Способ очистки нефтесодержащих сточных вод Советский патент 1986 года по МПК C02F1/24 C02F1/24 C02F101/32 C02F103/00 C02F103/16 C02F103/34 

Изобретение относится к способам очистки воды от нефти и нефтепродуктов и может быть использовано для очистки сточных и технологических вод предприятий машиностроительной, металлургической, нефтедобьшающей, нефтеперерабатьшающей и других отраслей промьшленности, где в процессе производства образуются стабилизированные высокодисперсные, устойчивые эмульсии типа масло в воде Цель изобретения - повьпиение степени очистки воды от эмульгированны нефтепродуктов, интенсификация процесса разделения эмульсии. Повьшение эффективности разделения эмульсии согласно предлагаемому способу достигается в результате того, что порис1Ъ1е частички гидрофобного перлита в местах включения в поверхность пузырьков воздуха изме няют геометрию поверхности раздела фаз, образуя при этом трехфазньй пе риметр смачивания, имеющий участки намного большей кривизной, чем кривизна поверхности пузырьков. Поверх ностное натяжение на границе воздух жидкость во многом зависит от криви ны поверхности. В данном случае поверхностное Натяжение в местах конт та пузырька с частицей перлита мень ше, чем на пузырьке. Наличие на поверхности пузырька участков с трехфазными периметрами смачивания, име щих пониженное поверхностное натяже ние, способствует увеличению эффективности захвата и удержания гидрофобных капелек эмульсии. Таким образом, перлит проявляет качественно новое свойство - способность понижать поверхностное нат жение на границе раздела воздух жидкость в зоне трехфазного перимет ра смачивания. Способ осуществляют следующим об разом. Опыты проводят на лабораторной и пеллерной флотационной машине марки ФЛ-130В. I л эмульсии машинного мас .ла МС-20 концентрацией 1000 мг/л, стабилизированный неионогенными ПАВ -синтанолом ДС-.1 О (Ю мг/п) , приготовленной на ультразвуковом диспергаторе, флотируют в присутствии гид рофобизованного перлита, вводимого в эмульсию различными способами. Средний размер капелек эмульгирован ного масла 2 мкм. Используют пер92ит различного фракционного состава с различным соотношением открытых и закрытых пор и различными размеркми открытых пор. Во всех опытах использут перлит, гидрофобизированный 1%-ной водной эмульсией полиэтилгидросилоксана. Расход воздуха 2 л/мик. Продолжительность флотации 15 мин. Пример 1. Перлит (100 мг) вводят в эмульсию вместе с воздухом, засасываемым импеллером флотационной машины. Фракционный состав перлита 0,2-0,6 мм; соотношение открытых и закрытых пор 8,5:1,5; размер открытых пор 20 - 300 мм. После проведения процесса очистки остаточное содержание масла в воде 2 мг, т.е.. эффект очистки 99,8%. Пример 2. Опыт проводят аналогично примеру 1. Перлит наносят на поверхность эмульсии и проводят флотационную обработку. Остаточное содержание масла 25 мг/л. Пример 3, Перлит вводят в нижнюю часть рабочего объема флотационной камеры и одновременно проводят флотационную обработку. При этом перлит вводят отдельно от диспергируемого воздуха. Остаточное содержание масла 20 мг/л. Для подтверждения того, что повышение степени очистки сточных вод предлагаемьгм способом происходит только в результате использования адсорбционных свойств гидрофобизованного перлита, были сопоставлены результаты очистки отдельно только флотацией без перлита, только адсорбцией без флотации и предлагаемым способом. Как показалы результаты опытов, применение только флотационной о.бработки эмульсии позволяет снизить остаточное содержание масла до 12080 мг/л; дополнительная обработка эмульсии после флотации гидрофобизованным вспученным перлитом в количестве 100 мг/л позволяет добиться снижения содержания масла в воде от 120-80 до 60-30 мг/л; предлагаемый способ позволяет снизить содержание масла от 1000 до 2 мг/л, -i-.e. по-. высить в 30-13 раз степень очистки по сравнению с проведением отдельно двух процессов - флотации и адсорбции.

3 263639

Для определения влияния дисперсного состава вводимого перлита, соотношения в нём открытых и закрытых пор, а также размера открытых пор и выбора граничных значений заявляе- 5 мых параметров бьти проведены опыты, аналогичные примеру I, результаты которых сведены в таблице.

СПОСОБ ОЧИСТКИ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ СТОЧНЫХ ВОД, включающий флотацию в присутствии минерального сор бента, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки воды от эмульгированных нефтепродуктов, в качестве минерального сорбента используют гццрофобизованный вспученный перлит дисперсностью 6,2-1,2 мм с соотношением открытых и замкнутых пор 9:1 - 7:3 и размером открытых пор 20-300 нм, который вво-. дят совместно с диспергируемым воздухом .

Предлагаемый способ

0,2 8,5:1,5

10:0 9:1

6,5:1,51,5-2

8:2, 4,5-8

7:310-15

6:425-28

5:545-55

Известныйспособ

Среднее

1-400 35-65 значение

0,05-1,4 8,0:2,0

.Из представленных результатов видно, что наибольшая степень очистки 2-15 мг/л достигается при использовании перлита дисперсностью 0,151,2 мм, имеющего соотношение открытых

и закрытых пор 9-1 - 7-3 и размер открытых пор 20 - 300 им.

В случае использования перлита дисперсностью более 0,15 мм и с размером пор менее 20 нм эффективность

очистки снижается, так как такие частички перлита не обеспечивают достаточно эффективного изменения поверхностного натяжения в зоне трехфазного периметра смачивания, а поры менее 20 нм не способны поглощать более крупные по размерам капельки масла.

Нижний предел дисперсности перлита 1,2 мм ограничен тем, что скорость всплывания частиц размером более 1,2 мм существенно отличается от скорости всплывания пузырьков роздуха, в результате чего в процессе фпотации происходит отрыв частичек перлита от пузырьков воздуха, т.е. происходит разрушение флотокомплексов частичка перлита - пузырек воздуха. Целесообразность использования соотношения открытых и закрытых пор 9:1 - 7:3 обосновывается тем, что скорость всплывания частичек перлита с соотношением открытых и закрытых пор больше, чем 9:1 и меньше, чем 7:3, намного отличается от скоро ти всплывания пузырьков, вследствие чего в процессе флотации происходит разрушение флотореагентов пузырек воздуха -частичка перлита, в связи 39« с чем степень очистки воды снижается. В таблице также приведены данные по очистке воды известиьм способом, согласно которому используется смесь перлита различного фракционного состава и очистка воды осуществляется за счет использования только адсорбционных свойств перлита (перлит контактировал с эмульсией путем перемешиваиия его в объеме эмульсии). Из представленных данных видно, что предлагаемый способ обеспечивает повышение степени очистки воды в 23-32 раза по сравнению с известным способом.