Состав для очистки сточных вод

 

Изобретение относитсяк физико-химической очистке промышленных сточных вод, в частности к реагентам для очистки растворов от взвешенных веществ, нефтепродуктов , красок, лаков, жиров. Целью изобретения является повышение степени очистки и снижение токсичности воды. Это достигается при использовании состава на основе хлористого алюминия, металлического алюминия, который дополнительно содержит метилхлорсиланы общей формулы (СНз), где п 1-3, имеющего следующее соотношение компонентов, мас.% хлористый алюминий 93,0-99,8; металлический алюминий 0,1-5,0; метилхлорсиланы 0,1-2,0. Использование состава для обработки сточных вод позволяет повысить степень очистки по сравнению с прототипом с 64,0-87,5 до 95,0-98,0% (взвешенные вещества), по ХПК с 48,0-66,0 до 67,0- 90.0%, уменьшить токсичность очищенной воды в 2-9 раз. 2 табл. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я >s С 02 F 1/52

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ (21) 4834071/26 (22) 14.07.90 (46) 15.05.92. Бюл. ЛЬ 18 (71) Всесоюзный комплексный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт водоснабжения, канализации, .гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии и Государственный научно-исследовательский институт химии и технологии элементоорганических соединений (72) Л.B.Ãàíäóðèíà, Л.Н,Бурцева, Ю.М.Вэрежкин, А.Н.Михайлова, Е.Б.Васильева, Т.Г.Новосадова, B.À.Ïîòàíèíà, Н,C,Ôåëüäштейн, Ю.П.Ендовин и Э.С.Стародубцев (53) 628.349 (088.8) (56) Э.И.Дервиц, Е.В.Двинских. Минеральный коагулянт для обезвоживания осадков сточных вод. — Водоснабжение и санитарная техника, 1988, N 5, с.18. (54) СОСТАВ ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ

ВОД

Изобретение относится к физико-химической очистке промышленных сточных вод, в частности к реагентам для очистки сточных вод от взвешенных веществ. нефтепродуктов, красок, лаков. жиров. и может быть использовано при очистке сточных вод предприятий пищевой, нефтеперерабатывающей, машиностроительной промышленности.

Наиболее близким к предлагаемому является состав на основе алюминия хлористого (72-80%), содержащий железо хлорное (20 — 25%) и алюминий металлический до 3%.

Недостатком известного состава является низкая степень очистки от растворенной органики (48-66%). достаточно высокая

„„ „„1733394 А1 (57) Изобретение относитсяк физико-химической очистке промышленных сточных вод, в частности к реагентам для очистки растворов от взвешенных веществ, нефтепродуктов, красок, лаков, жиров. Целью изобретения является повышение степени очистки и снижение токсичности воды. Это достигается при использовании состава на основе хлористого алюминия, металлического алюминия. который дополнительно содержит метилхлорсиланы общей формулы (СH3)nSICI4- где и = 1 — 3, имеющего следующее соотношение компонентов, мас.%: хлористый алюминий 93.0 — 99,8; металлический алюминий 0,1 — 5,0; метилхлорсиланы 0,1 — 2,0. Использование состава для обработки сточных вод позволяет повысить степень очистки по сравнению с прототипом с 64,0-87,5 до 95,0 — 98,0% (взвешенные вещества), по ХПК с 48.0 — 66,0 до 67,0—

90.0%, уменьшить токсичность очищенной воды в 2 — 9 раз. 2 табл. токсичность очищенной воды (кратность разбавления для детоксикации воды составляет 18 — 26), вторичное загрязнение воды ионами железа, необходимость подщелачивания воды.

Целью изобретения является повышение степени очистки сточных вод.

Поставленная цель достигается тем, что состав для очистки промышленных сточных вод на основе алюминия хлористого и алюминия металлического дополнительно содержит метилхлорсиланы формулы (СНз)п Si CI4-п, где n = 1 — 3, при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Алюминий хлористый 93,0-99,8

Алюминий металлический 0,1 — 5,0

Метилхлорсилан ы 0,1 — 2,0

1733394

Предлагаемый состав содержит метилхлорсиланы формулы: (СНз)л Si СИ-„. где и-=1 — 3, или их смеси в соотношении (СНз)з51С!:(СНз)2 Я СЬ:СНзЯС!3 = (72—

91);(25 — 8):(3 — 1) в количестве 0,1-2.0 мас.%, B табл.1 представлены результаты опытов.

