показали, що емульсії у воді масел кам'яновугільного і нафтового походження, отримані в однакових умовах, істотно відрізняються: кам'яновугільні масла утворюють емульсії з дисперсністю часток масел на порядок вище; стійкість цих емульсій значно вище. Це залежить, в першу чергу, від складу вуглеводнів. У нафтах і нафтопродуктах частка ароматичних вуглеводнів мала, в них переважають аліфатичні і аліциклічні вуглеводні, що відрізняються насиченістю структури. Відомо, що парафінові (насичені) вуглеводні практично не взаємодіють з водою з-за своєї насиченої одинарного зв'язку у атома вуглецю. В ряду вуглеводнів парафінові - нафтенові - ароматичні відбувається помітне збільшення ступеня взаємодії з молекулами води і, отже, розчинності та емульгіруемость вуглеводнів. Стабільність емульсій залежить також від складу дисперсійного середовища (тобто розчинних домішок стічних вод). Характерні домішки стічних вод коксохімічного виробництва - фенол і піридин (полярні речовини, з якими здатні взаємодіяти масла - ароматичні вуглеводні) у кількості, відповідно, більш 500 і 100 мг/л є стабілізаторами емульсій кам'яновугільних масел. І, нарешті, технологічні умови ведення процесів уловлювання та переробки хімічних продуктів коксування (високі температури, контакт з водяною парою при інтенсивних тепло- і масообмінних) сприяють емульгуванню масел в стічних водах. Зміни фазово-дисперсного стану домішок можуть відбуватися також при змішуванні окремих стоків.
Відмінності в природі вуглеводнів нафтових і кам'яновугільних масел і властивості утворених ними емульсій призводять до того, що при одних і тих же умовах очищення маслосодержащих стоків (схема, апаратура, режим) залишковий вміст кам'яновугільних масел майже на порядок вище , ніж нафтових. Загальний фенольний стік - складна дисперсна система. Як будь-яку дисперсну систему його можна характеризувати з погляду розміру частинок дисперсної фази (в стічних водах коксохімічного виробництва дисперсну фазу складають, крім масел, також частки вугілля і коксу), їх агрегатного стану і міжфазної взаємодії з дисперсійним середовищем.
Таблиця 2. Класифікація за ступенем дисперсності
Розмір часток, смГрубодісперсние системи более10-4Сістеми проміжної ступеня дісперсності10-4 - 10-5Високодісперсние системи (колоїди) 10-5 - 10-7
Мікроскопічні дослідження стічних вод коксохімічних підприємств показали, що в них знаходяться частинки різного ступеня дисперсності - система полідисперсна. Частинки мають кулясту форму, розмір їх зазвичай не перевищує 40-50 мкм. За агрегатним станом диспергованих домішок стічні води відносяться до емульсіям і частково суспензіям.
Високодисперсні частинки (розміром менше 1 мкм), на відміну від інших, проходять через звичайні фільтри і затримуються мембранними фільтрами. Саме високодисперсні частки олії представляють найбільшу складність при очищенні стічних вод. Зміст їх залежить в основному від складу, а також умов утворення стічних вод. Для орієнтовної оцінки змісту високодисперсних частинок (У) за поточними аналізам загального фенольного стоку можна скористатися рівнянням регресії (з рівнем значущості 95%):
У=14.49444 + 0.180343Х1 - 0.017566Х2 + 0.008963Х3 (1)
де X1 і Х2 - відповідно вміст загальних масел та аміаку спільного, в мг/л;
Х3 - хімічна потреба в кисні (ХПК) стічної води за вирахуванням ГПК ідентифікованих з'єднанні (б основному фенолів і роданидов), яка характеризує наявність у воді органічних домішок.
Зміст високодисперсних частинок масел в загальних фенольних стоках різних підприємств істотно розрізняється - від 1 0 до 70 мг/л (в більшості випадків більше 40-50 мг/л). Присутність солей амонію сприяє зниженню, а великої кількості органічних домішок (наприклад, в стоках складу масел смолоперегінного цеху і в стоці пекококсової цеху) - збільшення вмісту високодисперсних частинок.
Агрегативна стійкість часток масла (і, відповідно, стабільність емульсій) залежить від всіх основних домішок стічних вод і складу масел. Встановлена ??пряма залежність від змісту фенолів у дисперсійному середовищі і зворотна - від вмісту солей амонію. По-різному впливає pH середовища: при збільшенні pH підвищується агрегативна стійкість емульсії поглинювального масла і спостерігається область мінімальної стійкості емульсії антраценового масла при значеннях pH близько 8,5.
Щільність стічних вод дещо менше 1 г/см 3. Найменшу щільність мають сепараторні води відділення дистиляції бензолу і цехів ректифікації сирого бензолу (0,991-0,993 г ??/ см 3), що обумовлено високим вмістом бензолу. В'язкість окремих стоків коксохімічного виробництва коливається від 1,32 до 1,48 сст (при 25 ° С), що в 1.5 рази вище в'язкості дистильованої води. Це свідчить про наяв...
