Способ очистки сточных вод от органических соединений Советский патент 1982 года по МПК C02F1/74 C02F1/74 C02F101/10 C02F101/12 C02F101/30 C02F101/32 C02F101/34 

() СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

I

Изобретение относится к очистке промышленных сточных вод, а именно к способу очистки ОТ органических примесей в присутствии катализатора, и предназначено для очистки сточных вод, содержащих отходы производства полиуретановых синтетических волокон.

Известен способ каталитической высокотемпературной очистки, применяемый для окисления вредных органических примесей в водах, содержащих до 30 г/л органических соединений (ацетон , фенол , изопропиловый спирт, окись мезитила, производные пинаколина) и до 60 г/л щелочи. В качестве катализаторов используют медно-хромовый , никель-хромовый, никель-алюминиевый , медно-марганцевый на окиси алюминия, медно-марганцевый на бокситах. Загрязненность стоков по показателю химического поглощения кислорода (ХПК) 126000 мг 02/л..Процесс осуществляется при 150-550°С. Напрузка на катализатор 5.5 мЗ/() , при :зтом степень окисления примесей 35-100 при ХПК очищенных стоков от 2 до 5392 мг а2./л1П.

Недостатками этого способа являются нестабильность работы катализатора, большой разброс технологических параметров, большой расход воздуха при недостаточной эффективности очистки, разрушение катализа10тора при длительной его эксплуатации , невозможность возврата очищенной воды для повторного использования ..

Наиболее близким к изобретению является способ очистки от органических примесей сточных вод производства метионина, включающий контактирование парогазовой смеси с кислородом воздуха при 100-200 С с исполь20зованием в качестве катализатора фторированных окислов алюминия 2.

Однако этот способ применим в основном для )очистки сточных вод. содержащих альдегиды и при его использовании для очистки сточных вод производства полиуретанового волокна достигается недостаточно высокая степень очистки от органических веществ, которая составляет 88-92. Кроме того, способ характеризуется недостаточно высокой механической прочностью катализатора к истиранию и необходимость сравнительно высокой температуры процесса. Цель изобретения - повышение степени очистки сточных вод производства полиуретанового волокна от органических соединений. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки сточных вод от органических соединений, включающему контактирование парогазовой смеси с кислородом воздуха при повышенной температуре в присутствии катализатора, в качеств катализатора используют отработанны никельсодержаи ий катализатор производства морфолина. При синтезе морфолина используют катализатор состава, мас.: N10 , 31-54; СиО 31-34; Сг20,,4,5-5,5,Т1д2 17-23,. графит 3-3,5.-В процессе син за состав его не изменяется, а изменяется его физическая структура. Отработанный катализатор обладает большей активностью при парофазном окислении органических примесей, че неотработанный катализатор производ ства морфолина. Способ осуществляют следующим об разом. Загрязненную органическими вещес вами воду направляют в выпарной ап рат, где она испаряется и поступает в смеситель, куда подают дозируемый объем воздуха. Полученную паровоздушную смесь направляют в обогревае мый глухим паром реактор, заполненны отработанным никельсодержащим катал затором. В реакторе при контакте па ровоздушной смеси с катализатором, предварительно активированным путем прокаливания при ЗОО-ЗБО С в течение 2 ч, при 50-150 0 осуществляют окисление органических вредных примесей до углекислого газа и воды. Паровоздушная смесь после реактора поступает в выпарной аппарат, где отдает свое тепло и затем, пройдя конденсатор, ее используют в качестве промьвной воды производства. 34 Пример. Исходная сточная вода производства полиуретанового волокна Епандекс характеризуется следующим составом: Уксуснокислый натрий, мг/л 22000-50000 Политетрамет.илен3120- ЮООЭфиргликоль, мг/л Поли тет раметилен958-1500«эфирдиацетат, мг/л ГВутанол, мг/л 500-6000 Диметилформамид, 3500- 500 мг/л Концентрация солей (в основном , NaCI, NaCIO),мг/л 18000-20000 Нефтепродукты, мг/л 200-250 Показатель БП,, ..- л / мг Og/л 5000-7000 Показатель ХПК, i 000-8500 мг 6,5-8,5 Показатель рН В проточный кварцевый реактор, представляющий собой цилиндр диаметром 10 мм и высотой 200 мм, помещают 5 мл отработанного никельс.одержащего катализатора КСМ. Сточную воду со скоростью 0,21 мл/мин дозировочным насосом подают в испаритель, представляющий собой обогреваемую на песчаной бане колбу, где пары легколетучих органических веществ смешиваются с воздухом, подаваемым воздуходувкой со скоростью 0,7 л/мин. Скорость подачи воздуха контролируется по роТаметру. Паровоздушная смесь со скоростью 10068 ч при нормальных условиях поступает в кварцевый реактор, где осуществляется процесс окислительного каталитического обезвреживания. Температуру в реакционной зоне поддерживают 100°С. Время контакта 0,35 с. Производительность катализатора 60,5 м в сут на 1 м катализатора. После очистки предлагаемым способом содержание вредных примесей снижается до 12,6 мг по ХПК, а степень окисления вредных органических веществ достигает величины 99,. В таблице представлены сравнительные данные по очистке сточных вод от органических соединений по предлагаемому и известному способам.

Температура, С50-150100-200

Степень очистки стоков

при 100 Ч97,8-99,788,5-92,0

ЦветСветлыйСветлый

Запах

Снижение количества

примесей по общему

содержанию

Пробег катализатора

без регенерации, ч

Стоимость катализатора,

руб/т

-.

Из таблицы следует, что предлагаемый способ увеличивает степень очистки от органических соединений и позволяет снизить температуру процесса парофазного окисления. Кроме того, использование предлагаемого способа позволяет использоват отходы производства морфолина и осуществить повторное использование очищенной воды в технологическом процессе без выброса ее в окружающий водный бассейн, тем самым обеспечивается возможность создания экологически безвредных (и безотходных производств. Формула изобретения

Способ очистки сточных вод от органических соединений,, включающий

Отсутствует Отсутствует

В 12-15 раз

600-750

3000

Г

контактирование парогазовой смеси с кислородом воздуха при повышенной температуре в присутствии катализатора, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки сточных вод производства полиуретанового волокна, в качестве катализатора используют отработанный никельсодержащий катализатор производства морфолина.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № , кл. С 02 С 5/04, 1977