Способ обезвреживания сточных вод, содержащих органические вещества
Использование: очистка хлорорганического стока. Сущность изобретения: сточные воды предварительно фильтруют в динамическом режиме под давлением 0,3-0,5 МПа и образующийся сгущенный осадок с содержанием твердой фазы 35-50 мас.% подают на огневое обезвреживание при 900-1100°С. Способ обеспечивает сокращение энергетических затрат и получение очищенного фильтрата, содержащего не более 50 мг/л взвешенных веществ, и нетоксичного прокаленного осадка, который может быть использован в качестве добавки к строительным материалам. 2 табл.
ФФА
,л ф„ союз сОВетских
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСЙАТЕНТ СССР) ОП И САНИ Е ИЗ ОБРЕТЕ пИ Я
К ПАТЕНТУ (21) 4748621/26 (22) 12.10,89 (46) 23.12.92, Бюл. ЬЬ 47 (71) Московский научно-производственный кооператив "Экология-2000" (72) В,Ф, Хромых (73) Московский научно-производственный кооператив "Экология-2000" (56) Оборудование, сооружение, основы проектирования химико-технологических процессов защиты биосферы от промышленных выбросов, M. Химия, 1985, с. 352.
Изобретение относится к области охра-. ны окружающей среды от загрязнений и может быть использовано для обезвреживания токсичных сточных вод. в частнбсти, хлорорганического стока, в химической и других отраслях промышленности.
Наиболее близким по технической сущ- ности и достигаемому положительному эффекту к предложенному способу является способ термического обезвреживания сточных вод.
Сущность способа заключается в распылении сточных вод в топочные газы с теМпературой 900 — 1100 С, Вода при этом полностью испаряется, органические при меси сгооают с образованием газовых продуктов, а минеральные вещества образуют твердые и или расплавленные частицы, кОторые затем улавливаются.,, Я2, 1784036 АЗ
Способ обеспечивает сокращение энергетических затрат и получение очищенного фильтрата, содержащего не более 50 мг/л взвешенных веществ, и нетокСичного прокаленно го о садк а, кото ры и может быть использован в качестве добавки к строительным материалам. 2 табл, Однако, указанный способ сжигания сточных вод не применим для обезвреживания химического стока,-содержащего хлорофаническйе вещества, из-за слишком больших затрат топлива на испарение воды, поскольку химический сток содержит всего 0,5-1,0 мас,% твердъ х примесей, а общее количество стока при работе предприятия достигает 10-30 тыс.м /сут. Цель изобретения — сокращение энергетических затрат за счет сгущения химического стока перед стадией огневого обезвреживания, Поставленная цель достигается тем, что химический сток фильтруют в динамическом режиме на гибких трубчатых элементах с подвижной структурой, на внутреннюю поверхность которых наносят динамическую мембрану из частиц твердой фазы химиче— ского стока, сток сгущают до содержания 1784036 I твердой фазы 35-50 мас.%, сгущенный оса- Сток фильтруют на опытно-промышленном док подвергают огневому обезвреживанию модуле поверхностью 4,8 м с гибкими трубс получением малотоксичного твердого про- чатыми фильтрующими элементами, изгодукта, товленными из лавсановой фильтровальДинамический режим фильтрования 5 ной ткани ТЛФ-5. Сток под давлением 0,3— протекает в тонком слое, толщина которого 0,5 МПа подают на вход фильтра, он постуна 2 — 3 порядка ниже, чем толщина слоя на пает внутрь и движется вдоль фильтрующих перегородке при стационарном режиме элементов, сгущается и в сгущенном виде . фильтрования с образованием осадка, Поэ- выводится из противоположного конца тому, производительность процесса мало 10 фильтра. Для увеличения степени концентзависит от удельного сопротйвления осадка" " - рйрования осадка до предела текучести дии динамический режим наиболее подходит намическое фильтрование ведут в режиме для эффективного разделения труднофиль- рециркуляции сгущенного осадка и с выво- . труемых суспензий. дом очищенного стока, В способе использования пористые гиб- 15 Осадок сгущают до содержания твердой кие трубчатые элементы с подви>кной струк- фазы 30 мас.%. Сгущенный осадок подвертурой, Такие элементы легко поддаются гаютогневомуобезвреживанию притемперегенерации и поэтому наиболее подходят ратуре 900 — 1100 C в окислительной для фильтрования суспензий, содержащих воздушной среде, Токсичность полученного липкие илистые взвеси с высокими адгези- 20 твердого продукта характеризуют величионными свойствами. Регенерацию элемен- ной ХПК (химическое поглощение кислоротов производят путем периодического да), Анализу на ХПК подвергают также резкого изменения рабочего давления, При исходный сгущенный осадок. этом, элементы "схлопываются" N сбрасыва- Полученные экспериментальные данют осадок со своей поверхности. 