СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ НИТРОЭФИРОВ Российский патент 2013 года по МПК C02F1/28 C02F1/42 C02F1/66 B01D15/00 

Изобретение относится к защите окружающей среды и предназначено для очистки отработанной производственной воды от нитроэфиров в производстве баллиститного пороха.

В литературе проводится значительное количество публикаций по способам очистки производственной воды от нитроэфиров.

Из литературных источников известно, что очистка воды от нитроэфиров осуществляется путем обработки загрязненного раствора карбонатом натрия. Но данный способ не обеспечивает полной очистки от нитроэфиров, а также не достигаются санитарно-гигиенические нормативы (Очистка сточных вод, содержащих ракетное топливо и взрывчатые вещества. РЖ Химия, 1984 г., 4И504).

Рассмотрена очистка сточных вод от нитроэфиров с помощью сульфоугля. Данный метод также не позволяет достичь полной очистки, так как сульфоуголь при его использовании быстро теряет свою способность к экстрагированию (Реферативный сборник. Военная техника и экономика, серия С, №39, 1978 г., с.4-5).

Известен способ обезвреживания водного раствора, загрязненного нитроэфирами, патент US №4018676, МПК B01D 15/00, заявлен 15.01.76 г., опубликован 19.04.77 г., который принят за прототип.

По указанному методу обезвреживание водного раствора, загрязненного нитроэфирами, проводят путем обработки на сильнощелочной ионообменной смоле. Однако данный метод имеет ряд недостатков: в данном изобретении рассматриваемый метод применим для удаления взврывчатых веществ (ВВ), содержащихся в минимальных количествах до 0,001 части/млн, частей, то есть незначительных концентраций и не позволяет достичь полной очистки от нитроэфиров и уровня предельно допустимых концентраций (ПДК).

Задачей данного изобретения является создание более эффективного способа очистки отработанной воды с высоким содержанием нитроэфиров в производстве баллиститного пороха и достижение санитарнo-гигиенических нормативов.

Технический результат заключается в том, что способ очистки сточных вод от нитроэфиров, включающий пропускание воды через слой ионообменной смолы, причем предварительно воду обрабатывают карбонатом натрия до рН 7-8 и подают на адсорбер, выполненный в виде шести секций, при этом 1 секция заполнена сульфоуглем марки СКД, 2 и 3 секции заполнены ионообменной смолой марки КУ-1, а 4, 5, 6 секции - ионообменной смолой марки ЭДЭ-10П, далее очищенную воду собирают в накопительной емкости, определяют рН среды и нейтрализуют.

Сущность изобретения представлена на чертеже - принципиальная технологическая схема очистки отработанной воды от нитроэфиров.

Отработанную производственную воду, загрязненную нитроэфирами с концентрацией 10-40 мг/л и рН 1 (по результатам анализа исходной воды), подают в бак нейтрализатор (1), где воду обрабатывают карбонатом натрия до рН 7-8 с целью снижения содержания нитроэфиров и достижения дальнейшей эффективности очистки на адсорбере. Далее с помощью вакуумного насоса (2) обработанная вода подается на адсорбер (3), состоящий из шести секций, заполненных:

1 секция - сульфоуглем марки СКД (ТУ 2162-294-05795731-2007) - предварительная очистка (I).

2 и 3 секции - ионообменной смолой марки КУ-1 (ГОСТ 20298-74) - основная очистка от нитроэфоров (II, III).

4, 5 и 6 секции - ионообменной смолой марки ЭДЭ-10П (ГОСТ 20301-74) - доочистка от следов нитроэфиров (IV, V, VI).

После адсорбера, перед сбросом в канализацию, очищенную воду с рН 5-6 собирают в накопительной емкости (4), где проводится ее нейтрализация карбонатом натрия до рН 7.

Сульфоуголь марки СКД - полифункциональный катионит, содержащий в качестве ионогенных групп сульфогруппы, отличающийся крупностью зерен. Устойчивы к действию разбавленных растворов кислот и щелочей.

Ионообменная смола марки КУ-1 - поликонденсационный сильнокислотный бифункциональный катионит, содержащий два вида ионогенных групп: сульфогруппы и фенольные гидроксидные. Применим для очистки сточных вод органических производств.

Ионообменная смола марки ЭДЭ-10П - поликонденсационный среднеосновной полифункциональный анионит, содержащий вторичные и третичные аминогруппы алифатического ряда и около 20% групп аммонийных оснований. В результате прохождения водного раствора через этот анионит удаляются фактически все нитроэфиры.

Использованные смолы подвергаются регенерации и могут использоваться повторно, а использованный сульфоуголь во влажном состоянии направляется на уничтожение.

Содержание нитроэфиров определяется методикой МВИ 394-2005 «Определение нитроэфиров в воде фотометрическим методом».

Для отработки данного способа обезвреживания была взята вода с исходным содержанием нитроэфиров 34,6 мг/л и рН 1.

№ п/п Стадии очистки рН среды Содержание нитроэфиров, мг/л Эффективность очистки, % 1 Исходная сточная вода с рН 1; обработанная карбонатом натрия 7-8 14.0 59 2 Вода, обработанная карбонатом натрия и пропущенная через 1 секцию адсорбера 6-7 9.5 72 3 Вода, обработанная карбонатом натрия и пропущенная через 1+2+3 секции адсорбера 4-5 3.2 91 4 Вода, обработанная карбонатом натрия и пропущенная через 1+2+3+4+5+6 секции адсорбера 5-6 Не обнаружено ≈100

Из таблицы следует, что вода, предварительно нейтрализованная и последовательно пропущенная через все шесть секций адсорбера, не содержит следов нитроэфиров и эффективность очистки данного метода составляет ≈ 100%.

Изобретение относится к области очистки отработанной производственной воды и защиты окружающей среды. Отработанную воду производства баллиститного пороха, загрязненную нитроэфирами, обрабатывают карбонатом натрия до рН 7-8 и пропускают через адсорбер, заполненный по секциям сульфоуглем, ионообменными смолами. Затем очищенную воду сбрасывают в канализацию. В качестве сульфоугля используют уголь марки СКД, в качестве ионообменных смол используют катионит КУ-1 и анионит ЭДЭ-10П. Способ обеспечивает полную очистку от нитроэфиров отработанной производственной воды, является экономичным, а данная технология - безотходная и экологически чистая. Отработанные смолы подвергаются регенерации и могут использоваться повторно, а отработанный сульфоуголь во влажном состоянии направляется на уничтожение. 1 табл., 1 ил.

Способ очистки сточных вод от нитроэфиров, включающий пропускание воды через слой ионообменной смолы, отличающийся тем, что предварительно воду обрабатывают карбонатом натрия до рН 7-8 и подают на адсорбер, выполненный в виде шести секций, при этом 1 секция заполнена сульфоуглем марки СКД, 2 и 3 секции заполнены ионообменной смолой марки КУ-1, а 4, 5 и 6 секции заполнены ионообменной смолой марки ЭДЭ-10П, далее очищенную воду собирают в накопительной емкости, определяют рН среды и нейтрализуют карбонатом натрия.