Способ очистки сточных вод Советский патент 1983 года по МПК C02F1/04 C02F1/30 C02F1/30 C02F101/16 C02F101/30 

Изобретение относится к способам очистки сточных вод.

Область применения изобретения очистка сточных вод промышленных предприятий, а также городских и сельскохозяйственных стоков.

Известен способ очистки сточных вод путем дистилляции. Способ позволяет получать обессоленную воду, однако по нему не достигается очистка по летучим органическим и неорганичейким веществам.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ очист,ки сточных вод дистилляцией с последующим воздействием ионизирующего излучения при одновременном аэрировании.

Недостатками этого способа являются невозможность очистки промышленных стоков с высоким содержанием органических примесей и очистки городских, а также сельскохозяйственных стоков, загрязненных аммиаком, высокая радиационная стойкость КОТОРОГО препятствует его удалению пои радиационной обработке.

Цель изобретения - повышение степени очистки сточных вод от органических соединений и аммиака.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе очистк сточных вод путем дистилляции с последующим облучением полученных дистиллятов с одновременным аэрйрова- нием облучение проводят при 8098с. При этом увеличивается летучесть растворенных в дистилляте компонентов (например, уменьшается растворимость аммиака) и интенсивнее идут процессы радиационного окиления органических соединений. Это позволяет получить более высокую степень очистки.

Верхний температурный предел (98°С) обусловлен тем, что процесс очистки проводится при атмосферном давлении до достижения температуры кипения и перехода воды в гозовую фазу. Выбор нижнего предела ( при времени аэрации 1 ч) связан с тем, что при более низкой температуре резко ухудшаются показатели очистки. Например, при температуре ХПК дистиллята сточной воды понижалось с 390 мг О2/л -до 50 мг 02/л. При температуре в тех же условиях ХПК понижалось до 110 мг О,/л, т.е. процент очистки падал вдвое по сравнению с предыдущим результатом.

. Источниками излучения могут служить Со, Cs , электронные ускорители, гамма-контуры ядерных реакторов. Наиболее перспективна очистка на атомных реакторах, позволяющих осуществлять дистилляцию и облучение на одной комплексной установке. .

Осуществление способа требует одновременной аэрации. Сама аэрация не позволяет решить всех вопросов 5 очистки - при низких температурах она неэффективна, при высоких длительна и не позволяет добиться высокой степени очистки. Как видно из данных табл. 1, аэрирование дистиллята без Облучения в течение часа при температуре 25с дает снижение ХПК с 3.90 мг О2/Л до 360 мг то есть на 8%. Аэрирование при 50 И 90°С не позволяет снизить 5 ХПК ниже 100 мг , в то время как при тех же условиях под действием излучения степень очистки по ХПК в 2 раза выше и очистка происходит значительно быстрее. ИзменеQ ние порядка операций (вначале аэрирование, а затем облучение) не дает желаемого эффекта, так как в процессе облучения происходит деструкция и образование продуктов, более 5 легко удаляемых выдуванием. Дистиллят сточной воды с ХПК 390 мг 02/л, аэрированный в течение часа при температуре и затем облученный дозой 0,19 Мрад, имел ХПК 90 мгО-/л.

Предложенный метод может быть применен к разным типам дистиллятов рточных вод: с высоким значением ХПК, не содержащих аммиак; с высоким содержанием .ммиака, но низким ХПК; одновременно загрязненных по 5 ХПК и аммиаку.

Приведенные примеры относятся к разному типу сточных вод.

П р и м .е р 1. Сернисто-щелочной сток химического комбината, 0 образующийся при промывке щелочью пропан-пропиленовой фракции, имеет рН 12,0, ХПК 13900 мг О2/л, пороговую интенсивность запаха 80000, цветность 700 градусов платино-кое бальтовой шкалы. После дистилляции (степень упаривания 90%) полученный дистиллят имеет следующие характеристики: рН 6,9, ХПК 400 мг , пороговая интенсивность запаха 2000, цветность 45 градусов, аммиак отсутствует.

Дистилляты сточных вод очищают рблучением на установке с источником с мощностью дозы 52 рад/сек. |СосУд для облучения, содержащий 25 мл 5 дистиллята, помещают в обогреваемую облучательную камеру и облучают с одновременной продувкой воздухом (скорость аэрации ,0 мл/с).

В табл. 1 приведены результаты 0 эксперимента, проведенные в одинаковых условиях облучения и аэрации, ,но при разных температурах.

Как видно из таблицы 1, облучение при температуре 80-98°С позволяс ет снизить ХПК сточных вод л/в 4 раза

по сравнению с очисткой при комнатной ,

Пример 2. Городские сточные воды, состоящие на 30-40%,из промышленных стоков и на 60-70% из бытовых, отбирают из первичных отстойников (после механической очистки) и вторичных (после биологической очистки). Дистилляты городских сточных вод, полученные при одноступенчатой перегонке, содержат значительное количество соединений аммония (до 43 мг/л), но имеют невысокое содержание ХПК, порядка 50 мг .

Уже при комнатной температуре при облучении сточных вод дозой 5 - 10 рад с одновременным аэрированием в течение 15 мин наблюдается снижение ХПК сточных вод после механической очистки с 50 до 5 мг а стоков после биологической очистки с 30 до 5 мг О2/Л.

При -облучении дистилляты дезодорируются и дезинфицируются, однако содержание аммиака в них остается высоким (до 40 мг/л) и радиационная обработка при комнатной температуре мало влияет на изменение этой величины. При радиационной обработке температуру варьируют от 20 до 98 С.

Результаты эксперимента приведены в табл. 2.

Из данных табл. 2 видно, что при температуре, близкой к температуре кипения (98 С), достигается высокая

степень очистки от аммиака (до 95%) и остаточное содержание его в дистиллятах не превышает 0,9-2,5 мг/л.

По мере понижения температуры процент очистки снижается. Например, для дистиллята W 4 при 90°С он составляет 78, при 74, при 28 и т.д. Увеличение степени очистки с увеличением температуры в .данном случае связано с уменьше0нием растворимости аммиака.

Пример 3. Дистиллят городской сточной воды после механической очистки имеет высокое значение ХПК - 105 мг О-/л и.содержит 33,0 мг/л аммиака. Очистка его производилась облучением (поглощенная доза 610 рад) с одновременной аэрацией в течение 15 мин (скорость аэрации 2 мл/с). Полученные данные представлены в табл. 3.

0

Как видно из приведенных примеров, обработка сточных вод по данному способу позволяет получить дезодорированную, бесцветную, обессоленную и дезинфицированную воду с низ5ким значением ХПК и пороговой интенсивности запаха, которая может быть использована для горячего водоснабжения.

В случае очистки городских и

0 сельскохозяйственных стоков выделяющийся аммиак может быть уловлен и в концентрированном виде использован в качестве удобрения.

СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД от органических соединений и аммиака путем дистилляции с последующим облучением полученных дистиллятов с одновременным аэрированием, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки сточных вод, облучение проводят при темпе- , ратуре 80-98 С. (Л с 00 4 СП 00 00 сд

О

0,5

1,0

0,5

1,0

0,5

1,0

1,0

1,0

390

390

-260 360

220

200 200

110

190

100

50 100

50 100

45

о

X

х

0)

п н о

н

О)

п н о о о

X

н о

S

о

0)

у

( о R о

S

ю

к о

(U

у

S X

ю

X

н

S (О

го X п о ю о

ю

а

п ii: . ш

4е

31,0

26,8

12,0

4,5

Таблица 3

6

90 80 45 20

14 24 57 81

19 64 86