RU2158177C1 - Sorption-active material for removing petroleum derivatives from water - Google Patents

Sorption-active material for removing petroleum derivatives from water Download PDF

Info

Publication number
RU2158177C1
RU2158177C1 RU99116124A RU99116124A RU2158177C1 RU 2158177 C1 RU2158177 C1 RU 2158177C1 RU 99116124 A RU99116124 A RU 99116124A RU 99116124 A RU99116124 A RU 99116124A RU 2158177 C1 RU2158177 C1 RU 2158177C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sorption
peat
active material
water
molecular weight
Prior art date
Application number
RU99116124A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Т.А. Ананьева
Ф.В. Волков
Е.В. Назарова
Original Assignee
Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна filed Critical Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна
Priority to RU99116124A priority Critical patent/RU2158177C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2158177C1 publication Critical patent/RU2158177C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)

Abstract

FIELD: oil pollution removal. SUBSTANCE: material contains 80-90% of natural filler (peat or moss) and 20-10% of polymer binder: ultrahigh-molecular polyethylene (molecular weight 1500000-4000000) with apparent density 360-530 kg/cu.m. EFFECT: reduced required amount of composition. 1 tbl

Description

Изобретение относится к сорбционно-активным материалам на основе природного сырья растительного происхождения для очистки природных, промышленных и бытовых сточных вод, содержащих нефтепродукты. The invention relates to sorption-active materials based on natural raw materials of plant origin for the purification of natural, industrial and domestic wastewater containing petroleum products.

В уровне техники известен способ очистки сточных вод от нефтепродуктов с использованием гранулированного торфа [Белькевич П.И., Чистова Л.Р., Рогач Л. М. и др. Гранулированный торф для очистки сточных вод от нефтепродуктов./ Торфяная промышленность. 1984. N 10. С. 15-17.], а также очистка нефтесодержащих сточных вод на фильтрах с торфяной за грузкой [Белькевич П.И., Чистова Л.Р., Рогач Л.М. и др. Очистка нефтесодержащих сточных вод на фильтрах с торфяной загрузкой./ Торфяная промышленность. 1983. N 4. С. 29-31.]. Недостатками указанных сорбционных материалов, используемых для очистки воды от нефтепродуктов, является плохая проницаемость торфа потоку фильтруемой жидкости, что значительно ухудшает гидравлические характеристики слоя торфа, вынос его волокон при больших скоростях фильтрации, а также выщелачивание в слабокислых и щелочных средах, что приводит к дополнительному загрязнению потока жидкости. Использование гранулированного торфа не дает положительного результата, так как при эксплуатации в водной среде гранулы торфа теряют механическую прочность из-за высокой набухаемости. In the prior art there is a known method of wastewater treatment from oil products using granular peat [Belkevich PI, Chistova LR, Rogach L. M. et al. Granular peat for wastewater treatment from oil products. / Peat industry. 1984. N 10. P. 15-17.], As well as the purification of oily wastewater on peat filters under load [Belkevich PI, Chistova LR, Rogach LM and other Purification of oily wastewater on peat-loaded filters. / Peat industry. 1983. N 4. S. 29-31.]. The disadvantages of these sorption materials used to purify water from petroleum products are poor peat permeability to the flow of filtered liquid, which significantly impairs the hydraulic characteristics of the peat layer, the removal of its fibers at high filtration rates, as well as leaching in slightly acidic and alkaline environments, which leads to additional pollution fluid flow. The use of granular peat does not give a positive result, since when used in an aqueous medium, peat granules lose their mechanical strength due to high swelling.

Наиболее близким аналогом к заявляемому техническому решению является фильтрующий материал для очистки промышленных и бытовых сточных вод, имеющий в своем составе 22-24% торфа и 76-78% поливинилформаля (ПВФ) [а.с. N 1766461 СССР. Фильтрующий материал для очистки промышленных и бытовых сточных вод./ Бюл. N 37, 07.10.92.]. Недостатком этого материала является то, что этот материал невозможно использовать для сорбции из воды нефтепродуктов при их низких концентрациях (менее 2 г/л). Кроме того, высокое содержание ПВФ приводит к удорожанию материала, а также негативно отражается на сорбции нефтепродуктов из водной среды, поскольку ПВФ является гидрофильным веществом. The closest analogue to the claimed technical solution is a filter material for the treatment of industrial and domestic wastewater, having 22-24% peat and 76-78% polyvinyl formal (PVF) in its composition [a.s. N 1766461 USSR. Filter material for the treatment of industrial and domestic wastewater. / Bul. N 37, 10/07/92.]. The disadvantage of this material is that this material cannot be used for sorption of oil products from water at their low concentrations (less than 2 g / l). In addition, the high content of PVF leads to a rise in the cost of the material, and also negatively affects the sorption of oil products from the aqueous medium, since PVF is a hydrophilic substance.

