Способ очистки сточных вод от органических и минеральных примесей

 

Сущность изобретения: сточные воды обрабатывают соляной кислотой или щелочью, отделяют осадок, например, фильтрованием. Фильтрат нейтрализуют соответственно щелочью или соляной кислотой и направляют на вакуумное выпаривание для получения товарного хлорида натрия и конденсата, осадок - на получение технического жира и белка. 1 ил.

Изобретение относится к очистке сточных вод от органических и минеральных примесей и может найти применение в различных отраслях промышленности, например, в химико-фармацевтической промышленности при производстве кетгута.

Цель изобретения обеспечение бессточной технологии и получение товарных продуктов при очистке сточных вод производства кетгута.

Цель достигается тем, что сточные воды обрабатывают соляной кислотой или щелочью, отделяют осадок, например, фильтрованием, фильтрат нейтрализуют, соответственно щелочью или соляной кислотой и направляют на вакуумное выпаривание для получения товарного хлорида натрия и конденсата, а осадок на получение технического жира и белка. При применении в качестве коагулянта органических примесей соляной кислоты и их отделении, фильтрат нейтрализуют водным раствором щелочи (NaOH), а при коагулянте водном растворе щелочи фильтрат нейтрализуют соляной кислотой. В обоих случаях коагулянты используются для образования дополнительного хлорида натрия, так как NaOH + HCl NaCl + H₂O Последовательностью взаимосвязанных операций очистки сточных вод путем коагуляции органических примесей щелочью или соляной кислотой с последующим отделением осадка, нейтрализацией вод, соответственно NaOH или HCl и вакуумное выпаривание для получения товарного NaCl и конденсата позволяют все вместе создать бессточную технологию. Только все операции вместе позволяют достигнуть поставленную цель.

Применение системы "соляная кислота щелочь" или "щелочь соляная кислота" обеспечивает получение тройного эффекта осаждение белка, нейтрализацию среды и дополнительное количество NaCl.

На чертеже представлена схема очистки сточных вод от органических примесей и хлорида натрия.

Способ осуществляют следующим образом. Из емкости 1 с коагулянтом 35-38% соляной кислотой или водным раствором NaOH подают в сборник 2 для сточных вод, перемешивают, отстаивают 0,5-1 ч и насосом 3 сточных воды подают в вакуумный нутч-фильтр 4. После контакта сточных вод с коагулянтом и отстаивания образуются хлопьевидная взвесь органического происхождения. На вакуумном нутч-фильтре 4 происходит отделение осадка фильтрованием, который отправляют на получение технического жира и белка. Фильтрат 5 из нутч-фильтра 4 направляют в емкость-накопитель 6. После заполнении накопителя 6 отфильтрованными сточными водами из бачка 7 добавляют нейтрализатор (НСl или водный раствор NaOH) при перемешивании с контролем рН-среды. При рН ≈ 7 процесс останавливают.

Если в качестве коагулянта применялся раствор NaOH нейтрализацию производят соляной кислотой.

Если коагулянтом являлась соляная кислота, то нейтрализуют сточные воды раствором щелочи. В обоих случаях происходит реакция образования дополнительного количества к уже имеющемуся в сточных водах хлорида натрия. При этом в обоих случаях коагулянт почти полностью идет в товарный продукт.

Нейтральные сточные воды подают в вакуумную сушилку 8, где происходит удаление влаги, которая конденсируется и используется в различных технологических процессах, а выпаренную соль автоматически разгружают и также используют вторично.

Отфильтрованный осадок, содержащий жиры и белки, отделяют путем, например, нагрева до 100^о С с последующей фильтрацией. Жир используют в мыловарении.

П р и м е р 1. В сточных водах при промывке засоленного кишечного сырья для получения кетгута содержание NaCl доходит до 37,7 г на 100 г воды. Среднее содержание NaCl в разных партиях сточных вод составляет 200-250 г/л. Количество органических примесей (белков, жиров и микроорганизмов) колеблется в очень широких пределах 0,15-1,5 г/л. При этом после промывки кишечного сырья в сточных водах органические примеси присутствуют как в виде отдельных частиц (жиp, белок), так и в коллоидном состоянии. Поэтому только механическая очистка вод фильтрацией центрифугированием не позволяет полностью очистить воды от содержания белка.

