Способ регенерации полисорбов, отработанных при очистке сточных вод от неионогенных поверхностно-активных веществ Советский патент 1992 года по МПК C02F1/28 

Изобретение относится к способам регенерации сорбентов, использующихся для извлечения неионогенных поверхностно- активных веществ (НПАВ), и может быть применено при очистке локальных потоков сточных вод текстильной и машиностроительной промышленности, содержащих вещества данного класса.

Известен способ удаления НПАВ - ок- сиэтилиррванного алкилфенола с 19-12 ок- сиэтильными группами (ОП-10) из водных растворов адсорбцией на полисорбе 40/100 и вофатите-29. Адсорбционная емкость по ОП-10 323 и 350 мг/л соответственно, что является достаточным для практического использования этих.сорбентов.

Однако регенерацию отработанного полисорба при известном способе проводят органическим растворителем - этанолом. что приводит к усложнению схемы очистки и ужесточению требований к пожаробезо- пасности помещений. Кроме того, в связи с присутствием паров растворителя в воздухе при практическом использовании известно- гЪ способа очистки значительно ухудшаются условия труда.

Цель изобретения - упрощение процесса при сохранении аналогичной степени регенерации сорбентов - сополимеров глицедилметакрилата с 30-95 мас.% эти- лендиметакрилэта.

Для осуществления .способа регенерацию полисорбов - сополимеров глицедилVJ

О

СО

о ю

. оча- ррлптз, г ид роке иг: о гплме i лкрилзта, vi ,v;r-::: ;r Kra iara, дигидрокслпропилмоток- |:;-лл Л с зшпендимотакрилаюм с содсржа- i .fj--; последнего 30-95 м,ас.% осуществляют миполлярнпм раствором извлекпемого 1|( при избытке очерти мпцеллообрэзоГЛ ( -AjVc° НО/1 СВабОДНОЙ Энергией ЭДа:;: м(-ЛГлдс.) О -15 кДж/моль.

Указанный избыток свободной энергии обеспечивает преобладание процесса ми- целлообразоиэния молекул НПАВ п растворе HO/I процессом их адсорбционного поглощения полисорбом и приводит к регенерации насыщенного полисорба за счет перераспределения молекул НПАВ, что по- Зголяег исключить органический раствори- т ... п качество регенор-эциопного агента из cviM, о-нтлки. Это п значительной мере упрощает процесс очистки водных раство- роо от НПАВ, не требует присутствия о схе- MO дополнительных веществ, исключает ;: лС хндпмость введения дополнительных г к пожгфоОезопасности помещений.

При осуществлении способа используют тритон Х-305, оксиэтилировэнный ал- килфенол, содержащий 30 оксиэтильных групп; тритон X-105, оксиэтилирооанный алкифенол, содержащий 40 оксиэтильных р/:1П полисорбы: G - 70, G - GO, G - 5, сополимеры глицедилметакрилата с этилен- диметакрплатом с содержанием последнего 30-95 мас.%.

Свойства НПАВ и полисорбоо приведены 13 табл. 1 и 2.

П р п м е р . В водный раствор НПАВ гр. тсма Х-305 объемом 50 мл и с концентрацией 0,7 ммоль/л вносят 0,1 г полисорба G - 5, систему выдерживают при сстрлхпва- н м /р догл иже ни я равновесия в течение 20 сут. Затем насыщенный полпсорб извлека- О г и фильтра г с снектрофотометрически оп- рсделяют равновесную концентрацию HflAF. i тр. юна Х-ЗС5, равную 0,1 ммоль/л.

Рассчитывают величину адсорбции по фогм /ле

ДС V 1 m 1000

где ЛС ;- Спех. - С рзвн. - разность исходной и равновесной концентраций НПАВ, :.:моль/л;

V - обьем раствора, мл;

m - масса полисорба, г.

Тлкпм оСфлзом ai - 0.3 ммоль/г 458 мг/г.

I звлечен11ый полисорб подвергают ре- гсмерации, для чего полисорб помещают в р,с вор НПАВ Х-305 в воде объемом 240 мл с концентрацией 1,6 ммоль/л. Систему выдерживают в течение 10 сут до наступления равновесия, затем полисорб извлекают.

