Способ очистки сточных вод, содержащих ионогенные поверхностно-активные вещества Советский патент 1990 года по МПК C02F1/58 C02F1/58 C02F101/30 C02F103/00 

Изобретение относится к водоподго товке, в частности к очистке сточных вод от ионогенных поверхностно-актив- ных веществ (ПАВ) сорбцией.

Целью способа является повышение . степени .очистки сточных вод от ионо- - генных ПАВ.

Для осуществления способа сточные воды, содержаиие ПАВ, контактируют в условиях противотока и псевдоожи- йшнного слоя со сточными водами производства бумаги-основы металлизиро- . ванной при BpeMeiffl контакта 6-13 мин с последу1ощ м отделением фракции твердых частиц. Сточные воды производства бумаги-основы металлизиро- ванной имеют следующий состав примесей, мас.%: взвешенные вещества 63- 71, соединения алюминия 12-18, соединения железа 17-19 Взвешенные вещества, входящие в состав сточных вод производства бумаги-основы, состоят из 32-41% микроскопических частиц углерода и на 59-68% из мелкодисперной -целлюлозы.

Находящаяся в сточных водах кол- лоидно-суспензионная фракщ я представляет собой комплекс со свойствами, существенно отличными от свойств составляющих его компонентов. Комплекс состоит из микроскопических частиц углерода и целлюлозы и имеет повышенную поверхностную активность. комплекса в отношении ионогенных ПАВ.

О1

.

СП

Кроме этого, поверхностная активност усиливается за счет определенных; концентраций присутствующих в дисперсно фазе ионов , и железа.

Осу1цествле1ше процесса в режиме противоточной гидродинамиш позволя- ет достичь высокого эффективного радиуса контакта молекул ПАВ с частицами коллоидно-суспензионной фракции.

Другие режимы, например прямоточной, а также периодический с интенсивным перемешиванием приводят к значительно меньшим степеням очистки.

Предлагаемый диапазон времени кон такта, осуществляемого в результате создания псевдоожиженного слоя, выбран в оптимальных пределах. Так, при времени контакта менее 6 мин не уда- ется достичь максимума поглощения мо лекул ПАВ, а при времени контакта более 13 мин повышается активность ПАВ что приводит к заметному пенообразо- ваьшю и снижению эффекта очистки.

Пример 1 , Установка для осуществлешад способа содеряшт щшин- дрический реакционный сосуд диаметром 150 мм и высотой 300 мм, оборудованный верхним, 1ШЛСНИМ и боковыми штуцерами для подвода и удаления жидкостей, две емкости для хранения и (Подачи сточных вод в реакщюнньга со- |Суд объемом по 10 л каждая и соеди- штельиую запорно-регулир пощую арматуру. Заполняют одну из емкостей модельными. сточИьп Ш водами, содержа- щми хлориды натрия и калия концентрацией 1 мм каждого и 0,5 мм додещш- сульфата натрия, и устанавливают ее на высоте 1,5 м по отнопюнию к верхней отметке реакцдюнного сосуда. За- полняют. вторую емкость сточньп 1И водами производства бумаги-основы металлизированной, имеюпц-1ми следую1Щ-1й состав примесей, мас.%: взвешенные вещества 67,2, соединения алюминия 15,3, соединения железа 17,5„

Устанавливают емкость на ввшоте 5,2 м по отношению к верхней отметке реакционного сосуда. Заполняют ре„

акционныи сосуд модельными сточными водами, содержащими ПАВ, после чего подают снизу вверх сточные воды про - изводства бумаги-основы в реакционный сосуд и одновременно увеличивают напор из сосуда с модельными стоками, С помощью регулирующей арматуры постепенно увеличивают расход жидкости в направлении снизу вверх. При ско-

рости этой жидкости 8,2 м/ч отмечают образование в сосуде псевдоожиженного слоя. В этот период скорость восходящего потока в сосуде 0,2 м/ч. Вьщерживают время контакта 9,2 мин после чего повышают скорость до величины 1,3 м/ч, соответствующей вто- рой критической скорости псевдоожижения

, когда отмечается вынос псев

доожиженного слоя. Собирают очищенную воду через боковой штуцер и про- боотборное устройство и определяют в ней физико-химические показатели качества: мутность, цветность - стандартными фотоколориметрическнми методами, содержание алюми шя - стандартным фотоколориметрическим методом с реактивом стильбазо, железа - стандартным фотоколориметрическим методом с реактивом - сульфосалици- ловой кислотой, содержащее взвешенных веществ - гравиметрическим методом, содержание ПАВ - фотоколоримёт- рическим методом с метиленовой. синью. Кроме этого, рассчитывают степень очистки раствора от каждого из компонентов, мутность 0,8 мг/л, цветность 11 град ХКЫ, содержание алюг- миния 0,021 мг/л, содержание железа 0,013 мг/л, содержание взвешенных веществ 2,4 мг/л, содержание доде- цилсуль4)ата натрия 0,11 мг/л (0,0005 мМ раствор). При этом степень очистки составляет, %: по мутности 96,3, по цветности 91,1, по алюадпшю 98 j 2, по железу 95,6, по взвешенным веществам 88,4, по ПАВ 99,7.