Из табл.1 следует, что реализация предложенного состава позволяет повысить степень очистки промышленных сточных вод

10 по взвешенным веществам с 64.0-87.5 до

95,0 — 98,0%, по ХПК с 48,0 — 66,0 до 67,0—

90,0%, уменьшить токсичность очищенной воды в 2 — 9 раз.

Использование в и редлагаемом составе

15 метилхлорсиланов приводит к образованию в его водных растворах в присутствии алюминия металлического, как стимулятора реакции, олигомерных кремнийорганических соединений, обладающих высокой флокулирующей активностью, что. вероятно, способствует повышению степени очистки и

20 снижению токсичности очищенной воды.

В табл,2 представлены данные. обосно25 вывающие количественный состав ингредиентов, При содержании алюминия металлического в составе ниже 0,1% и метилхлорсиланов ниже 0,1% уменьшается количество растет токсичность очищенной воды в

2,5-3,5 раза и увеличивается содержание загрязнений в очищенной воде. взвешенных веществ с 3 — 10 до 26 — 30 мг/л, т.е. в 3-8 раз, величина ХПК вЂ” с .95-215 до

180 — 375 мг/л; т.е, в 1,5-2,0 раза, При содержании метилхлорсиланов более 2% и содержании алюминия металлического более 5% образуется избыток олигомерных кремнийорганических соединений, что приводит к возрастанию токсич35

40 ности очищаемой воды в 2,7-4,0 раза и повышению содержания взвешенных веществ в очищенной воде с 3-6 до 34—.. 47 мг/л, т,е. в 6 — 22 раз, и величины ХПК со

106 — 195 до 240 — 394 мг/л. т.е. в 2 раза.

Предлагаемый состав для очистки промышленных сточных вод является отходом производства кремнийарганических соединений, но может быть получен и смешением отдельных компонентов.

Полученный состав в виде 2%-ного водного раствора вводят в обрабатываемую сточную воду при интенсивном перемешивании, затем дополнительно перемешивают и образующиеся хлопья отделяют отстаиванием, Пример 1. 2 г состава, содержащего

1,982 г (99,1%) алюминия хлористого.

55 образующихся олигомерных кремнийорга- 30 нических соединений. вследствие чего воз0,008 г (04%) алюминия металлического, 0,01 г (0,5%) смеси метилхлорсиланов в соотношении (СНз)з Si С1;(СНф Si Ог:СНз Si Оз =

=72:25:3, растворяют в 100 мл воды и 4 мл полученного раствора добавляют при перемешивании к 1 л сточной воды, содержащей

133 мг/л взвешенных веществ, 72 мг/л нефтепродуктов, имеющей ХПК 488 мг/л и требующей 160-кратного разбавления для снятия токсичности. Затем нефтесодержащую воду перемешивают 10 мин и отстаивают 30 мин. Остаточное содержание взвешенных веществ составляет 3 мг/л, нефтепродуктов 2 мг/л, ХПК 110 мг/л. Для полной детоксикации очищенная вода требует трехкратного разбавления, Степень очистки по взвешенным веществам составляет 98%, по нефтепродуктам 97%,,по ХПК

77.5%. Токсичность воды снижается в 53 раза.

