Способ обработки загрязненной воды посредством адсорбции и нанофильтрации
Номер патента: 24225
Опубликовано: 31.08.2016
Авторы: Туффи Риккардо, Виньола Родольфо, Систо Раффаэлло, Петранджели Папини Марко, Багатин Роберто, Де Фолли Д'аурис Алессандра
Формула / Реферат
1. Способ обработки воды, загрязненной полярными и/или неполярными органическими соединениями и/или солями тяжелых металлов и/или нефтью в форме дисперсии или эмульсии, включающий в себя этап, на котором направляют указанную загрязненную воду в систему, содержащую по меньшей мере один адсорбционный блок, содержащий по меньшей мере один микропористый или мезопористый алюмосиликат; по меньшей мере один нанофильтрационный блок, содержащий по меньшей мере одну гидрофильную нанофильтрационную мембрану; при этом указанная гидрофильная нанофильтрационная мембрана содержит полиалкилсилоксаны и имеет контактный угол с водой, меньше или равный 45°, причем указанный микропористый алюмосиликат выбран из цеолитов, имеющих средний диаметр пор, находящийся в диапазоне от 3,5 до 7,5 Å, и указанный мезопористый алюмосиликат имеет средний диаметр пор, находящийся в диапазоне от 25 до 500 Å.
2. Способ обработки загрязненной воды по п.1, в котором указанный контактный угол находится в диапазоне от 25 до 40°.
3. Способ обработки загрязненной воды по п.1 или 2, в котором указанная загрязненная вода выбрана из попутной воды, полученной из нефтяных или газовых скважин; нагнетаемой воды, полученной от возврата воды на поверхность вместе с углеводородами; закачанной в скважину воды для поддержания значений давления на соответствующих уровнях; сточных вод нефтезаводов; воды, полученной с предприятий нефтехимической промышленности; грунтовых вод нефтеперерабатывающей и/или нефтехимической промышленности.
4. Способ обработки загрязненной воды по любому из предшествующих пунктов, в котором указанный адсорбционный блок и указанный нанофильтрационный блок расположены последовательно, предпочтительно указанный адсорбционный блок расположен до указанного нанофильтрационного блока.
5. Способ обработки загрязненной воды по любому из предшествующих пунктов, в котором указанные полярные органические соединения присутствуют в указанной загрязненной воде в количестве, находящемся в диапазоне от 1 до 30000 ч./млн, и/или указанные неполярные органические соединения присутствуют в указанной загрязненной воде в количестве, находящемся в диапазоне от 1 до 30000 ч./млн.
6. Способ обработки загрязненной воды по любому из предшествующих пунктов, в котором указанные соли тяжелых металлов присутствуют в указанной загрязненной воде в количестве, находящемся в диапазоне от 0,1 до 40000 ч./млн.
7. Способ обработки загрязненной воды по любому из предшествующих пунктов, в котором указанная загрязненная вода содержит соли щелочных или щелочно-земельных металлов, такие как хлориды, сульфаты, карбонаты, бикарбонаты, бораты натрия, калия, кальция, магния, бария, стронция, железа или их смеси.
8. Способ обработки загрязненной воды по п.7, в котором указанные соли щелочных или щелочно-земельных металлов присутствуют в указанной загрязненной воде в количестве, находящемся в диапазоне от 0,1 до 40000 ч./млн.
9. Способ обработки загрязненной воды по любому из предшествующих пунктов, в котором указанная нефть, диспергированная или в эмульсии, присутствует в указанной загрязненной воде в количестве, находящемся в диапазоне от 50 до 500 ч./млн.
10. Способ обработки загрязненной воды по любому из предшествующих пунктов, в котором указанные цеолиты имеют молярное соотношение оксид кремния/оксид алюминия (SAR), находящееся в диапазоне от 2 до 500.
11. Способ обработки загрязненной воды по любому из предшествующих пунктов, в котором указанные цеолиты выбраны из силикалита, цеолита ZSM-5, цеолита Y, морденита, бета-цеолита, ферриерита или их смесей.
12. Способ обработки загрязненной воды по любому из предшествующих пунктов, в котором указанный мезопористый алюмосиликат имеет по меньшей мере один из следующих параметров:
a) молярное соотношение оксид кремния/оксид алюминия (SAR), находящееся в диапазоне выше 30;
b) объем пор, находящийся в диапазоне от 0,3 до 1,3 мл/г; и/или
c) удельную площадь поверхности (SBET), большую или равную 500 м2/г.
13. Способ обработки загрязненной воды по п.12, в котором указанный мезопористый алюмосиликат имеет, по существу, аморфную структуру, предпочтительно полностью аморфную структуру.
14. Способ обработки загрязненной воды по любому из предшествующих пунктов, в котором указанную загрязненную воду удерживают в контакте с указанным микропористым или мезопористым алюмосиликатом в течение периода времени, находящегося в диапазоне от 1 мин до 5 ч.
15. Способ обработки загрязненной воды по любому из предшествующих пунктов, в котором указанная гидрофильная нанофильтрационная мембрана имеет по меньшей мере один из следующих параметров:
a) водопроницаемость, измеренную при 22°С, находящуюся в диапазоне от 0,5 до 5 л/(м2×ч×бар);
b) поверхностную энергию, находящуюся в диапазоне от 40 до 80 мН/м;
c) максимальную рабочую температуру, находящуюся в диапазоне от 15 до 50°С;
d) максимальное рабочее давление, находящееся в диапазоне от 5 до 45 бар;
e) отсечение по молекулярной массе (MWCO), находящееся в диапазоне от 150 до 300 Да; и/или
f) максимальный рабочий рН, находящийся в диапазоне от 1 до 12.
16. Способ обработки загрязненной воды по любому из предшествующих пунктов, в котором удельный расход (кг пермеата на м2 поверхности гидрофильной нанофильтрационной мембраны в час) находится в диапазоне от 0,5 до 50 кг/(м2×ч).
17. Способ обработки загрязненной воды по любому из предшествующих пунктов, в котором указанную загрязненную воду направляют в указанную систему по меньшей мере при одном из следующих параметров:
a) температуре, находящейся в диапазоне от 10 до 40°С;
b) рН, находящимся в диапазоне от 1 до 12; и/или
c) давлении, находящимся в диапазоне от 0,5 до 35 бар.
