СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД Российский патент 2004 года по МПК C02F1/58 C02F1/28 C02F103/28 C02F103/36 

Изобретение относится к способам очистки сточных вод деревообрабатывающих и мебельных предприятий от формальдегида.

Существует способ очистки сточных вод от формальдегида, включающий обработку сточной воды гранулированным кислым адсорбентом из глинистых минералов слоистой и слоисто-ленточной структуры с размерами гранул 4-7 мм с последующей нейтрализацией раствором гидроксида натрия до рН 7-9 и многократной регенерацией адсорбента раствором гидроксида аммония [2].

Недостатками этого способа являются низкая степень очистки (конверсия формальдегида составляет 60%), необходимость частой регенерации адсорбента (адсорбент теряет свою активность после трехкратного применения); использование в процессе подготовки адсорбента концентрированной серной кислоты, что приводит к коррозии технологического оборудования, проблема утилизации отработанного адсорбента (для очистки 1 м³ сточной воды используется 40 кг адсорбента).

Известен также способ очистки сточных вод от формальдегида, включающий стадию последовательного введения аммиака и мочевины из расчета 0,5-1,0 моль мочевины на 1 моль формальдегида. После добавления серной кислоты, для отвердения образовавшейся смолы и ее удаления, стоки нейтрализуют аммиаком. Нейтральную воду концентрируют упариванием или охлаждением, выделяют соли аммония и используют их повторно. Остаточное содержание формальдегида в очищенной воде превышает значения ПДК, поэтому воду подвергают дополнительной очистке в биопрудах или разбавляют водой [1].

Недостатками данного способа являются его энергоемкость, трудоемкость и низкая эффективность очистки.

Задача изобретения - обеспечение условий количественного связывания формальдегида с мочевиной в нерастворимую в воде смолу.

Технический результат - повышение степени очистки сточных вод от формальдегида, сокращение времени очистки и расходов реагентов.

Это достигается тем, что в способе очистки сточных вод, содержащих формальдегид, включающем обработку сточной воды мочевиной, в сточные воды при рН 1,5-2,0 вводят мочевину в мольном соотношении формальдегид : мочевина, равном 1,0:(1,3-1,5), выдерживают в течение 3,5-4,5 ч, выделяют смолу фильтрованием и пропускают фильтрат через кислый пористый сорбент со скоростью 0,5-1,0 м³/ч.

Способ позволяет достичь высокой степени очистки сточных вод от формальдегида, поскольку отстой подкисленной воды с мочевиной позволяет удалить из воды до 98-99% формальдегида в виде нерастворимой в воде смолы, а остальная его часть конденсируется с мочевиной на поверхности кислого пористого сорбента, например сульфоугля. На выходе из сорбента степень очистки воды от формальдегида составляет 99,98%, что соответствует остаточной концентрации формальдегида 0,5-1,0 мг/л. При контакте сточной воды с пористым кислым сорбентом, молекулы формальдегида и мочевины, избирательно адсорбируясь на его поверхности, реагируют друг с другом, образуя макромолекулы растворимых олигомеров, которые переходят в водный раствор.

Катализатором в этой реакции выступают ионы Н⁺, иммобилизированные на сорбенте.

Выбор оптимальных параметров очистки в указанных диапазонах обеспечивает высокую эффективность решения поставленной задачи и получение технического результата.

Пример 1

Приготовлено шесть образцов сточной воды с исходной рН 6,5, содержащей формальдегид с концентрацией 3,2 г/л с мочевиной в мольном соотношении формальдегид : мочевина - 1,0:(1,0-1,5) соответственно, объемом 1 л каждый. Образцы подкисляют до рН 2,0. Полученные смеси выдерживают 5,0 ч, отфильтровывают и определяют остаточную концентрацию формальдегида сульфитным методом.

Результаты таблицы 1 позволяют определить оптимальное мольное соотношение формальдегид : мочевина, равное 1:(1,3-1,5).

Пример 2

В семь образцов производственных сточных вод объемом 1000 мл каждый с концентрацией формальдегида 3,0 г/л различной кислотности (рН от 1,0 до 4,0) соответственно вносят мочевину из мольного соотношения формальдегид : мочевина, равное 1,0:1,5, и выдерживают от 0,5 до 5 ч.

Результаты таблицы 2 показывают, что оптимальными показателями для очистки сточных вод являются: рН 1,0-2,0 и время выдержки 3,5-4,5 ч.

Пример 3

Очищенную сточную воду, с остаточной концентрацией формальдегида 90 мг/л, после удаления смолы фильтрацией, пропускают через пористый кислый сорбент с объемной скоростью в интервале 0,1-1,0 м³/ч.

Согласно данным таблицы 3, оптимальным диапазоном скорости прохождения воды через кислый сорбент является 0,5-1,0 м³/ч. При скорости воды менее 0,5 м³/ч продолжительность очистки увеличивается, при скорости более 1,0 м³/ч степень очистки значительно снижается.

Источники информации

1. Патент РФ №2085501, МКИ С 02 F 1/58, 1997.

2. Очистка сточных вод предприятий мебельной и деревообрабатывающей промышленности от формальдегида и акриловых эмульсий./ Короткина Л.Г., Резникова В.П, Немцова Л.Д. // Обзорная информация. - М.: ВНИИПИЭИлеспром, 1986, с. 47.

Изобретение относится к реагентным способам обработки сточных вод, содержащих формальдегид, и может быть использовано на предприятиях деревообрабатывающей промышленности. Для осуществления способа очистки в сточные воды, содержащие формальдегид, при рН 1,5-2,0 вводят мочевину в мольном соотношении формальдегид : мочевина, равном 1,0:(1,3-1,5), и выдерживают в течение 3,5-4,5 ч, выделяют смолу фильтрованием и пропускают фильтрат через кислый, пористый сорбент со скоростью 0,5-1,0 м³/ч. Технический результат предложенного способа заключается в повышении степени очистки сточных вод от формальдегида, а также в сокращении времени очистки и расхода реагентов. 3 табл.

Способ очистки сточных вод, содержащих формальдегид, включающий обработку сточной воды мочевиной, отличающийся тем, что в сточные воды при pH 1,5-2,0 вводят мочевину в мольном соотношении формальдегид : мочевина, равном 1,0:(1,3-1,5), и выдерживают в течение 3,5-4,5 ч, выделяют смолу фильтрованием и пропускают фильтрат через кислый, пористый сорбент со скоростью 0,5-1,0 м³/ч.