Способ очистки карбамидсодержащих сточных вод Советский патент 1992 года по МПК C02F1/44 

Изобретение относится к области очистки и концентрирования промышленных ел о- ков, содержащих карбамид, и может быть использовано в производстве карбамида, а также других производствах химической промышленности, имеющих аналогичные по составу жидкие технологические потоки, сточные воды или паровые конденсаторы.

Известен способ очистки слабоконцентрированных карбамидсодержащих сточных вод, путем их подогрева в теплообтиеннике до температуры 90-95°С и дальнейшего разложения до аммиака и диоксида углерода с последующей их отгон кой острым паром в десорбере 1.

Недостатком известного способа является высокая энергоемкость, низкая степень разложения (40-50%) и, следовательно, большие потери сырьевых компонентов, загрязнение водного бассейна, а также значительные трудности при дальнейшей переработке образующихся

низкоконцентрированных газообразных смесей аммиака и диоксида углерода.

Наиболее близким к изобретению по достигаемому результату является способ термического разложения карбамида в сточных водах путем его гидролиза при температуре 205°С и давлении 16 атм последующим разделением аммиака и диоксида углерода в отпарной колонне 2.

Недостатком этого способа являются:

-низкая степень очистки;

-значительные потери продукта (карбамида) и сырьевых компонентов ввиду недостаточной полноты протекания процессов: разложения карбамида и отпарки аммиака, и диоксида углерода;

-наличие низкоконцентрированных по аммиаку и карбамиду жидких и газообразных отходов;

-повышенный расход воды;

-большой расход пара (Р 7 атм), используемого на подогрев технологических потоXJ

xj

о

00

ков узла гидролиза карбамида и острого пара отпарной колонны; - наличие двух стадий переработки карба- мидсодержащих стоков, приводящих к зна- чительным капитальным и трудовым затратам.

Цель изобретения - увеличение степени очистки, упрощение и удешевление способа. Поставленная цель достигается тем, что в способе очистки карбамидсодержа- щих сточных вод, сточные воды с температурой. 20-50°Сподвергают обратноосмотической фильтрации при давлении 40-50 кгс/см в гидродинамическом режиме с числом Рейнольдса 15000-20000. Фильтрацию ведут через ацетатцеллю- лозную мембрану. Указанные режимы позволяют достигать практически полного разделения на чистую воду и сконцентрированный раствор карбамида (укрепление достигается не менее чем в 2 раза за один проход обратноосмотической мембраны). Вследствие этого удается достичь высокой степени очистки сточных вод от карбамида, а укрепленные растворы, содержащие карбамид, полностью направить на стадию кристаллизацию карбамида. Предлагаемый способ позволяет до минимума снизить сброс жидких отходов. Упрощается процесс за счет исключения:

1)2-х стадийной деструктивной обработки низкоконцентрированных карбамид- соде ржащих сточных вод;

2)использования пара низких и средних параметров;

3)появления газообразных отходов (аммиака и диоксида углерода). Кроме того, до- стигается экономия капитальных и трудовых затрат.

Обнаруженный эффект не найден в патентной и научной литературе, следовательно, заявляемое решение соответствует критерию существенные отличия.

Сущность изобретения заключается в том, что карбамидсодержащие сточные воды, температура которых составляет 20- 50°С, подают в мембранный модуль. В качестве полупроницаемой мембраны используют мембрану типа МГА-100. Мембрана обеспечивает 96-100% задерживания карбамида. Очищенная вода направляется в систему оборотного водоснабжения. Процесс фильтрации ведут при давлении 40-50 кгс/см2. Нижний предел ограничен снижением интенсивности фильтрации, верхний - нарушением прямо пропорциональной зависимости между приложенным давлением и производительностью мембраны, что приводит к возрастанию энергозатрат, снижению селективности мембраны. Ограничения по температуре обусловлены технологией получения карбамида и физическими свойствами мембраны. Гидродинамический режим выбран таким, чтобы Re

15000-20000. Данная величина обеспечивает снижение концентрированной поляризации, сохраняет мембрану в рабочем состоянии и обеспечивает постоянные значения проницаемости и селективности. Увеличение числа Рейнольдса экономически нецелесообразно.

В таблице 1 представлены сравнительные данные по очистке карбамидсодержа- щих сточных вод известным и

предлагаемым способами,

Формула изобретения

1,Способ очистки карбамидсодержа- щих сточных вод, отличающийся тем,

что, с целью увеличения степени очистки, упрощения и удешевления способа и создания замкнутого цикла по сырью и воде, сточ- ные воды с температурой 20-50°С подвергают обратноосмотической фильтрации при давлении 40-50 кгс/см2 в гидродинамическом режиме с числом критерия Рейнольдса 15000-20000.

2.Способ по п.1,отличающийся тем, что фильтрацию ведут через ацетатцеллюлозную мембрану.

Таблица 1

Использование; в производстве карбамида и других производствах химической промышленности, имеющих аналогичные по составу жидкие технологические потоки, сточные еоды или паровые конденсаты. Сущность изобретения: сточные водь; с температурой 20-50°С подвергают обратноос- мотической фильтрации при давлении 40-50 кгс/см в гидродинамическом режиме с числом критерия Рейнольдса 15000-- 20000, Фильтрацию ведут через ацетатцеллюпозную мембрану. 1 з.п. ф-лы, 1 пр.

Показатели процессов очистки сточных вод по заявляемому способу и прототипу

Результаты очистки сточных вод от карбамида с помощью мембраны МГА-100

Таблица 2