25 ные приведены в табл, 1.. Выбор в качестве фильтрующего слоя ди- Пример ы 2 — 5. Динамйческое фильнамической мембраны из частиц дисперс- трование хлорорганического стока провоной фазы химического стока обусловлен с: дят аналогично примеру 1, но содержание одной. стороны тем, что она обеспечивает твердой фазы в сгущенном осадке иэменя-. высокое качество фильтрата, поскольку об- 30 ют в диапазоне 35 — 55 мас.%. ладает практически 100%"íîé задерживаю- Полученные опытные данные приведещей способностью, а с другой — сохраняет ны в табл, 1. высокую проницаемость благодаря тонкому. Из таблицы видно, что в заявляемом слоюипериодическомуобновлению прире- диапазоне концентраций твердой фазы в генерации.. 35 сгущенном осадке динамическое фильтроВыбор диапазона концентраций твер- вание химического стока и последующее огдой фазы в сгущенном осадке от 35 до 50 невое обезвре>кивание сгущенного осадка мас.% обусловленследующим, При концен- обеспечивает получение малотоксичного трации менее 35 мас.% возрастает содер- твердого продукта. Степень обезвреживажание жидкой фазы в сгущенном осадке и 40 ния химического стока по предло>кенному. соответственно увеличиваются энергозат- способу составляет 99,8-99,9%. раты на ее испарение при огневом сбезвре- Пример 6. Динамическое фильтроживании. Увел*ичейие концентрации выше вание сточных вод, содержащих хлорорга50 мас,% недопустимо, поскольку при этом нические вещества, ведут на опытно-пронаступает предел текучести сгущенного 45 мышленном модуле поверхностью 4,8 м с осадка и он теряет транспортабельность по гибкими трубчатыми фильтрующими элетрубопроводам. ... ментами, изготовленными из лавсановой Огневой способ обезвреживания хими- фильтровальной ткани ТЛФ-5 аналогично ческого стока наиболее целесообразен, по- примеру 1. Сток фильтруют под давлением скольку позволяет практически полностью 50 0,3 МПа. В результате получают сгущенный разрушитьвсетоксичныехлорорганические . осадок с концентрацией твердой фазы примеси. После огневого обезвреживания 35 мас.%, который подвергают огневому о ХПК стока уменьшается на 2-4 порядка и обезвреживанию при 900 С. образующийся нетоксичный твердый про- Полученные результаты приведены в дукт может найти применение в народном 55 табл. 2. хозяйстве, например, в строительной про- Пример 7. Проводят динамическое . мышленности, фильтрование хлорорганического стока fl р и м е р 1, Динамическому фильтро- аналогично примеру 6, но фильтрование веванию подвергают химическйй"сток от про- дут под давлением 0,5 МПа. В результате изводства хлорорганических соединений. получают сгущенный осадок с концентра1784036 Таблица 1 Таблица 2 цией твердой фазы 50 мас.%, который подвергают огневому обезвреживанию при 1100 С. Полученные результаты приведены в табл. 2, Из таблицы видно, что в диапазоне давлений 0,3 — 0,5 МПа при динамическом филь тровании стока через фильтрующие элементы из ткани ТЛ Ф-5 содержание твердой фазы в сгущенном осадке составляет от 35 до 50 мас.%. При этом, чем выше давление, тем выше концентрация твердой фазы в осадке. В диапазоне концентраций твердой фа-зы 35 — 50 мас., сгущенный осадок сохраняет подвижную структуру, что позволяет распылять его.в печах огневого обезвреживания с помощью форсунок. Последнее резко интенсифицирует процесс прокаливания осадка. В диапазоне температур 900 — 1100 С достигается высокая степень обезвреживания сгущенного осадка, равная 99,8-99,9% При этом, как видно из примеров 6 и 7, чем более концентрированный по твердой фазе осадок, тем выше должна быть температура прокаливания и наоборот, Так, при содержании твердой фазы в осадке 35 мас. j температура может быть снижена до 900 С, а для более концентрированного осадка.с содержанием твердой фазы 50 MGc.% она должна быть повышена до 1100 С, Таким образом, способ. является эколо5 гически чистым поскольку позволяет получать нетоксичные прокаленные осадки; что позволяет испольэовать их в народном хозяйстве, например, в качестве добавки к строительным материалам. 10 . Способ обеспечивает переработку химического стока с получением очищенного фильтрата, содержащего не более 50 мг/л взвешенных частиц, что соответствует требованиям его биологической очистки, 15 Формула изобретения Способ обезвреживания сточных вод, содержащих органические вещества, вклю20 чающий термическую обработку при 9001100 С, отличающийся тем, что, с целью сокращения энергетических затрат при обезвреживании сточных вод. содержащих хлорорганические вещества, сточные 25 воды предварительно фильтруют в динамическом режиме под давлением 0,3 — 0,5 МПа и на термическую обработку. подают сгущенный осадок с содержанием твердой фазы 35 — 50 мас. . 
