Способ очистки сточных вод производства хлораминов

Способ очистки сточных вод производства хлораминов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАН И:Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пщ 768767

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свих-ву (22) Заявлено 08.02.78 (21) 2577482/29-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень № 3? (45) Дата опубликования описания 07.10.80 (51) М. Клз

С 02F 1/70

Государственный комитет

СС,СР (53) УДК 628.34 (088.8) по делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения Т. Ф. Гумбатова, P. Т. Гумбатов, Л. Н. Алешина, Т. А. Осокина и Л. С.;Щучкина

Бакинский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии «Водгео» (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ПРОИЗВОДСТВ

ХЛОРАМИ НОВ

Изобретение относится к способам очистки сточных вод и может быть использовано для обезвреживания сточных вод производств монохлорамина Б и эпоксидных смол, а также других сточных вод, содержащих органические вещества, окисляющиеся монохлорамином.

Известен способ очистки сточных вод производства эпоксидных смол, заключающийся в их дистилляции (1), Этот способ на практике осуществляют в выпарных аппаратах.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки сточных вод производства хлораминов согласно которому стоки обрабатывают восстановителем — газообразным сернистым ангидридом в присутствии щелочи. Затем воды нейтрализуют мине ральной кислотой, выпавший в осадок бензолсульфамид возвращают в производство, а сточную воду подают на биологическую очистку. Процесс осуществляют по технологической схеме, включающей насадочный скруббер, емкость сточных вод, подкислитель и нутч-фильтр. Газ SO2 подают в насадку, орошаемую сточными водами. жидкость циркулирует до полного исчезновения активного хлбра, раствор натриевой соли бензолсульфамида подают в подкислитель, где нейтрализуют соляной кислотой (2).

Недостатками указанного способа являются: низкий эффект очистки по общему количеству органических веществ в сточных водах (по ХПК), высокая стоимость очистки (3,5 руб. на 1 м ) и загрязнение атмосферы сернистым газом.

С целью повышения стенки очистки от органических соединений прн .одновременной очистке сточных вод пройзвбдства монохлорамина Б и эпоксидных смол, стбч15 ныс воды раздельно усреднятбт, смешивают при равном отношений мойбхлорамияа

Б и органических соединений, содержащихся в сточных вОдах производства эпаксидных смол, восстановление осуществлятбт

20 при выдерживании при рН 9 — 12 и температуре 80 — 90 С в течение 45 — 60 мин, подкисляют до рН 4 — 5, выдерживают в течение 60 — 80 мин, нейтрализуют и охлаждают до 20 — 30 С.

25 На чертеже дана технологическая схема осуществления способа. Схема включает сборники 1, 2, реактор 3, мешалки 4, 5, 6, элемент подогрева и охлаждения 7, свя768767

3 занный с блоком переключения 8, меринки кислоты 9 и щелочи 10, фильтр 11.

Сточные воды производства эпоксидных смол, циклично сбрасываемые из установок, направляют в сборник 1, в котором усредняют с помощью мешалки 5. Сточные воды производства монохлорамина Б, также сбрасываемые из установок циклично, направляют в сборник 2, где усредняют с помощью мешалки 6. Далее усредненные сточные воды в соотношении 1: 1 подают в реактор 3, где при интенсивном перемешивании с помощью мешалки 4 и подогреве до 80 — 90 С выдерживают в течение 45 — 60 мин, вследствие чего происходит окисление органических веществ, содержащихся в сточных водах производства эпоксидных смол, гипохлоритом натрия и монохлорамином Б. Затем из мерника 9 в реактор подают серную кислоту для обеспечения реакции окисления глицерина монохлорамином Б в кислой среде. Одновременно происходит разрушение не вошедшего в реакцию гипохлорита натрия. Для полного выделения бензольсульфамида образовавшегося в результате восстановления монохлорамина Б жидкость в реакторе затем охлаждают до 20 — 30 С. Охлаждение жидкости в реакторе осуществляют путем подсоединения элемента подогрева к источнику охлаждающей воды с помощью блока переключения 8. Одновременно с охлаждением производят подщелачивание жидкости путем подачи в реактор едкого натра из мерника 10. Далее выпавший в осадок бензолсульфамид вместе с очищенной водой подают на фильтр

