УСТАНОВКА ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ КРАСИТЕЛЕЙ И/ИЛИ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РАСТВОРА Российский патент 2003 года по МПК C02F1/28 C02F103/14 

Изобретение относится к обработке промышленных сточных вод, в частности к красильно-отделочной технике, и может быть использовано для выделения красителей и/или тяжелых металлов из технологических растворов.

Количество сточных вод, в том числе и содержащих вредные органические и неорганические соединения, возрастает из года в год. Наряду с их очисткой необходимо применять комплекс других мер, в частности, утилизацию жидких отходов в самом производстве, снижение водопотребления и количества сточных вод, водооборот, переход на сухие процессы и т.д.

На ряде предприятий текстильной промышленности уже применяют водооборот и другие технологические меры по снижению загрязненности сточных вод, а также комплекс мер по их переработке и очистке.

Именно в текстильной промышленности образуется большое количество разнообразных красителей в составе соответствующих отработанных технологических растворов, которые являются основными источниками, загрязняющими окружающую среду в производстве текстильной продукции.

Другим существенным загрязнителем технологических сточных вод предприятий текстильной промышленности являются ионы тяжелых металлов, которые попадают в сточные воды со стадий гальванического производства (расхромирование печатных валов), со стадий крашения и печатания (использование хромсодержащих красителей), со стадии противогнилостной обработки текстильных изделий (использование медно-хромовых препаратов) и др.

Для более полного извлечения загрязняющих веществ используют предварительную локальную очистку промышленных сточных вод в цехах.

Локальная очистка концентрированных сточных вод отдельных производств и цехов скорее относится к основной технологии производства, чем к очистке воды. При такой очистке предусматривают возврат воды на технологические нужды, что существенно снижает сброс технологических сточных вод в водоемы. Эти системы в настоящее время экологически выгодны, т.к. сточные воды текстильных предприятий содержат специфические загрязнения, извлечение которых до уровня ПДК очень дорого.

Известна сорбционная установка с последовательным введением сорбента, включающая подачу сточной воды, подачу сорбента в резервуар с перемешивающим устройством, отстойник для отделения отработанного сорбента от сточной воды, выпуск отработанного сорбента и отработанной сточной воды (В.Д. Гребенюк, А. А. Мазо. Обессоливание воды ионитами. М.: Химия, 1980, с.128).

Недостатком известной установки является ее многостадийность, что в конечном счете приводит к большим площадям размещения установки и невозможности использовать ее для локальной очистки сточных вод от красителей и тяжелых металлов непосредственно в месте их образования. Другим недостатком данной установки является отсутствие решения, связанного с регенерацией сорбента.

Наиболее близким аналогом к данному изобретению является установка для осуществления адсорбционных процессов, включающая корпус с входным и выходными патрубками, заполненный сорбентом, привод, распределительное устройство и разгрузочное устройство в виде кольцевого сборника с радиальными перегородками и сливными патрубками.

Однако известная установка мало эффективна для очистки технологических растворов красильно-отделочного производства текстильной промышленности.

Задачей предлагаемого технического решения является создание установки для выделения красителей и/или тяжелых металлов из технологического раствора.

Технический результат заключается в разработке экологически и экономически выгодной установки, которая обладает широкими технологическими возможностями за счет локальной очистки растворов как от красителей, так и от тяжелых металлов непосредственно в месте их образования при достижении высокой степени очистки.

Этот технический результат в установке, включающей корпус с входным и выходными патрубками, кольцевые сборники с отверстиями, достигается тем, что корпус выполнен в виде обрешетки, которая разделена перегородками на загрузочную, рабочую и сливную секции, причем загрузочная секция снабжена бункерами с дозаторами, которые соединены с патрубками в перегородке, а в рабочей секции на ее нижней перегородке установлена емкость, снабженная мешалкой, при этом в боковой части емкости имеется отверстие, которое соединено с входным патрубком обрешетки, а в ее днище расположены сливные патрубки с вентилями, сливная секция снабжена фильтрационными колонками с распределительными решетками и фильтровальным материалом, причем фильтрационные колонки расположены под сливными патрубками емкости и закреплены на оси обрешетки с возможностью вращения вокруг нее, а под ними установлены кольцевые сборники, отверстия которых соединены с выходными патрубками в днище обрешетки.

На чертеже представлен общий вид установки.

