SU1212965A1 - Method of purifying waste water containing surface-active substances and inorganic salts - Google Patents

Description

1 one

Изобретение относитс  к очистке сточных вод, например, образующи:хс  при выделении синтетических эмульсионных каучуков из латексов, содержащих поверхностно-активные вещества (ПАВ) и неорганические соли, и может быть использовано, преимущественно , в нефтеперерабатьшающей и нефтехимической промьшшенности и других отрасл х народного хоз йства, примен ющих латекс, а также дл  разделени , извлечени  и концентрировани  растворенных веществ из сточных вод с последующей утилизацией выделенных компонентов и очищенной воды в обороте.The invention relates to the treatment of wastewater, for example, forming: xc in the isolation of synthetic emulsion rubbers from latexes containing surfactants and inorganic salts, and can be used mainly in the oil refining and petrochemical industry and other branches of the national economy Products that use latex, as well as for the separation, extraction and concentration of solutes from wastewater, followed by the disposal of the selected components and purified water in the circulation.

Сточна  вода производства эмульсионных синтетических каучуков (серум ) представл ет собой сложную коллоидно-химическую систему, содержащую 40-50 г/л солей, в основном, хлористого натри , и до 1 г/л ПАВ лейканола и алкилсульфоната натри , которые наход тс  как в кол- лоидно-мицелл рном, так и в истинно-растворенном состо нии.Sewage water from the production of emulsion synthetic rubbers (serum) is a complex colloid-chemical system containing 40-50 g / l of salts, mainly sodium chloride, and up to 1 g / l of surfactant leukanol and sodium alkyl sulfonate, which are as in colloid-micelle and in true-dissolved state.

Цель изобретени  - повыщение степени очистки путем улучщени  разделени  алкилЬульфоната, лейканола и хлористого натри .The purpose of the invention is to increase the degree of purification by improving the separation of alkylsulfonate, leukanol and sodium chloride.

Пример i. Серум, полученный, при коагул ции нитрильного каучука СКН-26С, предварительно очищенный ..от взвещенных веществ и содержапщй 48 г/л хлористого натри , 0,365 г/л алкилсульфоната натри  и 0,250 г/л лейканола, подают на ультрафильтрационную установку с мембранами УАМ-200 (диаметр пор 17,5 нм) и об- рабатьшают при давлении 0,2 1уШа и скорости подачи раствора 3-5 м/с, В результате образующийс  концентрат {40 л, содержащий 47 г/л хлористого натри , 1,500 г/л алкилсульфоната натри  и 0,886 г/л лейканола, направл ют на утилизацию. В фил;ьтрате (160 л) содержитс  48 г/л хлористого натри , 0,079 г/л алкилсульфоната натри  и 0,091 г/л лейканола.Example i. The serum obtained by coagulating nitrile rubber SKN-26C, pre-cleaned from vzveschennyh substances and containing 48 g / l of sodium chloride, 0.365 g / l of sodium alkyl sulfonate and 0.250 g / l of leukanol, served on an ultrafiltration plant with UAM-membranes 200 (pore diameter 17.5 nm) and processed at a pressure of 0.2 1U and a solution feed rate of 3-5 m / s. As a result, a concentrate {40 l, containing 47 g / l of sodium chloride, 1,500 g / l sodium alkyl sulfonate and 0.886 g / l leukanol are sent for recycling. The fillet (160 l) contains 48 g / l sodium chloride, 0.079 g / l sodium alkyl sulfonate, and 0.091 g / l leukanol.

Полученный фильтрат подают в электродиализатор с чередующимис : мембранами МК-40 и МА-41, Рабоча  плотность тока составл ет 150 А/м , Вы ход по току при электродиализе составл ет 50%, Концентрат после электродиализа содержит 156 г/л хлористого -натри , 0,079 г/л алкилсульфоната натри  и 0,091 г/л лейкалола.The resulting filtrate is fed to an alternating electrodialyzer: MK-40 and MA-41 membranes. The working current density is 150 A / m, you have a current course for electrodialysis of 50%. The concentrate after electrodialysis contains 156 g / l of sodium chloride, 0.079 g / l sodium alkyl sulfonate and 0.091 g / l leicolol.

