Способ очистки воды от органических соединений Советский патент 1987 года по МПК C02F1/26 C02F1/26 C02F101/10 C02F101/30 C02F101/32 C02F101/36 C02F101/32 C02F103/00 C02F103/16 C02F103/28 C02F103/34 

1 13

Изобретение относится к очистке воды от органических соединений и взвешенных частиц и может быть использовано в металлургической, машиностроительной, химической, нефтеперерабатывающей, коксохимической, горно-обогатительной, пищевой, цел- люлозно-бз мажной, судостроительной, авиационной промышленности, а также на заводах по обработке цветных и черных металлов.

Целью изобретения является повышение степени очистки и обеспечение возможности очистки воды, содержащей взвешенные вещества.

Для обработки воды используют полностью фторированнь е органические жидкости (ФОЖ), например, ациклические или циклические перфторуглероды, полностью фторированные простые эфи- ры или полиэфиры, кислород-азотсодержащие полностью фторированные гетероциклические соединения, перфторал- киламины или смеси на их основе, характеризующиеся отсутствием растворимости в воде.

Воду, подлежащую очистке, смешива ют с фторорганической жидкостью при любом соотношении фаз ФОЖ:вода и отстаивают. Это приводит к тому, что совершенно нерастворимая в воде ФОЖ растворяет в некоторой степени орг- ганические вещества, а также смачивает поверхность взвешенных частиц. Органические вещества, присутствующие в воде, также растворяют в некоторой степени фторорганические жидкости, образуя тяжелые, многокомпонентные, не смешивающиеся с водой фазы. Все это приводит к разрушению водно-органических эмульсий, вытеснению взвешенных частиц и органических веществ из воды и расслоению образующихся фаз по их плотности В случае ограниченной взаимной растворимости друг в друге ФОЖ и органических веществ в системе образуются три жидких фазы: очищеш1ая вода и два тяжелых не смешивающихся друг с другом и с водой слоя, содержап,ие и своем объеме взвешенные частицы и органические вещества.

Не смешивающиеся с водой фазы отделяют от очищенной воды после отстаивания путем разделения фаз и регенерируют ФОЖ дистилляцией, Кубоные остатки, представляющие собой извлеченные из воды органические вещества

16922

а также очищенную воду используют далее по своему назначению.

Пример 1. Проводят путем встряхивания в делительной воронке

5 две серии сравнительных опытов по очистке сточных вод, содержащих нефтепродукты, известН1 1м и предлагаемым способами.при соотношении ЮЖ :-вода 1:100.

JO Результаты опытов приведены в табл.Г.

Как видно из данных табл.1, применение полностью фторированных органических жидкостей повьшает степень очистки сточных вод и от нефтепродуктов, и от взвешенных веществ.

Пример 2. Предлагаемым способом очищают сточшзш воды от различных органических соединений.

Результаты опытов приведены в табл.2.

.Пример 3. Воду, содержащую нефтепродукты в количестве 72 1 3 мг/л, смешивают при комнатной температуре в делительной воронке путем встряхивания в течение 30 с с ФОЖ, состоящей из 98% перфторгексана и 2%

гидроперфторгексана при объемном

соотношении фаз ФОЖ:вода 1:25 и времени отстаивания смеси 0,5 мин. В системе образуются нижний слой, представляющий собой ФОЖ с труднорастворимыми органическими веществами, средний, находящийся на поверхности ФОЖ и состоящий преимущественно из нефтепродуктов, насьпценных ФОЖ, и верхний, представляющий собой очищенную воду. Два нижних слоя отделяют от воды по границе раздела фаз и регенерируют ФОЖ дистилляцией, В результате такой обработки содержание нефтепродуктов в воде снижается до

152 мг/л с извлечением, равным 97,89%.

Пример i.B насадочную ко-, лонку диаметром 20 мм и длиной 500 мм, заполненную стеклянными кольцами Ращига, диаметром 4-6 мм, на высоту 100 мм заливают балансировочную жидкость из такого расчета, что вся насадка находится в объеме ФОЖ. Затем через слой жидкости пропускают со

скоростью 5 л/мин сточную воду с содержанием нефтепродуктов 60 мг/л и взвешенных частиц (тонкодисперсная окалина) 69 мг/л с размером частиц

твердой фазы эмульсии - 5,01+0,5 мкм В результате получают очищенную воду с содержанием взвешенных частиц 4 мг/л (извлечение 94,20%) и нефтепродуктов 1,20 мг/л (извлечение 96,0%).

Пример 5. Сточную воду прессового цеха подвергают очистке аналогично примеру 3 при соотношении ФОЖ : вода 1:100 с использованием в качестве жидкого средства для извле- ния нефтепродуктов и тонкодисперсных взвесей перфтордиизоамилового зфира.

Результаты очистки приведены в табл.3.

Пример 6. Сточную воду мясокомбината с содержанием жиров 4520 мг/л подвергают экстракционной очистке перфторгексаном при соотно- шении ФОЖ : вода 1:2. В результате получают воду с содержанием жиров 106,7 мг/л (извлечение 97,64%).