Предлагаемая установка включает корпус в виде обрешетки 1, которая разделена перегородками на загрузочную секцию 2, рабочую секцию 3, сливную секцию 4, входной патрубок 5 обрешетки соединен с отверстием в боковой части емкости 6, расположенной в рабочей секции и предназначен для ввода технологического раствора в эту емкость. Загрузочная секция 2 снабжена бункерами 7, 8 и дозаторами 9, 10, соединенными с сливными патрубками 11, 12, через которые подают в емкость реагенты, образующие нерастворимую Н-форму углеродсодержащего сорбента, растворимую щелочную Na-форму углеродсодержащего сорбента (УГС) и кислоту (Н⁺). Емкость 6 снабжена мешалкой 13, и в днище емкости расположены сливные патрубки 14, 15, снабженные вентилями, в сливной секции расположены фильтрационные колонки 16, 17 с распределительными решетками 18, 19 и фильтровальным материалом 20; фильтрационные колонки расположены под сливными патрубками 14, 15 и закреплены на оси обрешетки с возможностью вращения вокруг нее, под фильтрационными колонками 16, 17 установлены кольцевые сборники 21, 22, отверстия которых соединены с выходными патрубками 23, 24.

Предлагаемая установка работает следующим образом.

Технологический раствор, загрязненный красителями и/или тяжелыми металлами, по входному патрубку 5 направляют в емкость 6, в которую из бункеров 7 и 8 и дозаторов 9 и 10 через сливные патрубки 11, 12 подают растворимую Na-форму углеродсодержащего сорбента (УГС) и кислоту (Н⁺). Полученную смесь перемешивают с помощью мешалки 13. По истечении определенного времени открывают вентили сливных патрубков 14 и 15 и направляют смесь в фильтрационные колонки 16 и 17, в которых на распределительных решетках 18 и 19 находится фильтровальный материал 20, например, углеродсодержащий фильтровальный материал. Очищенный технологический раствор накапливается в кольцевых сборниках 21 и 22 и через выходные патрубки 23 и 24 направляют в технологический процесс и используют как оборотную технологическую воду на стадии приготовления красителей. При необходимости в кольцевые сборники 21 и 22 может быть организована подача щелочи, воды и/или кислоты для получения требуемого значения величины рН очищенного технологического раствора. Установка составляет единое целое за счет "колонного" расположения секций оборудования, размещенного в обрешетке 1. Для оперативной перезагрузки фильтрационных колонок 16 и 17 предусмотрено их вращение вокруг оси. Выгрузка фильтровального материала вместе с сорбированным на нем красителем и/или тяжелыми металлами происходит с помощью специальной конструкции распределительных решеток 18 и 19 с последующим направлением этого материала на сжигание, где происходит его полная минерализация.

Предлагаемая установка позволяет проводить выделение (очистку) "in situ" - локально, непосредственно в месте проведения технологического процесса и позволяет эффективно выделять как красители, так и тяжелые металлы при достижении высокой степени очистки (~99%), что расширяет технологические возможности установки, а также позволяет возвращать очищенную воду на технологические нужды, что снижает сброс технологических сточных вод в водоемы.

Изобретение относится к обработке промышленных сточных вод, в частности к красильно-отделочной технике, и может быть использовано для выделения красителей и/или тяжелых металлов из технологических растворов. Установка включает корпус, выполненный в виде обрешетки, которая разделена перегородками на загрузочную, рабочую и сливную секции, причем загрузочная секция снабжена бункерами с дозаторами, которые соединены с сливными патрубками в перегородке, а в рабочей секции на ее нижней перегородке установлена емкость, снабженная мешалкой, при этом в боковой части емкости имеется отверстие, которое соединено с входным патрубком обрешетки, а в ее днище расположены сливные патрубки с вентилями, сливная секция снабжена фильтрационными колонками с распределительными решетками и фильтровальным материалом, причем фильтрационные колонки расположены под сливными патрубками емкости и закреплены на оси обрешетки с возможностью вращения вокруг нее, и под ними установлены кольцевые сборники, отверстия которых соединены с выходными патрубками в днище обрешетки. Технический результат: создание установки для выделения красителей и/или тяжелых металлов из технологического раствора. 1 ил.

Установка для выделения красителей и/или тяжелых металлов из технологического раствора, включающая корпус с входными и выходными патрубками, кольцевые сборники с отверстиями, отличающаяся тем, что корпус выполнен в виде обрешетки, которая разделена перегородками на загрузочную, рабочую и сливную секции, причем загрузочная секция снабжена бункерами с дозаторами, которые соединены со сливными патрубками в перегородке, а в рабочей секции на ее нижней перегородке установлена емкость, снабженная мешалкой, при этом в боковой части емкости имеется отверстие, которое соединено с входным патрубком обрешетки, а в ее днище расположены сливные патрубки с вентилями, сливная секция снабжена фильтрационными колонками с распределительными решетками и фильтровальным материалом, причем фильтрационные колонки расположены под сливными патрубками емкости и закреплены на оси обрешетки с возможностью вращения вокруг нее, и под ними установлены кольцевые сборники, отверстия которых соединены с выходными патрубками в днище обрешетки.