Коагулянт для очистки сточных вод от лакокрасочных материалов

 

Изобретение относится к очистке сточных вод от взвешенных коллоидных загрязнений методом коагуляции, а именно к очистке сточных вод от лакокрасочных материалов в автомобильном и сельскохозяйственном машиностроении, химической промышленности. В состав коагулянта входят цинкофосфатный шлам, триэтаноламин, полиакриламид, соляная кислота и вода при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: цинкофосфатный шлам 15 - 20, соляная кислота 5 - 15, борная кислота 0,3 - 0,5, триэтаноламин 1 - 3, полиакриламид 1, вода - остальное. Предложенный коагулянт для очистки сточных вод от лакокрасочных материалов обладает пониженной токсичностью и себестоимостью. 2 табл.

Изобретение относится к очистке сточных вод от взвешенных коллоидных загрязнений методом коагуляции, а именно к очистке сточных вод от лакокрасочных материалов в автомобильном и сельскохозяйственном машиностроении, химической промышленности.

Наиболее близким составом для получения коагулянта для очистки сточных вод от лакокрасочных материалов является состав с соотношением ингредиентов, мас.%: Цинкофосфатный шлам - 15-20 Азотная кислота - 20-26 Борная кислота - 0,3-0,5 Триэтаноламин - 1-3 Полиакриламид - 1 Вода - Остальное Патент РФ N 2006482. бюл.М 2, 30.01.94 Недостатком известного коагулянта является высокая химическая агрессивность при его производстве, хранении и транспортировании из-за входящей в состав азотной кислоты.

Целью изобретения являются получение коагулянта - вещества менее опасного и более дешевого.

Для достижения указанной цели в состав для приготовления коагулянта для очистки сточных вод от лакокрасочных материалов вводят кислоту соляную синтетическую, при этом содержание всех указанных ингредиентов в составе для приготовления коагулянта составляет, мас.%: Цинкофосфатный шлам - 15-20
Соляная кислота - 5-15
Борная кислота - 0,3-0,5
Триэтаноламин - 1-3
Полиакриламид - 1
Вода - Остальное
Используемый в составе цинкофосфатный шлам дает больший эффект при очистке сточных вод за счет того, что коагулянт является смешанным, представляющим собой гидроксиды железа и цинка. Получение коагулянта с концентрацией основного компонента менее 15% экономически невыгодно.

Цинкофосфатный шлам имеет ограниченную растворимость и получение коагулянта с концентрацией основного компонента выше 20% уменьшает стабильность коагулянта при длительном хранении.

Соляная кислота служит для поддержания основного компонента - цинкофосфатного шлама в растворенном состоянии. При содержании соляной кислоты ниже нижнего предела 5% не достигается стабильность коагулянта. Содержание выше верхнего предела 15% приводит к необоснованному удорожанию коагулянта и загрязнению технологических сточных вод при его применении.

Введение борной кислоты в состав коагулянта позволяет поддерживать концентрацию ионов водорода (pH) в рабочем растворе на определенном уровне, т. е. оказывает буферное действие и смягчает влияние всевозможных факторов. Оптимальная концентрация борной кислоты в коагулянте 0,3-0,5%. Увеличение выше 0,5% не приводит к дополнительным положительным эффектам.

Триэтаноламин является поверхностно-активным веществом. Обладая низкой щелочностью в водных растворах, он понижает поверхностное напряжение на границе раздела фаз. Содержание триэтаноламина менее 1% неэффективно, а содержание более 3% приводит к разрушению краски, которая превращается в необратимый ил и не подлежит регенерации.

Полиакриламид - гель технический (ПАА - гель) увеличивает эффективность процесса очистки сточных вод. Совместное применение ПАА - гель и гидролизующихся коагулянтов позволяет увеличить плотность коагулированной взвеси и ускорить процесс образования и осаждения хлопьев. Действие ПАА-гель объясняется адсорбцией его молекул на хлопьях гидроксида, образующегося при гидролизе коагулянтов. Норма массовой доли ПАА-гель подобрана с учетом того, что содержание его меньше 1% неэффективно, т.е. не приводит к образованию достаточно крупных флокул. Содержание ПАА-гель больше 1% ухудшает технологичность скоагулированной краскомассы (сбор и переработку).

Регулируя pH рабочего раствора путем добавки 10% раствора кальцинированной или каустической соды, можно в известной степени оптимизировать условия образования и осаждения хлопьев коагулянтов. Значения pH, при которых формируются наиболее плотные, быстро осаждающиеся хлопья, являются важнейшей характеристикой коагулянта. Повышение pH рабочего раствора выше верхнего предела 9 приводит к разрушению некоторых эмалей, в частности меламиноалкидных, понижение pH ниже нижнего предела 8 может оказать корродирующее действие на оборудование, а образующиеся гидроокиси имеют менее развитую поверхность.

Для получения коагулянта в качестве основного компонента применяют цинкофосфатный шлам, образующийся в процессе фосфатирования металлических поверхностей и являющийся отходом производства.

Процесс получения коагулянта состоит в следующем: 500-600 г цинкофосфатного шлама растворяют в 100-180 г соляной кислоты; отфильтровывают полученный раствор от органических веществ; последовательно вводят 3-5 г борной кислоты, 10-30 г триэтаноламина. 10 г полиакриламида, предварительно растворенного в воде при температуре 50^oC, доводят общий объем раствора до 1 л водой.

В табл. 1 приведены составы для приготовления коагулянта с соляной кислотой.

При использовании коагулянта в сточные воды после доведения pH раствора до 8-9 путем добавки 10% раствора каустической или кальцинированной соды вводят коагулянт и получают скоагулированные краскомассы, соответствующие требованиям по их переработке.

Результаты очистки сточных вод от лакокрасочных материалов на основе меламиноалкидных, акриловых, полиуретановых, эпоксидных и эпоксиизоционатных смол приведены в табл.2.

Использование предлагаемого коагулянта для очистки сточных вод от лакокрасочных материалов дает следующие преимущества:
снижение токсичности коагулянта;
снижение себестоимости.

Формула изобретения

Коагулянт для очистки сточных вод от лакокрасочных материалов, содержащий 15-20 мас.% цинкофосфатного шлама, 0,3-0,5 мас.% борной кислоты, 1-3 мас. % триэтаноламина, 1 мас. % полиакриламида, остальное - вода, отличающийся тем, что для поддержания шлама в растворенном состоянии он дополнительно содержит соляную кислоту в количестве 5-15 мас.%.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3