Способ обработки осадков сточных вод Советский патент 1992 года по МПК C02F1/56 

ел

С

Использование: очистка бытовых и промышленных сточных вод флокулянтами. Сущность изобретения: синтез и использование флокулянта: сополимер акриламида метилвинилпиридиневой соли диметилсуль- фата - Пиракрид. 1 табл.

Изобретение относится к способам обработки осадков сточных вод, в частности бытовых и промышленных сточных вод, и может быть использовано на станциях водоочистки.

Известен способ обработки осадка сточных вод, включающий смешение осадка первичных отстойников и избыточного активного ила, введение химических реагентов перед механическим обезвоживанием. Недостатком данного способа является необходимость нагревания избыточного активного ила, его флотирования.уплотнения. В качестве химических реагентов применяют сернокислое железо, азотную кислоту и аммиачную воду в дозах соответственно 5%, 15% и 20% от массы сухого вещества осадка, Данный способ является очень трудоемким, дорогим и включает несколько технологических операций.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ обработки

осадка сточных вод, включающий смешение мезофильносброженного осадка первичных отстойников и избыточного активного ила, введение флокулянта перед механическим обезвоживанием. В качестве флокулянта используют отечественный флоакулянт ОКФ и зарубежные Зетаг и Праестол. Недостатком данного способа является то, что дозы флокулянтов превышают дозы предлагаемого соответственно ОКФ в 4-5 раз, Зетаг, Праестол в 2,5 раза. Кроме того, целесообразнее заменить зарубежные флокулянты отечественными, не уступающими им по качеству.

Цель изобретения - удешевление процесса и повышение степени обезвоживания обрабатываемого осадка.

Для достижения поставленной цели ме- зофильно-сброженьую смесь осадка первичных отстойников и избыточного активного ила обрабатывают флокулянтом перед механическим обезвоживанием. В каS сл

го ю

честве флокулянта используют сополимер акриламида метилвинилпиридиниевой соли диметилсул ьфата.

Флокулянт маркирован как Пиракрид- 20 и Пиракрид-40. Количество солей ди- метилсульфата в сополимере характеризуется цифрами 20 и 40 в его названии.

Пример 1. Способ получения флокулянта Пиракид-20 : в четырехгорлый реактор объемом 250 см , снабженный обратным холодильником, мешалкой, термометром, загружают 125 г углеводородного сырья, 2,55 г сорбиталя С-20, перемешивают до получения однородной массы 5-6 мин, одновременно подогревают реактор на водяной бане до 40-45° С. Отдельно готовят в реакторе или конической колбе вместимостью 100 см 80%-ный водный раствор акриламида (АА) и четвертичной соли 2-метип-5-винилпиридинийметил- сульфата (МВП ДМС). Загружают 4 г (100%) МВП ДМС; 16 г (100%) АА; 5 мл дистиллированной воды, перемешивают до полного растворения АА и МВП ДМС. Затем полученный 80%-ный водный раствор мономеров загружают в 2%-ный раствор сорбиталя С-20 в керосине (при работающей мешалке). Добавляют персульфат калия в количестве 0,04 г (100%). Температуру в реакционной массе поднимают до 50-55° С, включают продувку азотом. В таких условиях выдерживают 1,5-2 ч. Во время полимеризации наблюдается температурный скачок до 65-75° С. После выдержки отгоняют воду при вакууме 250-300 мм рт. ст. и температуре 60-70° С, полученную суспензию фильтруют, осадок промывают изопро- пиловым спиртом в соотношении изопропиловый спирт:сополимер -3:1. После повторного фильтрования продукт сушат при 50-60° С в течение 3-5 ч.

Пример 2. Способ получения флокулянта Пиракрид-40 : в четырехгорлый реактор объемом 250 см , снабженный обратным холодильником, мешалкой, термометром, загружают 125 г углеводородного сырья (керосин, сорбиталя С-20 2,55 г (100%), перемешивают до получения однородной массы 5-6 мин, одновременно подогревают реактор на водяной бане до 40-45° С. Отдельно готовят в реакторе или конической колбе вместимостью 100 см3 80%-ный водный раствор акриламида (АА) и четвертичной соли 2-метил-5-винилпиридинийме- тилсульфата (МВП ДМС). Загружают 8 г (100%) МВП ДМС; 12 г (100%) АА; 5 см3 дистиллированной воды, перемешивают до полного растворения АА и МВП ДМС, Затем полученный 80%-ный раствор мономе0

5

ров загружают в 2%-ный раствор сорбиталя С-20 в керосине (при работающей мешалке). Добавляют инициатор персульфат калия в количестве 0,04 г(100%). Затем температуру в реакционной массе поднимают до 50-55° С, включают продувку азотом. В таких условиях выдерживают 1,5-2 ч. Во время полимеризации должен наблюдаться температурный скачок до 65-75° С. После выдержки отгоняют воду при вакууме 250- 300 мм рт. ст. не выше 70-75° С. Полученную суспензию фильтруют, осадок промывают при перемешивании изопропиловым спиртом в соотношении, изопропиловый спиртхополимер - 3:1. После повторного фильтрования продукт сушат при 50-60° С в течение 3-5 ч.

Характеристика полученного соединения:

молекулярная масса - 1 - 5 10 , Структура макромолекулы:

сн7- ш- L

NH-СН-СН2

H3C-N

CH3SO,+ CH3

n

m

где флокулянт П-20 п 20% т 80%

П-40 п 40% т 60%

Флокулянт представляет собой порошок белого цвета, хорошо растворимый в воде.

Предлагаемый способ обработки осадка сточных вод осуществляется следующим

образом.

Пример 3. В мезофильно-сброжен- ную смесь осадка первичных отстойников и избыточного активного ила влажностью 95,5% добавляют флокулянт Пиракрид,

доза которого составляет 0,55 кг/т. После обработки смеси идет хлопьеобразование. Обработанную смесь помещают в центрифуги на 20 мин. Количество сухого вещества в осадке после центрифугирования с предварительной обработкой флокулянтом увеличивается с 4,5 до 22,5%.

Сравнительные данные по эффективности обработки осадков предложенным способом и способом-прототипом приведены в

таблице.

При введении одинаковой дозы флокулянта 0,55 - 1,1 % кг/т в предложенном способе и способе-прототипе эффективность обезвоживания соответственно составляет: (98-98,9%) и (85-88,0%).

При этом стоимость потребного количества Пиракрида в 3 раза меньше ОКФ ввиду меньшей дозы его для обработки одного и того же количества осадка, за счет чего

достигается удешевление процесса обработки.

Формула изобретения

Способ обработки осадков сточных вод путем введения флокулянта перед механическим обезвоживанием, отличающий- с я тем, что, с целью повышения степени обезвоживания осадка и удешевления процесса обработки, в качестве флокулянта используют сополимер акршамида метилви- нилпиридиниевой соли диметилсульфата.