Изобретение относится к способам очистки сточных вод от красителей путем реагентной деструкции и может быть использовано для обеспечения и повышения биологической окисляемости сточных вод, содержащих органические красители.
Известен способ очистки сточных вод, содержащих красители, включающий введение более двух реагентов для деструкции красителя: окислитель - перманганат калия, катализатор-сульфат железа и ряд химических реагентов для осаждения окрасочного шлама (пропиленгликоль, аллиловый спирт, растворитель). Завершающие стадии обработки сточных вод - нейтрализация, отстаивание, отделение осадка (шлама).
Основными недостатками известного способа очистки окрашенных сточных вод являются низкая эффективность используемых реагентов по обесцвечиванию красителей, хорошо растворимых в воде, а также большой набор реагентов-шламоосадителей и, следовательно, сложная технология очистки сточных вод. При этом окраска жидкой фазы сохраняется после всех стадий обработки вод.
Цель изобретения заключается в создании способа очистки сточных вод, позволяющего повысить степень очистки от красителей и упростить технологию очистки.
Для этого в способе очистки сточных вод от красителей, заключающемся в деструкции красителей окисляющим реагентом в присутствии катализатора, в качестве окисляющего реагента применяют перекись кальция, а в качестве катализатора используют соединения, содержащие медь и/или марганец, например оксид меди, оксид марганца, сернокислую медь.
Перекись кальция вводят в сточные воды в виде водной суспензии или порошка в количестве 0,5-1,0 г перекиси на 1 г красителя. Катализатор вводят в сточные воды в виде порошка или раствора (в случае применения солей) из расчета 0,3-0,8 г основного вещества на 1 г красителя.
Способ включает последующее перемешивание смеси, отстаивание и отделение осадка.
В дальнейшем бесцветная сточная жидкость сливается с осадка и может быть снова использована в технологии для растворения сухого красителя на подготовительной к крашению стадии.
В результате оборотного водоснабжения расход воды в технологии красильно-отделочных производств может быть сокращен примерно на одну треть (с 24 тыс. до 14 тыс. м3/сут).
Применение только одного из предложенных реагентов эффекта обесцвечивания не дает.
Специфической особенностью способа является использование перекиси кальция в присутствии катализирующей добавки. При этом следует отметить, что ни одна из перекисей другого металла не дает эффекта быстрого обесцвечивания и перевода окраски в осадок. В то же время выбор катализатора может быть широким. Здесь одинаково эффективно проявляется влияние как окислов, так и солей металлов переменной валентности, в частности меди, марганца, кобальта, или их смеси. Наиболее дешевыми среди перечисленных являются соединения меди.
Предложенный способ позволяет полностью обесцветить сточные воды, уменьшить количество и расход вносимых компонентов реакции и ускорить осаждение осадка. Он эффективен по отношению к наиболее трудно обесцвечивающемуся красному красителю, а также к красителям других цветов и их смеси.
Дополнительным преимуществом предлагаемого способа является снижение химического и биологического потребления кислорода (ХПК и БПК) в очищаемых сточных водах за счет насыщения последних кислородом и повышение тем самым эффективности завершающей стадии биологической доочистки вод.
Экспериментальная проверка способа обесцвечивания окрашенных сточных вод производилась с использованием наиболее трудно разрушаемых красителей, прежде всего красного цвета, а также оранжевого, сине-черного цветов и их смеси.
Концентрация красителя в имитируемой сточной воде была принята на уровне (300 мг/л) или выше заложенной в заводскую проектную документацию действующих очистных сооружений Моршанского камвольно-суконного объединения (271 мг/л).
Эффективность обесцвечивания определялась по показателю интенсивности окраски (ИК) в соответствии с "Методикой определения цветности по разбавлению в сточных водах".
Допустимое значение ИК - 1:40 для сточных вод, поступающих на биологическую доочистку.
При ИК > 1:40 наблюдаются большие потери биофлоры.
В качестве химических реагентов в предложенном способе используются следующие соединения:
- кальция перекись по ТУ 6-09-3850-75 в виде порошка или суспензии в воде;
- водорода перекись по ГОСТу 10929-76 любой концентрации.
- кальция гидрат окиси по ТУ 6-18-75-75 в виде 5-10%-ного водного раствора (известковое молоко), имеющегося в действующей промышленной технологии очистки сточных вод на стадии нейтрализации;
- купорос медный по ГОСТу 19349-84 в виде порошка или водного раствора;
- меди оксид по ГОСТу 16539-79 в порошкообразном состоянии;
- марганца оксид по ГОСТу 16539-79 в порошкообразном состоянии;
- гопкалит (смесь окислов меди и марганца в соотношении 60:40) по ТУ 6-16-2432-80.
