СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ КРАСИТЕЛЕЙ И ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ Российский патент 1995 года по МПК C02F1/52 C02F1/54 

Изобретение относится к очистке сточных вод от красителей и поверхностно-активных веществ (ПАВ) и может быть использовано для очистки сточных вод предприятий легкой промышленности и бытовой химии.

Известны способы очистки сточных вод от красителей и ПАВ с использованием неорганических коагулянтов, таких как растворимые соли алюминия и железа, перхлорант натрия и другие, и органических флокулянтов [1].

Недостатками известных способов является низкий эффект очистки по ПАВ неионогенного типа, большой расход реагентов при очистке воды, содержащей класс активных красителей, а также сложность технологического процесса, вызванная необходимостью точного регулирования величины рН.

Известен способ очистки сточных вод от красителей коагуляцией с использованием в качестве органического коагулянта соединения на основе полиакриловой кислоты, общей формулы:
R-(-H₂--H где n = 277-347 R - OCH₂CH₂OH n = 1390-8333 R - SO₃H [2]
К недостаткам известного способа можно отнести, то, что он не обеспечивает эффективной комплексной очистки реальных сточных вод, содержащих такие компоненты как ПАВ.

Наиболее близким к изобретению по технической сути и достигаемому результату является способ очистки сточных вод от смесей ПАВ и красителей, включающий введение органического коагулянта общей формулы:
- [-CH₂-(C₂H₄-NH)₂-A]_n где А-Н или -CH₂- где R - углеродный радикал с числом углеводородных атомов 8-12 n = 1-2, Х - анионит кислоты, и в качестве минеральной добавки бентонита, суспензированного в растворе ПАВ [3].

Недостатками способа является то, что осуществление его связано с высоким расходом реагентов.

Снижение дозы реагентов ведет к резкому понижению эффекта очистки и, кроме того, способ продолжителен по времени.

Задача изобретения - повышение степени очистки воды от красителей и ПАВ при низком расходе коагулянта и упрощение технологического процесса.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве органического коагулянта используют закрепитель устойчивый-2, являющийся продуктом конденсации дициандиамина с формальдегидом и гексаметилентетрамином в среде уксусной кислоты, а в качестве минеральной добавки вводят силикат натрия. Силикат натрия вводят через 3-10 мин после ввода органического коагулянта. Коагулянт и силикат натрия вводят в соотношениях 1:(5-12).

Закрепитель "Устойчивый-2", общей формулой:
CO-NH₂ используется в легкой промышленности для повышения устойчивости окраски изделий, выпускается промышленностью по ГОСТ 23174-78. Вещество представляет собой сиропообразную жидкость, хорошо растворимую в воде и способную длительно хранится без применения свойств. Его растворы нечувствительны к щелочам и электролитам.

При использовании предлагаемого способа необходимо соблюдать последовательность введения реагентов, время разрыва и соотношение доз.

Сточные воды обрабатываются органическим коагулянтом и силикатом натрия, взятыми в соотношениях 1:(5-12) соответственно.

Уменьшение дозы силиката натрия приводит к понижению эффекта очистки, а увеличение выше 1:12 не дает существенного улучшения комплексообразования загрязнений, но приводит к резкому повышению рН обрабатываемой воды и обогащению ее силикатом (см. табл.1).

Кроме того, силикат натрия следует вводить через 3-10 мин после ввода коагулянта. Уменьшение времени разрыва между вводом реагентов ухудшает результаты процесса очистки воды от ПАВ и красителей, увеличение времени разрыва свыше 15 мин не дает существенного повышения качества очищенной воды и ведет к значительному увеличению объемов сооружений очистки воды.

В легкой промышленности закрепитель "Устойчивый-2" применяется для повышения устойчивости окраски изделий к мокрым обработкам (стирке, мылу, поту и т.д.).

В предлагаемом способе закрепитель "Устойчивый-2" при взаимодействии с растворенными в воде молекулами красителя и силикатом натрия образует органический комплекс с развитой сорбционной поверхностью, способный к быстрой коагуляции, что обеспечивает быстроту и эффективность процесса очистки воды от ПАВ и красителей при низком расходе коагулянта.

