Способ очистки сточных вод отАльдЕгидОВ Советский патент 1981 года по МПК C02F1/62 C02F1/66 C02F1/68 C02F1/62 C02F101/20 C02F101/34 C02F103/36 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ АЛЬДЕГИДОВ

Изобретение относится к очистке промышленных сточных вод в произвол ствах органических продуктов, в част ности в производстве ацетальдегида, где в качестве катализатора использу ют тяжелые металлы. Сточные воды этих производств соцержат примеси альдегидов и соединений ртути, железа и других металлов, которые попадают в стоки за счет коррозии аппаратуры. Дцетальдегид яв ляется сильным восстановителем, всле ствие чего после сброса сточных вод в открытые водоемы в них снижается содержание растворенного кислорода, необходимого для существования флоры и фауны. Этим наносится ущерб окружающей природе и народному хозяйству Известны способы очистки сточных вод от альдегидов путем пропускания воды через электронообменные или ионообменные смолы fl или путем перегонки в присутствии метанола Г2 Однако для реализации этих способов необходима сложная дорогостоящая установка из нескольких сорбционных колонн или термическая установка, требующая постоянного наблюдения и обслуживания, что при большом объеме сточных врд (в ацетальдегидном производстве около 5000 мЗ/сут) требует значительных капиталовложений и эксплуатационных расходов. Известен также способ очистки сточных вод от примесей альдегидов обработкой их химическим реагентом перекисью водорода. Сточные воды, содержащие формальдегид, обрабатывают 30% (2 в присутствии платинированного графита. Степень очистки 96-98%. При этом в процессе окисления формальдегид превращают в углекислый газ и муравьиную кислоту i3J. Недостаток способа заключается в невозможности одновременно с альдегидами удалить и содержащиеся в сточной воде примеси тяжелых металлов. Кроме того, образующаяся при окислении формальдегида кислота так;ге является токсичным веществом и потребителем кислорода. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ очистки сточных вод от альдегидов, включающий перевод их в полимерное соединенне в присутствии щелочного реагента при . В сточную воду, загрязненную альдегидами, вводят щелочь 0,% от количества воды с посл дующей е-иологической очисткой Г4. Недостатками такого способа явля ются низкая степень очистки от аль гидов 25% и невозможность очистить воду одновременно и от ионов тяжелы металлов.: Цель изобретения - повышение сте пени ОЧИСТКИ сточных вод от альдегидов при одновременной очистке от-ионов тяжелых металлов. Поставленная цель достигается те что в сточную воду после введ&ния щелочи до рН 8-11 добавляют реагент , осадитель для ионов тяжелых металло В качестве реагента-осадителя ис пользуют сульфид, фосфат или карбонат натрия. Способ осуществляют следующим об разом. Сточную воду обрабатывают щелочь до рН 8-11, что вызывает полимериэа цию альдегидов и образование полиме ной пленки, после чего производят обработку осадителем, например суль фидом, фосфатом или карбонатом натрия, образующим с металлами-примеся ми соответствующие труднорастворимы соедин-ения в виде мелкодисперсных частиц. Частицы сорбируются формирующейся поверхностной пленкой, уплотняя ее и способствуя выделению в самостоятельную фазу. Пос ле завершения реакции пленку сн мают механическим путем с поверх ности воды., а обезвреженные сточные воды направляют на общезаводскую биологическую очистку. Таким образом, в процессе очистки сточных вод от альдегидов предлагаемым- способом наблюдается взаимное влияние полимерной пленки аль дегида и мелкодисперсных взвесей, приводящее к улучшению эффекта очистки как от альдегида, так и от «римесей металлов, причем продукт полимеризации выполняет роль флокулянта взвешенных частиц. Наиболее высокий флокулирующий эффект наблюдает-ся при соотношении альдегид-металл от 3:1 до 15:1. При соотнсяиении альдегид-металл меньше 3:1 не образуется сплошной пленки продуктов осмола, при соотношениях более чем эффект уменьшается и .степень очистки как от альдегида, гак и от металла соответственно снижается. Пример 1. Сточную воду, содержащую 200 мг/л ацетальдегида и 50 мг/л ионов двухвалентного железа нагревают до и добавляют щелочь до .