Способ очистки сточных вод от фенола

 

Изобретение относится к способам очистки промышленных сточных вод, загрязненных фенолами, озонированием и может быть использовано для очистки сточных вод производства фенолформальдегидных смол, химических, нефтехимических, лесохимических, коксохимических, фармацевтических, металлургических, шпалопропиточных и др. предприятий. Цель изобретения - повышение степени абсорбции озона, снижение солесодержания очищенной воды при обеспечении полной очистки от фенола. Для осуществления способа сточные воды подщелачивают и озонируют в двухсекционном реакторе, противоточном по жидкости и газу, при дозах щелочи и абсорбированного озона соответственно не менее 8 н 6 моль/моль фенола, причем цозу абсорбированного озона распределяют межлу секциями реактора и соотношении 1:1. Это позволяет минимизировать расходы реагентов и солесодержание очищенной воды, полностью игпользовать весь подаваемый в реактор озон и следовательно отказаться от доочнстки отработанного газа от остаточного озона. 6 табл. I (Л

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU,„, 1 25831

А1 (51) 5 С 02 F 1/78

QllHCAHHE ИЗОБРКТЬниЯ

Й АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ГЮ И306РЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ОРИ ГКНТ СССР (21) 4343125/26 (22) 13 ° 11,87 (46) 07.02.91, Бюл, Р 5 (71 ) Всесоюзный научно-ис следов ательский институт водоснабжения, канализации, гидротехничесКих сооружений и инженерной гидрогеологии Водгео" (72) Г,И,Рогожкин (53) 663 ° 632.54(088.8) (56) Гринберг А.М, Обесфеноливание сточных вод коксохимических элнодов.М, : Металлургия, 1968, с,212. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ

ФЕНОЛА (57) Изобретение относится к способам очистки промышленных сточных вод, э агря з не иных фе нол ами, о з ониро в ание м и может быть использонано для очистки сточных вод производства фенойформальде гидных смол, химиче ских, нефтехимических, лесохимических, I

Изобретение относится к способам очистки промышленных сточных аод, загрязненных фенолами, путем озонирования н может быть использовано для очистки сточных вод производства фенолформальдегидных смол, химических, нефтехимических, лесохимических, коксохимических, фармацевтических, металлургических, шпалопропиточных предприятий,.

Целью изобретения является повышение степени абсорбции озона при обеспечении полной очистки от фенола и снижение солесодержания в очищенной воде, 2 коксохимических, фармлцевтических, металлургических, шпалопропиточных н др ° предприятий ° Цель изобретения повышение степени абсорбции озона, снижение солесодержлния очищенной воды при обеспечении полной очистки от фенола. Для осущеcTBIltния способл сточные воды подщеллчинлют и озонируют в двухсекционном реакторе, противоточном по жидк 1сти и глзу, нри дозах щелочи и лбсорбировлнного озонл соответственно Ht . менее 8 и

6 моль/моль фенолл, причем дозу лбсорбиронлнногo озона распределяют между секциями реактора в соотношении I:1, Это позволяет минимнзировать расходы реагентов и солесодержание очищенн и воды, полностью использовать весь подаваемый в реактор озон и следонательно отклз.лться от доочистки отрлботлнкого газа от остаточного озона ° 6 тлбл.

Для осуществления способа сточные воды после подщеллчинлния обрабатывают озоном в двухсекционном реакторе, противоточном по жидкости и газу, при этом дозу щелочи принимают из расчета не менее 8 экн/моль, а абсорбированного озона - не менее 6 моль/моль фенола, причем дозу озона распределяют между секциями реактора в соотношении J:1.

При реали"ации способа технологическая схема сооружений становится минимальной, обеспечивается максимально возможная эффективность очистки сточных вод по фенолу и ХПК при ми1625831 нпмапьных расходах реагентов (щелочи и îaolia) пр,ктически полностью абсорбируется весь подаваемый в реактор озон, отпадает необходимость обезвреживания остаточного озона

B oT1>ài>«òaíïoì газе. Эффективность очистки воды по фенолу IOOr., по ХПК

83-83Е, P}aJII.пейшее увеличеегне дозы озона нецеле(о«бразно, так как эффективность o(!èñòêII не возрастает. Снижение дозы озона прнводит к пропорциональному сн1>женню эффективности очистки.

Увеличение дозы щелочи приводит к излиш.-ему .расходу озона зл счет побочных реакций превращения озона в кислород и увеппчешпо остлточной щелочнос гп. Соответственно увеп111ивлетс» доза кислоты для последуlшей ее нейтрализации. Снижение дозы щелочи уме>1ы >лет эффективность очистки по ХПК il вызыв лет п«дкисление сточньгх в(>д к>еспыми продуктами неполных превр шеи>п - (фен«> l а, к от сзрс>е за ге и не« б> 25 ходимо нейтрализовать щелочью. Гнижен1111 Jloзы щелочи увеличивает тлкже проск >к «зона через реактор, что приводит к перерлсх«ду «зона «i неос;хоМОСтн «1 P!I(, «ГЛИН«1 0 1 аа Л О 1 (L < ;I! «.l— ног«оз<знлв

Ве,..>ы (зон11рвв лн11я пр«ве р яю г и <1

< растворах с содержа>пеем 1 мг-мо>п.;п (94 . .11 /и) . (: Но>1л, имен>ших ХПЕ

240 мг/л.

