Способ очистки сточных вод от недиссоциирующих загрязнений

 

Изобретение относится к способам очистки сточных вод (СВ) и может быть использовано для очистки стоков производств ацетатного волокна,лаков,красок, нефтехимических и других производств, содержащих недиссоциирующие загрязнения, например ацетон. Сущность изобретения: очистку сточных вод ведут облучением. Концентрация загрязнения в облученной воде должна быть в интервале от Ci С + Со/100 до Са Со/Ю, где С0 - исходная концентрация загрязнения; Ci,2 - концентрация загрязнения в очищенной воде. Облученная вода поступает в электродиализатор. 1 табл,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

s С 02 F 1/469

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕ НТ СС С Р) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4930023/26 (22) 22,04,91 (46) 23,04.93. Бюл, ¹ 15 (71) Фйлиал Научно-исследовательского фи- зико-химического института им. Л.R.Карпова (72) Е,АПодзорова (56) Аллен А. Радиационная химия воды и водных растворов, — Госатомиздат, 1963, с.

158. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ

НЕДИССОЦИИРУЮЩИХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ

Изобретение относится к способам очистки сточных вод (СВ) и может быть использовано для очистки стоков производств ацетатного волокна, лаков и красок, нефтехимических и некоторых других, содержащих такие недиссоциирующие загрязнения как, например, ацетон.

Цель изобретения — снижение энергетических затрат и полная очистка воды от промежуточных продуктов радиолиза при сохранении той >ке степени очистки СВ от основного загрязнения.

Это достигается тем, что исходную СВ облучают ионизирующим излучением так, чтобы концентрация загрязнения в облученной воде была в интервале от С + до

Со

Со —, где: Со — исходная концентрация за10 грязнения в СВ,С вЂ” концентрация загрязнения в очищенной воде; и подают облученную воду в обессоливающую камеру,;SU, > 1810300 А1. (57) Изобретение относится к способам очистки сточных вод (C8) и может быть использовано для очистки стоков производств ацетатного волокна, лаков, красок, нефтехимических и других производств, содержащих недиссоциирующие загрязнения, например ацетон. Сущность изобретения; очистку сточных вод ведут облучением. Концентрация загрязнения в облученной воде . должна быть в интервале от С = С+ Со/100 до Сг = Со/10, где Со — исходная концентрация загрязнения; С,д — концентрация загрязнения в очищенной воде. Облученная вода поступает в электродиализатор. 1 табл, электродиализатора (ЭД), заполненную смесью катионита и анионита, Сущность изобретения заключается в следующем, Недиссоциирующие загрязнения в СВ под действием ионизирующего излучения. разлагаются на ряд как диссоциирующих так и недиссоциирующих промежуточных продуктов радиолиза. Диссоциирующие проме>куточные продукты радиолиза при следующем поступлении воды в обессоливающую камеру ЭД электрическим током переносятся через мембраны в рассольные камеры ЭД так, что вода, пройдя через ЭД, очищается от этих промежуточных продуктов, Недиссоциирующие промежуточные продукты радиолиза и остатки основного,загрязнения адсорбируются на смоле и обессоливающей камере ЭД, что повышает концентрацию их в единице объема. Далее эти соединения взаимодействуют с долго181 0300 живущими продуктами радиолиза ..оды (в частности с H202) и с активными продуктами их распада на смоле (ОН, О, HOz-радикалами и т.п,) до требуемой степени очистки.

Скорость этих процессов на поверхности смолы выше, чем в воде. Образующиеся при . этом диссоциирующие соединения также переносятся в рассольные камеры ЭД, а недиссоциирующие — остаются на смоле, Радиационно-химический выход промежуточных недиссоциирующих продуктов радиолиза основного загрязнения при остаточной концентрации последнего до 10% от исходной таков, что, поступая с облученной водой в обессоливающие камеры ЭД (заполненные смесью катионита и анионита), это количество недиссоциирующих промежуточных продуктов. радиолиза способно адсорбироваться смолой и провзаимодействовать c àêòèàíûìè продуктами радиоли- 20 за воды.

Интервал концентраций основного загрязнения в облученной воде обусловлен тем, что именно в этом интервале с кинетической, технологической и энергетической точек зрения наиболее выгодно подавать

Со облученную воду в ЭД. Верхний предел—

10. обусловлен ограниченной постоянной величиной радиационно-химического выхода первичных продуктов радиолиза воды, и большее количество загрязнения не сможет провзаимодействовать на смоле с этими продуктами; то есть вода будет проходить

ЭД, не очищаясь до требуемой степени очи- 35 стки по недиссоциирующему загрязнению.

Таким образом, в результате проведения процесса очистки по заявляемому способу удается достичь того, чего отдельно используемыми приемами достичь не удает- 40 ся. Воду, содержащую недиссоцииру.ощие загрязнения, нельзя очистить с помощью электродиализа в принципе. С помощью ионизирующего излучения, чтобы очистить воду от загрязнений до COz и Н О (от основ- 45 ного загрязнения и от промежуточных продуктов радиолиза), требуется большой расход энергии, так как не только скорость процесса разложения основного загрязнения экспоненциально падает с увеличением степени очистки, но и требуются дополнительные затраты энергии на разложение промежуточных как диссоциирующих, так и недиссоциирующих продуктов радиолиза.

