Способ очистки сточных вод от неионогенных поверхностно-активных веществ Советский патент 1988 года по МПК C02F1/52 C02F1/52 C02F101/30 C02F103/16 

Изобретение отиоситгя к очистке гтромышленных и бытовых стсчиых вод сорбцией и флокуляцией с использова-- иием твердых сорбентов и химических jpeafeHTOB и может быть использовано ртя очистки стоков от неионогенных |понерхностно-активнык веществ (НПАВ) iipH производстве холоднокгтанньк груб5 листа и метизов на предприятиях черной металлургии5 машинострое-- пия, металлообрабатывающей и нефте- перерабатьюающей промьпплет-шости.

Цель изобретения - снюь ение расхо- ца глинистого минерала и коатулянтэ - солей железа или алюминия или их CM.- сей, а также увеличение удельного содержания ПАВ в отработанном осадке при сохранении аналогичной степени очистки.

I Для осуществления способа рН очи- цаемой воды доводят до 151™3,.55 затем последовательно вводят коагулянты и глинистый минерал, предварительно обработанный солями I e,; АЛ. или их смесью при мольном соотношении НПАВ и катиона коагулянта 3; (0 7-1 jj3),, в ка-- честве глинистого минера лг использу-;ст каолинит, или падрослюду или монтмориллонит или палыгорскиТ; или их сме- |си, причем мольное соотношение НПАВ и катиона в глинистом минерале составляет 18;(0,8-1р2) ,

Пример 1 о В сточную воду, содержащую НПАВ (например,, промывные воды после, обезвоживания еталличес- ких изделий), вводят кислоту в количестве, достаточном для созда- |ния рН 1,1-3,5 и перемеши15агот в тече™ |ние 2-3 мин о После этого., продолжая перемешивать, вводят соль железа или |алюминия, 1-ши их смеси в гсоличестве; соответствующем мольному (отношению ;концентраций НПАВ и катиона соли 3 :(0,7--1,3) и перемеишвают в течение 5-2Q мин. После этогог продолжая пе- ремешивать, вводят каолинит, обрабо- ;танный солью железа (Б виде 25% сус-- :пензии) в количестве, соответствуто щем мольному соотношению }сокцентраци:я ;НПАВ в очищаемой воде и кагионсм об- змеиного комплекса глинистого минерала 18: (0,8-15 2) и продолж;:ист .еуеме-- щивать в течение 15-25 ми:ь Образе-: рвавшийся осадок отделяют о иог-ющью центрифугирования, в резу.гйтате чего получают очищенную воду. : Для приготовления 1 л сус: пензии Ре-формы каолинита (с емкое тью обмена 25 мг-зкв/100 г) необходп-0

0

5

5

0

5

МО к л воды (или очищаемой воды) добавить 6 мл 12N соляной кислоты, 0,67 г РеСТз и 250 г каолинита. Образовавшуюся дисперсию перемешивают в течение 1 мин и используют.

Последовательное введение в очи- щаем1з е воды, содержание НПАВ, определенного количества кислоты, соли железа или алюминия, или их смеси и каолинита или гидрослюды, или монтмориллонита, или палыгоск 1та, или их смеси, обменный комплекс которых представлен катионами железа -или алюминия, или их смесью в результате обработки соответствующими солями с одновременным перемешиванием и последующим отделением осадка позволяет снизить удельный расход катиона коагулянта до 0,310 кг, а глинистого минерала до 1,100 кг на 1 кг извлеченного НПАВ и повысить содержание НПАВ в осадке до 41,40% (в пересчете на сухой осадок).

Введение в очищаемую воду кислоты в количестве меньшем, чем необходимо для достижения рН 3,5, недостаточно .для создания условий образования максимального количества новообразований на основе гидроксокомплексов .железа или алюминия и молекул НПАВ. Поэтому удельный расход солей и глинистого минерала увеличивается, а содержание -НПАВ в отработанном осадке уменьшается. Введение в очищаемую воду кислоты в количествах больших, чем необходимо для создания рН 1,1, также нецелесообразно, так как образование и эффективность взаимодействия гидроксокомплексов железа или алюминия с молекулами НПАВ практически не изменяется, удельньй расход солей, глинистого минерала и содержание НПАВ в осадке также не изменяет-v ся, а расход кислоты возрастает.

Введение в очищаемую воду (с рН 151-3,5),- содержащую НПАВ, коагулянтов солей железа или алюминия, или их смесей в количестве, меньшем,, чем соотношение 3:0,7 (в молях), недостаточно для возникновения максимального количества новообразований на основе гидроксокомплексов и молекул НПАВ, способных сорбироваться на глинистом Г4инерале. Поэтому расход глинистого минерала увеличивается, а содержание НПАВ в отработанном осадке уменьшается. Введение в очищаемую воду (с рН 1,1:3,5), содержащую НПАВ, солей, Б количестве большем, чем соотношение 3:1,3 (в молях), нецелесообразно, так как сорбируемость на глинистом минерале новообразований на основе гидроксокомплексов и молекул НПАВ (с повышенным содержанием гидроксокомплексов) практически не изменяется, а расход солей увеличивается. При этом, практически не изменяется удельньй расход глинистого минерала, а уменьшение содержа- НИН НПАВ в осадке связано с повьппен- ным содержанием в нем гидроксокомплексов .

