1 (en) | Method of cleaning waste water from petroleum derivatives | |
| RU2299866C2 (en) | Method of the local reactant purification of the spent concentrated solutions from ions of the heavy metals and manganese | |
| DE3822953A1 (en) | Process for regenerating an iron- and/or zinc-containing hydrochloric acid bath | |
| RU2093474C1 (en) | Method of purification of sewage containing emulsified petroleum products | |
| DE2513353A1 (en) | Hydrocarbon removal from aq emulsion - comprising oxidn before emulsion breaking or flocculation with iron cpds | |
| JPS591118B2 (en) | How to treat organic wastewater | |
| RU2778783C2 (en) | Technical means for decomposition of spent emulsion lubricants and industrial effluents | |
| KR20010053021A (en) | Process for separation of heavy metals from residues by use of ethylene-diamine disuccinic acid (edds) complexant | |
| SU1390193A1 (en) | Method of purifying waste water of mercury | |
| SU1490097A1 (en) | Method of cleaning waste water from petroleum products | |
| JP3267948B2 (en) | Treatment method for oil-containing waste liquid | |
| SU979496A1 (en) | Process for recovering oil-bearing wastes | |
| RU2091325C1 (en) | Method of removing emulsified organic phase from waste water | |
| RU2087426C1 (en) | Method of treatment of oily-emulsion sewage |