Изобретение относится к очистке сточных вод, содержащих высокие концентрации различных поверхностно-активных веществ (ПАВ), окислением и может быть использовано на предприятиях машиностроения, приборостроения, радиоэлектроники и т.д.
Целью изобретения является повышение степени очистки высококонцентрированных сточных вод.
Для осуществления способа очистки высококонцентрированных сточных вод от поверхностно-активных веществ путем окисления перманганатом калия в кислой среде исходную воду разбавляют до концентрации ПАВ 10 г/л и менее, вводят кислоту сначала до рН 1-2, затем избыток кислоты в количестве 0,3-1,1. от содержания ПАВ в во- де, растворяют перманганат калия в воде, а перед окислением нагревают воду и раствор перманганата калия до температуры 60-80°С раздельно, смешивают и выдерживают в течение 0,5-3 ч. Дозу перманганата калия оп- р еделяют требуемую степень очистки (в зависимости от условий предприятий, требований СЭС, наличия разбавляющих сточных вод, объема очищаемых сточных вод) и находят для сульфонола
СП 0 ьэ Си N9
С 56,37-D
0,3
для ОП-10 и ОП-7
С 93,6 D
о,«(
для синтанола
С 59 - I)
0,39
где С - степень очистки,%;
D - доза перманганата калия
мг/мг ПАВ,Ю
Осветленную воду сбрасывают в кислотную канализацию цеха и далее в горколлектор.
При более высоком, чем 10 г/л, содержании ПАВ даже при использова- 15 нш всех указанных приемов невозможно достигнуть требуемой степени восстановления марганца, в результате вода содержит 23 г/л комплексных соединений двухвалентного марганца (в 20 пересчете на двухвалентный марганец) и требуется их дальнейшая доочистка, так как предельно-допустимая концентрация двухвалентного марганца для сточных вод, принимаемых в горколлек-25 тор, составляет 2 мг/л
Величина рН в пределах 1-2 и избыток кислоты 0,3-1,1 от количества окисляемых ПАВ являются достаточными для получения высокого эффекта 30 очистки (99,98-99,99%) при практически полном исключении вторичного загрязнения воды комплексными соединениями двухвалентного марганца и практически полной утилизации диоксида „ марганца (99,97-100%),
Величина рН меньше 1 и избыток кислоты больше 1,1 не приводят к увеличению степени очистки по ПАВ (степень очистки 99,55%) и вторичному загрязнению воды, но возрастает расход кислоты, щелочи на ее нейтрализацию, в результате возрастает соле- содержание воды и ухудшается ее качество.
Величина рН больше 2 и избыток кислоты меньше 0,3 не позволяют получить высокий эффект очистки вследствие недостаточной кислотности среды и снижения окислительного потенциала системы. В результате степень очистки снижается по ПАВ с 99,99 до 99,6 и 98,45% соответственно и возрастает вторичное загрязнение воды с 0-0,3 до 14 и 9% соответственно.
Нагрев отдельно сточной воды и отдельно раствора перманганата калия до 60-80аС, последующее смешение нх
0
0
5
0
5
и осуществление реакции окисления только за счет тепла предварительно нагретой воды и раствора КМпО позволяют достигнуть высокой степени очистки (99,99%) и исключить вторичное загрязнение воды комплексными соединениями двухвалентного марганца (0-0,03%).
Нагрев сточной воды и раствора перманганата калия в процессе их смешения и после смешения при выдерживании в течение 0,5-3 ч приводят к снижению степени очистки по ПАВ с 99,98 до 98,45% и вторичному загрязнению воды с 0-0,03 до 18%. Это обусловлено тем, что при любом способе подачи тепла (через змеевик, стенку, при барботаже паром и др.) невозможно избежать локальных перегревов, в результате че.Л в местах перегрева интенсифицируется реакция глубокого восстановления марганца, а высокая концентрация ПАВ способствует тому, что реакция окисления сдвигается в сторону образования комплексных соединений двухвалентного марганца и происходит вторичное загрязнение воды, что требует ее дальнейшей очистки.
