СПОСОБ ОЧИСТКИ МАСЛОЭМУЛЬСИОННЫХ СТОЧНЫХ ВОД Российский патент 1997 года по МПК C02F1/72 

Изобретение относится к очистке отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей [СОЖ] от эмульгированных веществ и нефтепродуктов и может быть использовано в машиностроительной и металлообрабатывающей промышленности.

Известен способ очистки маслоэмульсионных сточных вод путем введения реагента с последующим перемешиванием, отстаиванием и удалением верхнего масляного слоя [1]
Недостатком известного способа является то, что при использовании в качестве реагента натриевых мыл низкомолекулярных синтетических жирных кислот происходит выпадение всех неорганических примесей сточных вод в осадок, что исключает возможность выделения поверхностно-активных веществ [ПАВ] с целью их дальнейшего использования. Кроме того, верхний масляный слой содержит примеси, в связи с чем для его повторного использования в СОЖ необходима регенерация.

Известен способ очистки маслоэмульсионных сточных вод, включающий их обработку минеральной кислотой до pH 2,0-5,5, введение окислительного реагента с последующим перемешиванием, отстаиванием и удалением верхнего маслянистого слоя [2]
Недостатками способа являются большой расход кислоты и низкое качество выделенного масла.

Наиболее близким является способ очистки маслоэмульсионных сточных вод, включающий их обработку минеральной кислотой до pH 4,0-6,8, введение перманганата калия с последующим перемешиванием, отстаиванием и удалением верхнего масляного слоя [3]
Недостатком способа является то, что при обработке перманганатом калия происходит не только окисление предельных углеводородов до СО₂ и H₂О ( как в случае с любым металлом переменной валентности, например хромом Cr⁺⁶), но образуются устойчивые структуры, находящиеся в масляной фракции, металлоорганические комплексы, являющиеся соединениями восстановленного частично марганца (из Mn⁺⁷ до Mn⁺⁴) с ароматическими соединениями, имеющими в качестве заместителя алкильный радикал, что является балластом, и такое масло непригодно для дальнейшего использования при приготовлении СОЖ, так как ухудшаются физико-технические характеристики масла вязкость и температура вспышки.

Кроме того, в процессе окисления и разложения эмульсии перманганатом калия происходит загрязнение сточной воды ионами калия, марганца, которые соединяются с компонентами ПАВ, что не позволяет повторно использовать сточную воду в качестве смазочно-охлаждающей жидкости.

Задачей изобретения является возможность повторного использования сточной воды с ПАВ и масла для приготовления СОЖ.

Поставленная задача решается тем, что в способе очистки маслоэмульсионных сточных вод, включающем обработку их минеральной кислотой до pH 4-6,8, введение окислительного реагента с последующим перемешиванием, отстаиванием и удалением верхнего масляного слоя, в качестве окислительного реагента используют перекись водорода при соотношении сточной воды и перекиси водорода 1: (0,05-0,08), после удаления верхнего масляного слоя выделяют средний водоэмульсионный слой, обрабатывают его неполярным растворителем и также удаляют верхний маслянистый слой.

Способ осуществляют следующим образом.

Очищаемую сточную воду после использования смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ), содержащую ПАВ и масла нефтяного происхождения, предварительно обрабатывают минеральной кислотой до pH 4,0-6,8, затем в воду добавляют перекись водорода H₂O₂ при соотношении сточной воды и перекиси водорода I: (0,05-0,08) при постоянном перемешивании воздухом. Происходит окисление содержащихся в масле парафиновых фракций до СО₂ и H₂O. Реакция сопровождается выделением тепла, не требуется подогрева. При этом структура ароматических соединений остается ненарушенной.

Реагентную смесь отстаивают до разделения на фракции: масляную, водоэмульсионную и водную. После удаления масляной водной фракции производят обработку среднего водноэмульсионного слоя неполярным растворителем, например, гексаном, в количестве к объему сточной воды I: (0,01-0,012), причем содержание гексагена ниже 0,01 не обеспечит удаление всего оставшегося масла, а выше 0,012 потребует дополнительной операции по удалению из сточной воды излишков гексана. В результате слой разлагается на 2 фракции: водную с ПАВ и маслянистую, представляющую собой растворенные в гексагене ароматические соединения, что обеспечивает выделение из среднего слоя оставшихся эмульгированных частиц масла. Верхний маслянистый слой с растворенными в гексагене ароматическими соединениями удаляют в отход в силу незначительной концентрации масла, а очищенную водную фракцию с ПАВ направляют для повторного использования в СОЖ.

Пример. Очищали сточную воду с производства завода "Большевик", содержащую отработанную смазочно-охлаждающую жидкость (СОЖ), состоящую из эмульсии марки "Экринал 1": масла нефтяного происхождения И 20-100% смолистые 1% взвешенные вещества 3,2% ПАВ 25% представляющие собой сульфаниловые производные. Сточную воду обрабатывали серной кислотой с доведением pH до 5,0, а затем обрабатывали 30% -ной перекисью водорода в объеме 50, 60 и 80 г/литр при постоянном перемешивании воздухом в температуре выше 20^oС. После отстаивания в отстойной колоне удаляли верхний масляный слой и сливали нижний слой водной фракции. В оставшийся средний водноэмульсионный слой добавляли гексан или CCl₄ (четыреххлористый углерод) в количестве 10 г/литров. В результате происходит разделение водоэмульсионного слоя на 2 фракции, водная с ПАВ и верхний маслянистый слой, экстрагированные в гексане эмульгаторы, т.е. обеспечивается более тонкая очистка водноэмульсионного слоя, которая составила в зависимости от объема перекиси водорода соответственно 97,5; 99; 98,6%
Таким образом, предлагаемый способ в сравнении с известным обеспечивает очистку всего объема сточной воды с сохранением ПАВ и выделение масляной фракции без металлоорганических комплексов с возможностью их повторного использования для приготовления СОЖ. Кроме того, способ исключает операцию подогрева, так как процесс экзотермичен.

Использование: в машиностроительной и металлообрабатывающей промышленности. Сущность изобретения: ведут обработку маслоэмульсионных сточных вод минеральной кислотой до pH 3,0-6,8, вводят в качестве окислительного реагента перекись водорода при соотношении сточной воды и перекиси водорода 1:(0,05-0,08), после удаления верхнего масляного слоя выделяют средний водоэмульсионный слой, обрабатывают его неполярным растворителем и также удаляют верхний маслянистый слой.

Способ очистки маслоэмульсионных сточных вод, включающий обработку их минеральной кислотой до pH 4,0 6,8, введение окислительного реагента с последующим перемешиванием, отстаиванием и удалением верхнего масляного слоя, отличающийся тем, что в качестве окислительного реагента используют перекись водорода при соотношении сточной воды и перекиси водорода 1 (0,05 0,08), после удаления верхнего масляного слоя выделяют средний водоэмульсионный слой, обрабатывают его неполярным растворителем и также удаляют верхний маслянистый слой.