Пример 2. Процесс ведут аналогично примеру 1. 2 г состава, содержащего 1,982 г (99,1%) алюминия хлористого, 0,008 г (0,4%) алюминия металлического и 0,01 г (0,5%) триметилхлорсилана (СНз)з Si Cl, растворяют в 100 мл воды и 4 мл полученного раствора добавляют к 1 л краскосодержащей сточной воды, с содержанием взвешенных, веществ 425 мг/л, ХПК 725 мг/л и кратностью разбавления для ее детоксикации, равной 60. После перемешивания и отстаивания в течение 30 мин остаточное содержание взвешенных веществ в очищенной воде составляет 7 мг/л, ХПК вЂ” 240 мг/л, Кратность разбавления для полной детоксикации воды равна 2. Эффект очистки составляет по взвешенным веществам 98%, по

ХПК вЂ” 67%, Токсичность воды снижается в

30 раз, Пример 3. Процесс ведут аналогично примеру 1. 2 г состава, содержащего 1,982 r (99, 1 %) an юминия хлористого, 0,008 r (0,4%) алюминия металлического и 0,01 г (0,5%) диметилдихлорсилана (СНз) Si CI2, растворяют в 100 мл воды, После добавления 4 мл полученного раствора к жиросодержащей сточной воде с концентрацией жиров

4250 мг/л, ХПК вЂ” 13000 мг/л и кратностью разбавления для детоксикации воды, равной 100, перемешивания и отстаивания в течение 30 мин, содержание жиров составляет 90 мг/л, ХПК вЂ” 1240 мг/л, кратность разбавления для детоксикации воды равна

11. Токсичность воды снижается в 9 раз.

Степень очистки от жиров составляет 98%, по ХПК вЂ” 90%.

Пример 4: 2 г состава, содержащего

1,86 г(93%) алюминия хлористого, 0,1 г (5%) алюминия металлического, 0,04 г (2%) метилтрихлорсилана СНзЯ!С!з, растворяют в

1733394

100 мл воды и 4 мл полученного раствора добавляют при перемешивании к 1 л.сточной воды, содер>кащей 425 мг/л взвешенных веществ, имеющей ХПК 725 мг/л, и кратность разбавления для детоксикации 5 воды — 60. После перемешивания и отстаивания остаточное содержание взвешенных веществ в очищенной воде составило 8 мг/л, ХПК вЂ” 195 мг/л, кратность разбавления для полной детоксикации воды равна 3. Степень 10 очистки по взвешенным веществам составляет 98%, по ХПК вЂ” 73, токсичность сточной воды уменьшается в 20 раз.

Пример 5. 2 г состава, содержащего

1,996 г(99,8%) алюминия хлористого, 0,002 г 15 (0,10/О) алюминия металлического, 0,002 г (0,1 /) смеси метилхлорсиланов в соотношении (СНз)з SiCi:(ÑÍ3)2 51С1г:СНз 51С1з

=86:12,5:1,5, растворяют в 100 мл воды и 4 мл полученного раствора добавляют при пе- 20 ремешивании к 1 л сточной воды, имеющей характеристику, указанную в примере 4, После перемешивания и отстаивания остаточное содержание взвешенных веществ в очищенной воде составило 10 мг/л, ХПК вЂ” 25

215 мг/л. Кратность разбавления для детоксикации воды равна 2. Степень очистки по взвешенным веществам составляет 97/,, по ХПК вЂ” 70/. Токсичность снижается в 30 раз. 30

Пример 6. 2 г состава, содержащего

1,996 г (99,8/) алюминия хлористого, 0,002 r (0,1%) алюминия металлического, 0,002 г (0,1 /) смеси метилхлорсиланов в соотношении (СНз)зЯ1С1:(СНз)2 Я1С12:СНз Я1С1з = 35

=91:8:1, растворяют в 100 мл воды и 4 мл полученного раствора добавляют при перемешивании к 1 л сточной воды, имеющей характеристику, указанную в примере 4.

После перемешивания и отстаивания оста- 40 точное содержание взвешенных веществ в о <ищенной воде составило 11 мг/л, ХПК—

217 мг/л. Кратность разбавления для детоксикации воды равна 2. Степень очистки по взвешенным веществам составляет 97/, по 45

ХПК вЂ” 70/. Токсичность снижается в 30 раз, Пример 7, 2 г отхода производства кремнийорганических соединений, содержащего 1,982 г (99,1 /) алюминия хлористо- 50 го, 0,008 г (0,40/) алюминия металлического и 0,01 г(0,5/) смеси метилхлорсиланов, растворяют в 100 мл воды и 4 мл полученного раствора добавляют к сточной воде, имеющей характеристики по примеру 4. Затем 55 сточную воду перемешивают г течение

10 мин и отстаивают 30 мин. Очищенная вода содержит взвешенных веществ 5 мг/л, ХПК вЂ” 220 мг/л. Кратность разбавления для полной детоксикации воды равна 2. Эффект очистки составляет по взвешенным веществам 98,8/, по ХПК вЂ” 69,5 . Токсичность воды снижается в 30 раз.