Текст
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЗАГРЯЗНЕННОЙ ВОДЫ ПОСРЕДСТВОМ АДСОРБЦИИ И НАНОФИЛЬТРАЦИИ Способ обработки воды, загрязненной полярными и/или неполярными органическими соединениями, и/или солями тяжелых металлов, и/или нефтью, диспергированной или в эмульсии,включающий в себя направление указанной загрязненной воды в систему, содержащую по меньшей мере один адсорбционный блок (3), содержащий по меньшей мере один микропористый или мезопористый алюмосиликат, по меньшей мере один нанофильтрационный блок (7), содержащий по меньшей мере одну гидрофильную нанофильтрационную мембрану, при этом указанная гидрофильная нанофильтрационная мембрана имеет контактный угол с водой, меньше или равный 45, предпочтительно находящийся в диапазоне от 25 до 40. Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к способу обработки загрязненной воды. Более конкретно, настоящее изобретение относится к способу обработки воды, загрязненной полярными и/или неполярными органическими соединениями и/или солями тяжелых металлов и/или нефтью, диспергированной или в эмульсии, включающему в себя этап, на котором направляют указанную загрязненную воду в систему, содержащую по меньшей мере один адсорбционный блок и по меньшей мере один нанофильтрационный блок. Предшествующий уровень техники Промышленные сточные воды, которые необходимо обрабатывать перед тем, как они будут выпущены или использованы повторно, включают в себя загрязненные воды, содержащие полярные и/или неполярные органические соединения и/или соли тяжелых металлов и/или нефть, диспергированную или в эмульсии. Указанные воды могут поступать от многих отраслей промышленности, таких как, например, алюминиевая и сталелитейная промышленность, химическая и/или нефтехимическая промышленность, автомобильная промышленность, нефтяная промышленность. В частности в нефтяной промышленности и в ходе добычи, и в ходе нефтепереработки образуется большое количество загрязненной воды. Например, в ходе добычи это и попутная вода, извлекаемая наряду с нефтью, и нагнетаемая вода, получаемая от возврата воды на поверхность вместе с углеводородами, закачанной в скважину для поддержания значений давления на соответствующих уровнях. Типичные загрязняющие соединения, присутствующие в сточных водах, получаемых от нефтяной промышленности, в частности в попутной воде и сточных водах нефтеперерабатывающих заводов (например, охлаждающая вода, промывная вода, грунтовые воды нефтеперерабатывающих заводов) и сточных водах получаемых от нефтехимической промышленности (например, охлаждающая вода, промывная вода, грунтовые воды нефтехимических предприятий), представлены в табл. 1. Таблица 1 Обработка для удаления указанных выше загрязняющих соединений известна в уровне техники. Примеры типов указанной обработки приведены в табл. 2. Упоминаемые выше физическая и/или химическая обработки, как правило, проводят на морских платформах, где пространство ограничено и могут быть использованы компактные технологии. Однако,указанным обработкам, помимо высокой стоимости, могут быть свойственны некоторые недостатки. Фактически, указанные обработки не всегда полностью эффективны в отношении удаления и указанных выше полярных или неполярных органических соединений, и указанных выше растворенных минералов,а также упоминаемой выше нефти, диспергированной или в эмульсии. С другой стороны, указанные выше биологические обработки, как правило, осуществляют на береговых установках. Однако, указанные биологические обработки, вообще, более дешевые и более эффективные по сравнению с указанными выше физической и/или химической обработками, не всегда можно применить, в частности, в присутствии солей в высокой концентрации, сильно ингибирующих активность используемых микроорганизмов; веществ, токсичных для биомассы (например, бензола); органических веществ, трудно поддающихся биоразложению (например, метил-трет-бутилового эфира). Кроме того, указанные биологические обработки требуют управления большими объемами производимого осадка. Наконец, дополнительные проблемы могут быть следствием вторичного загрязнения в результате использования химических добавок, которые применяют для управления способами указанной выше химической, физической и/или биологической обработки. В уровне техники описана обработка загрязненной воды с использованием микропористых алюмосиликатов, т.е. цеолитов. Например, в заявке на патент США 20040206705 описан способ обработки воды, загрязненной неполярными соединениями, отличающийся тем, что проводят обработку загрязненных грунтовых вод,заключающуюся в прохождении воды через проницаемый реакционно-способный барьер (PRB), размещенный на месте перпендикулярно потоку грунтовых вод, при этом, реакционно-способное средство состоит из одного или нескольких неполярных цеолитов, имеющих соотношение оксид кремния/оксид алюминия более чем 50 и имеющих структурные каналы (т.е. поры), размер которых аналогичен размеру молекул загрязняющих соединений. Утверждается, что указанный способ пригоден для эффективного и селективного удаления неполярных загрязняющих соединений сравнительно с минеральными солями,обычно растворенными в воде. В патенте США 7341665 описан способ обработки воды, загрязненной неполярными органическими соединениями и/или тяжелыми металлами, который заключается в циркулировании воды через систему, содержащую по меньшей мере два типа цеолитов, имеющих соотношение оксид кремния/оксид алюминия более чем 50 и размещенных в последовательности, при этом, первый цеолит, через который пропускают воду, отличается высокой адсорбционной способностью и наличием в структурных каналов(т.е. пор) размером от 7 до 50 , а второй цеолит отличается высокой способностью удаления молекул,диаметр которых сравним с размером структурных каналов (т.е. пор), находящихся в диапазоне от 5 до 7 . Утверждается, что описанный выше способ пригоден для эффективного удаления неполярных загрязняющих органических соединений и если они присутствуют в небольшом количестве, и если они присутствуют в большом количестве благодаря синергическому эффекту двух цеолитов. В уровне техники также известна обработка загрязненной воды с использованием мембран. Например,Visvanathan и др. в статье "Volume reduction of produced water generated from natural gasproduction using membrane technology" (Уменьшение объема попутной воды при добыче природного газа с использованием мембранной технологии), опубликованной в "Water Science and Technology" (2000),Vol. 41, p. 117-123, описывают способ обработки попутной воды образуемой в способе добычи природного газа, содержащий этап направления указанной попутной воды в блок предварительной обработки,содержащий ультрафильтрационную мембрану(UF) или нанофильтрационную мембрану (NF), получения пермеата и ретентата; направление полученного в блоке предварительной обработки пермеата в блок обработки, содержащий обратноосмотическую мембрану (RO). Утверждается, что указанная предварительная обработка требуется для предотвращения загрязнения обратноосмотической мембраны.Mondal и др. в статье "Produced water treatment by nanofiltration and reverse osmosis membranes" (Обработка добываемой воды при помощи нанофильтрационных и обратноосмотических мембран), опубликованной в "Journal of Membrane Science" (2008), Vol. 322, p. 162-170, описывают обработку попутной воды, вырабатываемой в способе добычи с нефтью или газом, при помощи нанофильтрационных и обратноосмотических мембран. В частности, были испытаны следующие мембраны:NF 270: тонкопленочная композиционная мембрана на основе пиперазина и полуароматического полиамида (нанофильтрационная);NF 90: тонкопленочная композиционная мембрана на основе ароматического полиамида (нанофильтрационная);BW 30: тонкопленочная композиционная мембрана на основе ароматического