Способ очистки поверхности воды от загрязнений нефтепродуктами и органическими растворителями

 

Изобретение относится к области охраны окружающей среды. Сущность изобретения состоит в том, что поверхность воды обрабатывают гидролизным лигнином, взятым в количестве 1/2-1/3 г сербента/г нефтепродукта, гидрофобизированным нерастворимым сульфатным мылом. Способ позволяет обеспечить высокую степень очистки за счет высокой емкости сорбента.

Изобретение относится к способам очистки сточных вод, акваторий от загрязнений нефтепродуктами и органическими растворителями (неполярными). Возможно использование и для очистки твердых поверхностей.

Известен способ очистки поверхности воды от нефтепродуктов, в основу которого положено применение сорбента из полипропиленового волокна, обработанного поверхностно-активным веществом - неонолом или оксанолом [1].

Известен способ очистки поверхности воды от нефти с применением гидролизного лигнина [2]. Способ включает последовательную обработку поверхности воды гидролизным лигнином и поверхностно-активным веществом (лигносульфонатом натрия, кальция или аммония) в количестве 0,5-1 г/г нефтепродукта.

Основным недостатком способа является низкая сорбционная емкость, которая составляет 1 г нефтепродукта/г сорбента.

Задачей изобретения является разработка способа, позволяющего при хороших экологических характеристиках абсорбента повысить степень очистки поверхности воды за счет увеличения сорбционной емкости абсорбента, используя отходы и побочные продукты целлюлозно-бумажного производства: гидролизный лигнин и сульфатное мыло. В этом заключается новый технический результат, находящийся в причинно-следственной связи с существенными признаками изобретения.

Существенным признаком изобретения являются обработка поверхности воды гидролизным лигнином, взятым в количестве 0,2-0,3 г сорбента / г нефтепродукта, причем лигнин предварительно гидрофобируют нерастворимым сульфатным мылом путем его осаждения из водного раствора в количестве 1% от массы лигнина эквимолекулярным по отношению к мылу количеством алюмокалиевых квасцов.

Поверхность воды обрабатывают абсорбентом, который получают следующим образом: гидролизный лигнин гидрофобизируют нерастворимым мылом. Для этого навеску лигнина диспергируют в горячем водном растворе сульфатного мыла (1 мас.% от массы лигнина), а затем мыло осаждают, добавляя эквимолекулярное по отношению к нему количество алюмокалиевых квасцов (AlK(SO₄)₂12H₂O). Гидрофобизированный лигнин отделяют от раствора на фильтре, затем сушат до постоянной массы.

Для очистки водных поверхностей от загрязнений нефтепродуктами и иными органическими жидкостями абсорбент равномерно распределяют по загрязненной поверхности в количестве 1/2 - 1/3 от массы поглощаемого вещества, после чего собирают любым механическим способом. Абсорбент имеет насыпную плотность 0,2- 0,25 г/куб.см.

Пример 1. На поверхность воды в широком сосуде (кристаллизаторе) наносят слой органической жидкости толщиной 1 мм, при этом для используемого кристаллизатора органическая жидкость составляет 28 мл. Затем по поверхности воды равномерно распределяют абсорбент (6,6 г), после чего удаляют его механическим способом. Эффективность способа определяют для высоковязкой жидкости - машинного масла.

Пример 2. На поверхность воды в широком сосуде (кристаллизаторе) наносят слой органической жидкости толщиной 1 мм, при этом для используемого кристаллизатора органическая жидкость составляет 28 мл. Затем по поверхности воды равномерно распределяют абсорбент (11 г), после чего удаляют его механическим способом. Эффективность способа определяют для высоковязкой жидкости - машинного масла.

Пример 3. Для определения сорбционной емкости 6,6 г абсорбента в широком сосуде перемешивают с избытком 50 мл масла машинного М8-Б1, выдерживают 10 мин и извлекают с сорбированной жидкостью. Избыток масла удаляют, выложив сорбент на крупноячеистое сито, и выдерживают в течение 3 сут, после чего определяют привес прочно сорбированной жидкости.

Пример 4. Для получения абсорбента с 1%-ным от массы гидролизного лигнина расходом мыла навеску лигнина (20 г) диспергируют в 1л 0,02%-ного раствора сульфатного мыла при температуре 65-70^oC, добавляют эквимолекулярное по отношению к мылу количество алюмокалиевых квасцов, что составляет 0,2 г в пересчете на сухое вещество. Смесь интенсивно перемешивают в течении 10-15 мин и на фильтре гидрофобизированный лигнин отделяют от раствора, затем сушат при температуре 40-45^oC до постоянной массы. Степень очистки воды полученным сорбентом от масла машинного М8-Б1 составила 67% (пример 1) при коэффициенте поглощения (пример 3) 3,5-4 г нефтепродукта / г сорбента, при соотношении (пример 2) 2 г нефтепродукта на 1 г сорбента степень очистки воды составляет 97%.

Таким образом, сорбционная емкость данного сорбента существенно выше, чем у сорбента выбранного в качестве прототипа [2], так как для примерно тех же значений степени очистки воды коэффициент поглощения у него составляет 1,1 - 1,2 г/г.

Как следует из представленных данных, очистка поверхности воды с применением абсорбента, полученного методом гидрофобизации гидролизного лигнина нерастворимым мылом, позволяет существенно повысить эффективность сбора органических жидких загрязнений с поверхности воды по сравнению с методом, основанным на последовательном применении гидролизного лигнина и поверхностно-активного вещества [2] за счет увеличения емкости абсорбента примерно в 2 раза. Способ более экономичен за счет применения дешевых реактивов и уменьшения расхода сорбента для очистки поверхности воды.

Используемая литература 1. А.С.СССР Т 1323536, C 02 F 1/28, 1987, Минор В.А., Шахматова Л.М. Сорбент для очистки жидкостей от нефтяных загрязнений. 1987.

2. А.С.СССР N 1813071, C 02 F 1/28, 1993, Маслов В.Ю., Афанасьев Н.И. и др. Способ очистки поверхности воды от нефти.

Формула изобретения

Способ очистки поверхности воды от загрязнений нефтепродуктами и органическими жидкостями, включающий обработку гидролизным лигнином, отличающийся тем, что гидролизный лигнин, взятый в количестве 0,3 - 0,5 г сорбента/г нефтепродукта, предварительно гидрофобизируют нерастворимой солью сульфатного мыла.