212965212965

Этот концентрат используют в качестве рассола при коагул ции латекса. Частично обессоленный раствор (128-л) содерж,ащий 21,1 г/л хлористого нат5 ри , 0,079 г/л алкилсульфоната натри  и 0,091 г/л лейканола подают в аппарат обратного осмоса с рулонным элементом МГЛ-100 при давлении 4,5 МПа.This concentrate is used as a brine to coagulate latex. A partially desalted solution (128-l) contains 21.1 g / l sodium chloride, 0.079 g / l sodium alkyl sulfonate, and 0.091 g / l leukanol is fed to a reverse osmosis apparatus with a MGL-100 roll element at a pressure of 4.5 MPa .

О Обратноосмотическа  обработка About Reverse Osmosis Treatment

частично обессоленного электродиализом раствора позвол ет получить 77,5 л фильтрата с содержанием 3,59 г/л хлористого натри , Q,Q г Inpartially electrodesalized solution allows to obtain 77.5 liters of filtrate with a content of 3.59 g / l of sodium chloride, Q, Q g In

5 алкилсульфоната натри  и 0,0.06 г/л пейканола и 50,5 л концентрата, со-- держащего 48 г/л хлористого натри ,. 0,185 г/л алкилсульфоната натри  и 0,22 г/л лейканолао5 sodium alkyl sulfonate and 0.0.06 g / l of peicanol and 50.5 l of concentrate containing 48 g / l of sodium chloride,. 0.185 g / l sodium alkyl sulfonate and 0.22 g / l leukolao

20 Полученный концентрат подают на смешение с исходным серумом, а ф1-:.пь 1 рат собирают и используют на про- мышл-енные нужды в качестве оборотной ноды„ Соотношение объемов фильт25 рата и концентрата при обратном осмосе 1,5:1.20 The resulting concentrate is fed for mixing with the initial serum, and F1 -:: 1 pt is collected and used for industrial needs as a recycling node. “The ratio of the volumes of the filter and concentrate is 1.5: 1 for reverse osmosis.

II

И р и м е р 2„ Очистку серумаAnd p 2 2 “Cleaning Serum

провод т аналогично примеру 1, ноis carried out as in Example 1, but

30 используют ультрафильтрационную30 use ultrafiltration

мембрану УАМ-150 ( диаметр пор 12,5нм).. Концентрат после ультрафильтрации содержит 48 г/л хпористого натри , 1,551 г/л алкш1сульфоната натри  иmembrane UAM-150 (pore diameter of 12.5 nm) .. The concentrate after ultrafiltration contains 48 g / l sodium hporite, 1.551 g / l sodium alkanesulfonate and

tjj 1,012 г/л лейканола. Фильтрат содержит 48 г/л х.т1ористого натри , Oj069 г/л а. чкклх ульфоната натри  и 0,059 г/л лейканила Выход по току прн электрсдиаг изе фильтрата послгtjj 1,012 g / l leukanol. The filtrate contains 48 g / l sodium t1 porous, Oj069 g / l a. CKKhl sodium sulfonate and 0.059 g / l of leucanyl Current output of the electrodiameter after the filtrate

40 ультрафилл-тга. лИ-И. составл ет 56%, Кок центрат. выход щий из электродиализатора j со,:гер.кит 168 г/л хлористого натри ; О,,069 г/л алкилсульфонат. натри  .if 0., г/л лейканола. Частич45 но обеег;оп.. электродиализом40 ultrafill-tga. LI-AND. is 56%, Coke Centrate. leaving the electrodialyzer j co, ger: kit 168 g / l sodium chloride; About ,, 069 g / l alkylsulfonate. sodium .if 0., g / l leukanol. Chastich 45 but obeg; op .. electrodialysis

