Способ очистки сточных вод от органических веществ

 

Изобретение относится к способам очистки сточных вод от органических веществ. Для осуществления способа сточные воды, содержащие органические вещества, обрабатывают раствором солей алюминия при pH 4,5 5,0, затем адсорбентом. В качестве адсорбента используют водную суспензию торфа с pH 10 11, которую добавляют к сточным водам до достижения pH раствора 5,4 5,7. Образующийся осадок отделяют. Степень очистки составляет примерно 92% 2 табл.

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано в различных химических процессах для обработки сточных вод различных производств.

Известен способ очистки сточных вод от органических соединений, включающий обработку воды сорбентом, причем в качестве сорбента используют полевошпатную породу, содержащую 3-19 мас. кварца [1] Недостатком этого способа является сложность процесса из-за cостава сорбента, при этом степень очистки в большой мере зависит от состава исходного раствора.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ очистки сточных вод от органических веществ, включающий их адсорбцию пористым полимерным адсорбентом и регенерацию последнего раствором щелочи, причем сточные воды предварительно обрабатывают раствором хлорида железа последовательно при рН 6,0-6,5 и рН 2,0-2,2 с отделением смешанного осадка пентахлорфенола и гидроксида железа, адсорбцию ведут фильтрованием через слой полисорба при рН 2,0-2,2 c последующей нейтрализацией фильтрата, полученный при этом осадок гидроксида железа и смешанный осадок отрабатывают хлористоводородной кислотой с получением раствора хлорида железа и осадка пентахлорфенола [2] Недостатком этого способа является сложность его осуществления.

Технический результат, достигаемый данным изобретением, заключается в том, что сточные воды с высокой степенью очищаются от той органики, которую очень трудно удалить.

Торф при рН 10-11 образует комплексы, которые взаимодействуют с комплексами Al и забирают на свою поверхность не только частицы, взвешенные и растворимые в воде, но и скоагулированный осадок и органику, имеющую свободные валентности и склонную к химическим реакциям. Растворы очищаются от широкой гаммы производных высших спиртов и кислот.

Технический результат достигается тем, что сточные воды, содержащие органические примеси, обрабатывают водными растворами солей алюминия (AlCl₃, Al₂(SO₄)₃ при рН 4,5-5,0. В качестве адсорбента используют подщелоченную до рН 10-11 водную суспензию торфа, полученную растворением сухой навески в воде. К растворам сточных вод с солями алюминия добавляют водную суспензию торфа до рН 5,4-5,7 и отфильтровывают осадок.

В качестве адсорбентов чаще всего используют структуры веществ, имеющих высокую активную поверхность, на которой осаждаются образовавшиеся коллоидные частицы либо выпавший осадок. В предлагаемом изобретении используются комплексы, которые при определенном значении рН образуются с солями алюминия, а также при определенном рН образуются из торфа.

Способ осуществляют следующим образом.

Исходную сточную воду для опытов берут в различных объемах от 100 до 2000 мл.

Сточные воды имеют усредненный состав, так как количество органических веществ в них колеблется. В качестве органических веществ можно выделить: эмульгатор ОП-7, натриевые соли жирных кислот, оксиэтилированные высшие спирты, оксиэтилированные высшие кислоты типа стеариновой, диоктил себацинат, алкилфосфаты и их калиевые соли, масла (вазелин). Сточные воды характеризуются с помощью химически поглощенного кислорода (ХПК). Значение ХПК 31000-33000 мг/л. Готовят растворы солей алюминия (AlCl₃; Al₂(SO₄)₃ и Al(NO₃)₃. Навески в зависимости от соли разные, концентрации растворов берут в пределах 5-10% После добавления водных растворов солей алюминия к сточным водам рН должно быть 4,5-5,0.

Торф берут сухой, готовят водную суспензию торфа исходя из расчета 20-46 г на 1 л раствора и подщелачивают эту суспензию до рН 10-11.

После этого добавляют водную суспензию торфа в сточные воды до рН 5,4-5,7. После отделения осадка в фильтрате определяют ХПК и подсчитывают степень очистки. Очистка достигает 92% П р и м е р 1 (осаждение и очистка сточной воды с использованием солей Al, но без торфа). Берут 1000 мл сточной воды с ХПК 33000 мг/л c рН 7,33 и добавляют 1%-ный раствор гидроокись Са до рН 10 при перемешивании. Осаждение проводят 5% раствора Al₂(SO₄)₃ до рН 5,4. Осадок отфильтровывают и определяют ХПК 8400 мг/л.

Степень очистки 34,5% П р и м е р 2. Берут 1000 мл сточных вод (рН 7,33; ХПК 33000 мг/л). В эту воду при перемешивании добавляют 7%-ный раствор соли алюминия (AlCl₃), доводя рН раствора до 4,95. Готовят из навески сухого торфа (20 г на 1 л) водную суспензию, подщелачивая ее до рН 10,5. После этого добавляют водную суспензию торфа в раствор сточных вод до рН 5,6. Выпавший осадок отфильтровывают и используют после сушки в качестве топлива. Фильтрат имеет следующие характеристики: ХПК 3100 мг/л, степень очистки 90,6% П р и м е р 3. Исходный объем сточных вод 1000 мл (рН 7,33; ХПК 33000 мг/л).

Можно использовать навеску сухой соли Al₂(SO₄)₃ 8,6 г для доведения рН раствора до 5,0. Навеска сухого торфа 30 г, рН водной суспензии торфа 11 ( ≈15%-ный раствор). Сливают растворы, доводя рН до 5,7.

ХПК-2640 мг/л. Степень очистки 92% Результаты опытов приведены в табл.1.

Как видно из табл.1 и 2 степень очистки составляет примерно 92% Предлагаемый способ очень легко осуществим, так как характеристикой его является кислотность раствора, изменяющаяся до определенных значений.

Аппаратурно способ требует только наличия емкостей, в которых надо иметь устройство для перемешивания.

Таким образом, способ может быть осуществлен в промышленных условиях.

Формула изобретения

СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ, включающий обработку растворами солей металлов, введение адсорбента и разделение на осветленную воду и осадок, отличающийся тем, что обработку ведут при pН 4,5 5,0, используя соли алюминия, а в качестве адсорбента используют водную суспензию торфа с рН 10 11, которую добавляют к обработанным сточным водам до рН 5,4 - 5,7.

РИСУНКИ

Рисунок 1