Способ очистки сточных вод от органических соединений

Способ очистки сточных вод от органических соединений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(t» 554866

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнителъный .к патенту (22) Заявлено 10.05.73 (21) 1919493/26 (51) М. Кл С 02С 5/02 (23) Приоритет — (32) 10.05.72 (31) 7012/72 (33) Швейцария

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 663.632.8 (088,8) Опубли ковано 15.04.77. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 11.05.77. (72) Авторы изобретения

Ин;остранцы

Ханс Вегмюллер и Ярослав Хаазе (Швейцария) Иностранная фирма

«Циба — Гейги АГ» (Швейцария) (71) 3аявител,ь (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

ОТ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Изобретение относится к способу очистки промышленных сточных вод и может быть использовано для удаления красителей из остаточных ванн в текстильной, бумажной и кожевенной промышленности.

Для удаления остатков красителей и вспомогательных веществ из промышленных сточных вод существуют различные способы. Так, например, можно собирать остаточные ванны вместе с промывной водой в сборном бассейне, осаждать остатки красителя и вспомогательных веществ путем добавления подходящих коагулянтов и отделять путем отстаивания и фильтрации. Однако при применении этих способов приходится иметь дело с черезвычайно большими объемами обрабатываемых вод и большой продолжительностью отстаивания.

Известен способ очистки сточных вод адсорбцией целлюлозосодержащим материалом (1).

По известному способу остаточная концентрация красителя в сточной воде составляет

86 мг/л.

С целью повышения степени очистки предварительно адсорбент пропитывают основным полимерным осадителем, например полимерассоциатом основного полимера с полианионным полимером.

Это позволяет снизить остаточную концентрацию красителя в сточной воде до 4 мг/л.

Лминопласты — это продукты конденсации формальдегида и дициандиамина, или продукты конденсации формальдегида, дициандиамида и мочевины или алкиленполиамина с

2 — 12, предпочтительно 2 — 8, атомами С и 2—

5 аминогруппами. В случае алкиленполиаминов речь идет, например о тетраэтиленпента10 мине, триэтилентетрамине, трибутилентетрамине, диэтилентетрамине, гексаметилендиамине, этилендиамине, пропилендиамине или бутилендиамине. В качестве осадителей используют также полиамидополиамины, получае15 мые при взаимодействии полимеризованных, предпочтительно ди- или тримеризированных, кислот жирного ряда, с полиаминами. Другие осадители представляют собой полимеры алкиленимина с 2 — 4 атомами С с молекуляр20 ным весом 20 000 — 80 000, предпочтительно

30 000 — 40 000. В качестве алкилениминов особенно подходят этиленимин, пропиленимин, 1,2-бутиленимин и 2,3-бутиленимин.

25 Из числа алкилениминов предпочитают этиленимин.

Для получения высокопроизводительного фильтрующего материала пригодны также осадители, состоящие из двух,компонентов

554806

Такие осадители получают путем осаждения полимера в присутствии или отсутствие целлюлозы. Такое осаждение полимера осуществляют предпочтительно так, что указанные выше полимерные поликатионоактивные осадители осаждают в водной среде полианионоактивным полимером.

Таким образом, образуются труднорастворимые в воде полимерные ассоциированные соединения, которые адсорбируются в процессе осаждения поверхностью целлюлозы.

Если осаждение полимера происходит в отсутствие целлюлозы, то образующиеся полимерные ассоциированные соединения после этого наносят на целлюлозу. Полианионоактивные полимерные осадители — это прежде всего замещенные в соответствующем случае гомо- или сополимеры алифатической ненасыщенной карбоновой кислоты вследствие наличия а+этилена (целесообразно в виде солей щелочных металлов, предпочтительно натриевых или калиевых, или в .виде аммонийной соли, в случае надобности в смеси с соответствующими свободными поликарбоновыми кислотами).

