СПОСОБ ОЧИСТКИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ПРИМЕСИ ТИОМОЧЕВИНЫ Российский патент 2025 года по МПК C02F1/58 C02F1/56 C02F1/28 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к очистке сточных вод, описывает способ очистки, предусматривающий удаление примеси тиомочевины и снижающий концентрацию этого вещества в сточных водах производственного характера.

Уровень техники.

Органические соединения, имеющие в своей структуре фрагменты азота и серы, содержатся в сточных водах промышленных производств; в частности - предприятий, использующих эти соединения в качестве моющих средств и составов на основе поверхностно-активных веществ - производных тиомочевины (Пат. 2058317 РФ). Образующиеся промышленные сточные воды превышают допустимые показатели гигиенических нормативов содержания опасных химических факторов в объектах окружающей среды и не могут сбрасываться в водоемы без проведения очистки.

Способ очистки сточных вод от тиомочевинных элюатов (Пат. 1028607 SU), включающий их обработку окислителем, в качестве которого используют гипохлорит, обеспечивает высокий уровень очистки. Вместе с тем, этот способ требует введения в водный состав, содержащий соединения тиомочевины, гипохлорита - высоко агрессивного соединения, применение которого требует соблюдения мер предосторожности и использования специального коррозионностойкого оборудования.

Способ очистки сточных вод от тиомочевины (Пат. В 18619 KZ) предусматривает добавление к сточным водам, образовавшимся при десорбции золота растворами тиомочевины, 0,3 эквивалента сульфат ионов; затем, к образовавшемуся раствору вводят ионы меди в количестве 0,6-0,8 эквивалентов и отделяют образовавшийся осадок. Технология удаления примеси тиомочевины, предложенная в этом способе, отличается сложностью и многостадийностью, необходимостью использования двух химических компонентов с последующей дополнительной очисткой раствора от осадка.

Известен способ очистки сточных вод от тиомочевины (АС 1473273 СССР), включающий двухстадийную обработку соединениями меди в присутствии восстановителя, а затем нейтрализацию раствора гидроксидом натрия до рН 8,5-12,0 с промежуточным отделением осадка. Этот способ отличается сложностью организации технологического процесса, требует раздельного проведения стадий и применения значительного количества различных реагентов, что усложняет технологическую схему. Кроме того, использование соединений меди для обезвреживания сточных вод нежелательно из-за их токсичности и необходимости дополнительной очистки стоков от примесей соединений меди.

Способ обезвреживания отработанных тиомочевинных растворов (Пат. 2038327 РФ) процесса регенерации ионообменной смолы и цианидсодержащих хвостовых пульп золотоизвлекательных фабрик включает обработку хлорсодержащим окислителем с последующим выдерживанием состава в течение 18 часов. Настоящий способ предлагается использовать в качестве прототипа. К недостаткам прототипа можно отнести следующие: хлорсодержащие окислители проявляют свойства высоко агрессивных соединений и их применение требует использования специального коррозионностойкого оборудования; технологический процесс обезвреживания занимает значительный период времени, поэтому непригоден для очистки больших объемов производственных сточных вод, а также требуется дополнительная очистка сточных вод от примесей гипохлорита.

Раскрытие сущности изобретения

Целью предлагаемого изобретения является: осуществление способа очистки производственных сточных вод от примеси тиомочевины с использованием процесса коагуляции с дальнейшей очисткой полученного состава на активированном угле.

Для достижения поставленной цели, производственные сточные воды, включающие в состав тиомочевину, подвергаются в растворе обработке коагулянтом - поливиниловый спиртом, с последующей сорбцией на активированном угле.

Аналитический контроль содержания примеси тиомочевины в водных растворах осуществлялся методом высокоэффективной жидкостной хроматографии.

