Способ очистки сточных вод от синтетических поверхностно- активных веществ
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик алгв ((((!а 1 (я (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 12.05.77 (21) 2486605/29-26 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приорнтет— (45) Опубликовано 30.08.79. Бюллетень № 32 (45) Дата опубликования описания 31.08.79 (51) М.Кл.-" С 02 С 5/12
Государственный комитет (53) УДК 628.349 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретен|ия
А. И. Цветкова, Г. Н. Луценко, 3. M Кольцова и H. Ю. Тугушева
Научно-исследовательский институт коммунального водоснабжения и очистки воды (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
ОТ СИНТЕТИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЪ|Х
ВЕЩЕСТВ
1 2
Изобретение относится к способам очистки сточных вод, содержашнх синтетические поверхностно-активные вещества (СПАБ) и другие органические и минеральные загрязнения, в частности сточных вод прачечных, банно-прачечных комбинатов и бытовых сточных 1вод малых населенных пунктов.
Известен электрохимический способ очистки смеси бытовых и промышленных сточных вод, содержащих СПАБ, соединения азота и фосфора, углеводороды, соли металлов и др., заключающийся в последовательном,пропускании воды через катодную осадительную, анодную камеры и ка- 15 меру доочистки (1).
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки сточных вод, содержащих СПАБ, 20 мыла, масла и другие органические и минеральные загрязнения, включающий электрохимическую ооработку в электрокоагуляторе с алюминиевыми анодами в присутствии кальцийсодержашего соединения 25 (например известь) с последующим отделением осадка путем фильтрования. Электрохимическую обработку ведут при плотности тока 0,0! 5 — 0,030 Aiiñÿ в течение 20—
30 мин (2). 30
Недостатками этого способа являются: необходимость в предварительной реагеHTной обработке, что усложняет процесс. очистки и увеличивает объем осадка; необходимость в более длительном пребывашш воды в межэлектродном пространстве электрокоагулятора, что ведет к отерерасходу электроэнергии и электродов; обрастание электродов, обусловленное невозможностью переполюсовки их, также приводящее к перерасходу электроэнергии; необходимость в устройстве дополнительных дорогостоящих очистных coopужений (фильтров), требующих частой обратной промывки; необходимость специальной обработки промыBHblx вод.
Целью изобретения является упрощение и удешевление процесса путем сокрашения расхода энергии и уменьшения объема образующегося осадка. Кроме того, целью изобретения является предотвращение обрастания электродов.
Достигается это тем, что сточные воды предварительно усредня;от по концентрации загрязнении, удаляют плавающие загрязнения и песок и элсктрохнмическую обработку проводят прп плотности тока
0,0023 — 0,0070 А/смо в течение 1 — 2 мин с обшнм временем пребывания в электрокоагуляторе 10 — 20 мин. Переполюсовку элек682454
Гав>1(ll(ë 1 (Плотность тока
А, сл(э
БПК,,((г!л
f !AH, .иг л иг,(л
Расход электроэнергии, >сВ>н/л(Обрабатываемая вола
О о
Ж— х х о
III
CtS
Х о (Х
Х Х х х
Х х
О х
О
>С
О х
О (38(> (10,0
Бытовая вода малого населе((((ого пункта
1)i OI 4 (! )О 720
75,0
0,14
0,0011
0,0023
0,0035
70,3
1,0 !)0,0
0,30
79,0 ( (6 ) 25 I 7!)О
92,0
0,6!
0,8
7 >. 1
228 () 0 (9
Сточная кола нранрачечной
1!(,3
62 72 Я
0,0058
0,0070
1,56
95,0
2,12
3,18
4,6
23 рх), О (1
9О.8
138 7!),4
138 3,!
