СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ПРОИЗВОДСТВА ЭМУЛЬСИОННЫХ КАУЧУКОВ И ЛАТЕКСОВ ОТ ЛЕЙКАНОЛА Российский патент 2012 года по МПК C02F1/56 B01D21/01 C02F103/38 

Изобретение относится к очистке сточных вод производства эмульсионных каучуков и латексов от бионеразлагаемого лейканола и может быть использовано в промышленности эмульсионных синтетических каучуков и латексов.

В настоящее время в производстве всех каучуков эмульсионной полимеризации используется лейканол, являющийся натриевой солью продукта конденсации β-нафталин-сульфокислоты с формальдегидом. Лейканол хорошо растворяется в воде, но практически не подвергается биологической деструкции (П.А. Кирпичников и др. Химия и технология синтетического каучука. Ленинград, «Химия», 1987). В результате этого он проходит транзитом через систему очистных сооружений и попадает в природные водоемы.

Лейканол обладает высокой токсичностью, ухудшает органолептические свойства воды и санитарный режим водоемов, затрудняет проведение очистки сточных вод и весьма стабилен по отношению к процессам естественного самоочищения водоемов. Допустимое содержание лейканола в сточной воде перед сбросом в водоем достигается путем простого разбавления сточных вод (Сборник N.N. Сточные воды производства СК. Центрально-Черноземное книжное издательство, Воронеж, 1969).

Известен способ очистки сточных вод производства эмульсионных каучуков и латексов от нескоагулированного латекса и частиц полимера путем добавления коагулянта, содержащего CaO-MgO (патент РФ №2204531, MПK C08F 1/52, опубл. 20.05.2003). Однако указанный способ не позволяет очистить сточные воды от лейканола и приводит к дополнительному засолению водоемов.

Известен способ обработки сточных вод, содержащих трудноразлагаемые вредные вещества, путем добавления коагулянта или адсорбента в сточные воды, разделения твердых продуктов, содержащих трудноразлагаемые вредные вещества и жидкости, разложение трудноразлагаемого вредного вещества, выделенного с твердым продуктом, пероксидом (патент РФ №2326056, МПК C02F 1/52, C02F 1/28, C02F 1/72, опубл. 10.06.2008). Однако коагулянт, состоящий из полиакриловой кислоты, полиакриламидной смолы, сульфатов или хлоридов железа, хлорида или полиалюминия хлорида, имеет многокомпонентный состав, что неудобно для использования, а также малоэффективен для связывания лейканола.

Известно использование полидиаллилдиметиламмоний хлорида для очистки питьевой воды (Методические указания МУ 2.1.4.1060-01, утвержденные главным государственным санитарным врачом РФ 18.07.2001).

Использование полидиаллилдиметиламмоний хлорида для очистки сточных вод производства эмульсионных каучуков и латексов от лейканола в литературе не описан.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки промывных и сточных вод производства латексов и полимеров, получаемых эмульсионной полимеризацией, введением коагулянта на основе белковой составляющей, содержащего в качестве дополнительных ингредиентов карбоксилметилцеллюлозу, карбамид, ά- и β-амилазу, аминосоединения жирного ряда, карбамидоформальдегидную смолу и формалин. В качестве аминосоединений могут использоваться алкилбен-зиламмоний хлориды. Указанный способ позволяет связывать лейканол, но трудно применим в производстве, т.к. используемый коагулянт имеет сложный состав и многостадийный способ приготовления (патент РФ №2281293, МПК С08С 1/15, C08C 2/06, C02F 1/56, опубл. 10.08.2006 г.).

В настоящее время концентрация лейканола в промывных и сточных водах производства эмульсионных каучуков и латексов колеблется от 2,5 до 5,5 мг/л. После стадии флотации на очистных сооружениях - от 1,25 до 2,9 мг/л.

Технической задачей изобретения является снижение концентрации бионеразлагаемого диспергатора лейканола в сточной воде производства каучуков эмульсионной полимеризации, сбрасываемой на очистные сооружения, и экономия воды, идущей на разбавление сточных вод перед сбросом в водоемы рыбно-хозяйственного назначения.