полиамида (обратноосмотическая). Испытания продемонстрировали загрязнение мембран. На обратноосмотической мембране BW 30 получен пермеат наилучшего качества по сравнению с нанофильтрационными мембранами NF 270 и NF 90.Ahmadun и др. в обзоре "Review of technologies for oil and gas produced water treatment" (Обзор технологий обработки добываемой попутно с нефтью и газом воды), опубликованной в "Journal of HazardousMaterials" (2009), Vol. 170, p. 530-551, описывают несколько технологий обработки попутной воды, извлекаемой в нефтегазодобывающей промышленности. Среди них описываются, например, технологии обработки посредством микрофильтрационных мембран, ультрафильтрационных мембран, нанофильтрационных мембран и обратноосмотических мембран. В патенте США 5028336 описан способ обработки воды (например, попутной воды, извлекаемой при добыче нефти или газа), имеющей низкий рН и содержащей водорастворимые растворенные органические электролиты, который включает в себя этапы на которых: увеличивают рН указанной воды так,чтобы получить подщелоченную воду, содержащую водорастворимые растворенные органические электролиты; подвергают нанофильтрации указанную подщелоченную воду, содержащую водорастворимые растворенные органические электролиты с получением (i) водного ретентата, содержащего водорастворимые растворенные органические электролиты в более высокой концентрации, и (ii) водного пермеата,содержащего водорастворимые растворенные органические электролиты в более низкой концентрации; выделяют указанный водный ретентат, содержащий водорастворимые растворенные органические электролиты в более высокой концентрации; и выделяют указанный водный пермеат, содержащий водорастворимые растворенные органические электролиты в более низкой концентрации. Утверждается, что описанная выше обработка пригодна для эффективного удаления водорастворимых растворенных органических электролитов, присутствующих в указанной воде. Однако, представленные выше способы могут демонстрировать некоторые недостатки. Фактически,указанные выше способы не всегда способны обеспечивать достижение требуемых результатов. С одной стороны, способы, в которых используются микропористые алюмосиликаты (например,цеолиты), не обеспечивают эффективного удаления полярных органических соединений с малым числом атомов углерода (например, с числом атомов углерода меньше или равным 8), в частности в случае кислородсодержащих полярных органических соединений, таких как спирты, гликоли, альдегиды, кетоны и карбоновые кислоты. Кроме того, использование указанных микропористых алюмосиликатов не позволяет эффективным образом удалять соли тяжелых металлов и нефть, диспергированную или в эмульсии. С другой стороны, способы с использованием мембран не всегда позволяют эффективным образом удалять неполярные органические соединения, такие как, например, бензол, этилбензол, толуол, ксилолы(известные как ВТЕХ), агрессивные в отношении указанных мембран. В частности, при высокой концентрации указанных соединений (например, концентрации, больше или равной 10 ч./млн) может происходить деполимеризация мембран и, таким образом, делая их невозможными для использования по назначению. Таким образом, перед заявителем встала проблема отыскания способа обработки воды, загрязненной полярными и/или неполярными органическими соединениями и/или солями тяжелых металлов и/или нефтью, диспергированной или в эмульсии, пригодного для эффективного удаления и органических соединений с малым и большим числом атомов углерода, и солей тяжелых металлов, а также нефти, диспергированной или в эмульсии. Заявителем обнаружено, что путем подвержения обработке указанной загрязненной воды, содержащей направление указанной загрязненной воды в систему, содержащую по меньшей мере один адсорбционный блок, содержащий по меньшей мере один микропористый или мезопористый алюмосили-3 024225 кат, и по меньшей мере один нанофильтрационный блок, содержащий по меньшей мере одну гидрофильную нанофильтрационную мембрану, имеющую отличительные признаки, возможно эффективным образом удалять и указанные полярные и/или неполярные органические соединения, и указанные соли тяжелых металлов, а также указанную нефть, диспергированную или в эмульсии, предотвращая указанные выше проблемы деполимеризации мембраны. В частности, обработка при помощи указанных микропористых или мезопористых алюмосиликатов позволяет удалять и полярные органические соединения с числом атомов углерода больше 8, и неполярные органические соединения, присутствующие в указанной загрязненной воде как в малой, так и большой концентрации (например, в концентрации от 1 до 30000 ч./млн), тогда как обработка нанофильтрацией позволяет удалить полярные органические соединения с числом атомов углерода меньше или равным 8, в особенности, кислородсодержащие органические соединения, такие как спирты, гликоли, альдегиды, кетоны и карбоновые кислоты, присутствующие в указанной загрязненной воде, как в низких, так и в высоких концентрациях (например, в концентрации от 1 до 30000 ч./млн). Кроме того, обработка при помощи указанных микропористых или мезопористых алюмосиликатов позволяет предотвратить загрязнение гидрофильной нанофильтрационной мембраны и,следовательно, увеличить срок службы и осуществление мембраной своих функций и сэкономить время и деньги. Кроме того, обработка при помощи указанных микропористых или мезопористых алюмосиликатов позволяет эффективным образом удалять нефть, диспергированную или в эмульсии. Кроме того,указанная нанофильтрационная обработка позволяет удалять соли тяжелых металлов. Указанная выше обработка гарантирует высокое качество полностью очищенных сточных вод. Фактически, вода, получаемая в конце указанной обработки, соответствует уровням удаления полярных и/или неполярных органических соединений, определяемым нормативными пределами, согласно законодательной директиве 152/2006, и не нуждается в какой-либо дополнительной обработке. Задачей настоящего изобретения, следовательно, является способ обработки воды, загрязненной полярными и/или неполярными органическими соединениями и/или солями тяжелых металлов и/или нефтью, диспергированной или в эмульсии, включающий в себя этап направления указанной загрязненной воды в систему, содержащую по меньшей мере один адсорбционный блок, содержащий по меньшей мере один микропористый или мезопористыи алюмосиликат; по меньшей мере один нанофильтрационный блок, содержащий по меньшей мере одну гидрофильную нанофильтрационную мембрану; при этом, указанная гидрофильная нанофильтрационная мембрана имеет с водой контактный угол,меньше или равный 45, предпочтительно находящийся в диапазоне от 25 до 40. Указанный "контактный угол" был измерен, как описано Greens и др. в статье "Polymeric nanofiltration of binary water-alcohol mixtures: Influence of feed composition and membrane properties on permeabilityans rejection" (Полимерная нанофильтрация бинарных водоспиртовых смесей: Влияние состава сырья и свойств мембраны на проницаемость и задерживание), опубликованной в "Journal of Membrane science"(2005), Vol. 255, p. 255-264. В целях настоящего описания и прилагаемой формулы изобретения определения числовых интервалов всегда содержат экстремальные значения, если не указано иное. В целях настоящего описания и прилагаемой формулы изобретения термин "адсорбционный блок" означает взятое в целом устройство, требуемое для осуществления адсорбции и обычно содержащее по меньшей мере одна питающая емкость, по меньшей мере один подающий насос, по меньшей мере одну адсорбционную колонну, содержащую по меньшей мере один микропористый или мезопористый алюмосиликат, по меньшей мере один детектор для отслеживания общего содержания органического углерода. Дополнительные подробности в отношении указанного адсорбционного блока приведены ниже(Используемые материалы и методы). В целях настоящего описания и прилагаемой формулы изобретения термин "нанофильтрационный блок" означает взятое в целом устройство, необходимое для осуществления нанофильтрации и обычно включающее в себя по меньшей мере одну питающую емкость, по меньшей мере один подающий насос,по меньшей мере один нанофильтрационный резервуар, в котором имеется по меньшей мере одна гидрофильная нанофильтрационная мембрана, и по меньшей мере одна сборная емкость. Дополнительные подробности в отношении указанного нанофильтрационного блока приведены ниже (Используемые материалы и методы). В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, указанная загрязненная вода может быть выбрана из: попутной воды, получаемой из нефтяных и газовых скважин; нагнетаемой воды, получаемой от возврата воды на поверхность вместе с углеводородами, закачанной в скважину для поддержания значений давления на соответствующих уровнях; сточных вод нефтезаводов,вод поступающих с предприятий нефтехимической промышленности; грунтовых вод нефтеперерабатывающей и/или нефтехимической промышленности. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, указанный адсорбционный блок и указанный нанофильтрационный блок расположены в последовательности. В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения,-4 024225 указанный адсорбционный блок расположен до указанного нанофильтрационного блока. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, указанные полярные органические соединения могут представлять собой: спирты, такие как, например, метанол,этанол, 1-пропанол, изопропанол, 1-бутанол, изобутанол, трет-бутанол; кетоны, такие как, например,ацетон, 2,3-бутандион, 3-гидрокси-2-бутанон, метилэтилкетон, метилпропилкетон, метилбутилкетон,пентан-2-он, пентан-3-он; гликоли, такие как, например, этиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль; карбоновые кислоты, такие как, например, уксусная кислота, пропионовая кислота, бутановая кислота, пентановая кислота, гексановая кислота или их метил-замещенные производные; альдегиды, такие как, например, ацетальдегид, бутановый альдегид, пентановый альдегид, гексановый альдегид или их метил-замещенные производные или их смеси. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, указанные полярные органические соединения могут присутствовать в указанной загрязненной воде в количестве,находящемся в диапазоне от 1 до 30000 ч./млн, предпочтительно в диапазоне от 2 до 20000 ч./млн. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, указанные неполярные органические соединения могут представлять собой: галогенированные растворители, такие как, например, тетрахлорэтилен (РСЕ), трихлорэтилен (ТСЕ), дихлорэтилен (DCE), винилхлорид (VC); алифатические и/или ароматические соединения, такие как, например, метил-трет-бутиловый эфир(МТВЕ), этилтретбутиловый (ЕТВЕ), бензол, толуол, этилбензол, ксилолы (известные как ВТЕХ); фенолы; нафталины; - и -нафтолы; антрацены; линейные алифатические углеводороды, включающие в себя от 16 до 30 атомов углерода или их смеси. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, указанные аполярные органические соединения могут присутствовать в указанной загрязненной воде в количестве,находящемся в диапазоне от 1 до 30000 ч./млн, предпочтительно находящемся в диапазоне от 2 до 20000 ч./млн. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, указанные соли тяжелых металлов могут представлять собой: хлориды, сульфаты, карбонаты, бикарбонаты, бораты,мышьяка, хрома, сурьмы, селена, ртути, кадмия, кобальта, никеля, свинца, марганца, меди, цинка или их смеси. В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения,указанные соли тяжелых металлов могут присутствовать в указанной загрязненной воде в количестве,находящемся в диапазоне от 0,1 до 40000 ч./млн, предпочтительно в диапазоне от 1 до 20000 ч./млн. В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения,указанная загрязненная вода может содержать соли щелочных или щелочно-земельных металлов, такие как, например, хлориды, сульфаты, карбонаты, бикарбонаты, бораты, натрия, калия, кальция, магния,бария, стронция, железа или их смеси. В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения,указанные соли щелочных или щелочно-земельных металлов могут присутствовать в указанной загрязненной воде в количестве, находящемся в диапазоне от 0,1 до 40000 ч./млн, предпочтительно в диапазоне от 1 до 20000 ч./млн. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, указанная нефть, диспергированная или в эмульсии представляет собой сложную смесь, содержащую: линейные,разветвленные или циклические алифатические углеводороды, такие как, например, н-гептан, 2,4,4 триметил-1-пентан, 2-метилгексан, н-октан, 2,4-диметилгексан, метилциклогексан, метилциклогексен; ароматические углеводороды, такие как, например, бензол, толуол, этилбензол и ксилолы (известные как ВТЕХ), фенолы, алкилфенолы; ароматические полициклические углеводороды (известные как IPAs иPAHs, такие как, например, нафталин, фенантрен, пирен, бензопирен, бензантрацен. Кроме того, серосодержащие соединения (например, сульфиды, дисульфиды, бензотиофен, дибензотиофен), азотсодержащие соединения (например, хинолины, пиридины), кислородсодержащие соединения (например, жирные кислоты, нафтеновые кислоты), а также следовые количества металлов (например, никеля, ванадия, кобальта, хрома, кадмия, свинца, мышьяка, ртути), как правило, присутствуют в указанной нефти. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, указанная нефть, диспергированная или в эмульсии может присутствовать в указанной загрязненной воде в количестве, находящемся в диапазоне от 50 до 500 ч./млн, предпочтительно в диапазоне от 100 до 400 ч./млн. В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения,указанная загрязненная вода может содержать другие загрязняющие примеси, такие как, например, химические добавки, обычно применяемые при бурении скважин. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, указанный микропористый алюмосиликат может быть выбран из цеолитов со средним диаметром пор, находящемся в диапазоне от 3,5 до 7,5 , предпочтительно в диапазоне от 4,5 до 7 . В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, указанные цеолиты могут иметь молярное соотношение оксид кремния/оксид алюминия (SAR), находящееся в диапазоне от 2 до 500, предпочтительно в диапазоне от 20 до 300. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, указанные цеолиты могут быть выбраны из силикалита, цеолита ZSM-5, цеолита Y, морденита, бета-цеолита, ферриерита или их смесей. Цеолит Y является предпочтительным. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, указанный мезопористый алюмосиликат может иметь средний диаметр пор, находящийся в диапазоне от 25 до 500 , предпочтительно в диапазоне от 30 до 200 . В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, указанный мезопористый алюмосиликат может иметь молярное соотношение оксид кремния/оксид алюминия (SAR) в диапазоне от 30 до бесконечности, предпочтительно больше или равным 100. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, указанный мезопористый алюмосиликат может иметь объем пор, находящийся в диапазоне от 0,3 до 1,3 мл/г, предпочтительно пор в диапазоне от 0,5 до 1,1 мл/г. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, указанный мезопористый алюмосиликат может иметь удельную площадь поверхности (SBET), больше или равную 500 м 2/г, предпочтительно находящуюся в диапазоне от 600 до 1200 м 2/г. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, указанный мезопористый алюмосиликат может иметь полностью аморфную структуру. В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения,указанный мезопористый алюмосиликат может иметь, по существу, аморфную структуру. В целях настоящего описания и прилагаемой формулы изобретения термин "по существу, аморфная структура" означает мезопористый материал, который, несмотря на то, что он образован аморфным оксидом кремния, имеет упорядоченную структуру с однородными порами, организованными в гексагональную сетку, имеющую сотоподобную структуру. Полностью аморфные мезопористые алюмосиликаты, которые могут быть преимущественно использованы в целях настоящего изобретения, могут быть выбраны из мезопористых алюмосиликатов типа MSA, описанного, например, в европейских патентах ЕР 659478 и ЕР 812804 и патенте США 5049536. Их XDR (Х-ray diffractometry - рентгенодифрактометрия) спектр, полученный от пыли, показывает полностью аморфную структуру. В указанных выше патентах также описаны различные способы получения указанных мезопористых алюмосиликатов. В качестве альтернативы, полностью аморфные мезопористые алюмосиликаты, которые могут быть преимущественно использованы в целях настоящего изобретения, могут быть выбраны из мезопористых алюмосиликатов типов:KIT-1, описанного, например, Ryoo и др. в "Studies in Surface Science and Catalysis" (1997), Nol. 105,p. 45-52. По существу, аморфные мезопористые алюмосиликаты, которые могут быть преимущественно использованы в целях настоящего изобретения, могут быть выбраны из мезопористых алюмосиликатов типа M41-S (например, мезопористый алюмосиликат, названный МСМ-41), описанного, например, BeckJ.S. и др. в: "Journal of American Chemical Society" (1992), Vol. 114, p. 10834-10843. В частности, среди мезопористых алюмосиликатов типа M41-S возможно подобрать относящиеся к типу МСМ, описанному,например, в международной патентной публикации WO 91/11390. Их XDR спектр, полученный от пыли,показывает наличие упорядоченной структуры с однородными порами, организованными в гексагональную сетку, имеющую сотоподобную структуру. В качестве альтернативы, по существу, аморфные мезопористые алюмосиликаты, которые могут быть преимущественно использованы в целях настоящего изобретения, могут быть выбраны из мезопористых алюмосиликатов, именуемых:SBA, описанного, например, Huo и др. в "Chemistry of Materials" (1996), Vol. 8, p. 1147-1160. Как указано выше, следует отметить, что в целях настоящего изобретения особенно рекомендуется использовать мезопористый алюмосиликат в случае присутствия нефти, диспергированной или в эмульсии. В целях настоящего изобретения указанный микропористый или мезопористый алюмосиликат может быть использован в различных формах. В частности, указанный микропористый или мезопористый алюмосиликат может быть сформирован посредством осуществления экструзии, сферообразования, таблетирования, гранулирования, известными в уровне техники. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, указанная загрязненная вода может быть удержана в контакте с указанным микропористым или мезопористым алюмосиликатом ("время контакта с незаполненным слоем") в течение периода времени, находящегося в диапазоне от 1 мин до 5 ч, предпочтительно в диапазоне от 2 мин до 4 ч. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, указанная гидрофильная нанофильтрационная мембрана может обладать водопроницаемостью, измеренной при 22 С, находящейся в диапазоне от 0,5 до 5 л/(м 2 чбар), предпочтительно в диапазоне от 1 до 3 л/(м 2 чбар). В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, указанная гидрофильная нанофильтрационная мембрана может обладать поверхностной энергией, находящейся в диапазоне от 40 до 80 мН/м, предпочтительно в диапазоне от 50 до 75 мН/м. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, указанная гидрофильная нанофильтрационная мембрана может иметь максимальную рабочую температуру, находящуюся в диапазоне от 15 до 50 С, предпочтительно в диапазоне от 20 до 45 С. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, указанная гидрофильная нанофильтрационная мембрана может иметь максимальное рабочее давление, находящееся в диапазоне от 5 до 45 бар, предпочтительно в диапазоне от 10 до 40 бар. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, указанная гидрофильная нанофильтрационная мембрана может иметь отсечение по молекулярной массе (MWCO) в диапазоне от 150 до 300 Да, предпочтительно в диапазоне от 200 до 280 Да. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, указанная гидрофильная нанофильтрационная мембрана может иметь максимальный рабочий рН, находящийся в диапазоне от 1 до 12, предпочтительно в диапазоне от 1,5 до 11. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, указанная гидрофильная нанофильтрационная мембрана может быть выбрана из полимерных мембран, содержащих полиалкилсилоксаны, предпочтительно полидиметилсилоксаны. Указанные полиалкилсилоксаны могут быть поперечно сшитыми или несшитыми, предпочтительно поперечно сшитыми. Гидрофильные нанофильтрационные мембраны, которые преимущественно могут быть использованы в целях настоящего изобретения, представляют собой продукты, известные под торговыми маркамиSelRO MPS-44 (серии 2540, 4040, 8040) производства Koch Membrane Systems. Указанные выше гидрофильные нанофильтрационные мембраны могут иметь форму гомогенных мембран, асимметричных мембран, многослойных композиционных мембран, матричных мембран,включающих в себя слой геля или слой жидкости, или любую другую известную в данной области техники форму. Предпочтительно они имеют форму многослойных композиционных мембран, содержащих базовый слой, пористый опорный слой и слой, содержащий по меньшей мере один из полимеров, указанных выше. Базовые слои, пригодные для данной цели, как правило, представляют собой гибкие, обладающие высокой пористостью тканые или нетканые материалы, содержащие такие волокна, как металлические волокна, полиолефиновые волокна, полисульфоновые волокна, полиэфиримидные волокна,полифениленсульфидные волокна, углеродные волокна или их смеси; также в равной степени пригодны пористые структуры, содержащие стекло, керамику, графит, металлы. Пористый опорный слой предпочтительно обладает асимметричной пористой структурой. Указанный пористый опорный слой может быть образован, например, полиакрилонитрилом, полисульфоном, полиэфирсульфоном, полиэфиримидом,поливинилиденфторидом, гидролизованным триацетатом целлюлозы, полифениленсульфидом, полиакрилонитрилом, политетрафторэтиленом, полиэтиленом, поливиниловым спиртом, сополимерами трифторидполиолефинов или другими пригодными полимерами или их смесями. Указанные выше гидрофильные нанофильтрационные мембраны могут иметь форму плоских листов, полых волокон, трубчатых мембран, спирально-витых мембран или другую надлежащую форму. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, удельный расход (кг пермеата на м 2 поверхности гидрофильной нанофильтрационной мембраны в час) может лежать в диапазоне от 0,5 до 50 кг/(м 2 ч), предпочтительно в диапазоне от 0,8 до 30 кг/(м 2 ч). В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, указанная загрязненная вода может быть направлена в указанную систему при температуре, находящейся в диапазоне от 10 до 40 С, предпочтительно в диапазоне от 15 до 30 С. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, указанная загрязненная вода может быть направлена в указанную систему при рН, находящимся в диапазоне от 1 до 12, предпочтительно в диапазоне от 2 до 10. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, указанная загрязненная вода может быть подана в указанную систему под давлением в диапазоне от 0,5 до 35 бар,предпочтительно в диапазоне от 0,8 до 25 бар. Используемые материалы и методы. Адсорбционный блок. Эксперимент был проведен на опытной установке (т.е. адсорбционном блоке) с использованием стеклянной колонны с тефлоновыми (Teflon, DuPont) опорами и соединениями, содержащей по меньшей мере один микропористый или мезопористый алюмосиликат. На фиг. 1 представлена схема использованной опытной установки (т.