раствор г.о/т.ержит 185 г/л хлористого Ha-rj } 0,068 г/л алкилсульфоната натрк.  и 05U58 г/л лейканола,a solution of g.o / t. holds 185 g / l of chloride Ha-rj} 0.068 g / l of sodium alkyl sulfonate. and 05U58 g / l leukanol,

npsi обратном осмосе образуетс  85л - 50 фильтрата с содержанием 3,0 г/л хлористого натри , 0,008 г/л алкилсульфоната натри  и 0,004 г/л лейка- нола.а также 43 л концентра та с содержанием 48 г /л хлористого натри ,Reverse osmosis npsi forms 85 liters of filtrate 50 - with a content of 3.0 g / l sodium chloride, 0.008 g / l of sodium alkyl sulfonate and 0.004 g / l of leuca-nola. and also 43 l of concentration with 48 g / l of sodium chloride,

55 (187 г/л алкилсульфоната натри  и О,69 г/л лейканола. Соотношение i объемов фильтрата и концентрата при обратном осмосе 2,0:1,55 (187 g / l of sodium alkyl sulfonate and O, 69 g / l of leukanol. The ratio of i volumes of filtrate and concentrate at reverse osmosis is 2.0: 1,

33

П р и м е р 3. Очистку серума про вод т аналогично примеру 1, но дл  ультрафильтрационного разделени  используют мембрану УАМ-50 fдиаметр пор 5 нм). В результате разделени  концентрат после ультрафильтрации содержит 48 г/л хлористого натри , I ,593 г/л алкилсульфоната натри  и 1,138 г/л лейканола. Фильтрат содержит .48 г/л хлористого натри , 0,058 г/л .алкилсульфоната натри  и 0,028 г/л лейканола. Выход по току при электродиализе фильтрата после ультрафштьтрации составл ет 65%. Концентрат, выход щий из электродиа- лизатора, с одержит 180 г/л хлористого натри , 0,059 г/л алкилсульфоната натри  и 0,028 г/л лейканола. Частично обессоленный электродиализом раствор содержит 15,1 г/л хлористого натри , 0,057 г/л алкилсульфоната натри  и 0,028 г/л лейканола.PRI me R 3. The cleaning of the serum was carried out analogously to Example 1, but the UAM-50 membrane (pore diameter 5 nm) was used for ultrafiltration separation. As a result of the separation, the ultrafiltration concentrate contains 48 g / l of sodium chloride, I, 593 g / l of sodium alkyl sulfonate and 1.138 g / l of leukanol. The filtrate contains .48 g / l sodium chloride, 0.058 g / l sodium alkyl sulfonate and 0.028 g / l leukanol. The current yield during electrodialysis of the filtrate after ultrafiltration is 65%. The concentrate coming out of the electrodialysis unit will contain 180 g / l of sodium chloride, 0.059 g / l of sodium alkyl sulfonate and 0.028 g / l of leukanol. The partially desalted solution contains 15.1 g / l of sodium chloride, 0.057 g / l of sodium alkyl sulfonate and 0.028 g / l of leukanol.

При обратном осмосе частично обессоленного раствора образуетс  35,9 л концентрата с содержанием 48 г/л хлористого натри , 0,191 г/л алкилсульфоната натри  и 0,095 г/л лейканола , а также 92,1 л фильтрата, содержащего 2,26 г/л хлорида натри , 0,006 г/л алкилсульфоната натри  и 0,002 г/л лейканола. Соотношение объемов фильтрата и концентрата при обратном осмосе 2,6:1.During the reverse osmosis of a partially desalted solution, 35.9 liters of concentrate are formed with a content of 48 g / l of sodium chloride, 0.191 g / l of sodium alkyl sulfonate and 0.095 g / l of leukanol, and also 92.1 l of filtrate containing 2.26 g / l of chloride sodium, 0.006 g / l sodium alkyl sulfonate and 0.002 g / l leukanol. The ratio of the volumes of filtrate and concentrate at reverse osmosis is 2.6: 1.

