Способ очистки сточных вод, содержащих ионогенные поверхностно-активные вещества
Изобретение относится к водоподготовке, в частности к очистке сточных вод, содержащих поверхностно-активные вещества /ПАВ/. ЦЕЛЬЮ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЯВЛЯЕТСЯ ПОВЫШЕНИЕ СТЕПЕНИ ОЧИСТКИ И ОТ ИОНОГЕННЫХ ПАВ. ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ СПОСОБА СТОЧНЫЕ ВОДЫ КОНТАКТИРУЮТ В ТЕЧЕНИЕ 6-13 МИН В УСЛОВИЯХ ПРОТИВОТОКА И ПСЕВДООЖИЖЕННОГО СЛОЯ СО СТОЧНЫМИ ВОДАМИ ПРОИЗВОДСТВА БУМАГИ - ОСНОВЫ МЕТАЛЛИЗИРОВАННОЙ. СТОЧНЫЕ ВОДЫ ПРОИЗВОДСТВА БУМАГИ - ОСНОВЫ МЕТАЛЛИЗИРОВАННОЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В СПОСОБЕ, ИМЕЮТ СЛЕДУЮЩИЙ СОСТАВ ПРИМЕСЕЙ, МАС.%: ВЗВЕШЕННЫЕ ВЕЩЕСТВА 63-71, СОЕДИНЕНИЯ АЛЮМИНИЯ 12-18, СОЕДИНЕНИЯ ЖЕЛЕЗА 17-19. СПОСОБ ПОЗВОЛЯЕТ ПОВЫСИТЬ ЭФФЕКТ УДАЛЕНИЯ ИОНОГЕННЫХ ПАВ, который может достигать предельных значений, определяемых содержанием ПАВ в воде. Кроме того, для очистки используют отход - сточные воды производства бумаги-основы металлизированной, что имеет экономический и экологический эффекты. 1 з.п.ф-лы, 3 табл.
СОЮЗ СОНЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (51)g С 02 Р 1/58
Q г, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГЙНТ СССР (21) 4373270/23-26 (22) 01.02.88 (46) 23,09.90. Бюл. Р 35 (?5) Б.И.Ревут (53) 663.63 1 8 (088.8) (56) .Когановский А.М., Клименко Н.А.
Физико-химические основы, извлечения поверхностно-активных веществ из водных растворов и сточных вод. Киев.
Наукова думка, 1978, с. 126-127. (54) CIIOCOS OHHCTKH CTOHHbIX BOg, СОДЕРНАЦИХ ИОНОГЕНННЕ ПОВЕРХНОСТНОАКТИВННЕ ВЕЩЕСТВА (57) Изобретение относится к водоподготовке, в частности к очистке сточных вод, содержащих поверхностно-активные вещества (ПАВ), Целью изобретения является повышение степени очистки и от ионогенных IIAB. Для осуI
Изобретение относится к водоподготовке, в частности к очистке сточных вод от ионогенных поверхностно-актив- ных веществ (ПАВ) сорбцией.
Целью способа является повышение степени очистки сточных вод от ионо.генных ПАВ.
Для осуществления способа сточные воды, содержащие ПАВ, контактируют в условиях противотока и псевдоожиженного слоя со сточными водами производства бумаги-основы металлизированной при времени контакта 6-13 мин с последующим отделением фракции твердых частиц. Сточные воды пр оизводства бумаги-основы металлизированной имеют следующий состав приме„„Я0„„1594151
2 ществления способа сточные воды контактируют в течение 6-13 мин в условиях противотока и псевдоожиженного слоя со сточными водами производства .бумаги — основы металлпзированной.
Сточные воды производства бумаги основы металлизированной, используемые в способе, имеют следующий состав примесей, мас.Е: взвешенные вещества 63-71, соединения алюминия
12-18, соединения железа 17-19. Способ позволяет повысить эффект удале-, ния ионогенных ПАВ, который может достигать пр едельных значений, опр еделяемых содержанием ПАВ в воде. Кроме того, для очистки используют отход — сточные воды производства бума- В ги-основы металлизированной, что имеет экономический и экологический эффекты. 1 s.ï. ф-лы, 3 табл. С:: сей, мас.X: взвешенные вещества 6371, соединения алюминия 12-18, соединения железа 17-19. Взвешенные вещества, входящие в состав сточных вод производства бумаги-ос новы, состоят из 32-417 микроскопических частиц углерода и на 59-68K из мелкодисперной целлюлозы.
Находящаяся в сточных водах кол лоидно-суспензионная фракция представляет собой комплекс со свойствами, существенно отличными от свойств составляющих его компонентов, Комплекс состоит из микроскопических частиц углерода и целлюлозы и имеет повышенную поверхностную активность комплекса в отношении ионогенных ПАВ.