11, где отделяют бензолсульфамид, который возвращают в производство, а обезвреженную воду направляют на заводские биосооружения. Выбор соотношения сточных вод двух производств при смешивании обоснован следующим образом. Изучение состава сточных вод показывает, что содержание окислителя-монохлорамина Б составляет в среднем 48 г/л, а содержание восстановителей в сточных водах производства эпоксидных смол составляет порядка

41 г/л по ХЕК. Ввиду того, что одной из основных целей при обезвреживании стоков является восстановление монохлорамина Б, то количество органических веществ — восстановителей при смешивании сточных вод двух производств должно быть больше той минимальной величины, необходимой для восстановления имеющегося монохлорамина Б. Установлено, что наилучший эффект очистки при проведенных выше значениях концентраций загрязнителей достигают после смешивания усредненных стоков в соотношении 1: 1.

В то же время повышение концентрации восстановителей хотя и приводит к полному удалению монохлорамина Б, но при этом снижает общий эффект очистки сме5

65 си сточных вод, так как в таком случае в очищенных стоках остается большое (избыточное) количество неокисленных веществ (восстановителей), поступающих в составе стоков производства эпоксидных смол.

Выбор температурных пределов обусловлен тем, что при 80 — 90 С достигают наилучшего эффекта очистки, а охлаждение до 20 — 30 С проводят с целью более полного выделения (уменьшения растворимости в воде) бензолсульфамида и одновременно для обеспечения требований к температуре спускаемых в канализацию сточных вод.

В целях использования окислительной способности гипохлорита натрия для окисления органических веществ, содержащих ся в стоках производств эпоксидных смол, обработку двух сточных вод сначала проводят в щелочной среде рН = 9 —:12. Это диктуется также наличием в стоках обоих производств большого количества щелочи.

Подкисление осуществляют для создания благоприятных условий протекания окислительно-восстановительной реакции.

Окислительная способность монохлорамина Б более полно проявляется при рН

2 — 3. При совместной обработке двух сточных вод происходит снижение рН среды на 3 — 4 единицы от первоначального, что по всей вероятности связано с разложением хлорноватистой кислоты. В связи с этим целесообразно начинать процесс окисления монохлорамином Б при pH=4 — 5 с тем, чтобы использовать для окисления образующуюся кислоту.

Выбор величин интервалов времени обосновывается тем, что многочисленные опыты, проведенные при различном времени проведения реакции в пределах от 10 мин до 4 ч показали, что окислительновосстановительные реакции в щелочной среде достаточно полно протекают в течение 45 — 60, а в кислой среде 60 — 80 мин.

При этом монохлорамин Б восстанавливается до бензолсульфамида, который в кислой среде выпадает в осадок, С целью обеспечения возможности сброса в канализацию и подачи на дальнейшую очистку сточные воды подщелачивают едким натром до рН=6,5. В итоге стоки обоих производств освобождаются от большей части органических загрязнителей (по ХПК) .

Очищенные таким образом сточные воды, содержащие в пределах растворимости бензолсульф амид (относится к категории биологически легкоокисляемых веществ), направляют на дальнейшую биологическую очистку, а бензолсульфамид возвращают в производство монохлорамина Б.

Пример. Способ обезвреживания сточных вод апробирован в лабораторных условиях на реальных сточных водах производства монохлора минов Б и эпоксидных

768767 водств, а результаты очистки этих:сточиых вод приведены в табл. 2.

