Способ очистки кислых сточных вод Советский патент 1982 года по МПК C02F1/461 C02F1/461 C02F101/30 C02F103/14 

(5) СПОСОБ ОЧИСТКИ КИСЛЫХ сточных вод

. , V

Изобретение относится к способу очистки кислых сточных вод производства основания Арнольда от производных анилина, в частности от динетиланилина и N,N-тетраметилдиаминодифенилметана, и может быть использовано также в химической промышленности на станциях очистки сточных вод предприятий анилинокрасочной промышленности.

Производные анилина (диметиланилин, М, N-тетраметилдиаминодифенилметан) относятся к классу ароматических аминов и являются трудноокисляемь ми и очень токсичными соединениями. По литературным и справочным данным значение предельно допустимой концентрации (ПДК) их в воде водоемов не должно превышать 0,1 мг/л. Очень низкое значение ПДК для этих соединений предъявляет, серьезные требования к степени очистки сбрасываемых стоков.:

в настоящее время эффективных методов очистки сточных вод, содержащих анилин и его производные, нет

Наиболее близким к предлагаемому , является способ очистки сточных вод предприятий красильной промышленности электролизом в присутствии хлор-ионов (1-9 г/л NaCl). на ОРТА при плотности шага 1-2 А/дм l.

Степень очистки сточных вод от органических красителей, таких как азои хиноновые красители, при этом не превышает 80%. В указанных условиях окисление диметиланилина и N,N -тет5 раметилдиаминодифенилметана вообще не протекает и, следовательно, очистка сточных вод от этих соединений не возможна. В этом случае необходим более жесткий режим обработки сточных вод, поскольку и диметиланилин, и N,N-тетраметилдиаминодифенилметан окисляются при очень высоких анодных потенциалах. К этому следует доба39вить, что использовать ОРТА для очистки сточных вод не целесообразно, поскольку этот электродный материал является дорогостоящим и фондированным. Цель изобретения - повышение степени очистки сточных вод от диметил,анилина и N,N-тетраметилдиаминодифенилметана„Поставленная цель достигается тем что кислую сточную воду, содержащую диметиланилин и N,N-тетраметилдиами нодифенилметаи, в присутствии 1,5 2,5 г-ионов хлора в 1 л подвергают электролизу на графитовом аноде при плотности тока 0,75-1 А/см, температуре 60-80°С и перемешивании. Способ осуществляется следующим о разом. В бездиафрагменный электролизер объемом 500 см заливают сточную воду производства основания Арнольда, содержащую в-9 г/л диметиланилина, 2-2,5 г/л тетраметилдиаминодифенилме тана, 5-6 г/л формальдегида и 7 г/л серной кислоты. Электролиз ведут на графитовом аноде при плотности тока 0,75-1 А/см в присутствии 1,5-2,5 г иона хлора в 1 л, 60-80°С и перемеши вании стока. Время электролиза 3,5k ч, что соответствует 21-2 А.ч, пропущенного количества электричества. При этом концентрация диметиланилина и N,N-тетраметилдИаминодифе нилметана снижается до 0,1 мг/л, что соответствует ПДК. Оптимальным является проведение электролиза при плотности тока 0,751 А/см . При меньших плотностях тока процесс идет неэффективно, при более высоких плотностях наблкщается большой расход электроэнергии и значительное разрушение графитовых анодов во время электроокисления. Оптимальным при проведении электролиза является введение в сточную воду хлорионов в концентрации 1, г-иОна 1 л, что соответствует концентраци например, NaCl равной 5-7,5. Более высокая концентрация хлор-ионов нецелесообразна из-за выделения хлора в свободном виде и существенной мине рализации стока. При низких концентрациях хлор-ионов конкурирующим про цессом на аноде становится выделение кислорода и процесс очистки резко за- 55

медляется.

Проведенные исследования показывают, что оптимальной температурой

ние времени очистки сточной воды (скорость очистки в предлагаемом способе составляет 1-2 г/л, в из1при проведении электролиза является 60-80 С. При снижении температуры до 30с эффективность очистки снижается примерно на порядок. Более высокая температура приводит к выпариванию электролита и влечет на собой ряд других осложнений, связанных с конструктивным оформлением электролиза. Необходимым условием при очистке сточной воды от производных анилина является перемешивание стока во время электролиза. При этом улучшаются условия доставки органических веществ к поверхности электрода и процесс электроокисления их ускоряетсяо Без перемешивания конечная концентрация диметиланилина и основания Арнольда при проведении электролиза при А/см , , в присутствии 1,5 г-ионов хлора в 1 л за ч составляет 50 мг. Пример. В бездиафрагменный электролизер объемом 500 см вводится сточная вода производства основания Арнольда , содержащая 8 г/, диметиланипин, 5 г/л формальдегида, 2,5 г N,N-тетраметилдиаминодифенилметана, 7 г/л серной кислоты. В сточную воду добавляют 1,5 г-ионов хлора в 1 л, что соответствует концентрации NaCl . Реакцию электроокисления проводят током 6 А на грйфитовом аноде |с поверхностью 6 см , т.е. при плотности тока 1 А/см 2. Время электролиза 3,5 ч. Количество пропущенного электричества составляет 21 А ч. Температура опыта , перемешивание осуществляется магнитой мешалкой. После электролиза смолообразные продукты отфильтровывают; после очистки фильтрат имеет рН около 7, фильтрат бесцветный, прозрачный концентрация диметиланилина и N,N-тетраметилдиаминодифенилметана снижается в нем до 0,1 мг/л, что соответствует ПДК. Таким образом, проведение электролиза в указанных условиях приводит к снижению концентрации диметиланилина и N,N-тетраметилдиаминодифенилметана в - 10000 раз. По сравнению с известным биологическим способом очистки сточных вод от производных анилина (в частности, диметиланилина и N,N-тетраметилдиаминодифенилметана) предлагаемый способ обеспечивает высокую степеь очистки сточной воды значительное сокраще5Э 7Q7 6

вестном - 3 10 г/л в 1 ч); нейтра- тролиза в присутствии хлор-ионов, лизацию стока до рН 6,5-7; возможность отличающийся тем, что, возврата сточной воды в технологичес- с целью повышения степени очистки от кую цепь без дополнительного разбав-диметиланилина и N,N-тетраметилдиления, что не влечет за собой (в от- s аминодифенилметана, процесс проволичие от известного способа) значи-дят при плотности тока 0,75-1,00 А/см

тельный расход чистой воды,температуре 60-80°С с и(пользованиФормула изобретенияЮ принятые во внимание при экспертизе

Способ очистки кислых сточных вод W , кл. С 02 F /k6, 1973 от произвфдных анилина путем элек-(прототип).

ем графитового анода.

Источники информации.

1. Авторское свидетельство СССР