Пример 1, Выбор шел«чн«й сре н,п» с>lo:ирования раст.з«р«в фенола „ llлчлльнля величина рll 2 > 3 (с;1«дкис:1<энном Н БО ), 6,6 (без кор,>е ктир >1>ки рН) и 12,3 (с подшелл40 чзiвсение о.. 1ь /. 1, Розу>п,т:>ты опыfa предста.>лены в тлбп. 1, В ° зультл гы п«1сазывле>т, что при

15 прочих рлв>п(с условиях степ(нь абсорбш1и маl снмлпI нл в щелочной среде, Пример 2, ."}инимал1 нс>я доз .

I!reJI«1и «бесс(ечиваюшая максимальную

1 о эффективность очистки по фенолу и

Х1П(. Дозу .1лОЧ варьируют в пределах

0-1 6 w .I"-моль /JI Доз л «зоил 1 О-1«+0,5 .и -м(з..еь/л.

1>езул1 титы оссытл представлены в тлбп.?, Ве JvSII т;еты, представленные в табл. 2, показывают, что максимальная эфф. 1(г>п>посте, п«фенолу (практически ! 007.) бе с >ечивлется в любс>м спучле, а максимальная эффективность по

ХПК (О, 83-0, 85) — при дозе щелочи не менее 8 мг-экв/г. Поэтому дозу щелочи принимают из расчета не менее

8 экв/моль фенола. Увеличение дозы щелочи бесполезно, Уменьшение дозы снижает эффективность очистки по ХПК.

Пример 3. 11инимальная доза лбе«рбпрованного озона, обеспечивающая максимальную эс}>(1>ектив ность очнстки по фенолу и ХПК. Доза }(}аОН

8 мг-экв/л. Дозу абсорбированного озона варьируют >3 пределах О15 мг-моль/л.

Резупс-таты опьгга представлены в тлбп.3.

Резупьтать:, представленные в тлб:1.3, п«казывлют, что максимальная >$>)>(ill . ность очис гки по фенолу и

ХГК (О, 83-0,85) >беспечивлется при ..Нппсмл(еьнс>й дозе абс«рбированного (з«пл 6 мг-мс>ль/3 ° Гоэтому дозу абс«рбир(в iiillof o «зоил сср11нима>от из рлсчетл не менее б моль/моль фенола.

Дпя об=спечения практически полн<»1 лбе.с>рбции пс>даваe>iol-о в реактор

к С1".-1<з31ьll«11 3(1>(1>BK ТИВНОСти

>ге> Х1>К 1!< (>с>х едим,>я д«зл «зонл не ме с е б . :il. /моль Фенолл и проведе1lс 3 <>«(1РС> З <ЗНН» В ДВУХ СеКЦИОННОМ рел>с; >рс, противо fo -1н«..1 п«жидкости и 1;(зу. В первой ilo х«ду движения . (13л сеесппп (втор и по ходу пвижения воды) <1«>з>(но быть абсорбировлно

50/ и >дзвлемого «з«на, Во второй по х«ду движения гaо ходу движения иоды) абсорбиру>>тся ост<1I>шиеся 503 озона, Увел>с-се>пее дозы абсорбированного озона и 1ес>вс>й по ходу движения газа секгппе реактора приводит к бесполезному рлсх«ду азонл в побочнь>х реакциях и снижению эффективности очистки по ХПК.

Уменьшение дозы абсорбир«ванного озона в первой секции реактора приводит к снижению э(3>фективности очистки по

ХПК и проскоку части озона через реактор с отработанным газом. В резуль тате возник ае т необходимость очистки отработанного газа от озона.

Пример 4, Озонировлние щелочного раствора фен«ла ведут в двухсекционном релкторе с различным распределением доз абсорбированного озона между секциями реактора, Доза щелочи 8 мг-экв/л, доза озона иа входе реактора б мг-моль/л.

5 162

Результаты экспериментов представлены в табл.4.

Результаты, представленные в табл.4, показывают, что максимальная эффективность по ХПК достигается при распределении дозы абсорбираванного озона между секциями реактора в соотношении 1:1 .

При сравнении известного и предлагаемого способов проводят обработку раствора, содержащего 1 мг-моль/л (94 мг/л) фенола, ХПК 240 мг/л.

По известному способу сточные воды подщелачивают NaOH до рН Ъ 12 (доза NaOH 17,5 мг-экв/л), проводят озонирование в односекционном реакторе (диаметр 0,032 м, высота

0,5 м, объем раствора 0,25 n) до достижения максимальной эффективности по ХПК 83-857. Доза озона на входе реактора 6, 7 мг-моль/л, доза абсорбированного озона 6,3 мг-моль/л, степень абсорбции озона 0,94. затем сточные воды подкнсляют Н БО до рН 8-8,5 (доза Н ЯО 9 мг-экв/л).

