1008161 - Способ очистки сточных вод

Способ очистки сточных вод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

СПСХ;ОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД, содержащих метионин, сульфат и алифатические альдегиды, о т л и - i чаюшийся тем, .что, с целью упрошения процесса при со фаненин вьюокой степени очистки отv органических примесей, сточные воды подкисляют минеральной кислотой до рН 5-6 и подвергают электродиализу при напряжении 37-43 В, плотности тока О,ОО8-О,023 А/см, соотно шении объема концентрата к сточным водам 1:( 15-21), скорости подачи сточных вод и концентрата 16-21 л/ч и температуре очистки 18-26°С.

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕ(НИХ

РЕСПУБЛИК

3 C 02 F 1/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОЬРЕТЕНИЙ И ОТНРЬОИЙ (21 ) 333 1441/23-26 (22) 25.08.81 (46) 30.03.83. Бюп. М 12 (72) Н. Н. Степанова, В1 И. Репкина, H. П. Жоркина и В, И. Моподпова (7 1 ) Научно-исследовательский институт химикатов для полимерных материалов (53 ) 628 543 (088.8 ) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 277632, кл. С 02 F 1/72 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

Ж 574400, кл. С 02 F 1/72, 1977.

Я0„„1008161 (54)(57) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ

ВОЙ, содержащих метионин, сульфат нм рия и алифатические альдегиды, о т л и « ч а ю шийся тем,,что, с налью упрощения процесса при сохранении высокой степени очистки от органических примесей, сточные воды подкисляют минеральной кислотой до рН 5-6 и подвергают алектродиализу при напряжении 37-43 В, ила ности тока 0,008-0,023 А/см, соотно шенин объема концентрата к сточным во» дам 1:(15-21), скорости подачи сточный вод и конпентрата 16-21 л/ч и темпера« туре очистки 18-26 С.

1008161

Изобретение относится к способу очистки сточных вод производства метионинавЂ” эффективной кормовой добавки.- Эти воды, кроме метионина, содержат также сульфат натрия и алифатические альдегиды.

Известен способ окислительной очистки сточных вод, содержаших различные примеси, кислородом воздуха при высокой температуре (250-700 С) с использовао нием графитового катализатора. При этом 10 достигается степень окисления 62-99%{1 ).

Недостатками известного способа являются применение высокой температуры при,очистке, нестабильность работы катализатора„недостаточно высокая степень очистки стоков, расход кислорода воздуха, невозможность повторного использования очищенных сточных вод в производстве.

Известен также способ очистки сточных вод производства метионина путем контактирования парогазовой смеси с кислородом воздуха при 100-200 С в присутствии катализатора фторированных окислов алюминия. Степень окисления вредных органических вешеств составляет 9599% при расходе воздуха примерно 300850 л на 1 л сточной воды. Перед началом очистки цроводят предварительную активацию катализатора, заключаюшуюся «й в прокаливании фторированной окиси алю.-миния s течение 2 ч при 400-450оС(.2).,i.

Недостатками этого способа являются потери ценного и дефицитного продуктавЂ” метионина за счет полной его деструкции,3> проведение процесса при высокой температуре, ограниченный срок службы катализатора, расход кислорода воздуха, предварительная активация катализатора, получение дополнительного отхода вЂ” соли (в основном сульфат натрия).

Цель изобретения вЂ” упрошение процесса при сохранении высокой степени очистки стоков от органических примесей. .

Указанная цель достигается тем, что исходные сточные воды (рН 8,0-9,0), содержашие метионин, сульфат натрия и алифатические альдегиды, обрабатывают минеральной кислртой до рН 5,0-6,0 и подвергают электродиализу при напряжении 37-43 В, плотности тока 0,0080,023 А/см, соотношении объема концентрата к сточным водам. 1:(15-21), скорости подачи сточных вод и концентрата 16-21 л/ч и температуре очистки

18-26 .

При значениях рН меньших 5 или больших 6 (изоэлектрическая область для метионина) происходит значительная миграция метионина из сточных вод, что приводит к его потерям.

Пример. B аппарат емкостью

10 л, снабженный мешалкой, промывают

5 л щелочных (рН 8,5) сточных вод от производства метионина и при размешивании осторожно приливают 3 мл серной кислоты (d = 1,84 г/см ) до рН 5,5.

Затем сточные воды направляют на очистку в элек;родиализатор типа "Родник-9".

Аппарат представляет собой агрегат фильтр-прессового типа с двумя электродами (катод и анод) из платинированного титана (полезная плошадь каждого из электродов равна 0,00527 м2). Между. электродами в чередуюшейся последовательности располагаются 1 1 катионитовых мембран МК-40 и 10 анионитовых мембран MA-40, которые образуют чередующиеся концентрируюшие (рассопьные) и обессоливаюшие (дилюатные) камеры.

Постоянный ток подается через селеновый выпрямитель типа СА-5. Условия очистки: напряжение 40 В, илотность тока

0,020 А/см, температура 22 С. Сточные воды (рН 5,5) в количестве 5 л подают насосом со скоростью 18 л/ч в камеры обессоливания, а в камеры концент рирования с этой же скоростью подают раствор, содержаший примерно 1 г/л сульфата натрия, в количестве 0,5 л. При достижении в очишенной сточной воде сойержания сульфата натрия < 1 г/л (норма для технической воды производства метионина::,) на очистку подают новую порцию стоков с рН 5,5 в количестве 5 л.

