Способ очистки сточных вод Советский патент 1983 года по МПК C02F1/469 C02F1/469 C02F101/10 C02F103/30 

00

ся Изобретение относится к способу очист ки сточных вод производства метионина эффективной кормовой добавки,- Эти воды, кроме метионина, содержат также сульфат натрия и алифатические альдегиды. Известен способ окислительной очистки сточных вод, содержащих различные примеси, кислородом воздуха при высокой температуре (250-70О С) с использованием графитового катализатора. При этом достигается степень окисления 62-99%Cl Недостатками известного способа явля ются применение высокой температуры при .очистке, нестабильность работы катализатора,, недостаточно высокая степень очистки стоков, расход кислорода воздуха, невозможность повторного использования очищенных сточных вод в производстве. Известен также способ очистки сточных вод производства метионина путем контактирования парогазовой смеси с кислородом воздуха при 1ОО-2ОО°С в присутствии катализатора фторированных окислов алюминия. Степень окисления вредных органических веществ составляет 9599% при расходе воздуха примерно ЗОО85О л на 1 л сточной воды. Перед началом очистки проводят предварительную активацию кaтaлизaтopaj заключающуюся в прокаливании фторированной киси алю . миния В течение 2 ч при 4OO-45b°Ct2j,i Недостатками этого способа являются потери ценного и дефицитного продукта метионина за счет полной его деструкции проведение процесса при высокой температуре, ограниченный срок службы катализатора, расход кислорода воздуха, предварительная активация катализатора, получение дополнительного отхода - сопи (в основном сульфат натрия). Цель изобретения - упрощение процесса при сохранении высокой степени очист ки стоков от органических примесей. Укнзанн 1я цель достигается тем, что исходные сточные воды (рН - 8,0-9,О), содержащие метионин, сульфат натрия и алифатические альдегиды, обрабатывают минеральной кислртой до рН 5,О-6,О и подвергают электродиализу при напряжении 37-43 В, плотности тока 0,0030,023 А/см, соотношении объема концентрата к сточным водам 1:{ 15-21), скорости подачи сточных вод и концентрата 16-21 л/ч и температуре очистки 18-2в°С. При значениях рН меньших 5 или боль ших 6 (иаоэлектрическая область для метионина) происходит значительная миграция метионина из сточных вод, что приводит к его потерям. П р и м е р. В аппарат емкостью 1О л, снабженный мешалкой, промывают 5 л щелочных (рН 8,5) сточных вод от производства метионина и при размешивании осторожно приливают 3 мп серной кислоты (сЗ 1,84 г/см) до рН 5,5. Затем сточные воды направляют на очист- ку в элекгродиапизатор типа Родник-9. Аппарат представляет собой агрегат фильтр-прессового типа с двумя электродами (катод и анод) из платинированного титана (полезная плошадь каждого из электродов равна 0,00527 м). Между электродами в чередующейся последовательности располагаются 11 катионитовых мембран МК-4О и 1О анионитовых мембран МА-40, которые образуют чередующиеся концентрирующие (рассольные) и обессоливающие (дилюатные) камеры. Постоянный ток подается через селеновый выпрямитель типа ЭСА-5. Условия очистки: напряжение 40 В, плотность тока 0,020 А/см, температура . Сточные воды (рН 5,5) в количестве 5 л подают насосом со скоростью 18 л/ч в камеры обессопивания, а в камеры концент рирования с этой же скоростью подают раствор, содержащий примерно 1 г/л сульфата натрия, в количестве 0,5 л. При достижении в очищенной сточной воде содержания сульфата натрия i 1 г/л (норма для технической воды производства метио- нина-,) на очистку подают новую порцию стоков с рН 5,5 в количестве 5 л. Алифатические альдегиды (их концентрацию условно считают на формальдегид), присутствукшие в сточных водах в концентрации 0,1-0,2 г/л, окисляются полностью, метионин с содержанием исходной концентрации остается в очищенной сточной воде и может быть возвращен с обессоленными стоками в производство. Концентрированный рассол сульфата натрия с содержанием г/л На230л. может быть направлен на установку упарки с получением товарного сульфата натрия. В табл. приведены зависимое ти эффективности очистки стоков от величин напряжения, плотности тока, температуры, сооношения объемов концентрата к сточным водам и скорости подачи сточных вод и концентрата в электродиализатор.

Таблица i

СПСХ;ОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД, содержащих метионин, сульфат и алифатические альдегиды, о т л и - i чаюшийся тем, .что, с целью упрошения процесса при со фаненин вьюокой степени очистки отv органических примесей, сточные воды подкисляют минеральной кислотой до рН 5-6 и подвергают электродиализу при напряжении 37-43 В, плотности тока О,ОО8-О,023 А/см, соотно шении объема концентрата к сточным водам 1:( 15-21), скорости подачи сточных вод и концентрата 16-21 л/ч и температуре очистки 18-26°С.

Из данных табл. 1 следует, что пре- :j0 дел напряжений 37-43 В является оптимальным для очистки стоков, так как при напряжении меньше 37 В степень очистки от алифатических меньше 95%, а при напряжении больше 43 В наблюдается повышшсие Температуры очишаемых стоков до . Это отрицательно влияет на структуру ионообменных мембран, что проявляется в изменении рН концентрата в слабошелочную область.. за счет усиления степени миграции из стоков катионов натрия. Одновременно при этом наблюдаются потери метионина из камер очистки за счет перехода последнего в камеры концентрирования, По данным табл. 2 следует, что ппотг ностъ тока О,ОО8-0,О23 А/см является оптимальной, так как при плотности тока меньше чем 0,ОО8 А/см степень очистки от алифатических альдегидов составляет менее 95%, а при плотности тока больше О,О23 А/см2 вроясходит paao-V грев очищаемых стоков до 54°С с одног временной миграцией значительных копичеств метионина в камеры концентрврования. Т а б л и п а 2 Данные табл. 3 показывают, что прёдел температур очистки стоков 18-26 С является оптимальным, так как при темnepaiype меньше 18°С наблюдается значительное выпадение сульфата натрия в

Из данных табл. 4 видно, что пределних составляет менее 95%, а

соотношений объемов концентрата к сточ- соотношении большем 1:21 снижаетным водам 1: (15-21) является оптималь-ся степень очнстки стоков от сульфата натрия

ным, так как при соотношении меньшеми одновременно наблюдается значительная

чем 1:15 степень очистки от органичес-миграция метионина из камер очистки.

Продолжение табл. 2 осадок в камерах концентрирования, что ведет к нарушению нормальной работы установки. Проведение очистки при температуре более ведет к значительным потерям метионина из камер очистки. ТаблицаЗ

Табл. 5 следует, что скорость пода; чи сточных вод и к(Х центрата в элект.родиализатор, равная 16-21 л/ч, является оптимальной, так как при скорости подачи стоков меньше 16 л/ч степень очистки от органических примесей меньше 95%,

а при скорости больше 21 л/ч наблюдается повышение миграпки молекул метионвна из камер конаентрвровавия. tlooледнее объясняется увеличенвем рН сто- . ков в камерах очвстки за счет взмене- ния скорости миграцвв Вонов . SO Таблица 5.