Техническим результатом заявляемого изобретения является сохранение степени извлечения нефтепродуктов из воды при их пониженных концентрациях в воде. The technical result of the claimed invention is to maintain the degree of extraction of petroleum products from water at their reduced concentrations in water.

Технический результат достигается тем, что сорбционно-активный материал для очистки воды от нефтепродуктов содержит природный наполнитель - торф или мох, а в качестве полимерного связующего - сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ) с молекулярной массой (ММ) (1,5-4,0)•106 и с кажущейся плотностью 360-530 кг/м3 при следующем соотношении компонентов, мас.%: торф или мох 80-90; сверхвысокомолекулярный полиэтилен 20-10.The technical result is achieved by the fact that the sorption-active material for purifying water from oil products contains a natural filler - peat or moss, and as a polymer binder - ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE) with a molecular weight (MM) (1.5-4.0) • 10 6 and with an apparent density of 360-530 kg / m 3 in the following ratio of components, wt.%: Peat or moss 80-90; ultra-high molecular weight polyethylene 20-10.

Существенным отличием заявляемого изобретения является использование в качестве связующего сверхвысокомолекулярного полиэтилена с ММ (1,5-4,0)•106 и с кажущейся плотностью 360-530 кг/м3 при соотношении указанного связующего и торфа или мха 20-10 мас.% и 80-90 мас.% соответственно.A significant difference of the claimed invention is the use as a binder of ultra-high molecular weight polyethylene with MM (1.5-4.0) • 10 6 and with an apparent density of 360-530 kg / m 3 with a ratio of the specified binder and peat or moss 20-10 wt.% and 80-90 wt.%, respectively.

При очистке от нефтепродуктов водоемов, находящихся в черте населенных пунктов, одной из главных проблем является удаление с поверхности воды тонкой маслянистой пленки. Экспериментальные данные, представленные в таблице, подтверждают, что сорбционно-активный материал, полученный с использованием в качестве связующего для торфа или мха СВМПЭ с плотностью 360-530 кг/м3 позволяет сорбировать нефтепродукты с поверхности воды при их концентрациях менее 2 г/л, сохраняя при этом степень извлечения нефтепродуктов из воды на уровне 99,0-99,5%.When cleaning water bodies located within the boundaries of settlements from oil products, one of the main problems is the removal of a thin oily film from the surface of the water. The experimental data presented in the table confirm that the sorption-active material obtained using UHMWPE as a binder for peat or moss with a density of 360-530 kg / m 3 allows sorption of oil products from the surface of the water at their concentrations of less than 2 g / l, while maintaining the degree of extraction of oil from water at the level of 99.0-99.5%.

Пример 1. Example 1

Получение сорбционно-активного материала для очистки воды от нефтепродуктов осуществляется следующим образом. В обогреваемом аппарате с трехлопастной мешалкой [Васильцов Э.А., Ушаков В.Г. Аппараты для перемешивания жидких сред: Справочное пособие. Л.: Химия, 1972. - 464 с.] готовится раствор СВМПЭ концентрацией 1 мас.%. В качестве растворителя используют парафин (ТУ 6-09-3637-87). При 140oC и непрерывном перемешивании (150 об/мин) в растворитель загружается 0,2 кг СВМПЭ (ТУ 6-05-1896-80) с ММ 1,5•106 и происходит процесс суспендирования в течение 1 мин. Растворение осуществляется при увеличении температуры до 150oC за время 9 мин при постоянном перемешивании. Наполнитель - торф - прогревается при 130oC в течение 60 мин. Прогретый наполнитель (торф) загружается в раствор полимера при температуре 140oC в количестве 0,8 кг. Производится перемешивание композиции при 25-30 об/мин в течение 5 мин. Полученная композиция помещается в форму и охлаждается при комнатной температуре. Охлажденный композит для удаления из него парафина экстрагируется углеводородом C6-C10 при температуре кипения углеводорода. Затем проводится сушка материала при 70oC в течение 30 мин. Готовый сорбционно-активный материл представляет собой композит при содержании наполнителя (торфа) 80 мас.% и содержании связующего (СВМПЭ с ММ 1,5•106 и кажущейся плотностью 523 кг/м3) 20 мас.%.Obtaining sorption-active material for water purification from petroleum products is as follows. In a heated apparatus with a three-blade mixer [Vasiltsov EA, Ushakov V.G. Apparatus for mixing liquid media: a reference guide. L .: Chemistry, 1972. - 464 S.] preparing a solution of UHMWPE with a concentration of 1 wt.%. As a solvent, paraffin is used (TU 6-09-3637-87). At 140 o C and continuous stirring (150 rpm) 0.2 kg of UHMWPE (TU 6-05-1896-80) with MM 1.5 • 10 6 are loaded into the solvent and the suspension process takes place for 1 min. The dissolution is carried out with increasing temperature to 150 o C for 9 minutes with constant stirring. The filler - peat - is heated at 130 o C for 60 minutes The heated filler (peat) is loaded into the polymer solution at a temperature of 140 o C in an amount of 0.8 kg. The composition is mixed at 25-30 rpm for 5 minutes The resulting composition is placed in a mold and cooled at room temperature. The cooled composite to remove paraffin from it is extracted with a C 6 -C 10 hydrocarbon at the boiling point of the hydrocarbon. Then the material is dried at 70 o C for 30 minutes The finished sorption-active material is a composite with a filler (peat) content of 80 wt.% And a binder content (UHMWPE with MM 1.5 • 10 6 and an apparent density of 523 kg / m 3 ) 20 wt.%.

