Способ очистки сточных вод или растворов, содержащих мочевиноформальдегидные соединения Советский патент 1992 года по МПК C02F1/58 C02F1/58 C02F101/34 C02F101/38 C02F103/36 C02F103/38 

Изобретение относится к способам очистки и переработки относительно концентрированных сточных вод и растворов производств мочевиноформальдегидных удобрений (МФУ), аминопластов, а также промывных вод после использования различных продуктов МФ-конденсации. Приемы изобретения могут быть также использованы для доочистки стоков после использования мочевиноформальдегидных олигомеров в качестве осадителя других примесей технических растворов в качестве флокулянта.

Цель изобретения - снижение остаточного содержания в перерабатывамых мочевиноформальдегидных растворах и сточных водах органических веществ и обеспечение возможности их очистки от азотсодержащих органических соединений.

Поставленная цель достигается тем, что растворы или сточные воды предварительно обрабатывают в кислой среде (рН 0,0 - 2,5) солью азотистой кислоты с дозой 0,1 0,7 мас.ед. на 1 ед. ХПК (химического потребления кислорода) раствора, продувают воздухом для удаления легколетучих органических веществ с последующим нагреванием до 40 - 95°С. В обработанный таким образом и уже горячий раствор вводят известь, возможно и катализатор конденсации известковый шлам предыдущих операций, и проводят конденсацию СНгО как в прототипе.

Предварительная обработка растворов нитритами, а в кислой среде - продуктами превращения нитрита (азотистой кислотой и др.), последующие продувка воздухом и

агревание позволяют снизить уровень соержания органических веществ в растворе (ХП К), а также уровень концентрации общего азота (при его определении по Кьельдалю) . В аналогичных протоипу опытах содержание общего формальегида в растворе (общий формальдегид, или формол - в основном СНгО свободный и - СН20Н - группы) после всех предлагаемых операций с последующей альдольной конденсацией на извести достигает несколько десятков мг/л вместо 750 мг/л в прототипе..

Сказанное иллюстрируется примерами, для выполнения которых водный раствор мочевиноформальдегидных соединений приготавливали введением в определенный объем воды мочевины, формалина и серной кислоты до заданного значения рН. Осаждали и отфильтровывали гидрофобные соединения метиленмочевины. Остаточный раствор (фильтрат) использовали для обработки заявляемыми приемами.

П р и м е р 1. В 100 мл раствора, содержащего мочевиноформальдегидиые соединения, СНаО. СНзОН и их производные и характеризующегося следующими показателями состава: ХПК 15200 мг 02/л, No6m.Kbenbfl. 1300 мг/л, С1-120общ.(общий формол, определяемый иодрметрически) 1560 мг/л, рН 1,5, вводят нитрат натрия из расчета 0,43 мае. ед, на 1 ед, ХПК. Раствор продувают воздухом (бартобаж) с расходом 1,30 л/л-мин в течение 2,0ч при 18°С для удаления легколетучих органических веществ, вслед за чем раствор нагревают до 90°С и выдерживают при этой температуре 1 ч (нагрев ведут с обратным холодильником при слабом перемешивании механической мещалкой). В обработанный таким образом раствор вводят известь (до рН 11,,5 г/л СаО) и выдерживают смесь еще 1 ч при 90°С. По переделам определяют Мобгц.Кьельд. И ХПК, которые составляют после продувки и удаления тем самым легколетучих 420 и 5000 мг/л соответственно, после нагревания кислого раствора 154 и 2800 мг/л, после введения извести и конденсации СН2 112 и 1200 мг/л. Концентрация общего формальдегида после всех операций, включая конденсацию СН20 на извести, 150 мг/л, содержание нитритов (N02) 0,02 мг/л, нитратов (NOs) 500 мг/л.

Таким образом, в результате всех пределов снижение ХПК 92,0%, No6i4.Kbenbfl. 91.4%, СНаОобщ. 90.4%.

В аналогичном опыте, но без использования NaN02, определяли степень снижения уровня загрязнений по ХПК. Она

составила всего 41,4%, Уменьшение содержания Мобщ.Кьельд. 7,7%.

В опыте с добавлением NaN02 в количестве 0,43 мае. ед. на 1 ед. ХПК, но без

продувки воздухом (вместо этого раствор выдерживали до начала нагревания 2 ч при 16°С), получены следующие результаты: степень снижения содержания No6u4.KbeflbA. 83.9%; зффективность разложения органических веществ раствора (по ХПК) лишь 22.4%,

Тот же Ьг1ыт без стадии нагревания (т.е. при 18°С) с отдувкой легколетучих и аналогичный эксперимент с отдувкой и использо5 ванием нагревания, но лишь до50°С; показывает большое количество остаточных нитритов и нитратов в обработанном растворе (600, 500 и 2150, 850 мл/г соответственно), значительно уменьшается тйкже

0 эффект снижения Ыобщ.Кьельд. и ХПК.

Серия опытов доказывает, таким образом, не только необходимость, но и выбранную пос.-.:довательность для достижения поставленной цели всех операций предлагаемого способа: обработки раствора нитритом, продувки воздухом для удаления летучих соединений, нагревания и выдерживания раствора при температуре, большей 40°С перед процессом конденсации

0 формальдегида (по типу альдольной) на извести.