1594151
Кроме этого, поверхностная активность усилива ется за сч ет опр еделенных концентр а ций прис утст вующих в дис пер с ной фазе ионов алюминия и железа.
Осуществление процесса в режиме пр отивоточной гидр одинамики позволяет достичь высокого эффективного радиуса контакта молекул ПАВ с частицами коллоидно-суспензионной фракции.
Другие режимы, например прямоточной, а также периодический с интенсивным перемешиванием приводят к значительно меньшим степеням очистки.
Предлагаемый диапазон времени кон- 15 такта, осуществляемого в результате создания псевдоожиженного слоя, выбран в оптимальных пределах. Так, при времени контакта менее 6 мин не удается достичь максимума поглощения мо- 20 лекул IIAB, а при времени контакта более 13 мин повышается активность ПАВ, что приводит K заметному пенообразовакию и снижению эффекта очистки, Пример 1. Установка для осуществления способа содержит цилиндрический реакционйый сосуд диаметром 150 мм и высотой 300 мм, оборудованный верхним, нижним и боковыми штуцерами для подвода и удаления жидкостей, две емкости для хранения и
;подачи сточных вод B реакционный со1 ,cd обьемом по t0 л каждая и соединительную запорпо-регулирующую арматуру. Заполняют одну из емкостей модельными. сточньц.п водами, содержащими хлориды натрия и калия концентрацией 1 мм каждого и 0,5 мм додецил" сульфата натрия, и устанавливают ее на высоте 1,5 и по отношению к верхней отметке реакционного сосуда, Заполняют вторую емкость сточными водами производства бумаги-основы металлизир овапной, имеющими следующий состав примесей, мас.Ж: взвешенные вещества 67,2, соедийения алюминия
15,3, соединения железа 17, 5.
Устанавливают емкость на высоте
5„2 м по отношению к верхней отметке реакционного сосуда. Заполняют реакционный сосуд модельными сточными водами, содержащими ПАВ, после чего подают снизу вверх сточные воды про" изводства бумаги-основы в реакционный сосуд и одновременно увеличивают напор из сосуда с модельными стоками. 55
С помощью регулирующей арматуры постепенно увеличивают расход жидкости в направлении снизу вверх. Прн скорости этой жидкости 8,2 м/ч отмечают образование в сосуде псевдоожиженного слоя. В этот период скорость восходящего потока в сосуде 0,2 м/ч.
Выдерживают время контакта 9,2 мин после чего повышают скорость до величины 1,3 м/ч, соответствующей втор ой критич ес кой с кор ости пс евд оожижения, когда отмечается вынос псевдоожиженного слоя. Собирают очищенную воду через боковой штуцер и пробоотборное устройство и определяют в ней физико-химические показатели качества: мутность, цветность — стандартными фотоколориметрическими ме-. тодами, содержание алюминия — стандартным фотоколориметрическим методом с реактивом стильбазо, железа стандартным фотоколориметрич еским методом с реактивом — сульфосалициловой кислотой, содержание взвешенных веществ — гравиметрическим методом, содержание ПА — фотоколориметрическим методом с метиленовой синью.
Кроме этого, рассчитывают степень очистки раствора от каждого из компонентов, мутность 0,8 мг/л, цветность 11 град ХИЛ, содержание алю= миния 0,021 мг/л, содержание железа
О, 013 мг/л, содержание взвешенных веществ 2,4 мг/л, содержание додецилсульфата натрия 0,11 мг/л (О, 0005 мМ раствор) . При этом степень очистки составляет, Ж: по мутности 96,3, по цветности 91,1, по алюминию 98, 2, по железу 95,6, по взвешенным веществам 88,4, по IIAB
99, 7.
Результаты исследований по примерам 2-5 приведены в табл. 1.
Как видно из полученных данных, наибольшая степень очистки воды не только от поверхностно-активных веществ,. но и от других ингредиентов отмечается в предлагаемом диапазоне времени контакта в псевдоожиженном слое. !
В табл. 2 приведены примеры 6-17 ,осуществления способа для различных составов примесей сточных вод производства бумаги-основы металлизированной. При этом последовательность осуществления способа и состав сточных вод, содержащих ПАВ (модельных), аналогичны примерам 1-5.
Как видно из полученных данных табл, 2, наибольшая эффективность очистки сточных вод от ПАВ, а таккомпонентов.
П р и и е р ы 18-21. Очистка сточных вад от катианных ПЛВ, в частности ат цетилтриметиламмонийбромида, Заполняют емкость модельными сточными водами, содержащими хлариды натрия и калия концентрацией 1 мМ каждого и О, 5 мМ цетилтриметиламманийбромид а, Состав стачньгх вад производства бумаги-основы аналогичен примеру 1.
Результаты по очистке воды от ПАВ
15 приведены в табл .3.
Таким образом, наибольшая степень очистки воды от катионного поверхностно-активного вещества, а также от других ингредиентов отмеча- 20 ется в предлагаемом диапазоне времени контакта в псевдоажиженном слое.