Очистка воды от нефтепродуктов сорбционно-активным материалом осуществляется следующим образом. Сорбционно-активный материал помещается на поверхность природного водоема (река Екатерингофка, г. Санкт-Петербург) в количестве 1 кг, например, в виде гранул кубической формы с размером ребер 20 мм. Сорбция нефтепродуктов (масляной пленки) проходила в течение 72 часов. Исходная концентрация нефтепродуктов составляла 1,1 г/л, конечная концентрация - 0,011 г/л. Степень извлечения нефтепродуктов составила 99,0%. После сорбции сорбент собирают и утилизируют путем сжигания. Зольность сорбента составляет 1,5-2,5%. Water purification from oil products by sorption-active material is as follows. Sorption-active material is placed on the surface of a natural reservoir (Ekaterinofka River, St. Petersburg) in an amount of 1 kg, for example, in the form of granules of a cubic shape with a rib size of 20 mm. Sorption of oil products (oil film) took place within 72 hours. The initial concentration of petroleum products was 1.1 g / l, the final concentration of 0.011 g / l. The degree of extraction of petroleum products amounted to 99.0%. After sorption, the sorbent is collected and disposed of by incineration. The ash content of the sorbent is 1.5-2.5%.

Пример 28. Example 28

Получение сорбционно-активного материала для очистки воды от нефтепродуктов осуществляется следующим образом. В обогреваемом аппарате с трехлопастной мешалкой [Васильцов Э.А., Ушаков В.Г. Аппараты для перемешивания жидких сред: Справочное пособие. Л.: Химия, 1972. - 464 с.] готовится раствор СВМПЭ концентрацией 1 мас.%. В качестве растворителя используют парафин (ТУ 6-09-3637-87). При 140oC и непрерывном перемешивании (150 об/мин) в растворитель загружается 0,2 кг СВМПЭ (ТУ 6-05-1896-80) с ММ 1,5•103 и происходит процесс суспендирования в течение 1 мин. Растворение осуществляется при увеличении температуры до 150oC за время 9 мин при постоянном перемешивании. Наполнитель - мох сфагнум - прогревается при 130oC в течение 60 мин. Прогретый наполнитель (мох сфагнум) загружается в раствор полимера при температуре 140oC в количестве 0,8 кг. Производится перемешивание композиции при 25-30 об/мин в течение 5 мин. Полученная композиция помещается в форму и охлаждается при комнатной температуре. Охлажденный композит для удаления из него парафина экстрагируется углеводородом C6-C10 при температуре кипения углеводорода. Затем проводится сушка материала при 70oC в течение 30 мин. Готовый сорбционно-активный материл представляет собой композит при содержании наполнителя (мха сфагнум) 80 мас.% и содержании связующего (СВМПЭ с ММ 1,5•106 и кажущейся плотностью 523 кг/м3) 20 мас.%.Obtaining sorption-active material for water purification from petroleum products is as follows. In a heated apparatus with a three-blade mixer [Vasiltsov EA, Ushakov V.G. Apparatus for mixing liquid media: a reference guide. L .: Chemistry, 1972. - 464 S.] preparing a solution of UHMWPE with a concentration of 1 wt.%. As a solvent, paraffin is used (TU 6-09-3637-87). At 140 o C and continuous stirring (150 rpm) 0.2 kg of UHMWPE (TU 6-05-1896-80) with MM 1.5 • 10 3 are loaded into the solvent and the suspension process takes place for 1 min. The dissolution is carried out with increasing temperature to 150 o C for 9 minutes with constant stirring. The filler - moss sphagnum - is heated at 130 o C for 60 minutes The heated filler (moss sphagnum) is loaded into the polymer solution at a temperature of 140 o C in an amount of 0.8 kg. The composition is mixed at 25-30 rpm for 5 minutes The resulting composition is placed in a mold and cooled at room temperature. The cooled composite to remove paraffin from it is extracted with a C 6 -C 10 hydrocarbon at the boiling point of the hydrocarbon. Then the material is dried at 70 o C for 30 minutes The finished sorption-active material is a composite with a filler content (moss sphagnum) of 80 wt.% And a binder content (UHMWPE with MM 1.5 • 10 6 and an apparent density of 523 kg / m 3 ) 20 wt.%.