В сточные воды с рН ≈ 12, содержанием 25% NaCl и 0,35 г/л органических примесей добавляют 1-5% по объему соляную кислоту с концентрацией 35-38% (ГОСТ 3118-77), перемешивают и отстаивают в течение 0,5-1 ч. Фильтруют на вакуумной водоструйной фильтрационной установке с тканевым фильтром из бязи артикул 2031, отделяют осадок из белка и жира. Фильтрат, имеющий кислую среду, нейтрализуют 50%-ным водным раствором NaOH, добавляя 22-110 г/л до рН ≈ 7.

Фильтрат помещают в вакуум-сушильную установку, где пары конденсируют, а сушку осуществляют до содержания 3% воды в NaCl, затем выгружают и используют как товарный продукт, а осадок от фильтрации нагревают до 80-100^о С и фильтруют для отделения жира и белка, которые используют в технических целях.

Применяя в качеств коагулянта соляную кислоту, часть ее идет для нейтрализации сточных вод, имеющих рН 12. При нейтрализации щелочью отфильтрованных вод, имеющих кислую среду, образуется дополнительное количество NaCl.

Таким образом, коагулянт почти целиком переходит в товарный продукт, а технологический процесс очистки сточных вод становится бессточным.

П р и м е р 2. В сточные воды с рН 12, с содержанием 20% NaCl и 0,5 г/л органических примесей добавляют до 1-6% по объему водного раствора NaOH (50% ) ГОСТ 2363-79. Сточные воды перемешивают с коагулянтом и отстаивают 0,5-1 ч.

Фильтруют на вакуумной фильтрационной установке с тканевым двуслойным фильтром из бязи.

Осадок из белка и жира удаляют с фильтра и отправляют на разделение жира и белка путем нагрева и фильтрации. Фильтрат перед вакуумным выпариванием нейтрализуют соляной кислотой до рН ≈ 7. Доза соляной кислоты составляет 1,5-9% по объему.

Нейтральные сточные воды подают в вакуумную сушильную установку, где нагревают воды до 80-107^о С и выпаривают с конденсацией влаги. Содержание влаги в выпаренной соли составляет 3% После выгрузки соли она идет на повторное использование в различных технологических процессах.

Количество добавляемых коагулянтом зависит от концентрации органических примесей. При этом необходимо учитывать тот факт, что большая часть нерастворенных органических частиц из-за высокой плотности вод находится во взвешенном состоянии, это увеличивает их концентрации.

Доза коагулянта зависит от рН среды, концентрации оpганических примесей и концентрации NaCl. Содержание повышенных концентрацией в сточных водах NaCl снижает степень диссоциации ионогенных групп коагулянта, замедляет снижение электрокинетического потенциала и увеличивает дозу коагулянта.

Из экспериментальных данных верхний предел будет составлять для коагулянтов: соляной кислоты 1-5% по объему к сточным водам, а NaOH 0,5-5% по объему.

Способ очистки сточных вод позволяет использовать коагулянты не только как осадители органических примесей, но и как компоненты для получения товарного продукта.

Так, при промывке кишечного сырья для получения кетгута, при суточном объеме сточных вод 4-5 м³ годовой выход товарной соли (NaCl) составит 315000 кг, которые в настоящее время ежегодно засаливают почву. При этом будет получено 600 м³ конденсата, технический жир и белок.

Формула изобретения

СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ОРГАНИЧЕСКИХ И МИНЕРАЛЬНЫХ ПРИМЕСЕЙ введением коагулянта, отделением органических примесей и выпариванием, отличающийся тем, что, с целью обеспечения бессточной технологии и получения товарных продуктов при очистке сточных вод производства кетгута, в качестве коагулянта используют соляную кислоту или щелочь, после отделения примесей сточные воды нейтрализуют соответственно щелочью или соляной кислотой.