Пример 7. Доочшцают сточную воду, прошедшую напорную флотацию, электрокоагуляционное насьпцение гидрооксидом железа, повторную флотацию с содержанием нефтепродуктов 79,5 мг/л, Fe(OH)j 20 мг/л и взвешенных частиц 24,6 мг/л аналогично примеру 3 при соотношении перфтор- диметилциклогексиламин : вода 1:100. При этом получают воду, содержащую, мг/л: нефтепродукты 10,5 (извлечение 86,79%); гидроксид железа 2,5 (извлечение 87,50%); взвешенные частицы 1,8 (извлечение 92,68%).

Пример 8. Сточную воду коксохимического производства смешивают при соотношении фаз 1:25 со смесью, приготовленную из компонентов, мл: перфторбензол 50; перфтороктан 25; перфтордиметилциклогексиламин 25;

176,8 46,1 68,6 9,7 176,8 46,1 71,1 11,4

перфторамил-2-перфтортетрагидрофуран 25; перфторэтилциклогексан 25. Смесь после встряхивания в делительной воронке отстаивают и отделяют экстракт от очищенной воды обычным разделением фаз. Смесь ФОЖ регенерируют дистилляцией, а воду анализируют на содержание вредных примесей.

Результаты по очистке сточной воды сведены в табл.4.

Таким образом, применение предлагаемого способа очистки воды от органических соединений и взвешенных частиц позволяет повысить (на 20 - 30%) степень очистки сточных вод от органических веществ и тонкодисперсных взвесей, извлечь цветные металлы в виде тонкодисперсной окалины из сточных вод, а также выделить дополнительно минеральное сырье за счет улова шламовых частиц из сливов сгустителей горно-обогатительных комбинатов, при этом целесообразно создать локальные технологические схемы очистки для каждого конкретного вида сточных вод.

Формула изобретения

Способ очистки воды от органических соединений, включающий обработку фторорганической жидкостью с последующим перемешиванием и отстаиванием, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки и обеспечения возможности очистки от взвешенных веществ, в качестве фторорганической жидкости используют полностью фторированные ациклические или циклические углеводороды, или простые эфиры, или кислород - азот- содержаг ие гетероциклические соеди- нения,или алкиламины,или их смеси.

Таблица 1

6,2 59.8

79,0 75,3

Предлагаемая: перфтороктан 176,8

46,

176,846,1

39,0

24,6

17,811,2

24,6

24,6

24,6

17,8 17,8

6,0 6,2

17,85,9

Содержание бензина в воде до/после обработки, мг/л

Известная

Хладов-113 Ipeдлдгaё ыe

Перфтороктан

Пёрфтордиметил- циклогексан

Перфтордиизоанхловый

фир

Перфтортриэтил- аиин

Валаксировочная жидкость на основе вОЖ

2,41/0;4481,71,43/0,3277,60,87/0,2670,1 1,32/0,,7

2,41/0,1593,81,43/0,1291,6

2,41/0,1992,11,43/0,1688,8

2,41/0,2689,21,43/0,1093,0

2,41/0,1892,51,43/0,26.81,8

0,87/0,0791,91,32/0,1191,.7

0,87/0,1088,51,32/0,0993,2

0,87/0,0594,31,32/0,1290,9

0,87/0,1286,11,32/0,0893,9

2,41/0,3187,11,43/0,1192,30,87/0,0989,7 1,32/0,1489,4

Продолжение табг.1

38,

3,6

78,5

92,0

39,0

3,4

77,9

92,6

4,9

54,372,5

2,0

i,9

75,6

75,0

88,7

89,3

2,2.

76,0

87,6

т а б л и ца , 2

ле

ие

зина,

Содержание фенола в воде до/после обработки, мг/л

Извлечениефенола, X

Содержание бензола в воде до/после обработки, мг/л

Извлечениевензо- ла, Z

0,87/0,0791,91,32/0,1191,.7

0,87/0,1088,51,32/0,0993,2

0,87/0,0594,31,32/0,1290,9

0,87/0,1286,11,32/0,0893,9

Характеристика воды

83,0 7,0

378,0 404,0

26,2 0,20

5,0 13,0

5 2

7,8 7,5

5,8 3,8

шенных веществ

епродуктов 99,24%, Таблица4

ние, мг/л Извле1 чение,

после

обработки

128,0 96,41

16,7 91,52 0,1 95,00

6,5 53,57

1,5 57,14

ВНИИПИЗаказ 2717/16Тираж 851 Подписное

Производств.-полиграф, пред-е, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Проба после обработкиФОЖ

Изобретение относится к очистке воды от органических соединений, взвешенньк веществ и позволяет обеспечить повышение степени очистки. Для осуществлеКия способа воду, под- лежасцую очистке, смешивают с фторор- ганической жидкостью и отстаивают. В качестве фторорганической жидкости используют полностью фторированные ациклические и циклические углеводороды, простые эфиры, кислород- азотсодержащие гетероциклические соединения, алкиламины или их смеси. Основное преимущество предложенного способа - возможность одновременной очистки от органических веществ взвешенных частиц. После разделения фаз фторорганическую жидкость реге- нерирз ют дистилляцией. 4 табл. с