Способ осуществляется следующим образом.

Сточные воды, содержащие ПАВ и красители, обрабатывают указанным выше органическим коагулянтом. Доза коагулянта зависит от концентрации в воде ПАВ и красителей, подбирается экспериментально, путем пробного коагулирования.

Через 3-10 мин после ввода коагулянта добавляют силикат натрия (см. табл. 2). Доза силиката натрия должна быть в 5-12 раз выше дозы коагулянта (см. табл. 1). Процесс очистки сточных вод проходит в течение 10-40 мин. Образующийся осадок - хлопьеобразный, легкий может быть удален путем флотации, отстаиванием, фильтрованием.

П р и м е р 1. В сточную воду красительно-отделочного производства с первоначальной концентрацией ПАВ 120 мг/л и красителей, характеризуемой окраской по порогу разведения 1:120, вводят органический коагулянт в количестве 30 мг/л. Реакционную смесь подвергают перемешиванию в течение 5 мин, затем вводят силикат натрия в пропорциях 1:3, 1:5, 1:7, 1:10, 1:12, 1:15 к дозе коагулянта, что составляет 90, 150, 210, 300, 360, 450 мг/л. Образовавшуюся в результате взаимодействия введенных реагентов и загрязнений воды взвесь через 5 мин выводят из раствора фильтрованием. После фильтрования в растворах определяют остаточное содержание ПАВ фотоколориметрическим способом и содержание красителей методом предельного разведения.

Процесс ведут при обычной температуре и нормальном давлении без корректировки рН. Полученные результаты представлены в табл.1.

П р и м е р 2. По условиям примера 1 для соотношения доз реагентов 1:7, проведена очистка сточных вод со следующими значениями времени разрыва между вводом органического коагулянта и силиката натрия: 1, 3, 5, 8, 10, 12 мин. Полученные результаты представлены в табл.2.

П р и м е р 3. Очистке подвергают модельный раствор, содержащий следующие классы красителей: прямой оранжевый 5к 15 мг/л, активный ярко-красный 6СХ, дисперсный желтый прочный 2к 15 мг/л, с интенсивностью окраски по разведению 1:5000. Органический коагулянт вводят в количестве 60 мг/л, силикат натрия в количестве 420 мг/л. После отделения осадка интенсивность окраски по разведению составила 1:5.

Из приведенных данных видно, что предлагаемый способ позволяет увеличить эффект очистки сточных вод по сравнению с известным способом на 36% по ПАВ при одинаковом расходе реагента (см. табл.1) и при одинаковой степени очистки воды снизить расход реагентов на 570 мг/л по товарному продукту.

Кроме того, интервал между вводом реагентов в воду и фильтрованием воды по прототипу достигает 3 ч, в то время как предлагаемый способ сокращает его до 10-40 мин, что, в свою очередь, позволяет значительно снизить объемы очистных сооружений.

Использование: очистка сточных вод /СВ/ от красителей и поверхностно-активных веществ /ПАВ/ на предприятиях легкой промышленности и бытовой химии. Сущность изобретения: в сточную воду вводят органический коагулянт, в качестве которого используют продукт конденсации дициандиамин с формальдегидом и гексаметилентетрамином в среде уксусной кислоты и силикат натрия. Оптимальный промежуток времени между вводом органического коагулянта и силиката натрия составляет 3 - 10 мин, а оптимальное соотношение доз 1:(5 - 12) соответственно. Продолжительность очистки 10 - 40 мин, степень очистки 98%. 2 з. п. ф-лы, 2 табл.

1. СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ КРАСИТЕЛЕЙ И ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ, включающий введение органического коагулянта и минеральной добавки, отличающийся тем, что в качестве органического коагулянта используют продукт конденсации дициандиамина с формальдегидом и гексаметилентетрамином в среде уксусной кислоты, а в качестве минеральной добавки - силикат натрия. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что силикат натрия вводят через 3 - 10 мин после ввода органического коагулянта. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что органический коагулянт и силикат натрия вводят в соотношении 1 : 5 - 12.