е. адсорбционного блока), составленной из питающей (1) емкостью равной, приблизительно 100 л; перистальтического подающего насоса (2); стеклянной колонны (3), содержащей микропористый алюмосиликат; манометра (Р), предназначенного для контроля за рабочим давлением; детектора (4), предназначенного для отслеживания общего содержания органического углерода(ТОС); трехходового клапана (5); сборника (6) фракций. Указанная установка функционировала со скоростью подачи 1 л/день. Рабочую температуру установили равной 20 С. Использовали рабочее давление, равное 1 бар, рН растворов поддерживали равным 7. Нанофильтрационный блок и гидрофильные нанофильтрационные мембраны. Эксперимент был проведен на опытной установке (т.е. нанофильтрационном блоке), оборудованной резервуаром для нанофильтрации из нержавеющей стали, способным вместить в себя по меньшей мере одну спирально-витую гидрофильную нанофильтрационную мембрану диаметром 61 мм, площадью 1,6 м 2 и характеризующуюся высоким отношением поверхность/объем. На фиг. 2 представлена схема использованной опытной установки (т.е. нанофильтрационного блока), составленной из питающей (1 а) емкостью около 300 л; перистальтического подающего насоса (2 а); двух манометров (P1) и (Р 2), предназначенных для контроля за давлением на входе/выходе из резервуара (7) для нанофильтрации из нержавеющей стали; резервуара (7) для нанофильтрации из нержавеющей стали, вмещающего в себя гидрофильную нанофильтрационную мембрану; сборного резервуара (1b). На фиг. 2 также отмечены пермеат (8) и ретентат (9). Указанная установка функционировала со скоростью подачи равной 800 л/день. Подачу осуществляли поперечным потоком, что позволяло ослабить явления, связанные с химическим и физическим засорением гидрофильной нанофильтрационной. Рабочую температуру установили равной 20 С. Использовали два значения рабочего давления: 10 бар и 20 бар, рН растворов поддерживали равным 7. Используемая гидрофильная нанофильтрационная мембрана представляла собой спирально-витую композиционную мембрану и состояла из расположенных последовательно пар плоских мембран, склеенных друг с другом по трем сторонам, с четверной стороной, соединенной с центральным каналом для сбора пермеата; мембраны затем навивали вокруг такого канала. Два листа мембраны были разделены промежуточной сеткой для оттока пермеата. Сетка также была установлена на стороне подачи (между парами мембран) с целью создания дополнительной турбулентности, способствующей снижению поляризационной концентрации (теоретически, движение относится к ламинарному типу с числом Рейнольдса, как правило, находящемся в диапазоне от 100 до 3000). Соотношения поверхность/объем довольно велики, как правило, находятся в диапазоне от 700 до 1000 м 2/м 3. Физико-химические свойства используемой гидрофильной нанофильтрационной мембраны SelRO В целях сравнения использовали гидрофильную нанофильтрационную мембрану Desal-5-DL Степень разделения, которая может быть достигнута гидрофильной нанофильтрационной мембраной и, следовательно, ее эффективность в отношении предварительно определенного растворенного вещества, выражается процентной долей задерживания: причем, Cp и Cr означают концентрации растворенного вещества в пермеате и растворенного вещества в ретентате, соответственно. Пробоотбор для измерения концентраций осуществляли на весах. Каждое испытание продолжалось от 2 до 4 ч с проведением отбора проб каждый час. Система обработки, соответствующая настоящему изобретению. На фиг. 3 представлена система, содержащая адсорбционный блок и фильтрационный блок в соответствии с настоящим изобретением: использованные цифры и буквы имеют то же значение, что и в приведенном выше описании фиг. 1 и фиг. 2. На фиг. 3 не показан сборник (6) фракций, имеющийся в адсорбционном блоке, показанной на фиг. 1, поскольку вода, прошедшая обработку на указанной адсорбционном блоке направляется непосредственно в подающий резервуар (1 а) нанофильтрационного блока. Аналитические методы. Воды были характеризованы путем качественных и количественных анализов и органических соединений, присутствующих в пространстве у верхней части (летучие органические соединения - метод ЕРА 5021), и органических соединений, извлеченных растворителями (менее летучие органические со-9 024225 единения - метод ЕРА 3510 С). Качественный анализ с целью предварительной идентификации преобладающих органических соединений был проведен посредством газовой хроматографии и масс-спектрометрии (GC-MS). Количественный анализ проводили двумя методами: газовой хроматографии (метод ЕРА 8041 и метод ЕРА 8015), направленными на наиболее представительным классам органических соединений, например эквиваленты фенола, и химическим методом, который позволял получить количество присутствующих органических соединений, выраженное как общее содержание органического углерода (ТОС)(метод ЕРА 415.1). Количество кислородсодержащих органических соединений с малой молекулярной массой, таких как спирты, гликоли, альдегиды, кетоны и карбоновые кислоты, определяли методами ASTM E202 и ЕРА 8260 В. Для анализа использовали следующее оборудование: газовый хроматограф, "извлечения и улавливания" (HP 6890 Agilent) с детектором ионизации, щелевым-бесщелевым инжектором, оборудованный капиллярной колонной DB WAXetr (PEG) (длина 30 м,диаметр 320 мкм, толщина пленки 1 мкм); газовый хроматограф, "газожидкостный" (HP 5890, серия II с устройством для ввода проб Agilent 7694) детектором ионизации, щелевым-бесщелевым инжектором, оборудованный колонной НР-5 (длина 30 м, диаметр 320 мкм, толщина пленки 0,25 мкм); анализатор IL550 TOC-NT (Hach), для анализа общего содержания органического углерода (ТОС); кондуктометр (мод. 160, Amel Instruments), предназначенный для измерения проводимости и, таким образом, концентрации солей; полярограф EcaMon lOS от Instran, оборудованный трехэлектродной ячейкой с угольным рабочим электродом, платиновым вспомогательным электродом и Ag/AgCl электродом сравнения и предназначенный для анализа цинка, кадмия, свинца и меди; спектрометр атомного поглощения 220 FS Varian с графитовой распылительной горелкой; рН-метр мод. 632 (Metrohm Herisan). Для лучшего понимания настоящего изобретения и его реализации на практике ниже приведено несколько пояснительных примеров, которые ни в коем случае нельзя рассматривать как ограничивающие объем настоящего изобретения. Пример 1. Обработка попутной воды цеолитами. Использовали попутную воду, характеризующуюся ТОС 461 мг/л. Путем количественного анализа в указанной воде установили наличие эквивалентных фенолу соединений в количестве, равном 30 ч./млн. Были испытаны цеолиты, представленные в табл. 5. Оценку указанных цеолитов провели в ходе эксперимента, осуществленного с использованием опытной установки, показанной на фиг. 1. Для этого использовали стеклянную колонну (3) с тефлоновыми (Teflon, DuPont) опорами и соединениями, диаметром 2,5 см, длиной 30 см, содержащую 170 г цеолита. В колонну подавали указанную добываемую воду при температуре 20 С, рабочем давлении равном 1 бар и рН 7 при помощи перистальтического насоса (2) с расходом воды 1 литр/день, чтобы обеспечить время контакта с незаполненным слоем 3,5 ч. Через 24 ч элюирования из сборника (6) фракций отбирали пробы обработанной воды для проведения анализа оставшихся в ней соединений: полученные результаты представлены в табл. 5. Таблица 5(1) цеолит производства Zeolyst (2) цеолит производства Tosoh (3) цеолит производства Grace Из приведенных данных видно, что органические соединения удалены не полностью; действительно, величины ТОС указывают на присутствие органических соединений. Воду, полученную после обработки цеолитом Y CBV 720, подвергли качественному и количествен- 10024225 ному анализу для