Способ очистки сточных вод от красителей проиллюстрирован примерами.
П р и м е р 1. В реактор с раствором красного красителя, имитирующего окрашенную сточную воду, с концентрацией 300 мг/л при перемешивании дозируют порошкообразную перекись кальция в количестве 300 мг на 1 л сточной воды. Затем в тот же реактор вводят раствор медного купороса с содержанием 250 мг/л. По истечении 2-3 мин перемешивание прекращают.
Обработанную таким образом сточную воду сливают в отстойник. Время осветления (отделения осадка) сточной воды в отстойнике - 10-15 мин. Прозрачную практически бесцветную жидкость сливают с осадка и подают на контроль показателя интенсивности окраски. Определено ИК = =1:2.
П р и м е р 2. В смесителе готовят водную суспензию перекиси кальция из известкового молока (5% Са(ОН)2) и 33-37% перекиси водорода. Молярное соотношение компонентов при этом может быть следующим:
Н2О2:Са(ОН)2 = (2-5):1
Смесь компонентов перемешивают. Температура в зоне реакции не превышает 30оС.
Время перемешивания после введения компонентов - 3 мин.
Полученную суспензию перекиси кальция с содержанием основного вещества, равным 200 мг/л, дозируют в реактор со сточной водой с концентрацией красящих веществ 380 мг/л. Одновременно при перемешивании дозируют порошкообразную окись марганца в количестве 130 мг/л сточных вод.
Время смешения в реакторе 3-4 мин.
Далее, как и в примере 1, обработанную сточную воду подают в осветитель для отстаивания. Время осаждения осадка - 20 мин. Осветленная сточная вода имеет желтоватый оттенок. Найдено ИК = 1:6.
Условия экспериментов и полученные результаты для примеров 3-15 приведены в таблице.
В примерах 3-15 даны количественные соотношения используемых реагентов - перекиси кальция и катализатора, характеристики эффективности обесцвечивания сточных вод по цветности и показателю ИК.
Как следует из экспериментальных данных, во всех примерах степень интенсивности окраски была существенно ниже допустимого значения 1:40.
Полученные результаты свидетельствуют о том, что при соотношении реагентов в пределах 0,5-1,0 г перекиси кальция и 0,3-0,8 г катализатора на 1 г красителя окраска практически была бесцветной.
Оттенки растворов наблюдались только в отдельных примерах.
Найденное соотношение реагентов представляется оптимальным. Нижняя граница их содержания определяется достижением эффекта обесцвечивания до ИК 1: 40, верхняя граница лимитируется экономической целесообразностью расхода реагентов.
В промышленных условиях непрерывного процесса очистки сточных вод есть основания считать, что процессы обесцвечивания красящих веществ в результате деструкции и осаждения пройдут полнее и быстрее за счет взаимоускоряющего влияния этих двух процессов.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
КАТАЛИЗАТОР ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ И СОЛЕЙ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ | 2000 |
|
RU2189949C2 |
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА МОДИФИЦИРОВАННОГО КРАХМАЛА | 1999 |
|
RU2159252C1 |
Способ очистки сточных вод отКРАСиТЕлЕй | 1979 |
|
SU835967A1 |
СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД МЯСОКОМБИНАТА | 2008 |
|
RU2396217C2 |
Способ очистки сточных вод от фосфорорганических соединений на основе алкилфосфоновых кислот | 1988 |
|
SU1761794A1 |
Способ очистки сточных вод текстильных предприятий | 1989 |
|
SU1763385A1 |
СПОСОБ БИОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД | 1995 |
|
RU2097338C1 |
Способ очистки сточных вод от органических примесей | 1985 |
|
SU1328300A1 |
Способ регенерации марганцевого катализатора производства СЖК | 1989 |
|
SU1643074A1 |
СПОСОБ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ | 2002 |
|
RU2213705C1 |
Использование: очистка сточных вод, содержащих органические красители. Сущность изобретения: деструкция красителей окисляющим реагентом, в качестве которого используют перекись кальция. Процесс осуществляют в присутствии катализатора - соединений, содержащих катионы меди и/или марганца. Способ позволяет полностью обесцветить сточные воды, а также уменьшить количество и расход вносимых компонентов реакции и ускорить осаждение осадка. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Способ очистки сточных вод, содержащих краски | 1988 |
|
SU1599316A1 |
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов | 1917 |
|
SU2A1 |
Авторы
Даты
1995-03-27—Публикация
1992-01-27—Подача