Пример 2. В отдельные пробы раствора, аналогично по качественному составу по примеру 1, но с начальными показателями

5 ХПК 16400мг 02/л, Ыобщ.Кьельд. 1370 мг/л при рН 1,5 вводят разные количества нитрата натрия, исходя из следующих его доз в каждой пробе: 0,120; 0,210; 0,314; .0,365; 0,393; 0,417; 0.470; 0,522; 0,605 г NaN02 на

0 1 г ХПК,

Вслед за этим проводят продувку растворов воздухом для удаления легколетучих веществ (как е примере 1) и нагрев с выдерживанием втечение 1 ч при 75°С. В полученных растворах не проводят альдольной конденсации, анализируя в них лишь содержание остаточного количества Ыобщ.кьельд. Степени очистки растворов от азотсодержащих компонентов, определяемых по Кьельда0 лю. по пробам, соответствующим разным добавкам NaN02, составили 45, 50, 52, 78, 79,80,70.60,40%.

Результаты опытов по этому примеру показывают экстремальную зависимость

5 эффективности обработки от дозы нитрита, преимущественные дозировки и реальные их граничные значения: 0,1 - 0,7 г NaNOa/rXOK.

Примерз. Пробы мочевиноформальдегидного раствора: первая - ХПК 14100 мг 02/л; МобщЖьельд. 3416 мг/л; CHjOH 2940 мг/л; вторая - ХПК 5096; Мобщ.Кьвльд. 1288; СНзОН 540; третья - ХПК 6500; Мобщ.Кьельд. 1148; СН20Н 1320; четвертая - ХПК 11760; Мобщ-Кьельд. 3024; СН20Н 60; раздельно при рН 2,5; 1.5; 1,0; 0,0 соответственно обрабатывают с добавлением NaNOa с дозой 0,59 г/гХПК; продувкой воздухом (1.78 л/л .мин) при Т8°С в течение 2 ч, нагревают с обратным холодильником без перемешивания до и выдерживают при этой температуре 1 ч, добавляют известь из расчета 3 г/л СаО и выдерживают 2 ч для осуществления конденсации СН20 на извести., Степени очистки растворов; определяемые по ХПК, соответственно составляют 22,6; 61,8; 63,8; 15,0%. Степени очистки растворов от азотсодержащей компоненты (по Ыобщ.Кьельд.) составляют 70,5; 69,6; 95,4; 95.2%.; то же по СНаОН: 89,2; 61,0; 68,2%. Для четвертого раствора характерно увеличение содержания СНаОН групп до 700 мг/л. Результаты этого примера показывают диапазон возможных значений рН растворов, обрабатываемых с применением; нитритов, отдувкой воздухом и нагреванием/а именно 0,0-2,5. Применение предлагаемого способа для очистки сточных вод от мочевиноформа)1Ьдегидных соединений позволяет предотвратить, ущерб окружающей среде от загрязнения водоемов. Обработанные по всем стадиям воды, включая конденсацию формальдегида на извести, не токсичны, не требуют значительных количеств разбавляющих вод и компоненты их относительно легко поддаются биохимическому разложению без специальных приемов нитрификации-денитрификации. Способ может быть полезен и в тех случаях, когда отсутствует биохимическая доочистка стоков. Отходящие газы от технологических операций продувки раствора воздухом и вентгазы от других стадий могут быть переработаны и обезврежены известными приемами, например биохимической очисткой (в биофильтрах или биоскрубберах). Формула изобретения Способ очистки сточных вод или растворов, содержащих мочевиноформальдегидные соединения, олигомеры, мочевину, формальдегид, алифатические спирты и продукты взаимодействия этих веществ, включающий обработку щелочными реагентами при нагревании, отличающийся тем, что, с целью снижения остаточного содержания в растворах органических веществ и обесп ечения возможности очистки от азотсодержащих органических соединений, растворы или сточные воды предварительно обрабатывают при рН О - 2, 5 солью азотистой кислоты с дозой 0,1 - 0,7 мае. ед. на 1 ед. химического потребления киСлооода, затем продувают воздухом и нагревают до40-95°С.

Изобретение относится к способам очистки сточных вод и растворов, содержащих мочевиноформальдегидные соединения. Целью изобретения является снижение остаточного содержания в растворах органических веществ и обеспечение возможности очистки от азотсодержащих органических соединений. Для осуществления способа растворы или сточные воды предварительно до щелочной конденсации (по типу аль- дольной) формальдегида обрабатывают в кислой среде при рН 0,0 - 2,5 солью азотистой кислоты дозой 0,1 - 0,7 мас.ед. на 1 ед. ХПК (химического потребления кислорода) раствора, Иродувают воздухом и нагревают до 40 - 95*'С. Способ позволяет снизить остаточное содержание органических веществ в обработанных растворах и сточных водах до 92% по ХПК и обеспечивает возможность очистки от азотсодержащих соединений до 95%. Обработанные воды не токсичны, не требуют разбавления и легко поддаются последующему биохимическому ^ разложению.