CC BY
35
УДК: 549.67:62S.543.3/.9
К. В. Меркушина, Г. Ю. Тобурокова, А. И. Родионов
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИРОДНОЙ ОПОКИ В ПРОЦЕССЕ ОЧИСТКИ СТОЧНОЙ ВОДЫ ОТ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА
The paper ¡5 devoted to purification of model wastewater from diesel oil vvith naturel zeolite. The surface zeolite modification vvith polyliexamethyleneguanide hydrochioride was carried out Purification process parameters using initial and modified zeolite are presented.
Статья посвящена очистке модельной сточной воды от дизельного топлива на природной опоке. Проведено модифицирование поверхности опоки полигексамегиленгуаниди-ном гидрохлоридом. Представлены параметры процесса очистки при использовании исходной и модифицированной опоки.
В настоящее время актуальной является проблема очистки сточных вод (СВ) от нефтепродуктов. Наибольшие трудности возникают при удалении растворенных нефтепродуктов. В последнее время активно исследуются возможности применения для этих целей природных и синтетических цеолитов в том числе модифицированных высокомолекулярными соединениями [1,2]. Преимущество цеолитов перед активированными углями состоит в низкой стоимости, лучших условиях эксплуатации и регенерации [3].
В качестве природного цеолита использована опока Курьинского месторождения (ТУ 2164-001-15055998-03). Модельная СВ получена путем кипячения известного объема дизельного топлива (ДТ) в дистиллированной воде в течение 30 мин. Исходная концентрация ДТ в модельной сточной воде колебалась от 21 до 28 мг/'л.
0,8
о.б il "О" Ц5
0.4
I—
———--—*—»
0.2 0
объем пропущенной СВ мл 500 1000 1500 2000
Рис.1. Зависимость приведенной концентрации ДТ от объема пропущенной модельной сточной воды для исходной опоки. 1 — с! = 0,5 - 1,0 мм; 2 - й - 1,0 - 2,0 мм; 3 - а - 2,0 - 3,0 мм. рН=6, \™1 м/ч.
В работе [4] нами было установлено, что изменение рН в широком интервале от 2,0 до 9,0 не влияет на эффективность удаления ДТ на исходной и модифицированной опоке из модельной сточной воды.
Опыты но очистке модельной сточной воды (СВ) проведены в динамических условиях при рН=6 на колонке диаметром 23 мм, заполненной слоем сорбента высотой 380 мм (масса навески опоки 90 г). Очистку проводили при линейной скорости потока I м/ч.
На рис.1 показана зависимость приведенной концентрации ДТ от расхода модельной сточной воды. Из рис.1 видно, что изменение размера зерен опоки не влияет на очистку модельной сточной воды от ДТ. Средняя величина степени очистки составляет 25%.
С целью увеличения адсорбционной емкости опоки по отношению к ДТ ее поверхность модифицировали подигексаметиленгуанидином гидрохлоридом (ПГМГ-НС1) (производитель РОО ИЭТП, ТУ 9392-007-41547288). На рис.2 показана структурная формула звена ПГМГ- НС1.
©nh: ci©
L п
Рнс. 2. Структурная формула звена ПГМГ-НС1
Для проведения эксперимента по очистке модельной сточной воды от ДТ на модифицированной опоке выбрана величина адсорбции ПГМГ- HCl
О 500 1000 1500 2000
объем пропущенной СВ, мл
Рпс.З. Зависимость приведенной концентрации ДТ от объема пропущенной модельной сточной воды для модифицированной опоки : I - в ~ 0,5 - 1,0 мм; 2 - (1 - 1,0- 2,0 мм.
рН=6, у=1 м/ч.
Очистку модельной СВ проводили в слое образца модифицированной опоки высотой 380 мм в колонке диаметром 23 мм при постоянных исход-
ной концентрации ДТ - 21-28 мг/л, рН = 6 и линейной скорости потока 1 м/ч. На рис.3 показана зависимость приведенной концентрации ДТ от расхода модельной сточной воды.Из рис.3 видно, что изменение размера зерен модифицированной опоки не влияет на очистку модельной сточной воды от ДТ. Средняя величина степени очистки составляет 35%.
На рис.4 представлена зависимость количества ДТ, осевшего на 1г опоки, от расхода модельной сточной воды для исходной и модифицированной опоки с размером зерен 1 - 2 мм.
