Способ очистки сточных вод от органических соединений Советский патент 1977 года по МПК C02F1/28 C02F1/28 C02F101/30 C02F103/14 C02F103/24 C02F103/28 C02F103/30 

Изобретение относится к способу очистки промышленных сточных вод и может быть использовано для удаления красителей из остаточных ванн в текстильной, бумажной и кожевенной промышленности.

Для удаления остатков красителей и вспомогательных вешеств из промышленных сточных вод суш;ествуют различные способы. Так, например, можно собирать остаточные ванны вместе с промывной водой в сборном бассейне, осаждать остатки красителя и вспомогательных веществ путем добавления подходящих коагулянтов и отделять путем отстаивания и фильтрации. Однако при применении этих способов приходится иметь дело с чрезвычайно большими объемами обрабатываемых вод и большой продолжительностью отстаивания.

Известен способ очистки сточных вод адсорбцией целлюлозосодержащим материалом

1.

По известному способу остаточная концентрация красителя в сточной воде составляет 86 мг/л.

С целью повышения степени очистки предварительно адсорбент пропитывают основным полимерным осадителем, например полимерассоциатом основного полимера с полианионным полимером.

Это позволяет снизить остаточную концентрацию красителя в сточной воде до 4 мг/л.

Аминопласты - это продукты конденсации формальдегида и дициандиамина, или продукты .конденсации формальдегида, дициандиамида и мочевины или алкиленполиамина с 2-12, предпочтительно 2-8, атомами С и 2- 5 аминогруппами. В случае алкиленполиаминов речь идет, например о тетраэтиленпентамине, триэтилептетрамине, трибутилентетрамнне, диэтилентетрамине, гексаметилендиамине, этилендиамине, пропилендиамине или бутилепдиамине. В качестве осадителей используют также полиамидополиамины, получаемые при взаимодействии полимеризованных, предпочтительно ди- или тримеризированных, кислот жирного ряда, с полиаминами. Другие осадители представляют собой полимеры алкиленимина с 2-4 атомами С с молекулярным весом 20 000-80 000, предпочтительно 30000-40000. В качестве алкилениминов особенно подходят этиленимин, пропиленимин, 1,2-бутиленимин и 2,3-бутиленимин.

Из числа алкилениминов предпочитают этиленимин.

Для получения высокопроизводительного фильтрующего материала пригодны также осадители, состоящие из двух компонентов Такие осадители получают путем осаждения полимера в присутствии или отсутствие дел люлозы. Такое осаждение полимера осущест вляют предпочтительно так, что указанные выше полимерные поликатионоактивные оса дители осаждают в водной среде полианионо активным полимером. Таким образом, образуются труднораство римые в воде полимерные ассоциированные соединения, которые адсорбируются в процессе осаждения поверхностью целлюлозы Если осаждение полимера происходит в отсутствие целлюлозы, то образующиеся полимерные ассоциированные соединения после этого наносят на целлюлозу. Полианионоактивные полимерные осадители - это прежде всего замещенные в соответствующем случае гомо- или сополимеры алифатической ненасыщенной карбоновой (КИСЛОТЫ вследствие наличия а-1р-этилена (целесообразно в виде солей щелочных металлов, предпочтительно натриевых ИЛИ калиевых, или в виде аммонийной соли, в случае надобности в смеси с соответствующими свободными поликарбоновыми кислотами). В качестве других полианионоактпвных осадителей можно использовать карбоксиметилированные производные целлюлозы. Особенно подходит карбоксиметилцеллюлоза, которую применяют, как правило, в виде ее растворимых в воде солей щелочного металла, например натриевой или калиевой соли. Степень замещения таких производных карбоксиметилцеллюлозы составляет 0,4-2, предпочитают соли «арбоксиметилцеллюлозы со степенью замещения 0,7-1,2. Применяемое количество ационоактивного осадителя колеблется в пределах 10-200% относительно катионоактивного осадителя. Предпочтительно применяют 20-100% полианионоактивного средства. Для получения эффективного фильтрующего материала с большой способностью поглощать, например анионные красители п оптические отбеливатели, и одновременно с высокой способностью поглощать анионоактивные -поверхностно-активные и дуб-пльные вещества, оказалась целесообразной комбинация вышеназванных осадителей с солями многовалентных металлов, например сульфатом алюминия, хлоридом алюминия, сульфатом железа, хлоридом железа, сульфатом магния, хлоридом магния и хлоридом кальция. Эти соли металлов используют предпочтительно в гидратированном виде соответствующих нейтральных или основных окисей металлов. Их целесообразно получать добавлением неорганического или органического основания к водному раствору указанных выше солей металлов. Предпочтительно применяемые неорганические основания - это гидроокиси щелочных металлов, например гидроокись натрия или калия, а также раствор амм-иака в воде; органические основания - это прежде всего алкиламины, например метиламин, ди- или триметиламин, этил-, диэтил- или триэтиламин. а также алкаполамины, такие как моно-, диили триэтаноламин. Солей металла целесообразно брать 10- 300% относительно используемого осадителя. Предпочтительно применяют 50-200% соля металла. Предварительная обработка содержащего целлюлозу материала осадителем осуществляется предпочтительно ъ водной суспензии, например при те.мпературе 20°С. Ее, однако, осуществлять также при повышенной температуре до 100°С. Осадителя рекомендуется брать 0,5-20% относительно целлюлозного материала. Предпочтительно применяют 2-10%. 1Деллюлозу или макулатуру предварительно обрабатывают до получения волокнистой суспензии. Время такой предварительной обработки варьировать в зависимости от температуры от нескольких минут до нескольких часов. Затем обработанную целлюлозу перерабатывают известными методами в фильтры или ф-ильтрующие материалы. По предлагаемому способу можно очищать сточные воды, содержащие как растворимые, так и диспергируемые в воде красители или оптические отбеливатели. Предлагаемый способ особенно пригоден для удаления растворимых в воде, в особенности анионных, красителей или оптических отбеливателей. Особенно хорошо поглощаются красители, растворимость которых обусловлена наличием кислых групп, например кар боксильных, сульфогрупп или кислых групп эфира серной кислоты. Они могут быть как реакционноспособными, так и нереакционноспособными относительно поглощающего волокнистого материала и принадлел ать к самым различным классам красителей, например стириловым, оксазиновым, формазановым, хинофталоновым, трифенилметановым, ксантеновым, периноновым, азометиновым, нитро- ц нитрозокрасителям, акридоновым или фталоцианиновым красителям или, в частности, к металлизированвым, свободным от металла или металлизируемым моно- или полиазокрасителям. Особенно хорошие результаты получают при адсорбции так называемых прямых красителей. У красителей с комплексами металлов степень поглощения также очень высокая. Предлагаемый способ подходит не только ля удаления остатков красителей из остаочных ванн текстильной, бумажной или кожевенной промышленности, а также для удаения остатков оптических отбеливателей из ромывных и белильных ванн. Особенно хооших результатов достигают в случаях, кода остаточные оптические отбеливатели меют анионный характер. Такими отбелиателями являются, например: 4,4-бис(ацилмино)стильбен - 2,2-ди€ульфоновые кислоты, ,4-бис(триазинилами1Но)стильбен - 2,2-диульфоновые кислоты, 4,4-бис(азолил)стильбен-2,2-дисульфоноВые кислоты, стилбилнафтотриазолы, бис (бензоксазол-2-ил)-производные, монометинциаиины, 2,7-бис(ароиламино)дибензотиофендиоксид - 3,6-дисульфоновые кислоты, 1,3-диа1рилпиразолины, стирилбензоксазолы, бисстирилариловые соединения, бисбензоксазолиларилы или оксадиазолы.