Алифатические альдегиды (их концентрацию условно считают на формальдегид), присутствуюшие в сточных водах в концентрации О, 1-0,2 г/л, окисляются полностью, метионин с содержанием исходной концентрации остается в очищенной сточной воде и может быть возврашен с обессоленными стоками в производство. Концентрированный рассол сульфата натрия с содержанием р 75 г/л Ма2БО+ может быть направлен на установку упарки с получением товарного сульфата натрия.

В табл. 1-5 приведены зависимости эффективности очистки стоков от величин напряжения, плотности тока, температуры, соотношения объемов концентрата к сточным водам и скорости подачи сточных вод и концентрата в электродиализатор

1008161

Таблица

36 23,29

37 22,27

38 21,38

5, 1 2 20,0-22,7

5,24 20,2-23,3

5ю29 20 3-23 8

78,7 94,7

81,4 95,3

85,4 96,7

88,0 100,0

8 9,4 100 0

20,3-24, 1

535

39 21,02.20,5-24,8

20,7-2 5,2

2 1,3-25,4

5,43

89,8 100,0

5,64

90,2 100,0

90,6 100,0

90,9 100,0

5,87

25,833, 1

6,62

38,4-51,9

7,83

12,0

87,3

93,7

22,2-23,1

2 2,4-23,5

87,9

95,6

88,2

22,8-23,7

98,4

100,0

88,7

23,1-2 4,2

100,0

23,2-24, 1

89,1

40 20,50

41 20,33

42 20,16

43 19,59

44 19,41

Из данных табл. 1 следует, что пре дел напряжений 37-43 В является оптимальным для очистки стоков, .так как при напряжении меньше 37 В степень очистки от алифатических альдегидов меньше

95%, а при напряжении больше 43 В на3S блюдается повышение температуры очишаемых стоков до 52оС. Это отрицательно влияет на структуру ионообменных мембран, что проявляется в изменении рН концентрата в слабошелочную область за счет усиления степени миграции из стоков катионов натрия. Одновременно при этом наблюдаются потери метионина из

0,007

0,008

0,009

0,010

0,015 камер очистки за счет перехода последнего в камеры концентрирования.

По данным табл. 2 следует, что плот..а ность тока 0,008-0,023 А/см является оптимальной, так как при плотности тока меньше чем 0,008 А/см степень очист2 ки от алифатических апьдегидов составляет менее 95%, а при плотности тока больше 0,023 А/см происходит разо грев очищаемых стоков до 54 С с одно временной миграцией значительных количеств метионина в камеры концентрирования.

-Таблица 2

Продолжение табл. 2

1008161

89,3

23,7-24,9

0,020

0,02 1

0,022

0,02 3

0,024

100,0

2 4,2-26 >7

89,4

89,5

2 5,3-2 9,2

29,1-34,4

48,4-54,1

6,9

89,6

18,0

89,6

20,0

75,8

79,1

1l,8

3,4

84,7

89,4

0,3

2,7

89,4

6,9

17,3

89,4

Данные табл. 3 показывают, что предел температур очистки стоков 18-26 С о является оптимальным, так как при температуре меньше 18 С наблюдается значительное выпадение сульфата натрия в

Из данных табл. 4 видно, что предел соотношений объемов концентрата к сточ- ным водам 1:(15-21). является оптимальным, так как при соотношения меньшем чем 1:15 степень очистки от органичесосадок в камерах концентрирования, что ведет к нарушению нормальной работы установки. Проведение очистки при температуре более 26оС ведет к значительным потерям метионина из камер очистки.

Таблица 3

100,0

l0O,0

100,0

100,0 ких примесей составляет менее 95%, а при соотношении большем 1:21 снижается степень очистки стоков от сульфата натрия и одновременно наблюдается значительная миграция метионина из камер очистки, 8

Таблица 4

1008161

94,1

90,1

96,7

89,9

89,4

81,2

75;4

19,1 а при скорости . больше 21 л/ч набщодается повышение миграции молекул метионина из камер концентрирования. Последнее объясняется увеличением рН стоков в камерах очистки за счет изменения скорости миграции ионов .Qo+и 86».

;Таблица 5, 5,2 1 20,1-22,9

79,7

93,4

81,9

86,7

96,7

5,39

98,1

5,47

89, 4 100,0

5,64

100,0

6,42

90,1

0,5

22,9-26,8

90,9 100 0

2,7

6,73

90,9 100,0

9,1

7,32

27,3-28,8

7,88

18,7

90,9 100 0

30,7-3 1,2

Предлагаемый способ по сравнению с камн повторно в данное же цроизвестным обеспечивает экономию пример-зO изводство и регенерации -пример но 5500 р. в сут. за счет возврата при- но 6 т сульфата натрия из мерно 1 т метионина с очишенными сто- сточных вод

ВНИИПИ Заказ 2256/30 Тираж 939 Цодц:исное

Филиал ППП Патент, г Ужгород, уа. Проектная, 4

Табл. 5 следует, что скорость пода; чи сточных вод и концентрата в электродиализатор, равная 16-21 л/ч, является оптимальной так как при скорости подачи стоков меньше 16 л/ч степень очист. ки от органических примесей меньше 95%, 100,0

100,0

20,3-23,2

20,4-23,8

20,6-24,4

2 1,8-25,1

Способ очистки сточных вод

Патент 1008161