Способ очистки сточных вод от неионогенных поверхностно- активных веществ

Способ очистки сточных вод от неионогенных поверхностно- активных веществ

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Способ очистки сточных вод от неионогенньгх поверхностно-активных вешестБ (НПАБ) относится к очистке воды коагуляцией и адсорбцией и может быть эффективно использован, для уда- . ленкя НПАВ, например, из кислых промывных вод после обезжиривания металлических изделий в металлургической промышленности. Целью изобретения является снижение расхода глинистого минерала, коагулянта и увеличение содержания НПАВ в отработанном осадке при сохранении высокой степени очистки. Для осуществления способа рН очищаемой воды предварительно доводят до 1,1-3,5, затем последовательно вводят коагулянт - соли железа или алюминия, или их смесь, а затем глинистый минерал, обработанный солями железа или алюминия или их смесью. Б качестве глинистого минерала используют каолинит или гидрослюду , или монтмориллонит, или пгшыгорскит, или их смеси. молярное соотношение НПАВ и катиона коагулянта составляет 3:0,7-1,3, а НПАВ и катиона обменного комплекса глинистого минерала 18:058-1,2. Способ позволяет снизить расход соли коагулянта Б 13 раз, глинистого минерала в 15 раз, а содержание НПАБ в отработанном осадке повысить в 100 и снизить его массу (в пересчете на сухую массу) в 15 раз. - з.п. ф-лы, 1 табл. 1 00 со о (

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„.SU„, l433909 А1 (50 4 С 02 Р 1/52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И A ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕГЗЬСТБУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4083918/23-26 (22) 16.04.86 (46) 30,10.88. Бюл. У- 40 (?1) Институт коллоидной химии и химии воды им. А.В.Думанского (72) А.А.Панасевич, Г.М.Климова, - Ю.И.Тарасевич и В.П.Максимова (53) 628.347(088.8) (56) Бабенков Е.Д. Очистка воды коагулянтами. M. Наука, 1977, с.260-263. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ

НЕИОНОГЕННЫХ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ

ВЕЩЕСТВ (57) Способ очистки сточных вод от неионогенных поверхностно-активных вешеств (НПАВ) относится к очистке воды коагуляцией и адсорбцией и может быть эффективно использован- для уда" . ления НПАВ, например, из кислых промывных вод после обезжиривания металлических изделий в металлургической промышленности. Целью изобретения является снижение расхода глинистого минерала, коагулянта и увеличение содержания НПАВ в отработанном осадке при сохранении высокой степени очистки. Для осуществления способа рН очищаемой воды предварительно доводят до 1, 1-3 5 затем последовательно вводят коагулянт — соли железа или алюминия, или их смесь, а затем глинистый минерал, обработанный солями железа или алюминия или их смесью. В качестве глинистого минерала используют каолинит или гидрослюду, или монтмориллонит, или палыгорскит, или их смеси. При:этом молярное соотношение НПАВ и катиона коагулянта составляет 3:0,7-1,3, а ННАВ Q и катиона обменного комплекса глинистого минерала 18:0,8-1,2. Способ позволяет снизить расход соли коагулянта в 13 раз, глинистого минерала в 15 раз, а содержание НПАВ в отработанном осадке повысить в 100 и снизить его массу (в пересчете на сухую массу) в 15 раз. — з.п. A-лы, 1 табл. laura

;;33909

Изобретение относится, n»ècòêå ромышленных и бытовых сто»»»гх вод орбцией и флокуляцией с использова.= яием твердых сорбентов и химических реагентов и может быть исгсльзсвано для очистки стоков от неиснсгенных поверхностно-активных веществ (НПАВ)

При производстве холсднскетакных руб, листа и метизов на i:редприяти-.

I 0 х черной металлургии, машинсстрсе-ия, металлообрабатывающей и нефтеерерабатываюшей прсмышле-..ности, Цель изобретения — сни гение расхс-а глинистого минерала и;-:<.агулянтв олей железа или алюминия или их см.=ей, а также увеличение удельного сс-. ержания ПАВ в отработанном осадке ри сохранении аналогично." .стегени очистки.

Для осуществления способа рН очиаемой воды доводят до 1.,1 3 5, затем оследовательно вводят KOагулянты H линистый минерал., предварительно обаботанный солями Фе,. Al или их сме ью при мольном соотношении НПАВ и атиона коагулянта 3:(0,7--l,,-";3), в ка"естве глинистого минерале использует. аолинит, или гидрсслюду или монтмсриллонит или палыгорскит, или их сме- .