Преимущество предлагаемого способа заключается также в том, что при его осуществлении возможно удаление анионных поверхностно-активных веществ и адионоактивмых вспомогательных средств, применяемых в кращении из водных остаточных ванн. Особый практический интерес представляют анионоактивные соединения типа алкиларилсульфокислот. Чрезвычайно хороших результатов поглощения достигают при применении анионоактивных соединений типа алкиларилсульфокислот, в которых алкильная часть содержит атомов углерода.

Предлагаемый способ можно использовать также в случаях, когда требуется удаление анионных синтетических дубильных веществ, в частности таких, молекулы которых содержат одну или несколько сульфогрупп.

При подходящем выборе осадителя согласно изобретению из сточных вод можно удалять до 100% загрязнений. Целлюлозный фильтр в состоянии логлощать на 100 г последнего более 4 г остаточных веществ, т. е. красителей, оптических отбеливателей, вспомогательных и моющих средств, дубильных веществ. В случаях, когда не удастся полное обесцвечивание или удаление остаточных веществ при однократном пропускании остаточной ванны через фильтр, рекомендуется повторять процесс фильтрации.

Благодаря этому (рециркуляции) количество фильтрующего материала можно свести до минимума.

Особенно значительное экономическое преимущество предлагаемого способа заключается в том, что отработанный целлюлозный фильтр можно просто высушивать и затем сжигать.

Очищаемые сточные воды, предпочтительно неразбавленные, приводят в контакт с обработанными осадителями целлюлозным материалом. Для этой цели применяют три способа;

а)способ перемешивания, по которому очищаемую воду перемешивают в сосуде вместе с заранее обработанным целлюлозным материалом и затем разделяют;

б)поточный способ, по которому заранее обработанный целлюлозный материал удерживается обратным течением очищаемой ванны в неустойчивом положении;

в)фильтровальный способ, по которому очищаемую ванну пропускают через заранее обработанный фильтр из целлюлозного материала.

Пример 1. 2000 л остаточной ванны темно-синего цвета, содержащей еще 200 г красителя формулы I

кк

30

No о,и

в растворенном виде, пропускают при температуре 95-98°С через фильтр из отбеленной сульфитной еловой целлюлозы, предварительно обработанной дициандиамином, мочевиной и продуктами конденсации с формальдегидом. Получают бесцветный фильтрат. П р и м е р 2. 3400 л остаточной ванны тем но-красного цвета со значением рН 4, содержащей 340 г красителя формулы

у гNaO,

ШХСО

I-7cO,S

в растворенном виде, пропускают при температуре 95-98°С через фильтр из отбеленной сульфитной еловой целлюлозы, предварительно обработанной 200 г версамида 140 (полиамид с аминным значением 350-400 мг КОН/Г полиамида) и 200 г РеСЬ-бНгО. Полученный при этих условиях фильтрат бесцветен.

Пример 3. 1500 л промывной ванны, доведенной уксусной кислотой до рП 4, содержащей 1500 г моющего средства формулы

C-ijHjc

$ОзКа

Пропускают при температуре 90-95°С через фильтр из отбеленной сульфитной еловой целлюлозы, предварительно обработанной версамидом 140, едким натром до рН 6,1, 1%-ным раствором полиметакриловой кислоты (молекулярный вес 80000-10000) раствором хлористого алюминия, раствором аммиака до рН 9,5. Полученный фильтрат не содерж-ит моющего вещества.

Формула изобретения

Способ очистки сточных ВОД от органических соединений адсорбцией целлюлозосодержащим материалом, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки от 5 красителей, предварительно адсорбент пропитывают основным полимерным осадителем, например полимер-ассоциатом основного полимера с полианионным полимером. 6 Источник информации, принятый во внимавне при экспертизе: 1. Патент США № 32.38124, кл. 210-3, опубл 1966 г.