СОРБЕНТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОД ОТ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ Российский патент 1999 года по МПК B01J20/00 C02F1/28 

Изобретение относится к сорбентам для очистки вод от нефти и нефтепродуктов и может быть использовано при охране окружающей среды, в частности при очистке водных поверхностей при аварийных разливах нефти и нефтепродуктов, при очистке загрязненных нефтепродуктами сточных вод, при очистке от углеводородных пленок акваторий портов и т.п.

Известен сорбент для сбора нефти с поверхности воды, в котором смешивают твердый пористый материал - порофор, смесь анионных и неионогенных поверхностно-активных веществ и мочевино-формальдегидной смолы в соотношении, мас.%: порофор - 1-3, смесь ПАВ - 0,5-1,5, остальное - смола [1].

Недостатком известного сорбента является сложность технологического процесса, т. к. полученную смесь необходимо подвергнуть распылительной сушке, что требует сложного оборудования.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является сорбент для очистки вод, содержащий цеолит при следующем соотношении компонентов, мас.%: природный цеолит - 5 - 30, торф - 70 - 95, сополимер на основе четвертичных солей диаллиалкиламмония - 0,0001 [2].

Целью настоящего изобретения является повышение сорбционной емкости и сохранение ее при многократном использовании сорбента.

Поставленная цель достигается тем, что согласно предлагаемому сорбенту модифицируют смесь торфа и цеолита смесью анионных и неионогенных поверхностно-активных веществ и пенографита, при этом модификацию ведут при следующем соотношении компонентов, мас.%: торф - 90-95, цеолит - 4-8, смесь анионных и неионогенных ПАВ - 0,5-1,5, пенографит - 0,1-1,5.

Торф - многокомпонентное природное образование, имеющее в своем составе различные органические соединения. В состав торфа входят гидрофильные вещества (водорастворимые и легкогидролизуемые, гумматы, целлюлоза и др.), гидрофобные составляющие (битум, воски), минеральные включения. При практическом использовании торфа в качестве сорбента основным его недостатком является низкая физико-механическая прочность и появление цветности в очищенных водах, что требует введения дополнительного процесса доочистки.

Цеолит - природный алюмосиликат, включающий пустоты, которые заняты катионами и молекулами воды. Благодаря большой грязеемкости и ионообменным свойствам цеолит весьма эффективно очищает воду от примесей.

Смесь торфа и цеолита позволяет получать торфоцеолитовый композиционный материал с более высокими физико-механическими и сорбционными свойствами.

Для получения сорбента, обладающего избирательной сорбцией нефтепродуктов из очищаемых вод, смесь торфа и цеолита модифицируют смесью анионных и неионогенных поверхностно-активных веществ. Подобная модификация усиливает сорбционные свойства торфоцеолитового композиционного материала за счет создания на его поверхности селективно-действующих по отношению к нефти и нефтепродуктам органических соединений, которые помимо механической сорбции, присущей торфоцеолитовому композиционному материалу создают химическую сорбцию, что в совокупности и увеличивает в значительной степени (зачастую в 2-3 раза) сорбционные свойства данного сорбента.

Введение пенографита в данный сорбент обусловлено его свойством удалять тонкие пленки с поверхности воды. Кроме того, пенографит в значительной степени увеличивает плавучесть торфоцеолитового композиционного материала и усиливает селективные сорбционные свойства сорбента.

Для получения сорбента торф, подготовленный к практическому использованию в качестве сорбента, смешивают с цеолитом, также подготовленным к практическому использованию в качестве сорбента, при определенном соотношении, при этом на долю торфа приходится от 90 до 95 мас.%, а цеолита - от 4 до 8. Модификация торфоцеолитовых композиционных материалов осуществляется смесью анионных и неионогенных ПАВ (от 0,5 до 1,5 мас.%) при добавлении пенографита от 0,1 до 1,5 мас.%.

Пример 1. При очистке загрязненных нефтепродуктами сточных вод используют сорбент, полученный путем модификации смеси торфа и цеолита смесью анионных и неионогенных ПАВ и пенографита. При этом берут следующие соотношения между компонентами этого сорбента, мас.%: торф - 92,0, цеолит - 8,0, смесь ПАВ - 1,5 и пенографит - 0,1.

Применение данного сорбента позволяет очистить загрязненные нефтепродуктами сточные воды до остаточной концентрации нефтепродуктов 0,04 мг/л c извлечением их до 96,9%.

Пример 2. При очистке водных поверхностей при аварийных разливах нефти и нефтепродуктов используют сорбент, полученный путем модификации смеси торфа и цеолита смесью ПАВ и пенографита при следующем их соотношении, мас.%: торф - 94,0, цеолит - 4,0, смесь ПАВ - 0,5 и пенографит - 1,5. Модификацию смеси производят при температуре не выше 70^oC с водными растворами ПАВ с пенографитом.

Использование данного сорбента позволяет очистить водную поверхность с извлечением нефти до 98,2% при остаточной концентрации растворенных нефтепродуктов до 0,024 г/л.

В таблице приведены данные сорбционной способности предлагаемого сорбента по отношению к нефти, точнее к водной эмульсии нефти, содержание нефти в которой составляло 1,32 г/л.

Как следует из данных таблицы, извлечение нефти колеблется в пределах от 83,8 до 98,2% для предлагаемого сорбента в зависимости от соотношения компонентов.

Таким образом, предлагаемый сорбент для очистки вод от нефти и нефтепродуктов, по отношению к которым сорбционная способность данного сорбента сохраняет ту же закономерность, позволяет обеспечить высокую степень очистки воды от нефти и нефтепродуктов, не придает цветности раствору при длительном хранении, при длительном контакте его с водой, обладает хорошей плавучестью, лучшими физико-механическими свойствам, более простым и экономичным процессом модификации и лучшей способностью к регенерации.

Изобретение относится к сорбентам для очистки вод от нефти и нефтепродуктов и может быть использовано при охране окружающей среды, в частности при очистке водных поверхностей при аварийных разливах нефти и нефтепродуктов, при очистке загрязненных нефтепродуктами сточных вод, при очистке от углеводородных пленок акваторий портов и т.п. Предлагается сорбент для очистки вод от нефти и нефтепродуктов, включающий модифицированную смесь торфа, цеолита и пенографита смесью анионных и неионогенных поверхностно-активных веществ при следующем соотношении компонентов, мас.%: торф - 90-95; цеолит - 4-8; cмесь анионных и неионогенных поверхностно-активных веществ - 0,5-1,5; пенографит - 0,1-1,5. 1 табл.

Сорбент для очистки от нефти и нефтепродуктов, содержащий торф, цеолит и смесь анионных и неионогенных поверхностно-активных веществ, отличающийся тем, что он дополнительно содержит пенографит при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Торф - 90 - 95
Цеолит - 4 - 8
Смесь анионных и неионогенных ПАВ - 0,5 - 1,5
Пенографит - 0,1 - 1,5