Очистка воды от нефтепродуктов сорбционно-активным материалом осуществляется следующим образом. Сорбционно-активный материал помещается на поверхность природного водоема (река Екатерингофка, г. Санкт-Петербург) в количестве 1 кг, например, в виде гранул кубической формы с размером ребер 20 мм. Сорбция нефтепродуктов (масляной пленки) проходила в течение 72 часов. Исходная концентрация нефтепродуктов составляла 0,9 г/л, конечная концентрация - 0,009 г/л. Степень извлечения нефтепродуктов составила 99,0%. После сорбции сорбент собирают и утилизируют путем сжигания. Зольность сорбента составляет 1,2-2,0%. Water purification from oil products by sorption-active material is as follows. Sorption-active material is placed on the surface of a natural reservoir (Ekaterinofka River, St. Petersburg) in an amount of 1 kg, for example, in the form of granules of a cubic shape with a rib size of 20 mm. Sorption of oil products (oil film) took place within 72 hours. The initial concentration of petroleum products was 0.9 g / l, the final concentration of 0.009 g / l. The degree of extraction of petroleum products amounted to 99.0%. After sorption, the sorbent is collected and disposed of by incineration. The ash content of the sorbent is 1.2-2.0%.

Примеры, подтверждающие использование заявляемого сорбционно-активного материала, представлены в таблице. Запредельные значения содержания наполнителя и связующего дают отрицательный результат: при содержании связующего выше 20 мас.% и наполнителя ниже 80 мас.% снижаются сорбционные свойства материала, а при содержании связующего ниже 10 мас.% и наполнителя выше 90 мас.% происходит нарушение целостности материала. Применение СВМПЭ с ММ ниже 1,5•106 приводит к нарушению целостности материала, а СВМПЭ с ММ выше 4,0•106 не позволяет получить материал однородной структуры, так как затрудняется перемешивание. При кажущейся плотности СВМПЭ менее 360 кг/м3 происходит нарушение целостности материала, а при кажущейся плотности СВМПЭ более 530 кг/м3 снижаются сорбционные свойства материала.Examples confirming the use of the inventive sorption-active material are presented in the table. Outrageous values of the filler and binder content give a negative result: when the binder content is above 20 wt.% And filler below 80 wt.%, The sorption properties of the material are reduced, and when the binder content is below 10 wt.% And filler above 90 wt.%, The integrity of the material is violated . The use of UHMWPE with MM below 1.5 • 10 6 leads to a violation of the integrity of the material, and UHMWPE with MM above 4.0 • 10 6 does not allow to obtain a material of a homogeneous structure, since mixing is difficult. With an apparent density of UHMWPE less than 360 kg / m 3 , the integrity of the material is violated, and with an apparent density of UHMWPE more than 530 kg / m 3 the sorption properties of the material are reduced.

Концентрация нефтепродуктов в воде определялась по методике [Пономарев В. Г. , Санеев И.К., Матвеев А.Г. Очистка сточных вод нефтеперерабатывающих заводов. Нефтяная промышленность, 1986.-249 с.]. The concentration of petroleum products in water was determined by the method [Ponomarev V. G., Saneev I.K., Matveev A.G. Wastewater treatment of oil refineries. Oil industry, 1986.-249 p.].