Температура ниже 60°С не позволяет осуществить полное окисление ПАВ вследствие малой скорости реакции при этой температуре. В результате степень очистки снижается по ПАВ с 99,98-99,99 до 97%„ Температура выше 80°С приводит к интенсификации более глубокого восстановления марганца до двухвалентного, в результате происходит вторичное загрязнение воды его комплексными соединениями и концентрация возрастает с 0 - 0,03 до 15%. I
После смешения воды с пермангана- том калия смесь выдерживают в течение 0,5-3 ч без перемешивания и без подвода тепла. Перемешивание или подвод тепла интенсифицирует реакцию более глубокого восстановления марганца до двухвалентного, В результате очищаемая вода превращается в суспензию коричневого цвета,которая не отфильтровывается и не йтстаива- ется. Очистка становится невозможной. При меньшем (0,5), времени выдерживания реакции не успевает завершиться, сточная вода остается окрашенной в розовый цвет. Степень очист51
ки по IIAB снижается с 99,98-99,99 до 85%.
Большее ( 3 ч) время выдерживания не приводит к увеличению степени очистки (степень очистки от ПАВ 99,6%, вторичное загрязнение воды отсутствует), но возрастает объем требуемого оборудования и его стоимость.
Данные, свидетельствующие о целесообразности выбранных параметров, приведены в табл.10
Оксид марганца отфильтровывают, промывают водой до отсутствия кислоты и утилизируют как сырье. Очищенная вода содержит продукты окисления ПАВ (кислоты, спирты,гликоли), ее направляют на станцию нейтрализации, а затем сбрасывают в горколлек- тор.
Данные,свидетельствующие о преимуществе предлагаемого способа по сравнению с известным, приведены в табл.2.
Пример. 1л сточной воды машиностроительного предприятия,содержащей 100 г/л синтанола ДС-10, разбавляют водой до содержания ПАВ 10 г/л, подкисляют серной кислотой до рН 1, вводят избыток кислоты,равный 0,3 от количества ПАВ в воде (3 г/л), и нагревают до 60°С.Отдельно в другой емкости растворяют 35 г перманганата калия и нагревают раствор до 60 С. Смешивают нагретые раздельно воду и перманганат калия и выдерживают в течение 0,5 ч. Через 0,5 ч осветленную воду сливают в кислотную канализацию,осадок диоксида марганца обезвоживают на вакуум- фильтре и промывают водой от остатков кислоты. Степень очистки от синтанола ДС-10 99,98% остаточное содержание 1,3 мг/л, содержание комплексов двухвалентного марганца отсутствует (в пересчете на двухвалентный марганец), Степень утилизации диоксида марганца 100% (в пересчете на марганец).
П р и м-е р 2. 1л сточной воды машиностроительного предприятия,содержащей 25 г/л ОП-10, разбавляют водой до содержания ПАВ 10 г/л,подкисляют до рН 2, вводят избыток кислоты, равный 1,1 от количества ПАВ в воде (11 г/л), и нагревают до 80°С. Отдельно в другой емкости растворяют 15 г перманганата калия и нагревают
623276
раствор до 80°С. Смешивают нагретые раздельно воду и пермянганат калия и выдерживают в течение 3 ч. Через 3 ч осветленную воду сливают в кислотную канализацию, осадок диоксида марганца обезвоживают на вакуум-фильтре и промывают водой от остатков кислоты. Степень очистки от ПАВ 99,99% (оста,Q точное содержание мг/л), содержание комплексов двухвалентного марганца 1,56 кг/л (0,03% в пересчете на двухвалентный марганец), степень утилизации диоксида марганца 99,97%
15 (в пересчете на марганец).
ПримерЗ. 1л сточной воды по примеру 2 подкисляют до рН l,7f вводят избыток кислоты в количестве 0,7 от количества ПАВ в воде (7 г/л)
20 и нагревают до 70°С. В нагретую воду, не отключая подвода тепла, приливают раствор перманганата калия (15 г) и продолжают перемешивание при одновременном подводе тепла еще 1,5 ч.
25 Через 1,5 ч вода представляет собой коричневую суспензию, которая не фильтруется, не отстаивается в течение нескольких дней.
Пример4. 1л сточной воды
30 по примеру 1 подкисляют серной кислотой до рН 2,5, вводят избыток кислоты в количестве 1,2 от количества ПАВ в воде (12 г/л), нагревают до 90°С. Отдельно в другой емкости раст,, воряют 35 г перманганата калия и
нагревают раствор до 90 С. Смешивают нагретые раздельно воду и перманганат калия и выдерживают 3,5 ч. Через 3,5 ч осветленную воду сливают в кис4Q лотную канализацию, осадок диоксида марганца обезвоживают на вакуум- фильтре и промывают водой от остатков кислоты. Степень очистки от ПАВ 99,97% (остаточное содержание 3 мг/л),
дс содержание комплексов двухвалентного марганца 12,1 г/л (в пересчете на двухвалентный марганец 35%), степень утилизации диоксида марганца 65% (в пересчете на двухвалентный марганец).