определения того, какие органические соединения в ней еще присутствуют: полученные данные приведены в табл. 6. Таблица 6 Удаление органических соединений, приведенных в табл. 6, может быть осуществлено, как продемонстрировано в описываемых далее примерах, путем направления указанной воды в нанофильтрационную установку. Пример 2. Обработка попутной воды цеолитами. Использовали попутную воду, характеризующуюся ТОС 4185 мг/л. Путем количественного анализа в указанной воде установили наличие эквивалентных фенолу соединений в количестве, равном 30,59 ч./млн. Указанную попутную воду также подвергли анализу методом газовой хроматографии и массспектрометрии, указанный анализ завершили анализом экстракта эмульсии (включая надосадочную жидкость) этиловым эфиром после подкисления до рН 2, действуя в соответствии с изложенным в "Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater" (1998), 20th Edition, Method No. 5560: полученные результаты приведены в табл. 7. При манипуляциях в соответствии с указанным методом 5560,органические соединения, присутствующие в указанной попутной воде, преобразуются в соответствующие кислоты, таким образом, указывая на происхождение ТОС и, в частности, на длину цепи углеродных атомов в них. Таблица 7 Приведенные данные свидетельствуют об очевидной химической сложности смеси органических соединений, присутствующих в попутной воде, и о количестве органических соединений, включающих в себя от 2 до 6 атомов углерода. Были испытаны цеолиты, представленные в табл. 8. Оценку указанных цеолитов провели в ходе эксперимента, осуществленного с использованием опытной установки, показанной на фиг. 1. Для этого использовали стеклянную колонну (3) с тефлоновыми (Teflon, DuPont) опорами и соединениями, диаметром 2,5 см, длиной 30 см, содержащую 170 г цеолита. В колонну подавали указанную попутную воду при температуре 20 С, рабочем давлении 1 бар и рН 7 при помощи перистальтического насоса (2) с расходом воды 1 л/день, чтобы обеспечить время контакта с незаполненным слоем 3,5 ч. Через 24 ч элюирования из сборника (6) фракций отбирали пробы обработанной воды для проведения анализа оставшихся в ней соединений: полученные результаты представлены в табл. 8.(1) цеолит производства Zeolyst (2) цеолит производства Tosoh (3) цеолит производства Grace Из приведенных данных видно, что органические соединения удалены не полностью; действительно, величины ТОС указывают на присутствие органических соединений, главным образом, органических соединений, включающих в себя от 2 до 6 атомов углерода, что соответствует данным, представленным в табл. 7. Удаление указанных в табл. 7 органических соединений может быть выполнено, как продемонстрировано в описываемых далее примерах, путем направления указанной воды в нанофильтрационный блок. Пример 3. Обессоливание: сравнение двух гидрофильных нанофильтрационных мембранSelROMPS-44 и Desal-5-DL. Использовали искусственные солевые растворы в дистиллированной воде. Были приготовлены различные однокомпонентные растворы с семью эквимолярными концентрациями каждой соли для того,чтобы сравнить эффективность мембран в отношении задерживания различных растворенных веществ,присутствующих в одинаковых концентрациях: соли и их концентрации представлены в табл. 9. Таблица 9 На фиг. 4 и 5 представлены результаты, полученные в отношении процентной доли задерживания для мембраны SelROMPS-44 в соответствии с настоящим изобретением для растворов хлоридов магния и натрия при различных молярных концентрациях и двух различных рабочих давлениях. Представленные диаграммы показывают, что задерживание мембраной SelROMPS-44 хлоридов очень высокое. В присутствии разбавленных растворов задерживание хлорида натрия немного выше, чем хлорида магния. С увеличением концентрации задерживание снижается и достигает приблизительно постоянной величины. В случае MgCl2 картина противоположная, хотя и менее очевидная: с увеличением концентрации задерживание немного увеличивается, превосходя величину задерживания для хлорида натрия уже при концентрации 0,007 моль/л, и достигает постоянного значения. Задерживание Na2SO4 иMgSO4 мембраной SelROMPS-44 относительно концентрации постоянно и равно 100% уже при давлении 10 бар. При сравнении с мембраной Desal-5-DL (сопоставительная) эффективность, достигаемая мембраной, соответствующей настоящему изобретению (т.е. мембраной SelROMPS-44), становится еще более очевидной. На фиг. 6 представлены результаты, полученные в отношении процентной доли задерживания для мембраны Desal-5-DL для растворов хлорида и сульфата натрия и магния при различных молярных концентрациях. На представленной на фиг. 6 диаграмме видно, особенно в отношении хлоридов, значительное ухудшение задерживания по сравнению с результатами, полученными для мембраныSelROMPS-44 в соответствии с настоящим изобретением. Пример 4. Задерживание полярных органических соединений, не удаленных цеолитами: сравнение двух гидрофильных нанофильтрационных мембран SelROMPS-44 и Desal-5-DL. Для этой цели использовали искусственные растворы, содержащие полярные органические соеди- 12024225 нения с малой и средней молекулярной массой, не удаленные цеолитами, как показано в ранее представленных примерах 1-2. Растворы, содержащие только по одному компоненту в концентрации равной 1000 ч./млн, при рабочем давлении 10 бар, при температуре 20 С и рН 7 исследовали с использованием опытной установки,представленной на фиг. 2. Удельный расход (кг пермеата на м 2 поверхности гидрофильной нанофильтрационной мембраны в час) был равен 1 кг/(м 2 ч). В табл. 10 приведены физико-химические свойства использованных полярных органических соединений и величины задерживания, полученные с использованием гидрофильной нанофильтрационной мембраны SelROMPS-44 в соответствии с настоящим изобретением. Таблица 10 В табл. 11 представлены физико-химические свойства использованных полярных органических соединений и величины задерживания, полученные с использованием гидрофильной нанофильтрационной мембраны Desal-5-DL (сопоставительная). Таблица 11 Данные, представленные в табл. 11, показывают, что использование гидрофильной нанофильтрационной мембраны Desal-5-DL (сопоставительная) ведет к ухудшению задерживания по сравнению с использованием гидрофильной нанофильтрационной мембраны SelROMPS-44 в соответствии с настоящим изобретением. Пример 5. Задерживание органических соединений, не удаленных цеолитами, путем нанофильтрации с использованием гидрофильной нанофильтрационной мембраны SelROMPS-44. Для этой цели использовали искусственные растворы, содержащие полярные органические соединения с малой и средней молекулярной массой, не удаленные цеолитами, как показано в ранее представленных примерах 1-2. Растворы, содержащие только по одному компоненту в концентрации равной 1000 ч./млн, при рабочем давлении равном 10 бар и 20 бар, при температуре 20 С и рН 7 исследовали с использованием опытной установки, представленной на фиг. 2. Удельный расход (кг пермеата на м 2 поверхности гидрофильной нанофильтрационной мембраны в час) был равен 1 кг/(м 2 ч). В табл. 12 приведены величины задерживания (R), полученные с использованием гидрофильной нанофильтрационной мембраны SelROMPS-44 в соответствии с настоящим изобретением. Приведенные выше данные показывают, что увеличение задерживания при переходе с рабочего давления 10 бар на давление 20 бар больше, когда молекула меньше и, следовательно, хуже удерживается гидрофильной нанофильтрационной мембраной. Для более крупных молекул с более высокими величинами задерживания (87-98%) дополнительное увеличение давления не ведет к существенному повышению эффективности ( R, %, равно, примерно, 1-2%); для меньших молекул, с другой стороны с увеличением давления достигается приращение, примерно, 10%. Пример 6. Задерживание органических