СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ НЕФТЕПРОДУКТОВ Российский патент 1994 года по МПК C02F1/26 

Изобретение относится к способам глубокой очистки сточных вод от растворенных нефтепродуктов и масел, в частности, методом экстракции для последующего использования очищенной воды в системе водоснабжения. Почти все методы анализа по определению содержания нефтепродуктов в сточных водах основаны на методе экстрагирования, а это значит, что при правильной организации процесса и правильно выбранном экстрагенте экстракционным методом можно практически полностью извлечь нефтепродукты из сточных вод.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является очистка сточных вод от нефтепродуктов с использованием в качестве экстрагентов бензола, толуола ксилола и гексана (низкокипящих углеводородов). Начальная концентрация нефтепродуктов в воде составляла 116 мг/л, конечная после очистки - 26 мг/л.

Технология очистки заключается в следующем. Сточные воды после очистки с содержанием нефтепродуктов 15-80 мг/л поступают на смешение с экстрагентом в статическом смесителе при Т=20-28^оС и рН 7-8. Затем смесь направляют в расслаиватель для отделения очищенной воды от экстрагента и на последующую регенерацию экстрагента в выпарном аппарате. Содержание нефтепродуктов в очищенной воде составляет 1-5 мг/л.

Недостатком способа является недостаточная степень очистки сточных вод от нефтепродуктов, что затрудняет использование воды в оборотном водоснабжении.

Целью изобретения является повышение степени очистки и возможность использования воды в оборотном водоснабжении.

Цель достигается тем, что сточные воды с исходной концентрацией 20-30 мг/л смешивают с экстрагентом (низкокипящим углеводородом), например гексаном или н-октаном, в контактной емкости в объемном соотношении (20-100):1, причем необходимо обеспечить идеальное смешение. Длительность перемешивания составляет 7-10 мин при температуре 15-20^оС. Полученную смесь подают в отстойную колонну, в которой над уровнем смеси поддерживают разряжение 100-150 мм рт.ст. при длительности расслоения 15-20 мин. Затем очищенную воду направляют на отдувку оставшейся части экстрагента с растворенными нефтепродуктами. Отдувку осуществляют воздухом с температурой 50-60^оС. Верхний слой экстрагента с растворенными нефтепродуктами из отстойной колонны направляют либо на повторное использование, либо на регенерацию, после чего экстрагент может быть снова использован. Содержание нефтепродуктов в очищенной воде не превышает 0,05 мг/л.

Снижение соотношения между водой и эктрагентом является экологически нецелесообразным. Увеличение количества воды более 100 частей снижает степень очистки. Уменьшение длительности смешения менее 7 мин не обеспечит идеального смешения, а увеличение длительности нецелесообразно, так как не увеличивает степень экстракции. Необходимость поддержания разряжения над поверхностью фаз обеспечивает полноту процесса расслоения в минимальный промежуток времени.

Температура воздуха для отдувки оставшейся части низкокипящего углеводорода необходима и достаточна для полноты его выделения и возможности дальнейшего использования воды в водообороте.

П р и м е р 1. Очистку проводят в лабораторных условиях. Сточную воду с исходной концентрацией 30 мг/л, взятую из технологического процесса нефтеперерабатывающего завода, смешивают в соотношении 100:1 с гексаном. Смесь интенсивно перемешивают в течение 10 мин при Т=20^оС. Затем осуществляют расслаивание. Над слоем гексана создают разряжение 100 мм рт. ст. для ускорения расслаивания фаз. Полное расслаивание осуществляется через 20 мин. Затем разделяют фазы и водную фазу отдувают при нагревании 50-60^оС. Содержание нефтепродуктов в водной фазе после экстракции составило 0,058 мг/л.

П р и м е р 2. Условия опыта аналогичны примеру 1. Сточную воду с исходной концентрацией 20 мг/л берут по отношению к экстрагенту (гексану) в соотношении 20:1. Смесь интенсивно перемешивают в течение 7 мин при Т=15^оС. Над слоем гексана создают разряжение 150 мм рт.ст. для ускорения расслаивания фаз. Полное расслаивание осуществляется через 15 мин. После разделения фаз отдувку осуществляют воздухом при температуре 50^оС для отдувки оставшегося в ней гексана. Содержание нефтепродуктов после экстракции в водной фазе составило 0,051 мг/л.

П р и м е р 3. Условия опыта те же, что и в предыдущих примерах. Но в качестве экстрагента использовался н-октан. Соотношение фаз 50:1. Время экстракции 10 мин. Разряжение над экстрагентом 100 мм рт.ст. Время расслаивания 20 мин. Содержание нефтепродуктов в очищенной воде 0,027 мг/л.

Как видно из примеров, параметры очистки предложенного способа обеспечивают высокую степень очистки, которая превышает данные по прототипу в 3-4 раза. Очищенная вода может быть использована по любому назначению, например для хозяйственно-бытовых целей.

Изобретение может быть использовано при очистке сточных вод от нефтепродуктов экстракцией. Для очистки сточные воды с исходной концентрацией 20 - 30 мг/л смешивают с экстрагентом-низкокипящим углеводородом, например гексаном или н-октаном, в объемном соотношении (20 - 100):1 в течение 7 - 10 мин, расслаивают в течение 15 - 20 мин при разряжении 100 - 150 мм рт. ст., разделяют фазы и из водной фазы отдувают остаточный экстрагент воздухом с температурой 50 - 60 °С. Способ обеспечивает остаточное содержание нефтепродуктов в очищенной воде не более 0,05 мг/л. 1 з.п.ф-лы.

1. СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ НЕФТЕПРОДУКТОВ включающий экстрагирование низкокипящими углеводородами, расслаивание с последующим удалением из обработанной воды экстрагента, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки и возможности использования очищенной воды в оборотном водоснабжении, сточные воды смешивают с низкокипящим углеводородом при объемном соотношении (20 - 100) : 1 в течение 7 - 10 мин, смесь расслаивают в течение 15 - 20 мин при разрежении 100 - 150 мм рт.ст., удаление экстрагента из водной фазы ведут отдувкой воздухом с температурой 50 - 60^оС. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве экстрагента используют гексан или н-октан.