СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ КОЛЛОИДНЫХ ЧАСТИЦ НИТРОЦЕЛЛЮЛОЗЫ Советский патент 2007 года по МПК C02F1/54 C02F101/38 C02F103/34 

Изобретение относится к технологии производства нитроцеллюлозных порохов и может быть использовано для очистки сточных вод от коллоидных частиц нитроцеллюлозы на различных фазах производства пироксилиновых порохов.

В современном технологическом процессе производства нитроцеллюлозы выделение измельченной нитроцеллюлозы из отработанных вод производится в вертикальных отстойниках. Эффективность последних невысока и составляет 65-70%, что обусловлено тем, что сточные воды содержат коллоидные частицы нитроцеллюлозы, которые осаждаются очень медленно. Фракционный состав измельченной нитроцеллюлозы в сточных водах таков, что содержание фракций с размерами частиц менее 20 мкм составляет более 56% (отчет по НИР Новочеркасского политехнического института по х/д №3582 "Разработка эффективных способов очистки сточных вод производства нитроцеллюлозы и утилизация твердого продукта" 1979, Новочеркасск). Удалить в отстойниках коллоидные частицы нитроцеллюлозы практически невозможно ввиду значительного увеличения времени отстаивания. Так, после отстаивания в течение двух недель содержание измельченной нитроцеллюлозы снижалось всего на 40% (Разработка комплексного плана работ и технических мероприятий по защите окружающей среды от загрязнений промышленными выбросами. Отчет, г.Казань, 1977, с.7). Невысокая эффективность применяемого способа очистки сточных вод приводит к существенным выбросам нитроцеллюлозы со сточными водами.

Целью настоящего изобретения является разработка более эффективного способа очистки сточных вод от измельченной нитроцеллюлозы для существенного снижения сброса последней со сточными водами в природные водоемы.

Поставленная цель достигается тем, что сточная вода после вертикальных отстойников для интенсификации осаждения взвешенных коллоидных частиц подвергается флокуляции с использованием в качестве флокулянта производственных отходов - сточных вод производства сферических порохов. Последние содержат декстрин 3-4 г/л, клей 5-7 г/л, сульфат натрия 6-8 г/л, рН 6,5-7,0 (Разработка процессов обезвреживания жидких и газообразных отходов производств отрасли. Отчет, г.Казань 1982, с.26 инв. 17452). Известно, что декстрин является неионным флокулянтом (A.M.Когановский, Н.А.Клименко, Т.М.Левченко, Р.И.Марутовский, И.Г.Рода. Очистка и использование сточных вод в промышленном водоснабжении. М.: Химия, 1983, с.34.) Агломерации коллоидных частиц нитроцеллюлозы, несомненно, должен способствовать клей, присутствующий в сточных водах производства сферических порохов.

В качестве флокулянта применяли сточную воду производства сферических порохов с содержанием декстрина 4,1 г/л, клея 5,8 г/л, сульфата натрия 6 г/л. Сточную воду подвергали пятикратному разбавлению, т.е. 1 л раствора флокулянта содержал 0,82 г декстрина, 1,16 г клея, 1,2 г сульфата натрия. Затем определяли оптимальную дозу флокулянта.

Примеры:

1. 21.09.84 г. Использовали сточную воду после вертикальных отстойников с содержанием нитроцеллюлозы 1470 мг/л. Оптимальная доза флокулянта - сточной воды производства сферических порохов составила 1,2 мл раствора на л очищаемой сточной воды. Раствор флокулянта вводили в сточную воду и перемешивали в течение 5 мин. Через два ч определяли содержание нитроцеллюлозы в отстоявшейся сточной воде. Содержание нитроцеллюлозы в сточной воде уменьшилось с 1470 мг/л до 125 мг/л.

2. 24.09.84 г. Сточную воду после вертикальных отстойников с содержанием нитроцеллюлозы 1330 мг/л подвергали флокуляции. Оптимальная доза раствора флокулянта - 1 мл на л очищаемой сточной воды. После добавления раствора флокулянта сточную воду перемешивали в течение 5 мин. Время отстаивания - 2 ч. Достигнуто понижение содержания нитроцеллюлозы с 1330 мг/л до 155 мг/л.

Таким образом, при использовании в качестве флокулянта сточных вод производства сферических порохов достигается очистка сточных вод от измельченной нитроцеллюлозы на 88-91%.

Наиболее распространенные в практике очистки сточных вод от мелкодисперсных взвешенных частиц флокулянты - полиакриламид, полиэтиленимин, полиокс и др. - являются высокомолекулярными соединениями и применение их связано с значительными материальными затратами, так как стоимость их высока, а расходы значительны (до 1 г на м³ очищаемой воды) (A.M.Когановский, Н.А.Клименко, Т.М.Левченко, Р.И.Марутовский, И.Г.Рода. Очистка и использование сточных вод в промышленном водоснабжении. М., Химия, 1983 г., с.35).

Использование в качестве флокулянта сточных вод производства сферических порохов по эффективности не уступает и даже превосходит их, а также позволяет избежать затрат на приобретение последних.

Были проведены сравнительные исследования по очистке сточных вод, после вертикальных отстойников от измельченной нитроцеллюлозы с использованием полиакриламида и сточных вод производства сферических порохов. Содержание нитроцеллюлозы в исходной сточной воде - 1470 мг/л. После обработки полиакриламидом (оптимальная доза - 200 мг/л) содержание нитроцеллюлозы составило 600 мг/л, после обработки сточной водой производства сферических порохов - 125 мг/л.

Значения ХПК обрабатываемой сточной воды при использовании полиакриламида - 2680 мгО/л, при использовании сточных вод производства сферических порохов - 2240 мгО/л.

Реализация предполагаемого изобретения при существующей технологии производства нитроцеллюлозы не представляет трудностей, процесс флокуляции можно осуществить в одном из вертикальных отстойников. Количество сточных вод производства сферических порохов на заводах подотрасли значительно.

Изобретение относится к технологии производства нитроцеллюлозных порохов и может быть использовано для очистки сточных вод от коллоидных частиц нитроцеллюлозы на различных фазах производства пироксилиновых порохов. Для осуществления способа в исходные сточные воды после стадии отстаивания вводят в качестве флокулянта отходы - сточные воды производства сферических порохов. Предпочтительно, сточные воды производства сферических порохов содержат декстрин, клей, сульфат натрия в количестве 3-4, 5-7, 6-8 г/л, соответственно. Заявленный способ обеспечивает повышение эффективности очистки сточных вод от измельченной нитроцеллюлозы и существенное снижение сброса нитроцеллюлозы со сточными водами в природные водоемы. 1 з.п. ф-лы.

1. Способ очистки сточных вод от коллоидных частиц нитроцеллюлозы, включающий отстаивание, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки, в сточные воды после отстаивания вводят сточные воды производства сферических порохов.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сточные воды производства сферических порохов, содержат декстрин, клей, сульфат натрия в количестве 3-4, 5-7, 6-8 г/л соответственно.