Введение в очищаемую воду (с рН -от 1,1 до 3,5), содержащую НПАВ и соль, глинистого минерала при соотношении концентраций НПАВ в очищаемой воде, и катиона обменного комплекса глинистого минерала меньше 18:0,8 (в молях), недостаточно для достиже- ния известной степени очистки. Введение в очищаемую воду (с рН 1,1-3,5), содержащую НПАВ и соль, глинистого минерала при соотнощении концентраций НПАВ в очищаемой воде и катионов обменного комплекса глинистого минерала больше 18:1,2 (в молях) нецелесообразно, так как степень очистки от НПАВ существенно не увеличивается, од нако увеличивается расход глинистого минерала и уменьшается содержание НПАВ в отработанном осадке.

П р и м е р 2. Очищают воду аналогичного состава промывным водам после обезжиривания металла на металлургических и метизных предприятиях с содержанием НПАВ - ОП-7 - 100 мг/л (0,13 ммоль/л). К 1 л.очищаемой воды с рН 7,8 добавляют соляную кислоту в количестве 25 мл (в виде 4 NHC1), достаточном для создания рН 1,1 и пе ремешивают в течение 0,5 мин, затем вводят соль железа в количестве 13,2 мг (в виде ГеС1з 6Н О) (что составляет 0,05 ммоль/л или 0,028 мг ) и перемешивают в течение 15 мин, затем вводят Fe-каолинит (в виде 25%-ной суспензии) в количестве 400 мг (Е-суммарная обменная емкость 100 мг внесенного Fe-каолинита составляет 0,025 мг-экв).и перемешивают 20 мин, после чего суспензию на 2 ч оставляют. Обработанную таким образом очищаемую воду помещают на 15 ми в центрифугу, где происходит отделение отработанного осадка от осветлен ной воды. Содержание ОП-7 в очищенной воде., определённое спектрофото- метрическим способом, составляет 9,07 мг/л,1ри этом, степень очистки 90,3%, удельньй расход катиона соли 0,310 кг/кг ОП-7, глинистого минерала 1,1 кг/кг, а содержание ОП-7 в отработанном осадке (в пересчете на сухой остаток) составляет 0,414 кг/кг или 41,4%.

Остальные результаты примеров, приведенных при различных соотношениях компонентов, представлены в таблице. Помимо каолинита с суммарной ем- костью обмена Е 0,251 мг-экв/г использовались монтмориллонит с Е 0,712 мг-экв/г, гидрослюда с Е 0,267 мг-экв/г и палыгорскит с Е 0,235 мг-экв/г.

Таким образом, предложенный способ по сравнению с известным позволяет снизить расход соли железа или алюминия (в пересчете на катион соли) в 13 раз, глинистого минерала (например каолинита с ,251 мг-экв/г) в 15 раз, повысить содержание ШТАБ в отработанном осадке (в пересчете на сухой остаток) в 100 раз и снизить вес отработанного осадка (в пересчете на сухой вес) в 15 раз при сохранении аналогичной степени очистки.

Формула изобретения

1. Способ очистки сточных вод от неионогенных .поверхностно-активных веществ, включающий введение глинистого минерала и коагулянта - соли железа, алюминия или их смеси, перемешивание и отделение образующегося . осадка, отличающийся тем что, с целью снижения расхода глинистого минерала и коагулянта, а также увеличения удельного содержания поверхностно-активных веществ в осадке при сохранении аналогичной степени очистки, в обрабатываемой воде устанавливают рН 1,1-3,5, затем последовательно вводят коагулянт и глинисты минерал, предварительно обработанный солями железа, алюминия или их смесью, причем молярное соотношение поверхностно-активных веществ с катионом коагулянта составляет 3:0,7-1,3, а с катионом соли в глинистом минерале 18:0,8-1,2.

2. Способ ПОП.1, отличающийся тем, что в качестве глинистого минерала используют каолинит гидрослюду, монтмориллонит, палыгорскит или их смеси.

Н1й

n

9

Л О

«РП

Способ очистки сточных вод от неионогенньгх поверхностно-активных вешестБ (НПАБ) относится к очистке воды коагуляцией и адсорбцией и может быть эффективно использован, для уда- . ленкя НПАВ, например, из кислых промывных вод после обезжиривания металлических изделий в металлургической промышленности. Целью изобретения является снижение расхода глинистого минерала, коагулянта и увеличение содержания НПАВ в отработанном осадке при сохранении высокой степени очистки. Для осуществления способа рН очищаемой воды предварительно доводят до 1,1-3,5, затем последовательно вводят коагулянт - соли железа или алюминия, или их смесь, а затем глинистый минерал, обработанный солями железа или алюминия или их смесью. Б качестве глинистого мине- рала используют каолинит или гидрослюду, или монтмориллонит, или пгшы- горскит, или их смеси. моляр- ное соотношение НПАВ и катиона коагулянта составляет 3:0,7-1,3, а НПАВ и катиона обменного комплекса глинистого минерала 18:058-1,2. Способ позволяет снизить расход соли коагулянта Б 13 раз, глинистого минерала в 15 раз, а содержание НПАБ в отработанном осадке повысить в 100 и снизить его массу (в пересчете на сухую массу) в 15 раз. - з.п. ф-лы, 1 табл. 1 00 со о (