Claims (1)

Сорбционно-активный материал для очистки воды от нефтепродуктов, содержащий природный наполнитель растительного происхождения и полимерное связующее, отличающийся тем, что в качестве полимерного связующего используют сверхвысокомолекулярный полиэтилен с молекулярной массой (1,5 - 4,0) • 106 и кажущейся плотностью 360 - 530 кг/м3 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Наполнитель: торф или мох - 80 - 90
Связующее: сверхвысокомолекулярный полиэтилен с молекулярной массой (1,5 - 4,0) • 106 - 20 - 10
Sorption-active material for water purification from petroleum products, containing a natural filler of plant origin and a polymeric binder, characterized in that ultra-high molecular weight polyethylene with a molecular weight of (1.5 - 4.0) • 10 6 and an apparent density of 360 - is used as a polymer binder 530 kg / m 3 in the following ratio of components, wt.%:
Filling: peat or moss - 80 - 90
Binder: ultra high molecular weight polyethylene with a molecular weight of (1.5 - 4.0) • 10 6 - 20 - 10
RU99116124A 1999-07-19 1999-07-19 Sorption-active material for removing petroleum derivatives from water RU2158177C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99116124A RU2158177C1 (en) 1999-07-19 1999-07-19 Sorption-active material for removing petroleum derivatives from water

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99116124A RU2158177C1 (en) 1999-07-19 1999-07-19 Sorption-active material for removing petroleum derivatives from water

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2158177C1 true RU2158177C1 (en) 2000-10-27

Family

ID=20223056

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99116124A RU2158177C1 (en) 1999-07-19 1999-07-19 Sorption-active material for removing petroleum derivatives from water

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2158177C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2443030C2 (en) * 2010-02-03 2012-02-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский физико-химический институт им. Л.Я. Карпова" (ФГУП "НИФХИ им. Л.Я. Карпова") TECHNETIUM-99m GENERATOR WITH SULFO-CARBOXYLATED CATION-EXCHANGING PROTECTIVE LAYER AND THE METHOD OF ITS PRODUCTION
RU2528863C1 (en) * 2013-06-03 2014-09-20 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина" Biodegradable composite sorbent of oil and oil products

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2443030C2 (en) * 2010-02-03 2012-02-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский физико-химический институт им. Л.Я. Карпова" (ФГУП "НИФХИ им. Л.Я. Карпова") TECHNETIUM-99m GENERATOR WITH SULFO-CARBOXYLATED CATION-EXCHANGING PROTECTIVE LAYER AND THE METHOD OF ITS PRODUCTION
RU2528863C1 (en) * 2013-06-03 2014-09-20 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина" Biodegradable composite sorbent of oil and oil products

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4451377A (en) Process for cleaning an oil-contaminated brine containing particulate drill cutting solids
Asadpour et al. Application of Sorbent materials in Oil Spill management: A review.
JP5441291B2 (en) Foam containing iron oxyhydroxide granules and use thereof
US5767060A (en) Bonded polymer filter medium and its use
CN105645630B (en) A kind of processing method of the complete well waste of water-based drilling
US4652376A (en) Method for disposing emulsifiable oil-containing waste water
US4186085A (en) Suspension of powdered carbonaceous adsorbent in a hydrocarbon solvent and its use in waste water treatment
JPS62262796A (en) Use of polymer carrier lump in biochemical conversion methodin aqueous phase as carrier
CN106103352A (en) Purification of waste water
CN107417058B (en) A kind of river embankment bed mud is modified the method and its application of preparation ecology filler
RU2158177C1 (en) Sorption-active material for removing petroleum derivatives from water
US4162216A (en) Process for removal of suspended solids from liquid
RU2528863C1 (en) Biodegradable composite sorbent of oil and oil products
Igwe et al. Isotherm and kinetic studies of residual oil adsorption from palm oil mill effluent (pome) using boiler fly ash
WO2019036711A1 (en) Compositions and methods for selenium removal
WO2020027147A1 (en) Water-purifying cartridge and water purifier
JP2003175397A (en) Water purification method, solid flocculation-filter medium and water-purification device
CN113501634A (en) Sludge solidification treatment method
Nguyen et al. A Study of Oil Absorbing Capacity of Cellulose-implemented Polyurethane for the Recovery of Oil Spills
JP2005046731A (en) Phosphorus adsorbent
CN116832765B (en) Fine-particle sediment dephosphorization adsorbent and preparation method thereof
KR101802657B1 (en) Water Treatment System of Microcystin, Geosmin and 2-MIB using Activated Carbon
RU2808571C2 (en) METHOD FOR PRODUCING POROUS POLYMER MATERIAL BASED ON COLLAGEN-CONTAINING RAW MATERIALS WITH MAGNETIC NANOPARTICLES OF Fe (II, III) OXIDE FOR ELIMINATING OIL SPILLS
RU2148025C1 (en) Appliance for removing crude oil and petroleum products from surface of water
RU2174439C1 (en) Sorption-filtering charge for cleaning water and method for making it