5Q Пример5. 1л сточной воды по примеру 2 подкисляют до рН 0,9, вводят избыток кислоты в количестве 0,2 от количества ПАВ в воде (2 г/л) и нагревают до 50°С. Отдельно Б
се ДРУГОЙ емкости растворяют 15 г перманганата калия и нагревают раствор | до 50°С, Смешивают нагретые раздель- но воду и раствор перманганата калия i и выдерживают в течение 0,3 ч. Через
0,3 ч вода остается окрашенной в розовый цвет и мутной. Степень очистки от ПАВ 90% (остаточное содержание 1000 мг/л), содержание -комплексов двухвалентного марганца отсутствуете
Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает высокую степень очистки от ПАВ (99,98-99,99%) с одновременной утилизацией диоксида марганца (99,97-100%) при исключении вторичного загрязнения воды (0 - 0,03%) комплексными соединениями двухвалентного марганца с продуктами окисления ПАВ.
5
Формула изобретения Способ очистки сточных вод от поверхностно-активных веществ,включающий введение кислоты и окисление перманганатом калия, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки высококонцентрированных сточных вод, в сточные воды с концентрацией ПАВ не более 10 г/л вводят кислоту сначала до рН 1-2, затем избыток кислоты в количестве 0,3-1,1 от содержания ПАВ в воде, а перед окислением воду и раствор перманганата калия нагревают раздельно до 60-80°С, смешивают и выдерживают 0,5-3 ч.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| Способ обработки гидроксидных осадков, содержащих тяжелые металлы | 1988 |
|
SU1549925A1 |
| Способ очистки сточных вод от @ -пиколина | 1980 |
|
SU1038295A1 |
| Способ получения фильтрующего материала для очистки вод от марганца и гидросульфид-иона | 2018 |
|
RU2676977C1 |
| КАТАЛИТИЧЕСКИЙ СОРБЕНТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДНЫХ СРЕД | 2016 |
|
RU2617492C1 |
| Способ очистки сточных вод от гексацианоферратов | 1981 |
|
SU941311A1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФИЛЬТРУЮЩЕГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ИОНОВ МАРГАНЦА ИЗ ВОДЫ | 1995 |
|
RU2091158C1 |
| СПОСОБ ОЧИСТКИ ПОДЗЕМНЫХ ВОД ОТ ЖЕЛЕЗА И МАРГАНЦА В УСЛОВИЯХ НИЗКИХ ЗНАЧЕНИЙ ТЕМПЕРАТУРЫ, ЩЕЛОЧНОСТИ И ЖЕСТКОСТИ ВОДЫ | 2006 |
|
RU2288183C1 |
| ФИЛЬТРУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ ЖЕЛЕЗА, МАРГАНЦА И СЕРОВОДОРОДА И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ | 2010 |
|
RU2447922C1 |
| Способ очистки воды от перекиси водорода | 1980 |
|
SU906947A1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИОКСИДА МАРГАНЦА, АКТИВНОГО В ОКИСЛЕНИИ ОКСИДА УГЛЕРОДА | 1998 |
|
RU2135415C1 |
Изобретение относится к способам очистки промышленных сточных вод, содержащих высокие концентрации различных поверхностно-активных веществ, окислением и может быть использовано на предприятиях машиностроения, приборостроения, электроники и т.д. Целью изобретения является повышение степеней очистки высококонцентрированных сточных вод. Для осуществления способа исходную воду разбавляют до концентрации ПАВ 10 г/л и менее, вводят кислоту сначала до рН 1 - 2, затем избыток кислоты в количестве 0,3 - 1,1 от содержания ПАВ в воде, а перед окислением нагревают воду и раствор перманганата калия до 60 - 80°С раздельно, смешивают и выдерживают в течение 0,5 - 3 ч. Способ обеспечивает высокую степень очистки от ПАВ (99,98 - 99,99%) с одновременной утилизацией диоксида марганца (99,97 - 100%) при исключении вторичного загрязнения воды (0 - 0,03%) комплексными соединениями двухвалентного марганца. 2 табл.
Таблица 1
Таблица2
