СПОСОБ ОБРАБОТКИ АКТИВНОГО ИЛА Российский патент 1997 года по МПК C02F11/14 

Изобретение относится к очистке сточных вод и может быть использовано на биологических очистных сооружениях целлюлознобумажной, угольной, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности, а также на городских очистных сооружениях.

Известен способ очистки промышленных стоков от органических примесей флокуляцией, по которому в качестве флокулянта используют поливинилбензилпиколинийхлорид (а.с. СССР N1122619, кл. C02F 1/52, 1984).

Недостатком способа является низкая эффективность очистки и наличие вторичного загрязнения вследствие высоких дозировок продукта.

Известен также способ очистки воды, включающий обработку коагулянтом и флокулянтом с последующим отделением образующегося осадка и фильтрацией, где в качестве флокулянта используют полигексаметиленгуанидин в количестве 1,0 3,0 и 3,0 5 мг/л соответственно (а.с. N1430359, кл. C 02F 1/54, 9/00, 1988). Недостатком способа является наличие во флокулянте токсичного эпихлоргидрина и солей калия, что ведет к вторичным загрязнениям очищаемых сточных вод.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ обработки избыточного активного ила, включающий обработку флокулянтом, в качестве которого используют амид 7-окса-4-азанонен-8-овой кислоты (а.с. СССР N1535853, кл. C02F 11/14, 1990 ).

Недостатком способа является недостаточно высокая эффективность очистки и токсичность применяемого флокулянта, что ведет к вторичным загрязнениям очищаемых сточных вод.

Технической задачей предполагаемого изобретения является повышение эффективности очистки за счет сокоагуляции загрязняющих веществ с активным илом под действием катионо-активного флокулянта.

Поставленная задача предлагаемого изобретения решается тем, что в способе очистки сточных вод, заключающемся в обработке флокулянтом биологически очищенных сточных вод, в качестве флокулянта используют продукт взаимодействия латекса полиметилвинилпиридина с молекулярной массой 100000 300000 ат. ед. со стехиометрическим количеством бензилхлорида, который подают в сточную воду, содержащую активный ил в количестве 0,10 0,20 мас. по отношению к илу.

Использование флокулянта в количестве 0,10 0,20 мас. от содержания ила в сточной воде позволяет увеличить скорость седиментации активного ила во вторичных отстойниках, что увеличивает производительность сооружений, а также повышает эффективность очистки сточных вод от эмульгированных органических соединений нефтепродуктов, анионоактивных ПАВ и взвешенных веществ.

Использование флокулянта в количестве ниже 0,10 мас. от содержания активного ила в воде является недостаточным для достижения оптимальной скорости седиментации активного ила и повышения эффективности очистки.

Использование флокулянта в количестве выше 0,20 мас. от содержания активного ила нецелесообразно, т.к. эффект очистки не увеличивается, при большем расходе полиэлектролита.

Осуществление заявляемого способа иллюстрируется примерами конкретного выполнения.

Пример 1.

Получение катионоактивного флокулянта.

В предварительно вакуумированный аппарат, оснащенный мешалкой и рубашкой для обогрева, подают водную фазу с парафинатом калия (эмульгатором), лейканолом (диспергатором), буферным раствором натрия фосфорно-кислого двузамещенного. Включают перемешивание и подают мономер - 2-метил-5-винилпиридин с регулятором процесса третдодецилмеркаптаном. Реакцию полимеризации инициируют персульфатом калия. Процесс ведут при температуре 45 65^oC в течение 8 10 часов до конверсии мономера не менее 98 -99%
В табл. 1 приведено количественное соотношение компонентов на полимеризацию.

Полученный латекс полиметилвинилпиридина кватернизируют хлористым бензилом в течение 6 часов при температуре 50^oC в присутствии полиэлектролита, полиметилвинилпиридинийбензолхлорида в качестве стабилизатора системы. Количество стабилизирующей добавки составляет 6 массовых частей от веса полимера в латексе.

Реакцию кватернизации осуществляют со стехиометрическим количеством бензилхлорида по отношению к заполимеризованному 2-метил-5-винилпиридину. По окончании реакции получают конечный продукт водный раствор катионоактивного флокулянта поливинилпиридинийбензилхлорида.

Флокулянт характеризуется следующими параметрами:
массовая доля основного вещества, не менее 20
pH 5 6
вязкость, c^-1, для 20%-ного раствора по вискозиметру ВЗ-4 23
остаточное содержание МВП, не более 0,002
Пример 2.

В сточную воду на выходе из аэротенка дозировали 0,1% раствор флокулянта полиметилвинилпиридинийбензилхлорида в количестве 0,10 0,20% от содержания в ней активного ила. Определение содержания загрязняющих компонентов проводилось в сравнении с контрольным аэротенком.

Результаты испытаний представлены в табл. 2.

Данные табл. 2 свидетельствуют о том, что эффект доочистки сточных вод по общему содержанию органических загрязнений составляет: 67% по нефтепродуктам 75% по анионоактивным веществам 48% по взвешенным веществам 89%
Пример 5 (по прототипу).

Пробы сточной воды, содержащей активный ил, обрабатывали одинаковыми дозами синтезированного флокулянта полиметилвинилпиридинийбензилхлорида и известного реагента амид-7-окса-4-азанонен-8-овой кислоты. Концентрации рабочих растворов сопоставляемых реагентов и их количества на обработку воды были одинаковы и составляли соответственно 0,1% и 2 мг/л ила.

Контроль за эффективностью процесса вели по изменению показателей константы седиментации, а также по общему содержанию органических соединений, нефтепродуктов, анионоактивных ПАВ и взвешенных веществ.

Из приведенных в табл. 3 данных видно, что заявляемый способ очистки сточных вод с применением катионоактивного флокулянта позволяет достичь высокой степени очистки.

Изобретение относится к очистке сточных вод и может быть использовано на биологических очистных сооружениях целлюлозно-бумажной, угольной, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности, а также на городских очистных сооружениях.

Способ очистки сточных вод, заключающийся в обработке флокулянтом биологически очищенных сточных вод, в качестве флокулянта используют продукт взаимодействия латекса полиметилвинилпиридина с молекулярной массой 100000-300000 ат. ед. со стехиометрическим количеством бензилхлорида, который подают в сточную воду, содержащую активный ил в количестве 0,10-0,20% масс по отношению к илу.

Использование предлагаемого способа позволяет достичь высокий эффект очистки. 3 табл.

Способ обработки активного ила, образующегося в результате биологической очистки сточных вод путем введения флокулянта, отличающийся тем, что в качестве флокулянта используют продукт взаимодействия латекса полиметилвинилпиридина с мол. м. (1 3) • 10⁵ ат.ед. со стехиометрическим количеством бензилхлорида 0,1 0,2 мас. по отношению к илу.