Способ очистки сточных вод от алифатических аминов Советский патент 1990 года по МПК C02F1/42 C02F1/42 C02F101/38 C02F103/34 C02F103/36 C02F103/38 

, Изобретение относится к ионообменной очистке сточных вод и может быть использовано при очистке сточных вод от алифатических аминов в процессах обогащения руд цветных, тяжелых и редких металлов, где амины широко применяются в качестве флотореаген- toB, а также в производстве, резины, текстильных, химикофармацевтических, полимерных материалов, пестицидов, синтетического каучука для очистки сточных вод от алифатических аминов.

Цель изобретения - более полное извлечение аминов в раствор.

Способ осуществляют следующим образом.

Сточные воды, содержащие алифати-. ческие амины в концентрациях 20 80 мг/л обрабатывают в фильтрах с неподвижным слоем катионита. Для обеспечения степени очистки оборотной воды до 1 мг/л, при концентрациях амина перед очисткой 40-50 мг/л применяют сульфоугольный катионит, который обладает емкостью в отношении .|аминов 272 г-экв/м и является наи- более дешевым сорбентом из промышленных синтетических катионитов, Суль- .фоуголь обеспечивает продолжительность работы сооружений при заданных параметрах в течение 20-25 ч. При более высоких концентрациях аминов целесообразно применение катионит& типа КУ-23 на основе макропористой стиролдивинилбензольной матрицы, емкость которого в 1,5 раза вьш1е, что

05 О X

позволяет обеспечить необходимую степень очистки стоков.

Скорость сточной воды через неподвижный слой катионита поддерживают в пределах 4-10 м/ч. Увеличение скорости фильтрования свыше 10 м/ч ухудшает услозия поглощения аминов, так ка уменьшается время контакта воды и снижается эффект очистки. Малые скорости пропускания, т.е. менее 4 м/ч, неприемлемы в производственных усло ВИЯХ фабрики, где имеются значительные расходы оборотной воды.

Отработанный катионит последовательно регенерируют 8-12%-ным раствором хлорида натрия прямым фильтрованием через катионит сверху вниз со скоростью 4-6 м/ч и удельным расходом 4-5 катионита, затем 3-5%-ньгм . раствором едкого натра прямым фильтрованием через катионит сверху вниз со скоростью 1-2 м/ч с удельным расходом 2,0-2,5 катионита. I Предварительная операция обработки хлоридом натрия необходима ввиду того, что частичное поглощение ионов Са и Мо из сточных вод катионитом обуславливает их вытеснение в амино- содержащий раствор в процессе регенерации едким натром и загрязнение .ре- генерационного раствора и отмывочной воды. Кроме того, обработка раствором хлорида натрия необходима для предотвращения кольматации катионита гидро- ксидами кальция и магния.

При обработке катионита раствором едкого натра происходит двойной процесс: десорбция аминов и переход аминогрупп в нейтральное состояние. Продукт регенерации - нейтральный амин осаждается на зернах катионита в виде тонкодисперсного осадка. Пропускание регенерационного раствора -щелочи необходимо вести сверху вниз.

Использование раствора едкого натра 3-5%-ной концентрации обеспечивает максимальный эффект регенерации катионита. Снижение концентрации применяемого раствора ухудшает десорбцию амина, снижая тем самым степень его утилизации. Увеличение указанной кон- цзнтрации нецелесообразно, так как в этом случае снижается удельная величина десорбционного вещества на еди-- нлцу регенерационного раствора.

Удельный расход щелочи для эффективной регенерации должен быть 2,0 - 2,5 м /т. Увеличение его свьпие 2,.5 м /т

10

5

0

5

0

5

0

5

0

5

не приводит к повышению эффекта, а лииш к дополнительному расходу реагента. Данные представлены в таблице .

Использованный раствор щелочи практически не содержит продуктов регенерации. Концентрация амина в нем не превышает 0,02 мг/л, поэтому его собирают и повторно используют при последующих регенерациях катионита . Тонкодисперсный осадок нейтрального амина остается в теле загрузки катионита.

Удаляют десорбированные амины отмывкой катионита чистой водой, пропуская воду противопотоком, т.е. снизу вверх с ир тенсивностью потока 8 - 10 л/с м . Удельный расход отмывочной воды 48 катионита. Первые 20-25% всего объема отмывочной воды отделяют и утилизируют в виде 0,8- %-ного раствора алифатического амина и направляют для повторного использования в основное производство. Остальную отмывочную воду в количестве 75-80% всего объема, содержащую амин не выше 4 мг/л, используют повторно при операции отмывки катионита. П р и м е р. Сточную воду кварцевой обогатительной фабрики, содержащую 80 мг/л алифатических аминов, обрабатывают на катионитном фильтре (катионит марки КУ-23). Отработанный катионит регенерируют в следующем pe- Лчйме: 10%-ный раствор хлорида натрия прямым фильтрованием пропускают через катионит сверху вниз со скоростью 5 м/ч и удельным расходом 5 катионита; 3%-ный раствор едкого натра прямым фильтрованием пропускают через катионит сверху вниз со скоростью 2 м/ч с удельным расходом 2, катионита, Десорбированные амины удаляют с катионита отмывкой ,чистой водой, пропуская воду снизу вверх с интенсивностью потока 10 л/с-м удельным расходом 48 катионита. Первые 25% всего объема отмывочной воды отделяются и утилизируются в виде 1%-ного раствора алифатического амина и направляются для повторного использования в основное производство.

Использование предлагаемого способа позволяет добиться практически полного удаления высокотоксичных алифатических аминов из сточных вод при их концентрациях в диапазоне 20 - 8С) мг/л и дает возможность обеспечить

516081

безотходную технологию процесса. По предлагаемому способу извлечение амина в 9,8-9,9 раз больше, чем по известному. Степень десорбции по предлагаемому способу 98,0-99,0%.

Формула изобре

тения

1. Способ очистки сточных вод от алифатических аминов, включающий их обработку на катионитовых фильтрах, регенерацию катионитов, извлечение аминов в раствор, о т л и ч а

336

ю щ и и с я тем, что, с целью более полного извлечения аминов, регенерацию катионитов осуществляют последовательной обработкой катионитов сверху вниз раствором хлорида натрия и раствором едкого натра, при этом извлечение аминов в раствор производят противоточной обработкой катионитовых фильтров водой.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют 3-5%- ный раствор едкого натра с удельным расходом 2-2,5 катионита.

Изобретение относится к способам ионообменной очистки сточных вод от алифатических аминов в процессах обогащения руд цветных, тяжелых и редких металлов, где амины применяют в качестве флотореагентов. Целью изобретения является более полное извлечение аминов в раствор. Очистку сточных вод производят их обработкой на катионитах, потом осуществляют последовательную регенерацию катионита сначала раствором хлорида натрия, затем 3-5%-ным раствором едкого натра, пропуская растворы сверху-вниз, затем производят извлечение аминов подачей воды на катионит противотоком. Способ обеспечивает повышение степени десорбции аминов 9,8-9,9 раз по сравнению с прототипом

существенное упрощение технологии утилизации десорбированных аминов и сокращение расхода реагентов и возможность утилизации раствора щелочи для повторных регенераций. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.