Способ очистки сточных вод от органических примесей

 

Изобретение относится к способам очистки сточных вод от органических примесей, в частности сточных вод лакокрасочной промышленности, содержащих фенол, фомальдегид, спирты, эфиры, растворители. Сущность изобретения: в способе очистки, включающем обработку стоков магнитным полем в слое ферромагнитных частиц, пропускают сточную воду через магнитное поле с объемной скоростью 15-25 м³/ч при одновременном введении в поток смеси перекиси водорода с сернокислым алюминием, взятых при соотношении 15 20 / 1, причем в сточную воду смесь добавляют в количестве 0,03 - 0,05 г/л. 2 табл.

Изобретение относится к способам очистки сточных вод от органических веществ, в частности сточных вод лакокрасочной промышленности, применяющей лакокрасочные продукты, спирты, и позволяет увеличить эффективность очистки сточных вод.

Сточные воды лакокрасочных производств содержат растворимые органические соединения, такие как фенол, формальдегид, спирты, эфиры, растворители, присутствие которых в стоках ухудшает процесс самоочищения, нарушает кислородный режим. Данные сточные воды относятся к высококонцентрированным и по природе химических соединений к трудно очищаемым известными физико-химическими методами.

Очистка от органических примесей достигается использованием ряда физико-химических методов, таких как сорбция, экстракция, окисление.

Известен способ очистки сточных вод лакокрасочного завода с ХПК 3400 мг О/л, которую подогревают до 60 град, добавляют серную кислоту до рН 2,3 и бихромат натрия, затем вводят гидроксид бария до рН 7, отделяют осадок. Осветленную воду пропускают через колонку с активированным углем. Эффективность очистки по ХПК составила не более 75% [1] .

Кроме того, для реализации этого способа требуются дополнительные реагенты, которые в свою очередь повторно загрязняют стоки. Эффективность очистки стоков нестабильна.

Разложение перекиси водорода происходит с образованием кислорода. Молекулярный кислород обладает энергией связи 117 ккал/моль, но, несмотря на высокий окислительный потенциал, является пассивным окислителем. В целях предотвращения образования молекулярного кислорода предпочтительно применять стабилизированный озоном раствор перекиси водорода [2] .

Известен способ обработки воды в присутствии ферромагнетика. Данный способ может быть реализован при очистке сточных вод, содержащих примеси в виде ферромагнитных частиц. Например, сточные воды металлургического производства. Способ не позволяет очистить сточную воду от органических примесей.

Каждый из этих известных способов в отдельности не позволяет добиться эффективной очистки и работать в стабильном режиме при возникающих перегрузках и изменяющемся составе сточных вод.

Такое воздействие на сточные воды, как ультрафиолетовые лучи, магнитное поле, токи высокой частоты позволяет в основном обеззараживать воду от патогенных микроорганизмов [3] .

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по назначению и технической сущности является способ очистки сточных вод, содержащих растворимые органические вещества, включающий обработку магнитным полем в слое ферромагнитных частиц и в присутствии перекиси водорода в количестве 0,005-0,015% [4] .

Недостатками этого способа являются низкая степень очистки от органических примесей, невозможность эффективной очистки высококонцентрированных сочных вод. Данный метод можно эффективно использовать в основном для стерилизации.

Для достижения высокой степени очистки по всем присутствующим органическим и механическим примесям, возможности реализации способа в едином компактном сооружении по безотстойной технологии предлагается способ очистки сточных вод лакокрасочного производства.

Способ осуществляют следующим образом.

Сточные воды пропускают через магнитное поле с объемной скоростью 15-25 м³/ч при одновременном введении в поток смеси перекиси водорода и сернокислого алюминия в количестве 0,03-0,05 г/л, причем перекись водорода и сернокислый алюминий взяты в соотношении 15-20: 1.

Обработка сточной воды смесью сернокислого алюминия и перекиси водорода в магнитном поле и в присутствии ферромагнитных частиц позволяет не только интенсифицировать процесс очистки, но и снизить концентрацию органических примесей до 0,05 мг/л и ХПК до 70-80 мг О₂/л, несмотря на то, что эти примеси не являются ферромагнитными примесями, которые могли бы осаждаться на ферромагнитных рабочих телах.

Под влиянием магнитного поля смесь перекиси водорода и сернокислого алюминия способствует значительному снижению поверхностного натяжения и изменению лиофобности на границе раздела фаз. На степень очистки влияет целый ряд возникающих факторов, акустические колебания, магнитное поле, локальные высокие давления.

В результате этого органические примеси почти полностью переходят в осадок.

Обработанная таким образом вода наиболее легко поддается биологической очистке, которая рекомендуется для окончательной очистки сточных вод лакокрасочного производства.

П р и м е р. Используют сточную воду трех составов, приведенных в табл. 1.

Сначала сточная вода поступает в напорный флотатор, в котором осуществляют первичную очистку от механических примесей, после чего ее нейтрализуют 10% -ным раствором известкового молока до нейтрального рН.

Затем сточную воду пропускают через вихревой электромагнитный аппарат В-150К-07 типа АВС, рабочая камера которого заполнена ферромагнитными частицами в виде игл из шарикоподшипниковой стали. Аппарат выпускается напряженностью магнитного поля 800-1000 Э.

Одновременно в аппарат подают смесь 40% -ного раствора перекиси водорода и 5% -ного раствора сернокислого алюминия.

Объемную скорость подаваемой сточной воды и количество смеси контролируют расходомерами. После очистки в аппарате (АВС) сточную воду направляют на окончательную доочистку на биофильтре емкостью 8 л с использованием неадаптированного активного ила, выращенного на имитате городского стока с ХПК = 350 мг/л. Количество используемой иловой смеси 2 л.

Результаты испытаний, а также сравнение предлагаемого способа с известными приведены в табл. 2, 3.

Проведенные исследования показали, что при обработке сточных вод лакокрасочного производства заявленным способом удается добиться почти полной очистки от органических примесей таких как фенолы, растворимые эфиры, спирты, полностью устранить механические примеси.

Проведение предложенного способа очистки позволяет снизить время обработки до нескольких секунд по сравнению с 2-4 ч в известных способах. Обеспечивается непрерывность очистки при высокой производительности, упрощается технологическая схема. Возможно автоматизировать процесс очистки. Расход электроэнергии на стадии очистки снижается в 3 раза. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 1301788, кл. С 02 F 1/72, 1985.

2. Авторское свидетельство СССР N 592761, кл. С 02 F 1/72, 1976.

3. Кульский Л. А. Основы физико-химических методов обработки воды. М. , 1962, с. 63.

4. Авторское свидетельство СССР N 610797, кл. С 02 F 1/48, 1976.

Формула изобретения

СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ОРГАНИЧЕСКИХ ПРИМЕСЕЙ, включающий обработку магнитным полем в слое ферромагнитных частиц в присутствии перекиси водорода, отличающийся тем, что сточную воду пропускают через магнитное поле с объемной скоростью 15 - 25 м³/ч при одновременном введении в поток смеси перекиси водорода с сернокислым алюминием, взятых при соотношении 15 ÷ 20/1, причем в сточную воду смесь добавляют в количестве 0,03 - 0,05 г/л.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2