Способ очистки сточных вод от взвешенных веществ Советский патент 1992 года по МПК C02F1/54 

Изобретение относится к методам очистки сТочных вод, в частности к очистке сточных вод от глинистых взвесей, образующихся в горно-добывающей промышленности при разработке россыпных месторождений.

Присутствие в технологической воде как гр убодисперсной, так и высокодисперсной твердой фазы существенно затрудняет повторное использование сточных вод при промывке россыпей на драгах. Кроме того, установлены жесткие нормативы на сброс дражных сточных вод в открытые водотоки. Содержание взвешенных веществ не должно превышать 20 мг/л.

Известен способ обработки вод, содержащих взвешенные вещества с помощью флокулянта - полиакриламида (ПАА),

Недостатками этого способа являются низкая эффективность очистки и высокий расход флокулянта.

Наиболее близким к предлагаемому яв- ляется способ очистки сточных вод от взвешенных веществ, включающий обработку

катионным флокуляьтом с последующим отделением осадка отстаиванием с использованием в качестве флокулянтв -це- тил-М,М-диэтил-М-(2-оксиэтил). аммоний бромид.

Недостатками известного способа являются невысокая скорость осаждения взвешенных частиц, большой расход и высокие остаточные концентрации реагента в воде, а также низкая эффективность реагента при очистке дражных растворов с высокой концентрацией взвеси.

Целью изобретения является повышение скорости и степени очистки дражных сточных вод.

Поставленная цель достигается тем, что согласно предлагаемому способу осаждения взвешенных веществ из дражных сточных вод, заключающемуся в обработке воды катионным флокулянтом с последующим отделением осадка отстаиванием, в качестве флокулянта используют 3-{2-океиэтил)-окса- золидинийпентадеканоат (ОПД) формулы

(Л

С

2

v| OJ

ч со

US:

cwH29cocf

сн сн2сн2он

Синтез и свойства ОПД в литературе не описаны.

ОПД представляет собой светло-желтое воскообразное вещество f-ез запаха, растворимое в воде, спиртах, ацетоне.

ОПД получают известным способом взаимодействием 3-(2-оксиэтил)-оксазолиди- на с пентадекановой кислотой. СВ2-СН2

О N-CH2CH2OH+ClЈfH29COOH СН2

О N UHo

Ч

н с,чн29соо

сн2сн2он

Выход л роду «та количественный.

Введение в процессе очистки сточных вод от глинистых взвесей ОПД в качестве катионного флокулянта является отличием от прототипа, в котором клк реагент используют М-цетил-М,М-диэтил-М-(2-оксиэтил)ам- моний бромид. Из известных свойств предлагаемого реагента не вытекает со всей очевидностью способность его изменять коллоидно-дисперсно-молекулярное состояние взвешенных веществ, обеспечивая агрегируемость частиц, таким образом повышать скорость гравитационного осаждения и эффективность осветления.

В лабораторных условиях способ осаждения взвешенных веществ в сточных водах из дражных разрезов осуществляют следующим образом.

Сточную воду, отобранную в дражном разрезе, переносят в кювету из оргстекла, смонтированную с мутномером и самописцем, записывают кинетику естественного осаждения взвесей. Затем вновь перемешивают и вводят реагент и снова записывают кинетику процесса осаждения. По окончании процесса оценивают остаточное содержание взвешенных веществ известными методами.

F1 р и м е р 1. Синтез 3-(2-оксиэтил)окса- золидинийп ентадека ноата.

К 24,2 г (0,1 моль) пентадекановой кислоты при 60 С добавляют 11,7 г (0,1 моль) 3-{2-оксиэтил)-оксазолидина и выдерживают при этой температуре 1 ч. При охлаждении получают 35,9 г (100%) ОПД в виде светло-желтого воскообразного вещества с температурой плавления 58-60°С.

Найдено, %: С 66,42, 66,54; Н 11.69, 11,74; N3,81.3,93.

C20H41N04.

Вычислено, %: С 66,81; Н 11„49: N 3,90.

ИК-спектр (тонкий слой), см : 1060,

1170, 1195 оксазолидиновый цикл), 1385, 1450,2830.2895 (СН2, СНз) 1550 (С001, 3300 (ОН).

Пример2.К пробе сточной воды

0 (500 мл) с содержанием взвешенных веществ 5 г/л добавляют определенный объем раствора предлагаемого реагента (доза 1-50 мг), после перемешивания в кювете включают автоматическую запись и залисы5 вают кинетику седиментации взвесей. Полученные кривые обсчитывают по уравнению первого порядка на ЭВМ Искра 1256. Процесс характеризуется показателем гравита- ционного осаждения - отношением Ко/Ко 0 константы осаждения с реагентом к константе осаждения без реагента. Остаточное содержание взвешенных веществ определяют весовым методом.

В таблице приведены показатели грави5 тационного осаждения глинистых взвесей

дражных сточных вод в зависимости от дозы

реагента (концентрация взвешенных 5 г/л),

Из таблицы видно, что предлагаемый

реагент при дозе его 1 мг/г обеспечивает

0 скорость осаждения взвешенных веществ в 1,5 раза выше и степень очистки на 13,6% больше, чем при такой же концентрации реагента прототипа.

Сопоставимые скорость осаждения и

5 степень очистки при использовании прототипа достигаются лишь при дозе его 10 мг/г, т.е. в десять раз выше, чем для предлагаемого реагента ОПД.

Исследование токсичности предлагае0 мого реагента ОПД и реагента прототипа на водном растении - элодеи канадской показывает, что ингибирование роста элодеи обоими реагентами при концентрации их в воде до 500 мг/л не наблюдается.

5 Формула изобретения

Способ очистки сточных вод от взве, шенных веществ путем обработки катионным флокулянтом с последующим

отделением осадка отстаиванием, о т л и ч а0 ю щ и.и с я тем, что, с целью повышения скорости и степени очистки дражных сточных вод, в качестве флокулянта используют 3-(2-оксиэтил)-оксазолидинийпентадекано- эта формулы

5 СН2-СН2

I J&-H с,

И

Chf2 NCH2CH2OH

WH29COCT

Использование: для очистки дражных сточных вод. Сущность изобретения: вводят флокулянт 3-{2-оксиэтил)-оксазолидиний- пентадеканоат общей формулы I фл о N f Хсн2сн2он CWH29COO 1 табл.