0,0062
35,5.I 7
Очистка к электрокоагуляторе пронолилась нри ранстке 2 л(ин, в надэлектродном прос(ранстве
10 — 15 лг(гн. време(10 — 15
T аблнна 2 о
Х
О с Г а
Х () а;
Ж дв оХ (o s o ((> Р
О,, (=
«< х о х
О O
СО Х О,С.() ПАВ, л(г/л I ПБК-,, (сг/и
QJ
Х
Х
СЮ о
F"
О о Х
ХПК, .чг/л! ь ((> о
Q. Г !II O (.и х
«х Х
Х <>> о,„ (>О Х Обрабатываемая вода х CQ «(o х о 0 Г, ОХ с 1 (> Х Х х o =( ( ( с ) == х chal.o = э! ( (l0" i )0 1!i 0, 015 )5 О,0,15 100 (0,,0,38:> (i -7( (1 (I18 100 ):!8, 642 I 1() 72,0 ) 07 7 7.,3 107 72,3> 0,6 1,0 1,0 2,0 Бытовая вола малого населенного пункта ),8 82,0 1,0 9(),0 23 (..) 7 >),O 7!),О 80,5> 91,0 91,0 0,9 0,9 728 670! 162 75,8 ) 38 79,4 ) 4!) 778 138 79,4 (8 1,(> 90,0 89,0 90,6 42 23 21,5 (1,0 (15,0 2,0 15,0 2,0 . 10,0 25 I 170 (Сточная вола прачечной 87,2 95,0 91,5 947 ) 2,0 4,6 8,0 5,0 ) 1,1 z,)2 2 )7 2,33 (тродов осуществляют через каждые 10— 15 иин. Способ осуществляют следующим образом. Сточную воду после усреднения, которое необходимо в связи .с неравномерным поступлением ее во времени, а также из-за различного качественного состава, удаления плавающих загрязнений и песка подвергают электрохимической обработке г. электрокоагуляторе непрерывного действия с железными электродами при плотности тока 0,0023 — 0,0070 А/слР, времени пребывания в межэлектродном пространстве 1-— 2 д(ин и врем íè пребывания в надэлектродном пространстве 10 — 15 д(ин, что обеспечивает оптимальную продол7кительность контактахлопьев гидроокиси железа с находягцимися в воде остаточными загрязиспиями. Переполюсовку электродов осушесгвляют каждые 10 — 15 лин. Смесь воды и скоагулированных затрязнений подают в поле центробежных сил, например в сепаратор непрерывного действия с числом оборотов 10 — 12 тыс. сб/иин. Очищенную воду (выпускают в водоем, а осадок из сенаратора подают на сушку. B табл. 1 приведены результать(очистки воды в зависимости от плотности тока при различных добавках; в табл. 2 приведены результаты очистки воды в зависимости от времени пребывания в меукэлектродном )f .надэлектродном пространстве при различных добавках (плотность тока, проходя цая через бытовую воду, равна 0,0023, через сточную — 0,0070); Усред((енные результаты î!(IcT;(è (и пребывания в ме>кэпектродном прост.((ин с нереполюсовкой электродов через Усредненные результаты очистки 682454 i аб 7!Ii!,3 (Время между пе- репол:осовками электроДО В, 5/иН Раскол электроэнергии, IcBm ч/лгз O;:ра. атываемая li O J 3 Приме IBIIIIi. I>hITOIIB5i Во а Чало1 го паселеilного Iióíêта 0,25 Время пребывания в межэлектролпом поостраисгве 1,0 лин, в надэлектрол55ом пространсгве--10 лгин 15 (10 (30 0,15 0,15 о 8 Время преl»lганпя в межэлектролном простра. ство 2 /ппн и в 55алэлек5рэлп5»5 простра55стве - 15 лн! и Сто IIIBII вола нраЧ.ЧНО. I 2 42 2 12 Время пре- быванпя в межэлектродном прострач- стве, мин Сниже- 1 иие Сниже- Снпжеконцентнпе и ие ВП1. Y 1 5 + 00 "-> с х о с Я с Ориентировочная стои1 нмость очистки (без учега "„".ско.ла мсталла1, кon мя Об ьем осадка, 0 от объема воды Раскол извести, 5/а/Л но СаО Плотность тока, А c.