рН 9. После 5 ч отстаивания на поверхности воды образуется уплотненный слой полимера ацетальдегида И сорбированной им гидроокиси железа. Содержание ацетальдегида в очи1денной воде 58 мг/л, степень очистки - 71%, содержание железа 0,1 мг/л, (Степень очистки - 99,8%. Добавление сульфида йатрия после подщелачивания раствора до рН 9 повышает степень очистки от ацетгшьдегида до 90% (содержание ацетальдегида после удаления уплотненного слоя 19 мг/л). Пример 2. Сточную воду, содержащую 200 мг/л ацетальдегида 5 мг/л ионов ртути и 10 мг/л ионов кадмия, обрабатывают щелочью до рН 8. При этом наблюдается помутнение раствора. Добавляют сульфид натрия в количестве 50 мг/л, после чего образуется мелкодисперсная взвесь HgS и CdS. Затем в течение 4 ч на поверхности идет формирование уплотненного слоя осадка с полимерной пленкой, а сам раствор осветляется. Содержание ацетальдегида в очищенной воде 10 мг/л(степень очистки 95%), содержание ртути 0,1 мг/л (степень очистки - 99%).содержание кадмия 0,05 .мг/л ( степень очистки - 99,5%). Пример 3. Сточную воду действующего ацетальдегидного производства следующего состава, мг/л: Ацетальдегид180 Крото-новый альдегид10 Железо62 Ртуть3,7 Ацетат натрия1,4 с рН4 обрабатывают щелочью при 20°, 50, 70с до рН 9-11 при интенсивном перемешивании. Для завершения полимеризации ацетальдегида воду выдерживают в реакторе в течение 15-30 мин, затем также при перемешивании вводят сульфид натрия и дают воде отстояться в течение 4ч. В результате отстоя на поверхности воды образуется слой пены, легко удаляемый механическими средствами. Анализ осветленной в отстойнике воды показывает, что содержание, примесей снижается: ацетальдегида 20 мг/л (степень очистки 88%), кротонового альдегида не обнаружено, железа 2 мг/л (степень очистки 96%) ртути 0,1 мг/л (степень очистки 97%). Пример 4. Сточную воду действующего ацетальдегидного производства следующего состава, мг/л: Ацетальдегид180 Железо5 Ртуть2 Ацетат натрия , 10 с рН4 обрабатывают щелочью при 20С до рН 9 при перемешивании. Для завершения полимеризации ацет-альдегида воду выдерживают в реакторе в течение 1 ч, затем вводят сульфид натрия и дают остояться в течение 4 ч. В результате отстоя на. поверхности воды образуется полимерная пленка с вкраплениями сульфидов металлов и другими взвесями, которая легко удаляется механически. Анализ осветленной воды показывает, что содержание примесей снижается: ацетальдегида 55 мг/л (степень, очистки 30%), железа 3 мг/л (степень очистки 60%), ртути 0,5 мг/ (степень очистки 25%). Проверка в лабораторных условиях показывает, что аналогично сульфиду гидроокиси металлов -примесей ведут себя и мелкодисперсные взвеси осадков других соединений этих металлов (фосфаты, карбонаты): они также флок лируются продуктом полимеризации альдегида и способствуют более полно му его удалению из сточных вод в виде слоя всплывшей пены. Приведенные примеры показывают, что полимеризация растворенного в сточной воде альдегида позволяет выделить его в отдельную фазу и удалить ее из сточной воды путем отстоя. Так степень извлечения ацет альдегида составляет 80-95%, а крото новый альдегид извлекается практически полностью. По предлагаемому способу степень извлечения тяжелых металлов находит ся на уровне известных способов, но удаление последних из воды завершается через 4 ч без введения каких либо дополнительных коагулянтов. Стадия фильтрации исключается. Таким образом, предлагаемый способ эффективен, требует меньших капитальных затрат, прост в эксплуатации (простой радиальный отстойник). Формула изобретения 1.Способ очистки сточных вод от альдегидов, включающий перевод их в полимерное соединение в присутствии щелочного реагента при рН 8-11, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки от альдегида при одновременной очистке от ионов тяжелых металлов, сточную воду дополнительно обрабатывают реагентомосадителем с последующим отстаиванием и отделением образовавшегося на поверхности воды шламового слоя. 2.Способ прп.1, отличающийся тем, что. в. ка-честве реагента-рсадителя используют сульфид, фосфат или карбонат натрия. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 187653 кл. С 02 В 1/46, 1966. 2.Патент ФРГ № 1244144, кл. 12 О 5/09, опублик, 1967. 3... Авторское свидетельство СССР № 552309, кл. С 02 С 5/04, 1977. 4. Заявка США № В367739, кл. С 02 С 1/02, 5/02 (210-12), опублик. 1975 (прототип).