П р и м е р 4 (известный). Очищаемый серум подают на ультрафильтрационную установку с синтетическими мембранами, имеющими диаметр пор 58 нм, где происходит его разделение на 160 л фильтрата, содержащего 48 г/л хлористого натри , 0,146 г/л алкилсульфоната натри  и 0,175 г/л лейканола и 40 л концентрата , содержащего 48 г/л хлористого натри , 1,241 г/л алкилсульфоната натри  и 0,55 г/л лейканола. Концентрат утилизируют, а фильтрат подают на установку обратного осмоса с мембраной МГА-100, где при давлении 4,5- 5,0 Ща его раздел ют.PRI me R 4 (known). The purified serum is fed to an ultrafiltration plant with synthetic membranes having a pore diameter of 58 nm, where it is divided into 160 liters of filtrate containing 48 g / l of sodium chloride, 0.146 g / l of sodium alkyl sulfonate and 0.175 g / l of leukanol and 40 l of concentrate, containing 48 g / l sodium chloride, 1.241 g / l sodium alkyl sulfonate and 0.55 g / l leukanol. The concentrate is disposed of, and the filtrate is fed to a reverse osmosis unit with an MGA-100 membrane, where it is separated at a pressure of 4.5-5.0.

В результате разделени  обратным осмосом образуетс  80 л фильтрата с содержанием 29 г/л хлористого натри , 0,015 г/л алкилсульфоната натри  и 0,018 г/л лейканола и 80 л концентрата с содержанием 67 г/л хлористого натри , 0,277 г/л алкилг сульфоната натри  и 0,332 г/л лейканола .As a result of separation by reverse osmosis, 80 liters of filtrate are formed with a content of 29 g / l sodium chloride, 0.015 g / l of sodium alkyl sulfonate and 0.018 g / l of leukanol and 80 liters of concentrate with a content of 67 g / l sodium chloride, 0.277 g / l of sodium sulfonate alkyl and 0.332 g / l leukanol.

129654129654

Более полный перевод объема серума в фильтрат невозможен из-за падени  проницаемости мембран до нул .A more complete transfer of the volume of serum to the filtrate is impossible due to a drop in membrane permeability to zero.

5 Соотношение объемов фильтрата и концентрата при обратном осмосе составл ет 1:1.5 The ratio of the volumes of filtrate and concentrate in reverse osmosis is 1: 1.

Экспериментально установлено, что максимальный размер пор при ультраJO фильтрационной очистке серума, равный 17,5 нм, позвол ет снизить содержание ПАВ в серуме до концентраций , когда их вли ние на селективность ионитовых мембран обеспечива15 ет выход по току при злектродиализе 50% и соотношение объемов фильтрата к концентрату при очистке обратным осмосом не менее 1,5:1.It was established experimentally that the maximum pore size with ultraJO filtration purification of serum, equal to 17.5 nm, reduces the content of surfactants in serum to concentrations when their effect on the selectivity of ion-exchange membranes provides a 50% electrodialysis current ratio and a filtrate volume ratio to concentrate when cleaning with reverse osmosis not less than 1.5: 1.

Наименьший размер пор ультрафильт20 рационных мембран, выпускаемых промышленностью равен 5 нм, применение таких мембран позвол ет увеличить выход по току при электродиализе до 65% и увеличение соотношени  фильт25 рата и концентрата при обратном осмосе до 2,6. При использовании ультрафильтрационных мембран с размером пор 25 нм содержание ПАВ в фильтрате остаетс  таким, что его вли ниеThe smallest pore size of commercially available ultrafiltration membranes is 5 nm; the use of such membranes allows an increase in current efficiency during electrodialysis to 65% and an increase in the ratio of filtrate and concentrate during reverse osmosis to 2.6. When using ultrafiltration membranes with a pore size of 25 nm, the content of surfactants in the filtrate remains such that its effect

30 на выход по току при электролизе делает его ниже 50% (41%j, что указывает на потери селективности мембран и соотношение фильтрата и концентрата при обратном осмосе находитс 30 on the current output during electrolysis makes it below 50% (41% j, which indicates a loss in the selectivity of the membranes and the ratio of the filtrate and concentrate during reverse osmosis is

,, на уровне известного способа.,, at the level of the known method.

