Способ очистки сточных вод Советский патент 1981 года по МПК C02F1/24 C02F1/24 C02F101/20 C02F103/30 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

Изобретение относится к способ 1М очистки сточных вод и может быть применено для очистки кислых вод травильных отделений, а также стоков образующихся при производстве фибры и искусственного волокна. Известны различные способы 4 лотации суспендированных гидроокисей, например, флотационный способ очистк сточных вод с применением в качестве фпотореагента контакта Петрова 1 . Недостатком способа является проведение процесса в. кислой среде, что приводит при иаличии в сточной воде алюминия или цинка к загрязнению ими очищенной воды. Кроме того, использование в качестве вспенивателя - собирателя контакта Петрова осложняется его токсичностью Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является способ очистки кислых стоков травильных отделений от присутст вующих в них тяжелых метгшлов, включающий нейтрализацию стоков, добавление флотореагента - контакта Петрова с последующей флотацией осадков в пену 2 . Недостатком способа является возможность вторичного ..загрязнения воды флотореагентом и недостаточная степень очистки (95-98%) . Цель -изобретения - повышение степени очистки. Поставленная цель достигается путем нейтрализации воды с введен ием последовательно черного сульфат1ного Щелока, полиоксиэтилена и последующей флотацией. При этом черный сульфатный щелок вводят при соотношении гидроокись металла: сульфатный щелок 1:0,15:1,9, а полиоксиэтилен в количестве 0,04-0,14 мг на 1 мг гидроокиси. Изучение поверхностно-активных свойств черного щелока показывает, что его свойства (вспениваемость, зависимость поверхностного натяжения от концентрации сухого остатка и температуры) во многом аналогичны свойствам типичных поверхностноактивных веществ. Данные по сорбции черного сульфатного щелока на различных коллекторах показывают, что введение его в сточную воду в количествах, предлагаемых в способе,не вызывает появления вторичных загрязнений в очищенной воде.

В СВЯЗИ с актугшьностью проблемы замены токсичных реагентов на нетоксичные одним из преимуществ предлагаемого способа является использование в качестве коллектора водорастворимого полиоксиэтилена.

Его малая токсичность (предельно допустимая концентрация 10 мг/л), высокая флокулирующая способность и способность уменьшать гидродинамическое сопротивление движения твердых тел в воде - все это способствует быстрому извлечению осадка в пену и получению высококонцентрированного пенного продукта в присутствии черного сульфатного щелока. Использование одного полиоксиэтилена или в сочетании его с другими широко известными флотореагентами не дает эффекта по извлечению гидроокисей в пенный продукт.

Применение неионогенного поверхностно-активного вещества позволяет расширить границы применимости способа очистки как в кислой, так и в щелочной среде. Это особенно существенно в случае извлечения гидроокисей. Кроме того, приведение процесса в нейтральной среде снижает коррозию очистной аппаратуры.

Пример. Концентрат черного щелока с удельным весом 1,12 г/сМ и сухим остатком 18,72 % при использовании его в качестве флотореагента разбавляют водой при соотношении 6 мл щелока на 1 л воды.

К 100 мл воды, содержащей суспендированные гидроокиси железа, цинка, алюминия, марганца, кадмия добавляют необходимое количество флотореагента в две стадии. Вначале в суспензию вносят разбавленный черный щелок, перемешивают 1 мин, затем подают 0,1%-ный раствор водорастйоримого полиоксизтилена, снова перемешивают 1 мин и переносят смесь во флотационное устройство.

После продувания воздуха (расход воздуха 40 мл/мин) в течение 1-6 мин проводят отделение очищенной воды от пенного продукта.

Количественный анализ по выделению примесей из воды осущест.вляют весовым способом после прокаливания твердой фазы при .

Основным показателем, характеризующим эффективность процесса очистки, является коэффициент концентрирования, который определяют по формуле

с - Со - Сосг

100%,

2 - С, где GO - исходная концентрация твердой фазы в растворе; остаточная концентрация

твердой фазы в растворе после очистки.

Кроме того, количество загрязнени извлеченных в пенный продукт, определяют путем непосредственного отбора пенного продукта и его прокаливания при и взвешивания.

В табл. 1 представлены сравнительные данные по степени очистки воды при использовании в качестве флотореагентов одного черного суль.фатного щелока, одного полиоксиэтилена и композиции из черного сульфатного щелока и полиоксиэтилена пр различных соотношениях компонентов.

Как видно из представленных в таблице результатов, наибольший эффект очистки наблюдается при совместном использовании черного щелока и полиоксиэтилена при соотношении 3:1 для гидроокисей железа,цинка, кобальта, кадмия и марганца и при соотношении 13:1 для гидроокиси алюминия.

При других соотношениях компонентов флотореагента (черного сульфатного щелока и полиоксиэтилена) эффетивность очистки падает на 10-18%.

Использование одного черного сульфатного щелока (или полиоксиэтилена) не дает эффекта по извлечению загрязнения в пену (степень очики равна 0).

Из табл. 2 следует, что в зависимости от очередности подачи в сточную воду черного сульфатного щелока и полиоксиэтилена изменяется степен очистки. Наилучшие результаты получаются в том случае, когда в сточфНую воду вначале подают черный сульфатный щелок.

В том случае, когда в сточную воду вначале подают полиоксиэтилен, а потом черный сульфатный щелок, улучшается качество очистки воды (на 5-8%) и увеличивается время извлечения загрязнений с 1-6 мин до 10-15 мин.

При различных концентрациях извлекаемого вещества (гидроокиси тяжелого металла) требуются различны дозы флотореагента (черного сульфатного щелока). При заданной концентрации гидроокиси тяжелого металла существует некоторая, оптимальная доза черного сульфатного щелока (табл. 3). При извлечении в пену гида)оокисей железа, цинка, марганца кобальта и кадмия расход черного сульфатного щелока составляет 0,15 Mf на 1 мг гидроокиси. Аналогично для гидроокиси алюминия это соотношение составляет 1,9 мг на 1 мг гидроокиси. Таким образом, в зависимости от природы металла соотношение гидроокись: черный сульфатный щелок составляет 1:0,15; 1:1,9. При концентрации сульфатного щелока меньше 0,15 мг/л падает полнота извлечения, пена становится неустойчивой.

Эффект очистки по предлагаемому способу составляет 98-99%. Время

флотации гидроокисей в пену и отделение от очищенной воды находится

500

О О О 500 700 В скобках указано соотношение черного

р пределах 1-6 мин, что сокращает затраты на электроэнергию.

Таблица 1

О О О

80(2:1) 98(3:1) 91(4$1)

80(10:1) 98(13:1) 90-93(15:1) сульфатного щелока и полиоксиэтилена, Таблица 2.