Пример 8. 2 г состава, содержащего

1,998 г (99,9 0) алюминия хлористого, 0,001 r (0,05 /) алюминия металлического и 0,001 г (0,05 /) триметилхлорсилана (СНз)зЯ1С1, растворяют в 100 мл воды и 4 мл полученного раствора добавляют к 1 л воды с характеристиками, представленными в примере 4. После перемешивания и отстаивания очищенная вода содержала взвешенных веществ 30 мг/л, имела ХПК 368 мг/л и кратность разбавления для детоксикации — 6, Степень очистки по взвешенным веществам составляет 93%, по ХПК вЂ” 49 . Токсичность воды снижается в 10 раз.

Пример 9. 2 г состава, содержащего

1,84 г (92%) алюминия хлористого, 0,11 г (5,5/О) алюминия металлического и 0,05 г (2,5,) триметилхлорсилана (СНз)зЯС1, растворяют в 200 мл воды и 4 мл полученного раствора добавляют к сточной воде, имеющей характеристики по примеру 4, После перемешивания и отстаивания очищенная вода содержит взвешенных веществ 47 мг/л, имеет ХПК 394 мг/л и кратность разбавления — 7, Степень очистки составляет по взвешенным веществам 93,6/, по ХПК вЂ” 46 /О, Токсичность воды снижается в 8,6 раз, Предлагаемый состав по сравнению с известным обеспечивает повышение степени очистки от взвешенных веществ с 48 — 53 до 3 — 10 мг/л, т.е, в 5,3 — 16 раз, от жиров — с

160 до 90 мг/л, т,е. почти в 2 раза, от нефтепродуктов — с 17 до 2 — 3,5 мг/л, т,е. в 5 — 8.5 раза. Токсичность воды уменьшается в 2 — 9 раз.

Формула изобретения

Состав для очистки сточных вод, включающий хлористый алюминий, металлический алюминий, о тл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения степени очистки, он дополнительно содержит метилхлорсиланы общей формулы (СНз)л Si С14-П, где и = 1 — 3, при следующем соотношении компонентов, мас. /:

Хлористый алюминий 93,0 — 99,8;

Металлический алюминий 0,1 — 5,0;

Метилхлорсиланы 0,1 — 2,0.

1733394 б !

1 (1

1

I

I !

I

I

1

I

I

3

1

1

I

1

1

1

1

I

1

I

1 м

Р м м м о б(б М

Ю

Г

Г»

1 ! ! (1

I X

1 Y о

1 бб

1 X

Б о

1 IU с и о

1 C

1 ! 3

I Об л(м

В ф й

1 с1

Э с о о о

Y C

v m

tO И а Ф

ОС 30 б

Q.

Э с с о о х с

V (0

Пб

М 33

I а

Э с

О о

Э C

l- ГО

ex

Х 30

1 а

Э с о

V 3C о m а у

X Пб

66 3Е

I а

Об с о

U (О

О 03 а у

1 Б 1 с ? 1

z ОФ 1 б- о сС

sxv

1

1

I

1 б

I б

1 3

1 3

I 3

1 3

1 00 б

1 ° о

1 IO !

I 1

I " I

3 IU 1

3 IO 1

1 IO !! I" I о о

1 I

3 (6 1

I I

3 Ф б

О 3

3 3 б ? 3

1 О! 3

1 L 1

1 Щ 1! Э б а!

I 1

1 IU 3

S !

1 ? 1! lO 1

1 а.

I О!

I t? о

Сб

l0

v о

С! («3

LA о (Л о с с а

И о о о

С! (Г\ о о м

О Ъ

О!