10 си, причем мольное соотношение НПАБ катиона в глинистом минерале составляет 18:(0,8- 1,2), Пример i. Б стсч»,ю воду, ссержащую НПАВ (например„ прсмывные оды после, обезвоживания .:..еталличес- 35 их изделий), вводят соля".ую кислоту количестве, достаточном для созда ния рН 1, 1-3, 5 и перемешивают в те =;=" ние 2-3 мин. После этого„ продолжая

40 перемешивать, вводят соль железа ил-: алюминия или их сМссН в !" oëè IecòÂÐ > соответствующем мольному ст»сшению концентраций НПАВ и катис а соли 3.

:(0,7-1,3) и перемешивают в течение

5-20 мин. После зтогс, продолжая пе: 15 ремешивать, вводят -<аслин»т, обработанный солью железа (E вице- 257с cóc-. пензии) в количестве, ссо.вегствую-щем мольному соотношению;::снцентрацггя

НПАВ в очищаемсй воде и к, кис-..см обменного комплекса глинистого минера ла 18:(0,8-1,7) и прсдсгс1,:, .:C.| »ереме . шивать в течение 15-25 ми», 0бразо. вавшийся осадок отделяют цс ощью центрифугирования, в реэ.,гьтате -.=-г: получают очищенную воду.

Для приготовления 1 л "5 !-»ои с" спензии Fe--формы„ каслинит- . (с емксс . тью обмена 25 мг-зкв/100:.-) »coá::..-сг-!.мс к 0,9 л воды (или очищаемой воды) добавить 6 мл 12N соляной кислоты, 0,67 г Fe01 6Н О и 25Q г каолинита.

Образовавшуюся дисперсию перемешивают в течение 1 мин и используют.

Последовательное введение в очищаемые воды, содержание НПАВ, определенного количества кислоты, соли железа или алюминия, или их смеси и каолинита или гидрослюды, или монтмориллснита, или палыгоскита, или их смеси, обменный комплекс которых представлен катионами железа:или алюминия, или их смесью в результате обработки соответствующими солями с одновременным перемешиванием и последующим отделением осадка позволяет снизить удельный расход катиона коагулянта до

0„310 кг, а глинистого минерала до

1,100 кг на 1 кг извлеченного НПАВ и повысить содержание НПАВ в осадке до

4 1,403 (в пересчете на сухой осадок).

Введение в очищаемую воду кислоты

1 в количестве меньшем, чем необходимо для достижения рН 3,5, недостаточно .для создания условий образования максимального количества новообразований на основе гидроксокомплексов .;-,,елеза или алюминия и молекул НПАВ.

Поэтому удельный расход солей и глинистого минерала увеличивается, а содержание НПАВ в отработанном осадке уменьшается. Введение в очищаемую

:воду кислоты в количествах больших, чем необходимо для создания рН 1 1, также нецелесообразно, так как образование и эффективность взаимодействия гидроксокомплексов железа или алюминия с молекулами НПАВ практически не изменяется, удельный расход солей, глинистого минерала и содержание НПАВ H осадке также не изменяет- ся, а расход кислоты возрастает.

Введение в очищаемую воду (с рН

1,1-3,5), содержащую НПАВ, коагулянтсв солей железа или алюминия, или их смесей в количестве, меньшем, чем соотношение 3:0,7 (в молях), недостаточно для возникновения максимального количества новообразований на основе гидроксокомплексов и молекул

НПАВ, способных ссрбироваться на глинистом минерале. Поэтому расход глинистого минерала увеличивается, а содержание НПАВ в отработанном осадке уменьшается. Введение в очищаемую воду (с рН 1, 1: 3, 5), ссдержашую НПАБ, солей, в количестве большем, чем соотношение 3:1,3 (в молях), нецелесооб1433909 разно, так как сорбируемость на глинистом минерале новообразований на основе гидроксокомплексов и молекул

НПАВ (с повышенным содержанием гидроксокомплексон) практически не изменяется, а расход солей увеличивается. При этом, практически не .-изменяется удельный расход глинистого минерала, а уменьшение содержания НПАВ в осадке связано с повышенным содержанием в нем гидроксокомплексов.