соединений, не удаленных цеолитами, путем нанофильтрации с использованием гидрофильной нанофильтрационной мембраны SelROMPS-44. Для этой цели использовали искусственные растворы, содержащие полярные органические соединения с малой и средней молекулярной массой, не удаленные цеолитами, как показано в ранее представленных примерах 1-2. Растворы, содержащие один или два компонента одновременно в концентрации равной 1000 ч./млн,в отсутствие солей металлов или в присутствии солей металлов в концентрации равной 3500 ч./млн и 7000 ч./млн, при рабочем давлении 10 бар, при температуре 20 С и рН 7 исследовали с использованием опытной установки, представленной на фиг. 2. Удельный расход (кг пермеата на м 2 поверхности гидрофильной нанофильтрационной мембраны в час) был равен 1 кг/(м 2 ч). В табл. 13 приведены концентрации присутствующих солей металлов и величины задерживания,полученные с использованием гидрофильной нанофильтрационной мембраны SelROMPS-44 в соответствии с настоящим изобретением. Таблица 13 Приведенные выше данные показывают, что большая минерализация, по существу, не влияет на эффективность гидрофильной нанофильтрационной мембраны SelROMPS-44: действительно, добавление соли вызывает лишь ограниченное уменьшение задерживания. Пример 7. Задерживание солей тяжелых металлов, не удаленных цеолитами, путем нанофильтрации с использованием гидрофильной нанофильтрационной мембраны SelROMPS-44. Исследование проводили с использованием искусственных растворов хлоридов меди, цинка, кадмия, свинца и марганца, не удаленных цеолитами, в концентрации равной 1 ч./млн, при рабочем давлении 10 бар, при температуре 20 С и рН 7 на опытной установке, представленной на фиг. 2. Удельный расход (кг пермеата на м 2 поверхности гидрофильной нанофильтрационной мембраны в час) был равен 1 кг/(м 2 ч). Было обнаружено, что величины задерживания гидрофильной нанофильтрационной мембранойSelROMPS-44 металлов, присутствующих в указанных растворах, находятся в диапазоне от 98,5 до 99,8%. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ обработки воды, загрязненной полярными и/или неполярными органическими соединениями и/или солями тяжелых металлов и/или нефтью в форме дисперсии или эмульсии, включающий в себя этап, на котором направляют указанную загрязненную воду в систему, содержащую по меньшей мере один адсорбционный блок, содержащий по меньшей мере один микропористый или мезопористый алюмосиликат; по меньшей мере один нанофильтрационный блок, содержащий по меньшей мере одну гидрофильную нанофильтрационную мембрану; при этом указанная гидрофильная нанофильтрационная мембрана содержит полиалкилсилоксаны и имеет контактный угол с водой, меньше или равный 45,причем указанный микропористый алюмосиликат выбран из цеолитов, имеющих средний диаметр пор,находящийся в диапазоне от 3,5 до 7,5 , и указанный мезопористый алюмосиликат имеет средний диаметр пор, находящийся в диапазоне от 25 до 500 . 2. Способ обработки загрязненной воды по п.1, в котором указанный контактный угол находится в диапазоне от 25 до 40. 3. Способ обработки загрязненной воды по п.1 или 2, в котором указанная загрязненная вода выбрана из попутной воды, полученной из нефтяных или газовых скважин; нагнетаемой воды, полученной от возврата воды на поверхность вместе с углеводородами; закачанной в скважину воды для поддержания значений давления на соответствующих уровнях; сточных вод нефтезаводов; воды, полученной с предприятий нефтехимической промышленности; грунтовых вод нефтеперерабатывающей и/или нефтехимической промышленности. 4. Способ обработки загрязненной воды по любому из предшествующих пунктов, в котором указанный адсорбционный блок и указанный нанофильтрационный блок расположены последовательно,предпочтительно указанный адсорбционный блок расположен до указанного нанофильтрационного блока. 5. Способ обработки загрязненной воды по любому из предшествующих пунктов, в котором указанные полярные органические соединения присутствуют в указанной загрязненной воде в количестве,находящемся в диапазоне от 1 до 30000 ч./млн, и/или указанные неполярные органические соединения присутствуют в указанной загрязненной воде в количестве, находящемся в диапазоне от 1 до 30000 ч./млн. 6. Способ обработки загрязненной воды по любому из предшествующих пунктов, в котором указанные соли тяжелых металлов присутствуют в указанной загрязненной воде в количестве, находящемся в диапазоне от 0,1 до 40000 ч./млн. 7. Способ обработки загрязненной воды по любому из предшествующих пунктов, в котором указанная загрязненная вода содержит соли щелочных или щелочно-земельных металлов, такие как хлориды, сульфаты, карбонаты, бикарбонаты, бораты натрия, калия, кальция, магния, бария, стронция, железа или их смеси. 8. Способ обработки загрязненной воды по п.7, в котором указанные соли щелочных или щелочноземельных металлов присутствуют в указанной загрязненной воде в количестве, находящемся в диапазоне от 0,1 до 40000 ч./млн. 9. Способ обработки загрязненной воды по любому из предшествующих пунктов, в котором указанная нефть, диспергированная или в эмульсии, присутствует в указанной загрязненной воде в количестве, находящемся в диапазоне от 50 до 500 ч./млн. 10. Способ обработки загрязненной воды по любому из предшествующих пунктов, в котором указанные цеолиты имеют молярное соотношение оксид кремния/оксид алюминия (SAR), находящееся в диапазоне от 2 до 500. 11. Способ обработки загрязненной воды по любому из предшествующих пунктов, в котором указанные цеолиты выбраны из силикалита, цеолита ZSM-5, цеолита Y, морденита, бета-цеолита, ферриерита или их смесей. 12. Способ обработки загрязненной воды по любому из предшествующих пунктов, в котором указанный мезопористый алюмосиликат имеет по меньшей мере один из следующих параметров:a) молярное соотношение оксид кремния/оксид алюминия (SAR), находящееся в диапазоне выше 30;c) удельную площадь поверхности (SBET), большую или равную 500 м 2/г. 13. Способ обработки загрязненной воды по п.12, в котором указанный мезопористый алюмосиликат имеет, по существу, аморфную структуру, предпочтительно полностью аморфную структуру. 14. Способ обработки загрязненной воды по любому из предшествующих пунктов, в котором указанную загрязненную воду удерживают в контакте с указанным микропористым или мезопористым алюмосиликатом в течение периода времени, находящегося в диапазоне от 1 мин до 5 ч. 15. Способ обработки загрязненной воды по любому из предшествующих пунктов, в котором указанная гидрофильная нанофильтрационная мембрана имеет по меньшей мере один из следующих параметров:e) отсечение по молекулярной массе (MWCO), находящееся в диапазоне от 150 до 300 Да; и/илиf) максимальный рабочий рН, находящийся в диапазоне от 1 до 12. 16. Способ обработки загрязненной воды по любому из предшествующих пунктов, в котором удельный расход (кг пермеата на м 2 поверхности гидрофильной нанофильтрационной мембраны в час) находится в диапазоне от 0,5 до 50 кг/(м 2 ч). 17. Способ обработки загрязненной воды по любому из предшествующих пунктов, в котором указанную загрязненную воду направляют в указанную систему по меньшей мере при одном из следующих параметров:
МПК / Метки
МПК: B01J 20/18, C02F 9/00
Метки: обработки, посредством, способ, адсорбции, нанофильтрации, воды, загрязненной
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/18-24225-sposob-obrabotki-zagryaznennojj-vody-posredstvom-adsorbcii-i-nanofiltracii.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ обработки загрязненной воды посредством адсорбции и нанофильтрации</a>
Предыдущий патент: Способ и система для производства спиртов и/или кислот
Следующий патент: Устройство для разгрузки сыпучего материала и его применение при получении меламина
Случайный патент: Формы солей кислот конъюгатов полимер-лекарственное средство