Способ очистки сточных вод от органических соединений озонированием Советский патент 1982 года по МПК C02F1/78 C02F1/78 C02F101/10 C02F101/30 C02F1/66 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ОЗОНИРОВАНИЕМ

. . , 1 . : Изобретение относится к очистке стон ных вод от органических соединений, в частности к очистке хозяйственно-фекаппьных и промышленных сточных вод, прошедших биологическую очистку. Известен способ очистки сточных вод от органических соединений озоном в присутствии гетерогенного катализатора, состоящего из окислов хрома, меди и апю миния 1. Однако этот способ характеризуется недостаточно высокой сч-епенью очистки сточных вод от органических соединений, Наиболее близкий к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки промышленных и хозяйственно-фекальных сточных вод, питьевой воды, содержащих органические соединения, озонированием в присутствии гетерогенных катализаторов на основе солей или окисло меди, алюминия и железа, нанесенных на носитель - окись алюминия или цеолиты, при рН 6,8-7,8. По известному способу копичёство органических соединений снижается на 50% от первоначального, исходного. При этом рН среды поддерживается не больше 8, концентрация озоМа в озоно-воздушной смеси 15-25 мг-л 2. Недостатком известного способа является незначительная степень снижения концентрации органических соединений в обрабатываемой зоне. Обработанная вода, имеющая после ХПКЗО-ЮО мг/л не может быть сброшена непосредственно в водоем или использована повторно в промышленном водоснабжении без дополнительной очистки, а значит и без дополнительных затрат на строительство и эксплуатацию установки. Используемый согласно известному способу катализатор содержит инертньШ носитель, на который нанесен пропиткой активный слой солей или окислов металла. К недостаткам такого катализатора следует отнести незначительную толшину активного слоя, низкую механическую щзочность сцепления активного споя с ине|)Т11Ь1М носителем, которые снижают активность катализатора и срок его службы. Цель изобретения - увепичение степени очистки сточных вод от органических соединений. Поставленная цепь достигается тем, что согласно способу очистки сточных вод от органических соединений озонированием в присутствии гетерогенного катализатора, в качестве катализатора используют смесь окисгюв меди, хрома, алюминия и фосфора и процесс ведут при рН 9-11.5.. В качестве катализатора используют смесь окислов следующего состава, всс.% Окись алюминия50-52 Окись фосфора8-12 Окись меДи и хромаОстальное Катализатор готовят из медйо-хромового порошка, используемого в промышле ности для окисления органических соедин ний при очистке газов, переосажденной гидроокиси алюминия (или активной оки. си а ЛКЖ4ИНИЯ) и ортофосфорной кис лоты, Он содержит смесь окислов меди, хрома, алюминия, фосфора. Окись алюминия является структурооб разующей катализатора; она составляет 5О-52% от веса катализатора. Окислы меди и хрома составляют 30-35% от веса катализатора. Данное соотношение является традиционным для катализаторов, испощ зуемых для очистки газов от органических соединений. Фосфор в виде Prj 0 введен в катали затор для повьпиения его механической прочности; содержание его 8-12 вес.%. Увеличение его содержания более 8-12% Степень очистки 57,14 63,05 64,3 65,7 сточных вод от органических 56,5 -62,1 62,4 62,8 соединений, в процентах от 53,2 62,8 62,8 62,9 первоначаль ной концентрации, по ХПК не приводит к повышению механической прочности, однако способствует снижению активности катализатора, так как РпОгдля данного катализатора - яд. Механическая прочность катализатора в 8-10 раз выше, чем у катализаторов, используемых для очистки газов от органических соединений. Катализатор, приготовленный из суспензии в виде гранул или таблеток, обладает наибольшей толшиной активного слоя, распространенной по всему объему гранулы, что обеспечивает высокую скорость окисления органических соединений. Ведение процесса озонирования при рН 911,5 позволяет увеличить степень распада озона и, соответственно, скорость и глубину окисления органических соединений, П р и м е р. В лабораторных условиях озонируют сточную воду после биологической очистки. Концентрация органических соединений в сточной воде в пересчете на ХПК составляет 18-25 мг/л. Для установления оптимальной величины рН в сточную воду добавляют раствор едкого натра или серной кислоты. Сточную воду, имеющую рН 3,2511,97, заливают в реактор, снабженный катализатором, из расчета 200-40О мг/л обарабытваемой воды. В воду подают озоно-воздушную смесь с концентрацией озона 12-25 мг/л. Озонирование проводят в течение 3-5 мин при постоянном перемешивании. Обработанная озоном воде имеет ХПК 2-5 мг/л. Эффективность очистки оценивают количеством окисленных органических соединений, отнесенных к начальной величине ХПК. Результаты приведены в табл. 1 и 2. ,, Таблица 1 67,8 70,5 79,05 85,71 87,1 84,28 65,1 71,3 80,2 86,4 88,3 72,3 63,3 72,1 78,4 88,3 90,1 70,8.

Степень

сточных вод от органических соединений, в процентах от первоначальной концентрации, по ХПК Как видно из табп. 1, при рН сточной воды 9-11,5 достигается наибольшая степень очистки. Данные табл. 2 показывают, что использование при озонировании катализатора, состоящего из окислов меди, хрома, алюминия, фосфора, приводит к более глубокой очистке сточны-х вод по сравнению с известным способом. Использование предлагаемого способа очистки сточных вод от органических соединений .по- равнению с известным позволяет: увеличить степень очистки на 20 4О%, использовать очищенную сточную во ду повторно, в системе промышленного водоснабжения, например в хлорорганическом производстве для приготовления на основе очишенной воды рассопа поваренной сопи, и решать проблемы охраны водного бассейна.

Табпица2

5О 50 5О Формула изобретения 1,Способ очистки сточных вод от органических соединений озонированием в присутствии гетерогенного катализатора, от л и ч аюш и и ся тем, что, с целью увеличения степени очистки, в качестве катализатора используют смесь окислов меди, хрома, алюминия и ч юсфора и процесс ведут при рН 9-11,5. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве катагшзатора используют смесь окиспов следующего состава, вес.%: Окись алкалиния50-52 Окись фосфора8-12 Окислы меди и хромаОстальное Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Патент Швейцарии № 599059, :кл. С 02 С 5/О46, 1978. 2.Патент США N9 4О29578, jfji. С 02 С 5/04, 1974.