Технический эффект предлагаемого изобретения определяется тем, что в водный раствор тиомочевины, содержащий концентрацию 20 мг/дм³ этого вещества, добавляли поливиниловый спирт для осуществления стадии коагуляции растворенной примеси. Модуль вносимого коагулянта должен составлять не менее 6/1 массовых долей по отношению к растворенной примеси тиомочевины. Для успешного течения коагуляции необходимо инициировать процесс в течение определенного периода времени, используя интенсивное перемешивание. Перемешивание осуществляется механическим верхнеприводным перемешивающим устройством со стеклянной двухлопастной мешалкой; скорость вращения - 125 оборотов в минуту при постоянной температуре 22±0,2°С.

После завершения процесса коагуляции примеси тиомочевины, раствор пропускают через колонку, заполненную активированным углем.

Используется активированный уголь ВСК-400 производства АО «ЭНПО «Неорганика», имеющий суммарный объем пор по воде не менее 0,46 см³/г и эффективный объем микропор не менее 0,46 см³/г. Размер гранул товарной формы активированного угля составляет - 6,5-8,5 мм. Объем необходимого количества активированного угля рассчитывается из соотношения: на очистку 10 мл раствора с начальной концентрацией тиомочевины 20 мг/дм³, расходуется 20 см³ активированного угля.

Проведение заявленных операций обработки сточных вод в соответствии с обоснованными условиями позволяет достичь степени очистки до уровня остаточного содержания тиомочевины не более 1,5×10^-3 мг/дм³. Достигаемый показатель содержания примеси после очистки воды предлагаемым способом в значительной степени ниже уровня ПДК для тиомочевины в воде культурно-питьевого использования - 0,03 мг/дм³ (ГОСТ 6344-73. Тиомочевина).

Пример 1. Сточную воду - раствор, содержащий тиомочевину в концентрации 20 мг/дм³, помещали в стеклянную колбу. Добавляли 0,12 г (модуль - 6/1 массовых долей) поливинилового спирта. Включали перемешивающее устройство и перемешивали в течение 2 часов. Затем перемешивание останавливали, состав выдерживали в течение 20 минут при комнатной температуре и пропускали через колонку, заполненную 2,0 дм³ активированного угля ВСК-400. Полученную очищенную воду анализировали методом высокоэффективной жидкостной хроматографии: остаточное содержание тиомочевины составляет - 1,4×10^-3 мг/дм³.

Пример 2. В условиях примера 1, за исключением: к раствору тиомочевины с концентрацией 20 мг/дм³, добавляли 0,1 г (модуль - 5/1 массовых долей) поливинилового спирта. После прохождения колонки с активированным углем, остаточное содержание тиомочевины составляет -1,7×10^-3 мг/дм³.

Пример 3. В условиях примера 1, за исключением: колонку заполняли активированным углем в количестве 0,7 дм³. После прохождения колонки с активированным углем, остаточное содержание тиомочевины составляет -2,4×10^-3 мг/дм³.

Изобретение относится к очистке сточных вод, описывает способ очистки, предусматривающий удаление примесей и снижающий их концентрацию в сточных водах производственного характера. Промышленные сточные воды, содержащие примесь тиомочевины в количестве до 20 мг/дм³, подвергаются очистке при внесении в раствор поливинилового спирта в расчетном количестве 6 массовых долей на 1 массовую долю тиомочевины. Проводят стадию коагуляции при перемешивании в течение 2 часов. Образовавшийся состав пропускают через колонку, заполненную активированным углем марки ВСК-400, взятым в соотношении 20 см³ на 10 мл раствора. Обеспечивается очистка сточных вод до уровня остаточного содержания тиомочевины не более 1,5×10^-3 мг/дм³. 3 пр.

Способ очистки производственных сточных вод от примеси тиомочевины, отличающийся тем, что в раствор, содержащий примесь тиомочевины, добавляют поливиниловый спирт в расчетном количестве 6 массовых долей на 1 массовую долю тиомочевины и проводят стадию коагуляции при перемешивании в течение 2 часов с последующим пропусканием полученного состава через активированный уголь ВСК-400, взятый в соотношении: 20 см³ на 10 мл раствора с начальной концентрацией тиомочевины 20 мг/дм³.