В качестве других полианионоактивных осадителей можно использовать карбоксиметилированные производные целлюлозы. Особенно подходит карбоксиметилцеллюлоза, которую применяют, как правило, в виде ее растворимых в воде солей щелочного металла, например натриевой или калиевой соли. Степень замещения таких производных карбоксиметилцеллюлозы составляет 0,4 — 2, предпочитают соли кар боксиметилцеллюлозы со степенью замещения 0,7 — 1,2. Применяемое количество анионоактивного осадителя колеблется в пределах 10 †20 относительно катионоактивного осадителя. Предпочтительно применяют

20 — 100% полианионоактивного средства.

Для получения эффективного фильтрующего материала с большой способностью поглощать, например анионные красители и оптические отбеливатели, и одновременно с высокой способностью поглощать анионоактивные

-поверхностно-активные и дубильные вещества, оказалась целесообразной комбинация вышеназванных осадителей с солями многовалентных металлов, например сульфатом алюминия, хлоридом алюминия, сульфатом железа, хлоридом железа, сульфатом магния, хлоридом магния и хлоридом кальция. Эти соли металлов используют предпочтительно в гидратированном виде соответствующих нейтральных или основных окисей металлов. Их целесообразно получать добавлением неорганического или органического основания к водному раствору указанных выше солей металлов. Предпочтительно применяемые неорганические основания — это гидроокиси щелочных металлов, например гидроокись натрия или калия, а также раствор аммиака в воде; органические основания — это прежде всего алкиламины, например метиламин, ди- или триметиламин, этил-, диэтил- или триэтиламин, а также алканоламины, такие как моно-, диили триэтаноламин.

Солей металла целесообразно брать 10—

300 относительно используемого осадителя.

Предпочтительно применяют 50 — 200% соли металла.

Предварительная обработка содержащего целлюлозу материала осадителем осуществляется предпочтительно в водной суспензии, например при температуре 20 С. Ее, однако, можно осуществлять также при повышенной температуре до 100 С. Осадителя рекомендуется брать 0,5 — 20% относительно целлюлозного материала. Предпочтительно применяют

15 2 — 10%. Целлюлозу или макулатуру предварителыно обрабатывают до получения волокнистой суспензии. Время такой предварительной обработки можно варьировать в зависимости от температуры от нескольких минут 0 до нескольких часов. Затем обработанную целлюлозу перерабатывают известными методами в фильтры или фильтрующие материалы.

По предлагаемому способу можно очищать

25 сточные воды, содержащие как растворимые, так и диспергируемые в воде красители или оптические отбеливатели. Предлагаемый способ особенно пригоден для удаления растворимых в воде, в особенности àнион ных, кра30 сителей или оптических отбеливателей.

Особенно хорошо поглощаются красители, растворимость которых обусловлена наличием кислых групп, например карбоксильных, сульфогрупп или кислых групп эфира серной

35 кислоты. Они могут быть как реакционноспособными, так и нереакцио нноспособными относительно поглощающего волокнистого материала и принадлежать к самым различным классам красителей, например стириловым, 40 оксазиновым, формазановым, хинофталоновым, трифенилметановым, ксантеновым, периноновым, азометиновым, нитро- и Битрозокрасителям, акридоновым или фталоцианиновым красителям или, в частности, к металли45 зированным, свооодным от металла или металлизируемым моно- или полиазокрасителям.

Особенно хорошие результаты получают при адсорбции так называемых прямых кра50 сителей. У красителей с комплексами металлов степень поглощения также очень высокая.

Предлагаемый способ подходит не только для удаления остатков красителей из оста55 точеных ванн текстильной, бумажной или кожевенной промышленности, а также для удаления остатков оптических отбеливателей из промывных и белильных ванн. Особенно хороших результатов достигают в случаях, Ко60 гда остаточные оптические отбеливатели имеют анионный характер. Такими отбеливателями являются, например: 4,4 -бис(ациламино) стильбен - 2,2 -дисульфоновые кислоты, 4,4 -бис (триазинилам и но) стильбен — 2,2 - ди65 сульфоновые кислоты, 4,4 -бис (азолил) стиль554806

1О

20 зо

C(gHgс,, $0 Na бен-2,2 -дисульфоновые кислоты, стилбилнафтотриазолы, бис (бензоксазол-2-ил) -производные, монометинцианины, 2,7-бис (ароиламино) дибензотиофендиоксид - З,б-дисульфоновые кислоты, 1,3-диа рилпиразолины, стирилбензоксазолы, бисстирилариловые соединения, бисбензоксазолиларилы или оксадиазолы.