По предлагаемому способу сточные воды подщелачивают NaOH в количестве

8 мг-экв/л, затем озонируют в двухсекционном реакторе диаметром 0,032 и высотой 0,5 м и объемом жидк >сти в секции реактора 0,25 л. Доза озона на входе реактора 6 мг-мо> ь/л, доза абсорбированного озона 6 мг-моль/л, концентрация озона в отработанном газе — следы, степень абсорбции озона >. 1.

Подщелачив ание и кейт рализ ацию производят до и после озонирования.

Сравнительные ре зультаты представлены в табл.5 °

Из табл. 5 следует, что применение предлагаемого способа по сравнению с известным позволяет при одинаковой эффективности по феиолу и ХПК уменьшить дозу NaQH на 9,5 мг-экв/л, кислоты иа 9 мг"экв/л и озона на

0,7 мг-моль/л. Отпадает необходимость

25 Ф > р м у л а и з о б р е т е н н я

Способ >чистки сточных вод от фенола ° включающий обработку щелочью и озонирование, о тл и ч а ющий с я тем, что, с нелью повышения сте"

3р пени абсорбции оз»на при обеспечении полной очис ки от фенола н снижения солесодержания в очи>пеннои вг; е, щелочь вводят в количестве н, менее

8 экв/моль фенола, а озоиирование ведут в двухсекционном реакторе противо35 током, причем дозу озона в количестве не менее. 6 моль/моль фенола распределяют между секциями ре актора в соотношении 1:1.

Таблица 1 рН перед озонированием

45 Степень абсорбции озона

2,3

6,6 12,3

0 46 0 53 0 94

5831 6 обезвреживания остаточного озона в отработанном газе .

Концентрация фенолов в реальных сточных водах после дефеноляции на локальных очистных установках экстракционными методами обычно не превышает 500 мг/л, Для сравнения проводят очистку растворов с начальной концентрацией фенола 23,S мг/л (0,25 мг-моль/л), 282 мг/л (3 мг-моль/л) и 470 мг/л (5 мг-моль/л).

Результаты опыта представлены в табл.6, Из табл,6 следует, что принятые дозы реагентов и распределение дозы абсорбированного озона между двумя секциями реактора в соотноше20 нии 1:1 обеспечивают одинаковую эффективность очистки по фенолу и

ХПК о исследованном интервале УоН центраций фенола, 1625831

Таблица 2

Параметры способа

T 1

Концентрация фенола,мг/л: перед озонированием после озонирования

Эффективность по Фенолу

ХПК, мг/л; перед озониро раннем после озоннрования

Эффективность по ХПК

94

Следы

94

Следы

94

Н/об

94

Н/об

94

Н/об

108

0,55

0,71

38

0,84

0,83

0,85

Та блица 3

Параметры способа

Показатели при дозе абсорбированного озона, мг-моль/л (9

l2 !5

3 5 J 6

94

Следы

94 94

Н/об Н/об

1 1

240 240

38 35

0,84 0,85

0,42

Та блиц а 4

Показатели для опыта

2 1 3 Т 4 Г

Параметры способа

1 5

Доза озона, мг-моль/л: на входе реактора 6 абсорбнрованного в первой секции реактора абсорбированного во второй секции реактора 3

Суммарная доза абсорбированного озона, мг-моль/л 5

Проскок озона через реактор 1

ХПК, мг/л: перед озонированием после озонирования

Эффективность по ХПК,%

5,5 6

0,5

240 240

52 38

78 84

Концентрация фенола, мг/л: перед озонированием после озонирования

Эффективность по фенолу

ХПК, мг/л: перед озонированием после озонирования

Эффективность по ХПК

Показатели при дозе NaOH, мг-экв/л

0 12 16

94 94 94

Н/об Н/об H/îá

1 1 1

240 240 "-40

70 38 40,2

G,7 0,84 0,83

1625831

Показатели

Значения показателей по способу звестному предлагаемому

Концентрация фенола в растворе перед озоннрованием, мг/л

ХПК перед озонированием, мг/л

Доза NaOH, мг-экв/л

Доза озона на входе реактора, мг-моль/л

Доза абсорбированного озона, мг-моль/л

Степень абсорбции озона

Концентрация фенол» после озонироВAHия > мг/л

ХПК после озонировпния, мг/л рН после оз«нир< ванин

HIeлочность п< сле «з<пгирования, мг-экв/л

Доза Н< SO4 для не<<траяна»ции, мг-зкв /л рН после не йтр алия а пии

Эффективность процесс»: по фенолу по X1IK

94

17,5

8,0

6,7

6,3

0,94

Н/об

Н/об

38-40

38-40

l2-12,3

8-8, 5

0,83-0,85

0,83-0,85

0,94 по озону

Показатели при начальной к«нцентрации фенола в растворе, мг/л

40

1,5

18

Следы

Следы

Следы

785 1200

105 184

0 85 0,84

62

0,84

Параметры способа

Доза NaOH, мг-моль/л

Доза абсорбированного озона, мг-моль/л

Концентрация фенола после озонирования,мг/л

Эффективность по фенолу

ХПК, м/л: перед озонированием после озонирования

Эффективность по ХПК

Та блица 5

Таблицаб