О

ОЪ

Cl (3

С!

l 4

Сб

Г

0

3 о m I э о 1

S ? Б U 1

? J СЭ

m s o J I

norns t«I

Z Y С(0 1

*о?оФ 1

С3 1- l- Y tS 1

I I

1 1 I

1 1 I

1 1 I

lO с 1

3 00 I 1 I

1 с

1 б а 1

1 1 S 1

66

3- 1 о I CC3

1об т 3 Х 1

1 1

Р 3 m m I

1 ? 3 6(Ф о

I Э 3 I I

С 3 Ф V I

1 IU I ГЪ О! 1

О 1(СИ 1

3-« — Ỡ— — -

1 3 Ф 3

I с ?

1 о Ф со

1 ?ФКЫ?

1 1- (О S О J Б 3 C(i

Ф(0? Г С(О

I С(ФЭЭФО

I ас сх m

I 1 1

I I 1 с I (4

1 1 Г( с х 1 о 1 — — —

II

1 о (Б 1

? 1 а 1

z 1 3 о. I

1 Э 3 Э 1

I I- 3 Ф lO I

1 Y 3 (6 3

1 C 3 I t«(! а 3 m o 3 М

1 Пб 3 (О Э 1

Х 1(ОЫ I

I 3 1

I (S а с 1 Э

I ? б с

I J 3. О

1 О (v

1 I- I Э C о (- Ф

I Б Е Б сс Э (0

s О т 30

1 66 16 I

3 I

Ф 3 Э м (О 3 1 — —

О 3 I

v 1

3 и 1 О

lX I Э (б

Б (! I

I- 1 I и 1

Э I

Ф I О 1 О

m I I («(I

М= Юане с

1 Э

31 Ф

1 ?

1 03

1 X

t0

t0

1 36

1

1 X

I

3 X т о

1 о с

1 Б с

О

3 16

1 Ф

1 03

I 1 о

1 Об

1 J

I Пб

1 Y

I Р

I c

I Э

1 31 IO

I t0

1 (O

1 33 о с

I I

3 Э с

1 (U

3z с

1 X

1

1 ((3

I Yt

1733394

10 таблииа 2 сточной вода, нг/л

Снижение

Степень очистки ° В

Характеристика

Опыт

Вид сточной волы

Содермание реагентов в составе ° насА токсичности количество

ХПК Н/п

Взв. веа1ества

Кратность разбавления для детоксикации

Н/п

Взв. вецеств*

А1С10 Al нет. Иетилхлорсиланы

60 98

3.

0 4

Краскосодериа° 1ая

МГ

0,5.

99,1

73

93,0 5,0

2,0

99>8 0 ° 1 0.1

30

49

93

0 ° 05

0 ° 05

99,9

60 . 20

90

92,0

7,5

3 ° 0

Краскосодермацая

92,0

5,0

816

93,6

2,5

S,S. 92,0

12,0

0,05

99,85 0,1

10,0

49

99,85 0,05

0,1

99,8

80 96

78 95

63 79

51 76

53,0

72 т

72

37

72

1Г

72

Т7

Нефтесодериацая

0,1

О,1

5,0

53,0

2,0

93,0

0,05 0,05

20,0

12

99,9

92,0

2,5

13,3

160 72

Т2

60 97

T—

60 98,8

5,5

99,8 0,1

70

725 278

Краскосодерват1ая

0,1

69,5

0,4

0,5

15 . 991

Ф

В числителе - характеристика воды до очистки, в знаиенателе - после очистки.

40

50

Составитель А. Скороход

Редактор Т. Лазоренко Техред М.Моргентал Корректор М. Кучерявая

Заказ 1636 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35. Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород. ул.Гагарина, 101

7 425

Ъ

425 и

Yr

+42

j4

425 7

425 т

r6

133

133

7Г

133

Ж

133

77

425 тГ

ll7

725 2Т7

358

3Й8

725 737

725 .6

377

37 8

488 я

488

TK

488

f35

488

7%Г

Г

7;7

Г

Т

160 т