Таблица 1

Сточные воды

Сточные воды производства эпоксидных .смол, г/л производства монохлорамина Б

Показатель

12,0

Токсична

58 г/л

89 г/л

48 г/л

18 г/л

179,9 г/л

148,05 г/л

31,89 r/ë

Таблица 2

Сточные воды производства монохлорамина Б и эпоксидных смол в соотношении 1:1

Единица измерения

Показатель

1-й Ьпыт

2-й опыт

3-й OtlbIT

11,8":

6,4

87,4

19,2

11,7

6,0

50,6

3,2

I1,5

6,5

75,4

8,1 рН ед.

ХПК г/л

БПК полн

1,8

9,7 отс, г/л

10,1

10,0

5,7

17,5 отс.

Глицерин г/л отс.

1,0 отс.

0,22 отс.

0,73

0,85

0,9

Эпихлоргидрин г/л отс. отс.

0,74

1,08 отс.

Альдегиды г/л отс.

1,02 отс, 24

1,4

Летучие жирные кислоты г/л отс. отс.

41,1 отс.

Активный хлор г/л отс. отс.

24

Монохлорамин Б г/л отс.

Гипохлорит натрия г/л г/л

Плотный остаток

Прокаленный остаток г/л

Органическая часть г/л

Хлориды г/л

Бензолсульфамид г/л смол. В табл. 1 приведены характеристики исходных сточных вод этих произрН

ХПК

БПК

Глицерин

Эпихлоргидрин

Альдегиды

Летучие жирные кислоты

Хлор иды

Активный хлор

Монохлорамин Б

Гипохлорит натрия

Плотный остаток

Прокаленный остаток

Органическая часть отс.

135,8

135,0

103,8

123,4

32,0

11,6

56,1

64,2

4,0 отс.

3,2 отс.

103,9

94,4

85,1

92

17,8

2,4

51,9

57,38

2,3

11,2

41,4

28,5

20,5

0,82

1,25

54,2

Отсутствует

Отсутствует

Отсутствует

106,8

79,6

27,2 отс.

7,0 отс.

153,9

135,8

122,5

129,1

31,9

6,7

63,5

69,4

3,3

768767

Формула изобретения

Рфи Р/ уУ

Составитель Г. Лебедева

Редактор Л. Курасова Техред О. Павлова Корректор 3. Тарасова

Заказ 2265/7 Изд. 522 Тираж 1033 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Be всех строчках табл. 2 в знаменателе показана величина параметра после очистки, а в числителе — до очистки сточных вод.

В результате очистки из 1 л сточной воды производства монохлорамина Б выделяют в 1-м опыте 26 r, во 2-м опыте

21,6 г, в 3-м опыте — 29,7 г бенюлсульфамида.

Из представленных данных видно, что проведение окислительно-восстановительной реакции между сточными водами производства монохлорамина Б и эпоксидных смол в щелочной и кислой среде позволяет удалить из сточных вод большую часть токсичных и нетоксичных органических загрязнителей.

Способ очистки сточных вод производства хлораминов, включающий восстановление в щелочной среде, подкисление минеральной кислотой, отделение осадка бензолсульфамида с последующей биологической доочисткой воды, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки от- органических. соединений при одновременной очистке сточных вод производства монохлорамина Б и эпоксидных смол, сточные воды раздельно усредняют, смешивают при равном отношении монохлорамина Б и органических. соединений, 10 содержащихся в сточных водах производства эпоксидных смол, восстановление осуществляют при выдерживании при рН 9 — 12 и температуре 80 — 90 С в течение 45—

60 мин, подкисляют до рН 4 — 5, выдер15 живают в течение 60 — 80 мин, нейтрализуют и охлаждают до 20 — 30 С.

Ф

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

20 1. Сахарнов А, В. Очистка сточных вод и газовых выбросов в лакокрасочной промышленности. М., «Химия», 1971, с. 79.

2. Авторское свидетельство СССР № 432107, кл. С 02С 5/02, 1974 (прототип).