Способ очистки сточных вод от фенолов Советский патент 1984 года по МПК C02F1/28 C02F1/28 C02F101/34 C02F103/28 C02F103/34 

о :л

с

СП

Изобретение относится к способам очистки сточных вод от фенолов и мбжет быть использовано при очи- стке промышленных стоков предприятий целлюлозно-бумажной -и коксохимической промышленности.

Известен способ очистки сточных вод от фенольных органических соединений, в частности хинона, сорбцией его на нерастворимых в воде полимерных меркаптанах, в частности на тиополивинилфениловом эфире. Тиополивинилфениловый эфир выдерживают в контакте с 20 мл водного раствора хинона концентрацией 10,8 .мг/л при 20с в течение одного часа, периодически встряхивая. Затем фильтрат отделяют. Степень очистки составляет 73,8% l .

Недостатком способа является низкая степень очистки сточных вод. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки сточных вод от фенольных соединений путем жидкофазного каталитического окисления концентрированной перекисью водорода при рН 4-6 в присутствии металлических железа или меди и солей натрия, меди, никеля и марганца в качестве катализаторов с последующей нейтрализацией ставших кислыми :(рН 1,5-1,9) в результате реакции окисленич сточных вод гидроокисью кальция и отделением осадка. Способ позволяет повысить степень очистки до 100 % 12.

Недостатком известного способа является большой расход реактивов, сложность обработки значительных объемов стоков и неизбежность вторичного загрязнения воды продуктами окисления органических соединений, что усложняет процесс в целом.

Целью изобретения является упрощение процессаОЧИСТКИ,

Поставленная цель достигается способом очистки, включающим каталитическое окисление фенолов в присутствии комплексов полиэтилениlyniHa и ионов переходных металлов кислородом.

При этом используют комплексы с двухвалентными ионами кобальта, меди, железа и марганца. Окисление ведут при рН 7-10.

Способ осуществляют следующим образом.

Для приготовления комплекса к 5%-ному спиртовому раствору полиэтиенимина добавляют водный раствор соли переходного металла и дибромропан в качестве сшивателя (соотошение сшивателя, ионов металла и лементарных звеньев полиэтиленимиа 20:2:100). Реакционную смесь нагревают при перемешивании на водяной бане при 60-70®С в течение 1015 ч. После окончания реакции полимер промывают холодным этанолом и сушат. К полученному комплексу приливают сточную воду, через смесь пропускают кислород.

Сущность способа очистки сточных вод от фенолов заключается в том, что на активных центрах катализатора, представляющих собой комплекс ионов переходного металла с аминоили иминогруппами полимера, происходит каталитическое окисление фенола кислородом до хинона, который, отличие от исходного фенольного соединения , химически реагируя со свободными амино- и иминогруппами полимера, необратимо связывается с ним.

Пример 1. 0,1 г комплекса Си(|I) - полиэтиленимин помещают в колбу, приливают 15 мл 510 м гидрохинона в обратном буферном растворе (рН 9) и пропускают через реакционную смесь кислород при перемешивании на магнитной мешалке. Через определенные интервалы времени отбирают пробы, фильтруют ив фильтрате определяют количество оставшегося гидрохинона спектрофотометрически в области 270-290 нм.

Определение хемсорбционной емкости полимера в статических условиях показало, что 1,г сорбенту способенпоглотить 0,366 г хинона.

Выполнение способа, где в качестве фенольных соединений взяты или 1,4-дифенол и пирокатехин, осуществляют таким же образом. Через определенные интервалы времени отбирают пробы и определяют степень очистки. Данные приведены в табл.1.

В табл. 2 показана эффективность очистки в присутствии металл-полимерных комплексов.

Из .табл. 2 следует, что наиболее эффективным катализатором является полимерный комплекс с двухвалентным марганцем.

Пределы рН 7-10 ограничены: нижний - константой диссоциации аминои иминогрупп полимера, верхний неустойчивостью хинонов в сильно щелочной среде,-что препятствует их связыванию с полимером.

Преимущества ведения процесса предлагаемым способом по сравнению с известным приведены в табл. 3.

Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет значительно упростить процесс за счёт исключения стадий нагревания, нейтрализации, обработки воды большими количествами солей металло вызывающими увеличение минерализации и токсичности обрабатываемой воды,исключения специального реактор для проведения процесса очистки без снжения степени очистки от фенолов.

Таблица 1

1. СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ФЕНОЛОВ, включающий каталитическое окисление последних в присутствии соединений переходных ме1таллов, отличающийСЯ тем, что, с целью упрощения процес-са очистки, окисление ведут кислородом, а в качестве соединений пе-. реходных металлов берут их комплексы с полиэтиленимином. 2.Способ по п. 1,- отличающийся .тем, что используют комплексы мед11, кобальта, железа и марганца.. 3.Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что окисление ведут при рН 7-10 (Л с