Пример 22 (па известному способу). Колонку диаметрам 150 мм и высотой 300 мм заполняют шпаком
; от сжигания каменного угля. Шлак имеет размер гранул 0,054 мм. Модельную сточную воду, содержащую хлориды натрия и калия концентрацией 1 мМ каждого и 0,5 мМ додегдглсульфата натрия, пропускают через колонку сверху вниз со скоростью 5,6 м/ч и определяют качество фильтрата. В очищенной воде паказлтели очистки составляют па мутности 2,9 мг/л, по цветности 21 град ХКШ, содержанке
35 .додецилсульфата натрия 37,8 мг/л, 63-71
1 2-18 ! 7-19
Саелине1гия ллю Ill!117
С оеди не ни я,-.-: ел ез.л
Таблица1
Вр емя кое1 —такта В
ПСЕВДООЖИженнам слое
Пример
Мутность, мг /л
Цв етСтепень очистки воды ат компонентов. Х ность, град.
ХКШ,11 34.
3Ф
IIAB
3
5,5
13
13,5
81,4
85,1
97,9
84,2
70,8
83,4
93,8
77,4
76,1
96,2
97,7
72,1
62,3
97,1
95,1
68,3
89,5
99,3
99- -"
90,5 же от других компонентов наблюдается в предлагаемом диапазоне содержания
51 б а по степени ачис.тки — 86,6, 83,0, 89,7 соответственна.
Таким образам, предлагаемый способ ifosfioляет дастпгнут1. более глубокую очистку валы От ионагеннь1х ПЛВ (в среднем нл 8-107) .
Кроме этага, для а1истки используют ОтхОп, сточньlе ВО1111 прОиэВад ства бумаги-основы мстлллизиравлннай, что имеет большой экономический и э кол 01" и 1 ес киЙ эфф е кт ф
Формулаизабpетения
I Способ очистки сточных вод, содержащих и а наг еннь:е пав ерхнастноактивные вешествл, включлюсп11г контлктировягп1е с сарбснтлми-отходами производств, содержащими углерод, отличаюlfff йс ятEM что, с целью повьш1ення степени очистки сточных вад, коптлкт11ровлние осущест97ÿþò 13 течение 6-13 мин в IIpo тивоточнам режиме В условиях псевдаожиженного слоя, à II кл 1естве сарбенТОВ-ОТХОДОВ ИСПОЛЬЗ5ЮТ CТОЧ1!ЫЕ БОДЕ! производства бумлгff-oñifoâl! метлллпзнр ОВаннай.
2. Cfloco6 Il0 11. 1, о f JI 11 .ч B ю шийся тем, что. сточные воды г1раизвопствл бумлги-Cello.ILI металлпзированнай имеют сле;:;y!I щ111 состав примесей, мас./:
ВЭВешенные Бcfifcc i fig
1594151
Та блица 2
1(ветность, град XKLl
Степень очистки сточных вод от компонентов, 7.
Пример
Содержание компонентов в сточных водах производства бумаги-основы, мас. Х
Мутность, мг /л
Возвешен- Al
$+
Fe з+ ные вещества
Та блица 3
Время контакта в
Степень очистки воды от компонентов, 7.
При» мер
Мутность, мг/л
Цветность, град.
ХКШ
А1 э+
ПАВ пс евд оожиженном слое, мин. 18
19
5,5
Я
13,5
77,6
96,4
94,9
81,6
68,3
92,5
95,3
75,4
71,8
97,2
94,3
79,8
65,7
95,1
92,7
73,4
91,6
99,7
99,4
89,6
Составитель Л.Ананьева
Техред М.Ходанич
Корректор С.ыевкУн
Редактор .Гунько
Заказ 2811 Тираж 798 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул, Гагарина, 101
8 9
11. 12
14
16
62
63
71
72
70,4
69,7
69,7
69,2
6S,2
67,8
65,8
65, 1
19,7 18,3
187 . 183
12,0 17,0
11,0 17,0
11,3 18,3 ! 2,0 18,3
18,0 18,3
18,5 18,3
15, 2 16,6
15,2 17,0
15, 2 19,0
15,2 19,4
68,1
93,7
91,6
75 3
73,8
92,6
94,3
75,1
66,4
97,3
95,6
71,2
57,4
96,1
94,5
81,4
70,6 95,7
96,8
71,2
72,5
94,2
92,7
67,3
61,2
92,9
95,1
78,6
66,2
94,2
92,5
69,3
68,7
93,6
95,8
64,9
69,8
95,4
97,3
85,2
65,3
96,1
93,9
73,8
66,2 .95,9
93,6
72,7
86,5
99,-7
99,4
89,9
88,1
99 8
99,7
87,4
9 О., 4
9 9, 5
9 9, 3
91,1