Результаты исследований по примерам 2-5 приведены в табл. 1.

Как видно из полученных данных, наибольшая степень очистки воды не только от поверхностно-активных веществ,, но и от других ингредиентов отмечается в предлагаемом диапазоне времени контакта в, псевдоожиженном (Слое.

В табл.,2 приведены примеры 6-17 ,осуществления способа для различных составов примесей сточных вод производства бумаги-основы металлизированной. При этом последовательность осуществления способа и состав сточных вод, содержащих ПАВ (модельных), аналогичны примерам 1-5.

Как видно из полученных данных табл.2, наибольшая эффективность очистки сточных вод от ПАВ, а так5.1

же от других компонентов наблюдается в предлагаемом диапазоне содержания компонентов.

Примеры 18-21, Очистка сточных вод от катионных ПАВ, в частности от цетилтриметиламмонийбр омида.

Заполняют емкость модельными сточными водами, содерзкащимн хлориды натрия k калия концентрацией 1 мМ каждого и 0,5 мМ цетилтриметиламмонийбро- о

Состав сточных вод производства бумаги-основы аналогичен примеру 1.

Результаты по очистке воды от ПАВ приведены в табл.3.

Таким образом, наибольшая степень очистки воды от катйонного поверхностно-активного вещества, а также от других ингредиентов отмечается в предлагаемом диапазоне времени контакта в псевдоожиженном слое.

Пример 22 (по известному способу). КолоН|Ку диаметром 150 мм и высотой 300 мм заполняют шпаком ; от сжигания каменного угля. Шпак име- ет размер гранул 0,054 мм. Модельную сточную воду, содержащую хлориды натрия и калия концентрацией 1 мМ каждого и 0,5 д,оде1лилсульфата натрия, пропускают через колонку сверху вниз со скоростью 5,6 м/ч и определяют качество фильтрата, В очищенной воде показатели очистки составляют по мутности 2,9 мг/л, по цветности 21 град ХКШ, содержание .додещшсульфата натрия 37,8 мг/л,

94151

а по степени очистки - 86,6, 83,0, 89,7 соответственно.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет достигнуть более глубокую очистку вод,г от ионогенных ПАВ (в среднем на 8-10%),

Кроме этого, для очистки исполь- отход - сточигле воды производ- IQ ства бумаги-основы металлизированной, что имеет большой зконо п1ческий и экологический эффект.

Формула изо б р е т е н и я

15,

1. Способ очистки сточньк вод,

содержапшх ионогенид ге тюверхностно - активные вещества, включаюппп г Koif- тактирование с copбeнтa п -oтxoдaмн 20 производств, coдepжa ЩI ш углерод, отличаю щ г. и с я тем, что, с целью повьциения степени очист1ш I сточных вод, контактирование осу- ществляют в течение 6-13 мин в про- 25 тивоточном реисиме в условиях псевдо- о}киженного слоя, а в ка тестве сорбен- тов-откодов используют сточные воды производства бумаги-основы металлизированной,

2Q2. Способ по n.l, о т л и .ч а ш щ и и с я тем, что.сточные воды производства бзт-.иги-осковы металлизированной имеют следу Опцп состав приме

сей, мае,/,:

Взвешенные вещестпа63 71

Соединения ал1-о -5инпя12-18

Соединени; -яелеза17-19

Изобретение относится к водоподготовке, в частности к очистке сточных вод, содержащих поверхностно-активные вещества /ПАВ/. ЦЕЛЬЮ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЯВЛЯЕТСЯ ПОВЫШЕНИЕ СТЕПЕНИ ОЧИСТКИ И ОТ ИОНОГЕННЫХ ПАВ. ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ СПОСОБА СТОЧНЫЕ ВОДЫ КОНТАКТИРУЮТ В ТЕЧЕНИЕ 6-13 МИН В УСЛОВИЯХ ПРОТИВОТОКА И ПСЕВДООЖИЖЕННОГО СЛОЯ СО СТОЧНЫМИ ВОДАМИ ПРОИЗВОДСТВА БУМАГИ - ОСНОВЫ МЕТАЛЛИЗИРОВАННОЙ. СТОЧНЫЕ ВОДЫ ПРОИЗВОДСТВА БУМАГИ - ОСНОВЫ МЕТАЛЛИЗИРОВАННОЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В СПОСОБЕ, ИМЕЮТ СЛЕДУЮЩИЙ СОСТАВ ПРИМЕСЕЙ, МАС.%: ВЗВЕШЕННЫЕ ВЕЩЕСТВА 63-71, СОЕДИНЕНИЯ АЛЮМИНИЯ 12-18, СОЕДИНЕНИЯ ЖЕЛЕЗА 17-19. СПОСОБ ПОЗВОЛЯЕТ ПОВЫСИТЬ ЭФФЕКТ УДАЛЕНИЯ ИОНОГЕННЫХ ПАВ, который может достигать предельных значений, определяемых содержанием ПАВ в воде. Кроме того, для очистки используют отход - сточные воды производства бумаги-основы металлизированной, что имеет экономический и экологический эффекты. 1 з.п.ф-лы, 3 табл.

Т а б л и ц а

Таблица 2