Для определения адсорбционной способности полисорба, отрегенермрованного описанным образом, его опять вносят в водный раствор НПАВ тритона Х-305 объемом 50 мл и концентрацией 0,7 ммоль/л, выдерживают при встряхивании до достижения равновесия в течение 20 г.ут. Сорбент отфильтровывают, в фильтре спектрофотометриче- ски определяют равновесную концентрацию НПАВ Х-305, равную 0,12 ммоль/л, и рассчитывают величину адсорбции 32 аналогично ai, 32 0,29 ммоль/г 442,5 мг/г.

Степень регенерации полисорба G - 5 определяют по формуле а2 100

31

97% .

Для определения граничных соотношений между свободной энергией мицеллообра- зования и свободной энергией адсорбции, позволяющих проводить регенерацию насыщенного полисорба мицеллярным раствором извлекаемого НПАВ, проводят опыты, аналогичные описанному примеру.

Зависимость степени регенерации поя- исорбов от соотношения между -ДРасс°-и -ДРадс.0 приведена в табл.3.

Как видно из данных табл.3, при избытке свободной энергии мицеллобразования над свободной энергией адсорбции больше 8 кДж/моль регенерация мицеллярным раствором НПАВ осуществима, степень регенерации 83-10Q%. Уменьшение разности значений (-AFacc0) - (-Драдс0) меньше 8 кДж/моль (примеры 13-17) приводит к отсутствию регенерации полисорба растворами НПАВ. при использовании пол- исорба во втором цикле насыщения наблюдается увеличение равновесной концентрации НПАВ по сравнению с исходной, т.е. отрицательная адсорбция.

Увеличение разности (-ДРасс°) - (-Д Радс больше 15 кДж/моль не может быть осуществимо, поскольку в этом случае значение ДРадс0 15 кДж/моль и применение адсорбционного метода извлечения НПАВ из водных растворов неэффективно из-за малых величин емкости полисорба.

Таким образом, предложенный способ позволяет при сохранении высоких емкостей полисорбов по НПАВ 22-473 мг/г значительно улучшить условия труда при очистке водных растворов от НПАВ, снизить пожзроопасность процесса, уменьшить расход материалов на регенерацию. Использование в качестве регенерирующего агнета мицелллярного раствора извлекаемого НПАВ выводит из схемы очистки органический растворитель, что в значительной мере упрощает процесс. Исключение органического растворителя из цикла очистки делает процесс более зкологичео- и чистым. поскольку не приводит к повторному загрязнению оодных растворов растворите- лем.

Формула изобретения Способ регенерации полисорбов, отработанных при очистке сточных под от неио- ногенных поверхностно-активных веществ - оксиэтилировэнных алкилфенолов, вклю0

чающий элюентную обработку полисорСэ раствором регенерирующего агента, отличающийся тем, что, с целью упрощений процесса при сохранении аналогичной степени регенерации сорбентов - сополимеров глицедилметакрилата с 30-95 мас.% эти- лендиметакрилата, в качестве регенерирующего агента используют мицеллярный раствор извлекаемого неионогенного поверхностно-активного вещества при избытке свободной энергии мицеллообразования над свободной энергией адсорбции 8-15 кДж/моль.

Т а б л и ц а 1

Изобретение относится к области очистки водных растворов и может быть использовано, в частности, для очистки локальных потоков сточных вод текстильной и машиностроительной промышленности, содержащих неионогенные поверхностно-активные вещества, например оксиэтилированные алкилфенолы. Целью изобретения является упрощение процесса очистки при сохранении аналогичной степени регенерации полисор- бов - сополимеров глицедилметакрилата с 30-95 мэс.% этилендиметакрилата. Регенерацию отработанного полисорба осуществляют мицеллярным раствором извлекаемого неионогенного поверхностно-активного вещества при избытке энергии мицеллообра- эования над свободной энергией адсорбции 8-15 кДж/моль. Предложенный способ исключает использование органического растворителя из цикла очистки, что значительно упрощает процесс регенерации, улучшает условия труда, не приводит к повторному загрязнению водных растворов и сохраняет высокие емкости полисорбов. 3 табл. (/ с

Таблица2

Таблица 3