Введение в очищаемую воду (с рН .от 1,1 до 3,5), содержащую НПАВ и соль, глинистого минерала при соотношении концентраций НПАВ в очищаемой воде, и катиона обменного комплекса глинистого минерала меньше 18:0,8 (в молях), недостаточно для достижения известной степени очистки. Введение в очищаемую воду (с рН 1,1-3,5), содержащую НПАВ и соль, глинистого минерала при соотношении концентраций НПАВ в очищаемой воде и катионов обменного комплекса глинистого минерала больше 18: 1,2 (в молях) нецелесообразно, так как степень очистки от

НПАВ существенно не увеличивается. од" како увеличивается расход глинисто30

ro минерала и уменьшается содержание, НПАВ в отработанном осадке, Пример 2. Очищают воду аналогичного состава промывным водам после обезжиривания металла на металлургических и метизных предприятиях с З5 содержанием НПА — ОП-7 — 100 мг/л (О, 15 ммоль/л). К 1 л очищаемой воды с рН 7,8 добавляют соляную кислоту в количестве 25 мл (в виде 4 NHCI), достаточном для создания рН 1,1 и пе-40 ремешивают в течение 0 5 мин, затем вводят соль железа в количестве

13,2 мг (в виде FeCI> 6H O) (что составляет 0,05 ммоль/л нли 0,028 мг

Fe /л) и перемешивают в течение 45

15 мин, затем вводят Fe-каолинит (в виде 257-ной суспензии) в количестве

400 мг (Е-суммарная обменная емкость

100 мг внесенного Fe-каолинита составляет 0,025 мг-экв) .и перемешивают 50

20 мин, после чего суспензию на 2 ч оставляют. Обработанную таким образом очищаемую воду помещают на 15 мин в центрифугу, где происходит отделение отработанного осадка от осветлен-55 ной воды. Содержание ОП-7 в очищенной воде, определенное спектрофотометрическим способом, составляет

9,07 мг/л, 1ри этом, степень очистки—

90,3Ж, удельный расход катиона соли

0,310 кг/кг ОП-7, глинистого минерала 1,1 кг/кг, а содержание ОП-7 в отработанном осадке (в пересчете на сухой остаток) составляет 0,414 кг/кг или 41,47.

Остальные результаты примеров, приведенных при различных соотношениях компонентов, представлены в таблице. Помимо каолинита с суммарной емкостью обмена Е = 0,251 мг-экв/г использовались монтмориллонит с Е

=0,712 мг-экв/г, гидрослюда с Е=

=0,26? мг-экв/г и палыгорскит с Е

=0,235 мг-экв/г.

Таким образом, предложенный способ по сравнению с известным позволяет снизить расход соли железа или алюминия (в пересчете на катион соли) в

13 раз, глинистого минерала (например, каолинита с E=0,251 мг-экв/г) в

15 раз, повысить содержание НПАВ в отработанном осадке (в пересчете на сухой остаток) в 100 раз и снизить вес отработанного осадка (в пересчете на сухой вес) в 15 раз при сохранении аналогичной степени очистки.

Формула изобретения

1. Способ очистки сточных вод от неионогенных .поверхностно-активных веществ, включающий введение глинистого минерала и коагулянта — соли железа, алюминия или их смеси, перемешивание и отделение образующегося осадка, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода глинистого минерала и коагулянта, а также увеличения удельного содержания поверхностно-активных веществ в осадке при сохранении аналогичной степени очистки, в обрабатываемой воде устанавливают рН 1, 1-3,5, затем последо-, вательно вводят коагулянт и глинистый минерал, предварительно обработанный солями железа, алюминия или их смесью, причем молярное соотношение поверхностно-активных веществ с катионом коагулянта составляет 3:0,7-1,3, а с катионом соли в глинистом минерале 18:0,8-1,2.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что в качестве гли" нистого минерала используют каолинит, гидрослюду, монтмориллонит, палыгорскит или их смеси.

1433909

ЧО Я3 (О а о

Ф Ф -Ф -Ф о - сч

О а- м

С 4 (3 (3 о м м (3 а.Ф чс

С3 С» ( (Ч (Ч i..4! С, (°

l(l («3 о.Ф CO сч (с

М СЧ о о л О

-Ф сч с3 о ю (3 ( (\ о ( м м

С 4 м (» сЧ и о.Ф

О3 -Ф (3 О а

o o

In ( (4

\(3 (О

О О

С 3 СЧ о о м (О

СЧ о

1

1

ВФ 1 и а .!

CO

t О(343

OQ

CO л

343 сО (. lD л

О(О

СО

С 4 О

С 3(3 о (О (3 ( (С(СО а (О

ÑO

3(3 (О СО (О (О

CI

СРЮ ОО4(а(M

Т о

Ч(O

Ф Ф о

Ф

О3 м

Л

3 (» с 4 СО

СО (Ъ

О CO са са (3 м с а а о м (4 (3 м а

Ф

-з о а са м

3\ С4

CO м о

Ю -З (Ъ о м (О сч

Т

3 » (0( о

Ч3

Ф

С3 м (ч (4 О

С 4

Ф (Ч

О(Ю а. а

Ю

Ю -

* м -т

0 (3 (О 44 о о

Ф О(О3 О м м о о

О

О сч

Ю с

4» (О (3 о Ф (3

Ф

Ю о -т

I» О

Ф о о

Ф (\

-е м м л а о о о сч б с I (43 а б о о о

Ф сч

О О

СО (О

М С 4 4 .