Поставленная задача решается путем добавления в сточные воды цехов производства каучуков эмульсионной полимеризации перед сбросом в общезаводские сточные воды полидиаллилдиметиламмоний хлорида (ВПК-402) в количестве 5-10 мг/л сточной воды.

Полиэлектролит ВПК-402 (ТУ 6-05-2009-238 86, изм.1) хорошо растворяется в воде, в растворах кислот и щелочей. Эмпирическая формула ячейки: C₈H₁₆NCl.

Технический результат демонстрируется примерами конкретного исполнения.

Пример 1. В коллектор химзагрязненной канализации производства эмульсионных каучуков и латексов в сточную воду, содержащую 2,5 мг/л лейканола, добавляют в течение 3-х часов полидиаллилдиметиламмоний хлорид, поддерживая концентрацию ВПК-402 в сточной воде 5 мг/л. Отбирают пробы очищенной воды после установки флотации и определяют концентрацию лейканола. Концентрация лейканола составляет 0,33 мг/л.

Концентрацию лейканола в сточной воде определяют по методике ПНД Ф 14.1.15-95. Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений массовой концентрации анионоактивных ПАВ в пробах сточных вод экстракционно-фотометрическим методом. М., 1995 г.

Примеры 2-6 по изобретению выполнены аналогично примеру 1 только с различной концентрацией ВПК-402 и представлены в таблице 1.

Контрольные примеры 7-12 (без добавления ВПК-402), когда в сточной воде производства эмульсионных каучуков и латексов определяют содержание лейканола перед сбросом в заводские сточные воды, а затем определяют содержание лейканола после установки флотации, приведены в таблице 2.

Из приведенных примеров видно, что при смешении сточных вод производства эмульсионных каучуков и латексов с общезаводскими стоками происходит снижение концентрации лейканола в 2-2,5 раза за счет разбавления последнего.

Процесс взаимодействия лейканола с ВПК-402 целесообразно проводить на более концентрированных стоках. Поэтому местом дозирования ВПК-402 в сточные воды был выбран коллектор химзагрязненной канализации в цехе выделения каучука из латекса производства эмульсионных каучуков и латексов (основной источник попадания лейканола в сточные воды предприятия).

Оптимальное содержание ВПК-402 в сточной воде 5-10 мг/л. Добавление ВПК-402 менее 5 мг/л не приводит к желаемому результату, а увеличение концентрации ВПК-402 более 10 мг/л нецелесообразно, т.к. может привести к завышению ПДК полидиметиламмоний хлорида в очищенной сточной воде.

Данные, представленные в таблицах 1 и 2, показывают, что добавление ВПК-402 в сточные воды цехов производства каучуков эмульсионной полимеризации перед сбросом в общезаводские сточные по заявляемому способу снижают концентрацию лейканола в сточной воде после установки флотации более чем в 3 раза, что соответственно позволит снизить расход воды, идущей на разбавление до доведения норм сброса лейканола (ПДК-11 мг/л), тоже более чем в 3 раза.

Изобретение может быть использовано в промышленности эмульсионных синтетических каучуков и латексов. Для осуществления способа очистку сточных вод производства эмульсионных каучуков и латексов от лейканола проводят путем добавления коагулянта на основе полимерной соли четвертичного аммония. В качестве коагулянта используют полидиаллилдиметиламмоний хлорид в количестве 5-10 мг/л сточной воды. Полидиаллилдиметиламмоний хлорид добавляют в сточную воду перед установкой флотации. Предложенный способ обеспечивает снижение концентрации лейканола в очищенной воде после установки флотации более чем в 3 раза, что, соответственно, позволяет снизить расход воды, поступающей на разбавление до норм сброса лейканола, более чем в 3 раза. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 12 пр.

1. Способ очистки сточных вод производства эмульсионных каучуков и латексов от лейканола путем добавления коагулянта на основе полимерной соли четвертичного аммония, отличающийся тем, что в качестве коагулянта используют полидиаллилдиметиламмоний хлорид в количестве 5-10 мг/л сточной воды.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что полидиаллилдиметиламмоний хлорид добавляют в сточную воду перед установкой флотации.