СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ОРГАНИЧЕСКИХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ Российский патент 1995 года по МПК C02F1/04 

Изобретение относится к способу очистки сточных вод, образующихся в производстве синтетических жирных спиртов (СЖС).

В качестве загрязнителей в сточной воде присутствуют соли жирных кислот (натриевые), спирты (н.бутанол), эфиры жирных кислот (бутиловые). Качество сточной воды характеризуется ХПК, равным 200-250 тыс.мг О/л.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ очистки сточных вод в ректификационной колонне, в которой нелетучие соединения аммиака освобождаются и отделяются в первой (нижней) зоне колонны, соединения фенола во второй (средней) зоне, а летучие соединения аммиака в третьей (верхней) зоне, причем та зона, в которой происходит отделение соединений фенола, выбирается внутри колонны так, чтобы через нее не мог проходить пар аммиака.

Недостатком данного способа является невозможность очистки от таких органических примесей, как спирты, эфиры ввиду особых их физико-химических свойств в смеси с водой. Кроме того, при очистке указанной сточной воды ректификацией не достигается требуемый эффект очистки.

Задача изобретения комплексная очистка сточных вод от спиртов, эфиров и солей жирных кислот.

Цель достигается тем, что в сточную воду предварительно добавляют соли жирных кислот до концентрации их 8-11 мас. при 100-105^оС вводят в нижнюю часть верхней зоны, эфиры выводят из средней зоны, а образовавшийся концентрат солей жирных кислот из нижней зоны, причем последний добавляют в исходную сточную воду.

В качестве солей жирных кислот могут быть использованы соли щелочных металлов (Na, K, Ca), чаще всего содержащиеся в сточных водах производства СЖС.

Отличительными признаками предлагаемой технологии являются введение солей жирных кислот в исходную сточную воду до определенной концентрации, перегрев исходной смеси и определение места подачи, определение места выведения эфиров из колонны и вывод их из средней зоны, а также концентрирование нелетучей органики в виде солей жирных кислот в нижней зоне колонны.

Введение солей жирных кислот в указанных соотношениях позволяет перераспределить компоненты-загрязнители в сточной воде так, что становится возможным раздельное выделение ректификацией н.бутанола, бутиловых эфиров и концентрата солей жирных кислот. При этом очищенная вода соответствует требованиям для повторного ее использования в производство СЖС или переработки биохимическим методом.

На чертеже показана схема осуществления предлагаемого способа.

Способ осуществляется следующим образом.

Исходную сточную воду с ХПК, равным 200-250 тыс.мгО/л, загрязненную органическими примесями в виде солей жирных кислот, н.бутанола и бутиловых эфиров, смешивают предварительно с солями жирных кислот таким образом, чтобы количество последних в исходной смеси составляло 8-11 мас. нагревают до 100-105^оС и подают в нижнюю часть верхней зоны 2, ректификационной колонны 1, выделяя н.бутанол в верхней части этой зоны в виде дистиллята. Температура в верху колонны составляет 92,5-94,0^оС.

Из верхней части средней зоны 3 выводят эфиры, а из нижней части этой зоны очищенную воду.

Нелетучую органику в виде солей жирных кислот выводят из куба нижней зоны 4 колонны 1. Температура в кубе колонны составляет 105-106^оС.

Выделение н. бутанол, бутиловые эфиры и очищенную воду используют в рецикле производства спиртов. Соли жирных кислот находят самостоятельное применение, например, при помоле цемента и других целей.

Способ демонстрируется следующими примерами (см. таблицу). В качестве исходной были использованы промышленные сточные воды производства СЖС ПО "Салаватнефтеоргсинтез" следующего состава мас. вода 91,8; натриевые соли жирных кислот 5,0; н.бутанол 2,7; бутиловые эфиры жирных кислот фр. С₅-С₉ 0,5.

Качественные показатели данной сточной воды характеризуются ХПК равным 200 тыс. мгО/л.

П р и м е р 1. 1000 г исходной сточной воды указанного выше состава смешивают с 58,0 г добавки натриевых солей жирных кислот до содержания последних в исходной смеси равной 8 мас. и подают в нижнюю часть верхней зоны 2 колонны 1, выделяя в виде дистиллята 33,5 г водной смеси, содержащей 26,5 г н.бутанола. Температура в верху колонны 1 составляет 92,7^оС.

Из верхней части средней зоны 3 колонны выводят 99,9 г водной смеси, содержащей 4,9 г бутиловых эфиров, а из нижней 783,3 г очищенной воды.

141,3 г концентрата натриевых солей жирных кислот выводят из нижней зоны 4 в виде кубового остатка с частичным рециклом последнего в исходную сточную воду. Температура в кубе колонны составляет 105,1^оС.

Очищенная сточная вода характеризуется ХПК, равным 1000 мгО/л. Степень очистки составляет 99,50%
Из данных таблицы видно, что при осуществлении способа, где концентрация солей жирных кислот (опыт 2-3, 13-14) и температура (опыт 5-6, 11-12) имеют запредельные значения степень очистки заметно снижается.

По предлагаемому способу за счет комплексного извлечения органических загрязнителей (н. бутанол, бутиловые эфиры, натриевые соли жирных кислот) обеспечивается высокая степень очистки сточной воды до 99,55% что позволяет при необходимости направлять ее непосредственно на доочистку биохимическим методом без предварительного разбавления чистой водой (ХПК составляет не более 1200 мгО/л).

Использование: при очистке промышленных сточных вод производства синтетических жирных спиртов, а также очистке сточных вод, содержащих эфиры, спирты, соли жирных кислот. Сущность изобретения: в сточную воду перед подачей в ректификационную колонну предварительно добавляют соли жирных кислот (например, натриевые) до концентрации 8 14 мас. подогревают до 100 105°С и вводят в нижнюю часть верхней зоны колонны, отгоняя при этом летучие соединения (спирты) из верхней части этой зоны. Из средней зоны колонны выводят эфиры, а образовавшийся концентрат солей жирных кислот выводят из нижней зоны колонны, причем концентрат частично возвращают в исходную сточную воду. Способ позволяет раздельно выделить спирты, эфиры и соли жирных кислот с возможностью их использования и очистить воду на 99 99,5% от органических загрязнений. 1 ил. 1 табл.

СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ОРГАНИЧЕСКИХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ путем обработки в ректификационной колонне с отгонкой летучих компонентов из верхней зоны колонны и отводом очищенной воды из средней зоны, отличающийся тем, что в сточную воду, содержащую соли и эфиры жирных кислот, перед ее подачей в нижнюю часть верхней зоны колонны добавляют соли жирных кислот до их концентрации 8-14 мас. нагревают до 100-105^oС, выводят эфиры из средней зоны колонны, а концентрат солей жирных кислот из нижней зоны, причем последний добавляют в исходную сточную воду.