Способ очистки сточных вод от фосфоновых кислот и их солей Советский патент 1982 года по МПК C02F1/78 C02F1/78 C02F101/10 C02F101/30 

1

Ипобретение относится к спосо)ам очистки сточных вод, образующихся при отмыике поверхностей теплообменных аппаратов и коммуникаций от отложений .солей жесткости и окислов конструкционных материалов, а также при пассивации поверхностей оборудования.

В настоящее время для отмывки оборудования от отложений используют водные растворы моно- и дифосфоновых кис-ю лот. Являясь сильными комплексообразователями, дифосфоновые кислоты обеспечивают эффективную очистку оборудования от отложений в широком интервале рН и солевых составов растворов. is Соединения фосфоновых кислот устойчивы при повышенных температурах и в присутствии сильных окислителей. Присутствие фосфоновых кислот значительно затрудняет выбор способа переработки отходов, влияет на выделение из отходов ценных компонентов, а часто делает переработку невозможной. В

связи с этим во многих случаях вознйкает необходимость разрушения фосфоновых кислот, содержащихся в сточных водах,

Известен способ окисления метилфосйоновой кислоты озоновоздушной смесью при рН 8,0-8,5 1. Однако степень разрушения метил-Оосфоновой кислоты за 5 ч озонирования составляет в этом случае 1,5°о.

Наиболее близким к предложенному техническому решению является способ окисления метилфосфоновой кислоты озоном в присутствии катализаторов .,

Озонированию подвергают раствор, содержа1; ий О , 1 г метилфосфоновой кислоты и 2 г Со(ЙО)(0 в мл воды, что соответствует содержанию 2,5 г/л кислоты и 50 г/л соли. Время озонирования 9 ч,Степень разруи1ения фосфоновой кислоты с образованием фосфорной кислоты V (Ом. При уменьшении количества нитрата кобальта до 5 г/л степень окисления снижается до 10%, Недостатками этого способа является:1.Недостаточная степень разрушеимя (юсфоновых кислот. 2.Значительные количества вводимого катализатора (50 г/л по соли, или/« 10 г/л по иону Со(||)), 3.Разрушение происходит до солей фосфорной кислоты, следовательно воз никает задача очистки сточных вод от фосфат-ионов. Целью предложенного способа является повышение степени очистки сточ}ных вод от фосфоновых кислот и предо| вращение загрязнения окружающей ереды фосфат-ионами. Поставленная цель достигается тем, что в способе очистки сточных вод от фосфоновых кислот и их солей озонированием в присутствии катализатора, озонирование осуществляют одновременно с введением в сточные воды ионов, образующих нерастворимые ортос)осфаты катализапредпочтительно, в качестве тора вводят ионы железа или церия, ил циркония, а в качестве ионов, образую щих нерастворимые ортофосфаты, исполь зуют ионы кальция. В дальнейшем производят разделение фаз обычными способами, после чего сточные воды, не содержащие фосфоновых кислот и фосфат-ионов, могут быть подвергнуты в дальнейшей переработке или сброшены в открЪ|тые водоемы. Образование нерастворимых ортофосфатов можно осуществить двумя путями: 1.Путем использования в процессе озонирования катализаторов,образующих в условиях озонирования нерастворимые соединения с фосфат-ионом. В этом случае, количество катализатора не быть меньше, чем стехиометрическое с образующимся фосфат-ионом. 2.Если присутствие катализатора в сбросных растворах не мешает дальнейшей переработке или сбросу, могут использоваться катализаторы, не образующие нерастворимые ортофосфаты. При

мером таких катализаторов могут служить Мп (II), Со (II). В противном

предотвратив загрязнение окружающей среды фосфат-ионами. случае должны использоваться незначительные количества катализаторов, образующих нерастворимые ортофосфаты, например Се (III). Одновременно с введением катализаторов вводят ион, не являющийся катализатором, но образующий нерастворимые ортофосфаты, например Са (I I), в количествах стехиометрических с фосфат-ионом. В любых случаях количество катализатора не должно быть меньше, чем 50-100 мг/л, так кг.к в противном случае его применение малоэффективно. Пример. Очистке подвергают модельный сток, содержащий 5 г/л ( И оксиэтилидендифосфоновой кислоты OЭДФK ). Промежуточными продуктами разрушения этой кислоты являются моноОосфоновые кислоты. Обработку производят озонокислородной смесью, концентрация озона в смеси 50 г/м. Расход смеси 0,006 м-/ч. Температура , рН 1t. Время раствора -tозонирования 2ч. Объем раствора 100 tw. а в сток вводят катализатор, образую11ий нерастворимые фосфаты - азотнокислое железо в концентрации 3 г/л. fio иону Fe (III) и осуществляют озо-1 нирование в описанном режиме; б)в сток вводят азотнокислое железо в концентрации 50 мг/г по иону Fe (ill) и хлористый кальций до содержания Са (11) л/ 3 г/л; в)в сток вводят азотнокислый марганец в концентрации 50 мг/л по иону Мп (II) и хлористый кальций до содер- жания Са (1) л/ 3 г/л. В табл. 1 приведены данные по разрушению ОЭДФК по предлагаемому способу и по прототипу. В табл. 2 приведены данные о степени разрушения ОЭДФК при применении различных катализаторов (концентрация ОЭДФК 5 г/дм , продол хительность озонирования ). Как видно из таблиц, применение предложенного способа позволяет повысить степень очистки сточных вод от фосфоновых кислот и их солей до 90%

Таблица ,1

Формула изобретения

1, Способ очистки сточных вод от фосдоновых кислот и их солей озонированием в присутствии катализатора, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки и предотвращения загрязнения окружающей среды Оосфатионами, эзонирование осу1чествляптодновременно с вое: дениен в сточные воды ионов, образующ11Х нерастворимые ортофосфаты. 2, Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что в качестве катализатора вводят ионы железа или церия, или циркония.

79792798

чающийся тем, что.пгкачестве19б7, с. 2782. ионов, образующих нepacтвopи 1ыe ортофосфаты, используют ионы кальция. 2. Смирнов В.В., Пристенский А.ф,,

Источники инЛормации, 5Филииова Н.Л. Об окислении метилфоспринятые во внимание при экспертизефонопой кислоты озоном в присутствии

Филимова И.А. Об окислении метилфос-1968, с. 1197 (прототип).