0,1
о 500 1000 1500 2000
объем пропущенной СВ мл
Рис.4. Зависимость количества ДТ, задержанного I г опоки, от объема пропущенной
модельной сточной воды (размер зерен опоки 1 -2 мм): I - исходная опока, 2 - модифицированная опока А(ПГМГ)=10 мг/г; рН = 6, \ =1 м/ч
Для исходной опоки уравнение регрессии имеет вид у = 4 • 10"" -0,0023 <Д2 - 0,995), для модифицированной опоки - у = 6 - 104 - 0,0024 (К2 = 0,999). Следовательно, способность модифицированной опоки задерживать ДТ в 1,5 раза выше, чем у исходной опоки. Из рис.4 видно, что в условиях эксперимента не была достигну та сорбционная емкость опоки по ДТ.
Содержание растворенных нефтепродуктов в воде может достигать 20 мг/л [5]. В рассмотренных условиях достигается остаточное содержание ДТ в воде 16 - 19 мг/л. На основании полученных результатов можно заключить, что природная и полученная путем модифицирования опока Курьинского месторождения позволяет удалить из С В только эмульгированное ДТ.
Библиографические ссылки
1. Su-Hsia Lin, Ruey-Chang Hsiao, Ruey-Shin Juang. Removal of soluble organ-ics from water by a hybrid process of clay adsorption and membrane filtration. // Journal of Hazardous Materials. B, 2006. 135. PP. 134 -140
2. Yapar S., Yilmaz M. Removal of phenol by using montmorillonite, clinoptino-11 te and hydrotalcite, f Adsorption, 2004. 10. PP. 287-298
3. Варюшина ГЛ., Ишенко И.Г.. Смирнова Н.Л. Исследование свойств шунгита в области очистки природных и сточных вод. // Проекты развития инфраструктуры города - ГУН «Мосводоканал НИР! проект». М.: Изд-во Мосводоканал НИИП. 2002. №2. С. 28-30
4. Использование цеолита в процессе очистки сточной воды от дизельного топлива. / К.В. Меркушина [и др.]; // Успехи в химии и химической технологии: Сб. науч. тр. [под ред. П.Д. Саркисова и В.Б. Сажина]; / РХТУ им. Д.И. Менделеева М.: Изд-во РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2008. Том XXII. №13(93). С. 58-60.
5. Левченко Д.Н., Бергштейн Н.В. Эмульсии нефти с водой и методы их разрушения. М.: Мир, 1967.
УДК: 549.67:628.543.3/.9
К. В. Меркушина, А. И. Родионов
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия
ПРИМЕНЕНИЕ МОДИФИЦИРОВАННОЙ БЕНТОНИТОВОЙ ГЛИНЫ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ ИЗ СТОЧНОЙ ВОДЫ
The paper is devoted to purification of model wastewater Willi natural bentonite clay from diesel oil. The surface clay modification with polyhexamethyleneguanide hydrochloride was carried out. Efficiency of diesel oil removal from wastewater in alkaline medium on modified clay is two times greater than that on natural clay.
Статья посвящена очистке модельной сточной воды от дизельного топлива на природной бентонитовой глине. Проведено модифицирование поверхности бентонита полигек-саметиленгуаиидином гидрохлоридом. Показано, что эффективность очистки от ДТ на модифицированном бентоните в 2 раза эффективнее, чем на природном бентоните.
В настоящее время актуальной является проблема очистки сточных вод (СВ) от нефтепродуктов. Наряду с активированными углями и полимерными сорбентами, в процессах удаления нефтепродуктов из сточных вод используют природные и синтетические алюмосиликаты. Особое место здесь занимают слоистые алюмосиликаты [1,2].
В качестве сорбента использован слоистый алюмосиликат - бентонитовая глина месторождения Махарадзе. Модельная СВ получена путем механического перемешивания известного объема дизельного топлива (ДТ) с дистиллированной водой в течение 1 часа при скорости вращения мешалки 1000 об/мин. Содержание ДТ в модельной сточной воде - 130 мг/л, температура 20°С.
Процесс очистки воды от ДТ проведен при различных рН и дозах сорбента. Для доведения рН модельной СВ заранее был определен необхо-