Сравнение результатов, представленных в примерах 1-4, свидетельствует о преимуществах предлагаемого способа, который позвол ет уменьшитьComparison of the results presented in examples 1-4 shows the advantages of the proposed method, which allows to reduce

Q содержание ПАВ в сточной воде в 1,9-3,7 раза, что обеспечи.вает выход по току 50-68,5% при очистке сточной воды электродиализом, и обессолить сточную воду на 56,0-68,5%,Q surfactant content in wastewater 1.9-3.7 times, which ensures current efficiency of 50-68.5% when cleaning wastewater by electrodialysis, and desalinate wastewater by 56.0-68.5%,

., что дает возможность эффективнее проводить очистку на мембранах обратного осмоса. Кроме того, образующийс  концентрат хлористого натри  (после электродиализа) с солесодер- жанием 156-180 г/л можно повторно ис50., which makes it possible to more effectively carry out cleaning on reverse osmosis membranes. In addition, the resulting sodium chloride concentrate (after electrodialysis) with a salt content of 156-180 g / l can be reused.

5555

пользовать в процессе коагул ции, уменьшить солесодержание очищаемой воды в 8,1-12,8 раза,а содержание ПАВ снизить в 2,1-4,1 раза. При этом соль и воду можно повторно использовать в том же производстве и увеличить степень очистки очищаемой воды от соли на 92,5-95,3% (по из512129656use in the process of coagulation, reduce the salinity of the purified water by 8.1-12.8 times, and reduce the surfactant content by 2.1-4.1 times. At the same time, salt and water can be reused in the same production and increase the degree of purification of the purified water from salt by 92.5-95.3% (according to iz12129656

вестному способу - 39,6%) ,а по сумме позвол ет-утилизировать 20% соли ПАВ с 97,4 до 98,7% против 94,6% и воды и до 90% ПАВ, кроме тлго, по известному способу.он практически  вл етс  бессточным,by the known method - 39.6%), and by the amount it makes it possible to utilize 20% of the surfactant salt from 97.4 to 98.7% against 94.6% and water and up to 90% of the surfactant, except tlgo, by a known method. practically drainless

Таким образом, обработка воды по поскольку позвол ет за счет достиизвестному способу позвол ет утили-5 жени  высокой степени очистки воз- зировать 20% воды и соли около -60% вратить в производство до 80% соли ПАВ. Предлагаемой способ очистки и воды и 10% ПАВ.Thus, water treatment, since it allows using a well-known method to allow high-purity utilization-5 to repay 20% of water and salt, about -60%, to prevent up to 80% of surfactant salt in production. The proposed method of cleaning and water and 10% surfactant.

Claims (1)

СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД, СОДЕРЖАЩИХ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА И НЕОРГАНИЧЕСКИЕ СОЛИ, включающий их разделение ультрафильтра- цией и обратным осмосом, обработку фильтрата после ультрафильтрации, утилизацию полученных продуктов, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки путем улучшения разделения алкилсульфоната, лейканола и хлористого натрия, ультрафильтрацию ведут на мембранах диаметром пор 5,0-17,5 мм а обработку фильтрата проводят электродиализом с последующей обработкой обессоленного раствора обратным осмосом.METHOD FOR CLEANING WASTE WATERS CONTAINING SURFACE ACTIVE SUBSTANCES AND INORGANIC SALTS, including their separation by ultrafiltration and reverse osmosis, processing of the filtrate after ultrafiltration, utilization of the obtained products, characterized in that, in order to increase the degree of purification by improving the separation of alkane and alkane alkylate sodium chloride, ultrafiltration is carried out on membranes with a pore diameter of 5.0-17.5 mm and the filtrate is treated by electrodialysis, followed by treatment of the desalted solution with reverse osmosis .