Отличительным признаком заявляе- 55 мого способа является то, что недиссоциирующее загрязнение разлагается . тонизирующим излучением до определен ной остаточной концентрации, которая обеспечивает требуемую степень очистки воды от загрязнений в ЭД с технологическим и энергетическим выигрышем.

При этом разложение недиссоциирующих соединений до диссоциирующих происходит как под действием ионизирующего излучения на исходную воду, так и в обессоливающей камере ЭД за счет адсорбций и каталитического разложения активными продуктами радиолиза воды. Однако, если

СВ, содержащую недиссоциирующие загрязнения, без предварительной обработки ионизирующим излучением пропускать че-. рез обессоливающую камеру ЭД, заполнен ную смесью анионита и катионита, то эти загрязнения пройдут ЭД практически полностью, так как электрическим током они не переносятся через мембраны, а активных продуктов радиолиза воды в необлученной воде нет, Нижеприведенные примеры иллюстрируют воспроизводимость заявляемого способа.

Пример 1. СВ, содержащую 200 мг/л ацетона, облучают ионизирующим излучением с мощностью дозы 1,3 10 рад/с в течение 36 мин.

Концентрация загрязнения в облученной воде 8 мг/л, то есть ниже требующегося значения С = С + — = 8 + = 10 мг/л.

Со 200

100 100

Концентрация промежуточных продуктов радиолиза в облученной воде 34 мг/л. Эту воду подают в обессоливающую камеру ЭД, заполненную смесью катионита и анионита в соотношении 1:1, со скоростью 0,9 л/ч.

Скорость переноса ионов через мембраны

ЭД составляет 4,5 мг/мин. Концентрация промежуточных продуктов радиолиза в очищенной воде 2 мг/л. При степени очистки воды от ацетона 96% снижение энергетических затрат по сравнению с прототипом отсутствует.

П р и и е р 2. СВ обрабатывает как в примере 1, но концентрация ацетона в облученной воде достигает значения С = С +

+ — 10 мг/л, При сохранении степени очистки по ацетону и промежуточным продуктам радиолиза снижение энергетических затрат по сравнению с прототипом составляет 1,1 раза.

Пример ы 3-12. Обработку СВ проводили по схеме примеров 1 и 2. Полученные результаты представлены в таблице.

Таким образом предлагаемый способ позволяет очищать СВ от недиссоциирующих загрязнений и эффективно решать экологические проблемы, 1Â10300 (С+ — ) — (— ), 100 10

Формула изобретения

Способ очистки сточных вод от недиссоциирующих загрязнений, включающий облучение ионизирующим излучением, о т л ич в ю шийся тем, что, с целью снижения энергозатрат и увеличения степени очистки от промежуточных продуктов обработки облучением, обработку иониэирующим излучением ведут до концентрации загрязнений в пределах, определяемых формулой где Со — исходная концентрация эагряэне5 ний в сточной воде;

С вЂ” концентрация загрязнений в очищенной воде, и полученную воду ",îäçþò в камеру обессоливания электродиализатора, заполненную

10 смесью катионита и анионита, С,мг/л В рема облучения, ыин

Снижение, энергетичаских затрат; а раз га п/и

Степень очистки от недиссоциирующих Загрязнений

С1 С+

+—

С, ioo

Со

С2

1О мг/л

Энергетические затраты, кэтч/

/моль

Концентрация лромежуточнык продуктов в очищенной во е мг/л

Скорость протока воды через ЭД, л/ч

Концентрация а оолученной воде, мг/л

Массоперенос мг/мин по sassленному по заявлен. по прототипу по прототипу

10-го

1.1

1.4

1,76

2-10

100

1.14 г,в

З,г

1.г

4,6

20.1.2-2

Составитель Е,Подзорова

Редактор M.Êóýíeöîâà Техред M,Mîðãåíòâë Корректор Л.Ливринц

Заказ 1417 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4t5

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

1 2 з

5

7 в .9

1О

11

З6

- зг

21

39

16 и

5,5

4,5

2,25

2.04

1.61

1,28

1,25

5,69

4,99

2.ОЗ

1.78

3,45

2,90

0,75

1О.

14 го

24 !

2 ,4

1,О

1,г

2,0

0.9

0.9

Z.7

27

2,7

1,4

1,4

1;4 г,7

2,7

2,7

4.5

4.6

13.5

15.0

13,5 а,s

4.6

9.8

15.0

1,З

2,6

34

57

1ОВ

1гз

1ог

13

32

52 г

12 г

2 г

1

1

0.2

0.2 о.г

96

93

88

99

98

96

93

94

96

96

96

Q6 сЗ

99

99

99

99