Преимущество предлагаемого способа заключается также в том, что при его осуществлении возможно удаление анионных поверхностно-а ктив ных веществ и анионоактивных вспомогательных средств, применяемых в крашении из водных остаточных ванн. Особый практический интерес представляют анионоактивные соединения типа алкиларилсульфокислот. Чрезвычайно хороших результатов поглощения достигают при применении анионоактивных соединений типа алкиларилсульфокислот, в которых алкильная часть содержит 10 — 14 атомов углерода.

Предлагаемый способ можно использовать также в случаях, когда требуется удаление анионных синтетических дубильных веществ, в частности таких, молекулы которых содержат одну или несколько сульфогрупп.

При подходящем выборе осадителя согласно изобретению из сточных вод можно удалять до 100% загрязнений. Целлюлозный фильтр в состоянии поглощать на 100 г послед него более 4 г остаточных веществ, т. е. красителей, оптических отбеливателей, вспомогательных и моющих средств, дубильных веществ. В случаях, когда не удастся полное обесцвечивание или удаление остаточных веществ при однократном пропускании остаточной ванны через фильтр, рекомендуется повторять процесс фильтрации.

Благодаря этому (рециркуляции) количество фильтрующего материала можно свести до ми нимума.

Особенно значительное экономическое преимущество предлагаемого способа заключаетв растворенном виде, пропускают при температуре 95 — 98 С через фильтр из отбеленной сульфитной еловой целлюлозы, предварительно обработанной 200 г .версамида 140 (полиамид с аминным значением 350 — 400 мг

КОН/г полиамида) и 200 r FeC13.6Í20. Полученный при этих условиях фильтрат бесцветен.

Пример 3. 1500 л промывной ванны, доведенной уксусной кислотой до рН 4, содержащей 1500 г моющего средства формулы ся в том, что отработанный целлюлозный фильтр можно просто высушивать и затем сжигать.

Очищаемые сточные воды, предпочтительно неразбавленные, приводят в контакт с обработанными .осадителями целлюлозным материалом. Для этой цели применяют три способа: а) способ перемешивания,,по которому очищаемую воду перемешивают в сосуде вместе с заранее обработа|нным целлюлозным материалом и затем разделяют; б) поточный способ, по которому заранее обработанный целлюлозный материал удерживается обратным течением очищаемой ванны в неустойчивом положении; в) фильтровальный способ, по которому оччщаемую ванну пропускают через заранее обработанный фильтр из целлюлозного материала.

Пример 1. 2000 л остаточной BàHIHbI темно-синего цвета, содержащей еще 200 r красителя формулы 1 в растворенном виде, пропускают при температуре 95 — 98 С через фильтр из отбеленной сульфитной еловой целлюлозы, предварительно обработанной дициандиамином, мочевиной и продуктами конденсации с формальдегидом.

Получают бесцветный фильтрат.

П р им ер 2. 3400 л остаточной ванны темно-красного цвета со значением рН 4, содержащей 340 г красителя формулы пропускают при температуре 90 — 95 С через фильтр из отбеленной сульфитной еловой целлюлозы, предварительно обработанной версамидом 140, едким натром до рН 6,1, 1%-ным раствором полиметакриловой кислоты (молекулярный вес 80 000 — 10 000) раствором хлористого алюминия, раствором аммиака до рН

9,5. Полученный фильтрат не содержит моющего вещества.

Формула изобретения

Способ очистки сточных вод от органических соединений адсорбцией целлюлозосодержащим материалом, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки от

554806

Составитель Н. Целикова

Техред И. Карандашова Корректор Л. Брахнина

Редактор Л. Емельянова

Заказ 920/13 Изд. Мо 365 Тираж 1106 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 красителей, предварительно адсорбент пропитыва1от основным полимерным осадителем, например полимер-ассоциатом основного полимера с полианионным полимером.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Патент США № 3238124, кл. 210-3, опубл

1966 г.