4:3 О (с( с (» a

Ф о о (4(O3

О O О б а (о л. са (ч м л са а а о о (D

Ю ь (О

oo"

I (O а (а! ! ! !

СЧ о

1 !

1 ! !

CD CO 1

С(а С(!

1

I л }

Г» (3 4 о а о (3 М о о

С 4 о о (4 СЧ о о о а а

СЧ СЧ (4

43 О О а а сч

О 43 О

° ° 4 4

СЧ (Ч М

343 о

Е (4

Ф Я О

СО Ч4 Сп О - — Î O CO

O Л О О О (4 М СО Л (1 (Ч (ч м (3 .Ф (3 -Ф Ф с(м

Ф М 3« -Ф М СЧ

Р а

Ж

О е О - О3

Ctl СО СО СО М

СЧ М Е Е О Л СО

1

1

I !

I

1

I

I

1

I

1

1

I

l

1

I

I

I

1 !

1

3

I

I !

I

I

1

I о

1 !

I

I

1

1

СО 1 ! 43 1 л о е Ъ т

00 Ф м сч ф СС

o o

Ф м чЪ С0

« сч ф.Ф еЪ х Г

1 I !» о

0l и х хех х ц

О СВ ес о х с х сс

О О х

an ви

° 1 С0 40

01

- 01$

Х О и

1 о х $

i: чо ф

С4 Ф

«

CaI сч .т о

I0 1

«

О «Ъ

С"Ъ Ф

МЪ О

« о о

ch cn

nI o сч м

« ° о о сеъ .0

Ф О еЪ СЧ о о о

О

С» мъ т

М С 1 с0 .т

»О О

an СЧ

СО CI

О fn сеЪ

00 ЬЪ

1

1

1

1 !

I !

I !

f оъ

СЧ т

Ф 44 о ъ т еЧ с! С 4

СЧ т т о о

-т о

0 .т

I

1 ! !

1

1 ! !

1 о

В 01

V 0

Х I0 С Ъ

*ах

Х CI

I х

z x сс оос, хих о тэ. $ вх

С х

11 е\

С Ъ

Ю т 00 еч

« еч

С\ ° \ о о

0а 44

f

О

С 4 о

0 х о с хио х х

o *

ВС

1 х т х а х

У 0I ссхz

ООО

xvх

О

С0

С Ъ

Ю о оъ

СЪ л

Се О о о

ЕЪ Ст

С Ъ Оа сЧ м о о ес о т оа

С.Ъ СЧ

« о о

Я с:1

Ц и о

О

О еЧ

«

СЧ ф т

0 44

С Ъ ф Ф

° л

« м

Со ОЪ

ВС

Е о

С0 Х Э

Р z x

O I- 0l о v

ОО О

I !

Д

Ц CI со о

СО С Ъ

an ъ -т сЪ СЪ о О

« ф an

ЕЪ an

СЕЪ ст т

»О

ИЪ СЪ

I I I

1 и О

1 I0 I а v

ЕС 1 . ах о

0I х

Х 1 Э

ЕХ00»

1.

О х еъ

z о о сес о т т о о т т

О

I о о л л

-т

« « о о

Ц и Ц сс о !

Ъ, х л

Ю

II

ХВ

l х

1 Х о

5 о

I о

Е

1 ! — еЪ

С Ъ

« о о ф о м м

« ю о л о т т м е» о о л сч еч т о о

1

1 ! ! !

4I Х х

Ы 1! ВZ04

1 т

ВИО т с ъ

Оъ IZI л ф л 00 о

Со М

С \

О»

00 00 е ос о о

IO о о о

1. ! я х а

01

Е

X а х!

1 ВВ уох

I;. j ох ои

CJ Х 01 IO Ь м 1 0, а с. ь а

Ц

-"l3 х х хсхх «

40! 4100 ° И хс ххххх хс ссис

VI I0l0I0aa а! лахих !

Е 1 41 Х х х o v

1 1 И ХВС

И В т и оо

I I Ф! Е

l0 1 О

1 М С» С0 Х а

1 CI ! Сl ! о !

I0 а

I Х ! А

I 04

1 сс

1 7

1 I и а

1 3 ! *

1 СВ

1 Cl ! Л !

0I ХВС о о

eI O О Съем. т, ъс и хф!

433909 еч м .т «ъ О ф о о

an О 4ЧВ

СЪ З