и- Q 0 0> к с 5Е Способ СГЛ 1 20 0 с) 1000 15 0 24 0 85,0 78,0 90,0 I 79,-1 Известный 30,0 0,007 Предлагаемый 0 2.1 4,0 0,007 1,5 95,0 о В табл. 3 показано, влияние величины интервала между переплюсовками электродов на расход электроэнергии (плотность Пример 1. Сточную воду прачечной, после предварительного усреднения и извлечения плавающих загрязнений, содержащую СПА — 94 лгг/л, имеющую EllK;— 228 лгг/л, ХПК вЂ” 670 мг/,г, подвергают обраоотке В электрокоагуляторе с хкелезными электродами при плотности тока 0,0070 1О А/слг,,времени пребывания в межэлектродном пространстве 2 мин и времени пребывания в надэлектродном пространстве 15 лгин. Переполюсовку осугцествляют через 10 лгин. Смесь воды и скоагулирован- 15 ных загрязнений подают в сепаратор непрерывного действия с числом оборотов 12 т/>гс. об/лгин. Очищенная вода имеет БПК; — 23 мг/г, ХПК вЂ” 138 лгг/л, СПА — 4 лгг/л. Влажность осадка после сепаратора — 95,2%, объем осадка 1Л "/о от объема обрабатываемой жидкости. Пример 2. Сточную воду банно-прачечного комбината после предварительного 25 усреднения и извлечения плавающих загрязнений, содержащую СПА — 36 лгг/л, имеющую БПКэ — 160 мг/л, ХПК вЂ” 510 мг/л, |подвергают обработке в электрокоагуляторе с железными электродами при 30 плотности тока 0,0056 А/слг, времени пребывания в межэлектродном пространстве 2 лгин и времени пребывания в надэлектродном пространстве 10 лгин. Переполюсовку осущсствляют через 15 мин. Смесь 35 6 тока в бытовой воде равна 0,0023, а в сточной во.",е — 0,0070). воды и скоагулированных загрязнений подают в сепаратор непрерывного действия с числом оборотов 12 т/>гс. об/мин. Очищенная вода имеет БПК,- — 12 л/г/.I, ХПК вЂ” 109 лгг/л, СПА — 3,4 л.г.г. Влажность осадка после сепаратора 95.0",, объем осадка 1,35 "/о от объема оорабатываемой жидкости. Пример 3. Бытовую сточную воду от малого населенного пункта после предварительного усреднения, извлечения плавающих загрязнений и песка, содержащую СПА — 10 мг/л, имеющую БПКэ 110 мг/л, ХПК вЂ” 386 мг г, подвергают обработке в электрокоагуляторе с железнымп электродами при плотности тока 0,0023 А/см, времени пребывания в межэлектродном пространстве 1 мин и времени пребывания в надэлектродном пространстве — 10 мин. Смесь воды и ско".ióлированных загрязнений подают в сепаратор непрерывного действия с числом оборотов 10 тыс. об/мгин. Очищенная вода имеет БПК; — 25 л/г л, ХПК вЂ” 110 мг/.г, СПА — 1,0 мг/>г. Влажность осадка после сепаратора 94,8%, объем осадка 0,85о/, от объема обрабатываемой жидкости. В табл. 4 приведены сраьннтельные данные, полученные при очистке сточных вод прачечной (см. пример 1) по известному и предлагаемому способам, Таблица 4 682454 р Формула изобретения Составитель Л„Тетерников Редактор Е. Полионова Техред Н, Строганова Корректор С. Файн 3аказ 757/о54 Изд. М 481 Тираж 1035 Подписное НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» Предложенный способ позволяет упростить процесс очистки в целом, сократить объем осадка в 4 раза и повысить экономичность п оцесса в 6 раз. 1. Способ очистки сточных вод от синтетических поверхностно-активных веществ, включающий электрохимическую 10 обработку с последующим отделением осадка, отличающийся тем, что, с целью упрощения и удешевления процесса путем сокращения расхода энергии и уменьшения объема образовавшегося осад- 15 ка, сточные воды предварительно усредняют по концентрации загрязнений, удаляют плавающие загрязнения и песок и элсктрохимическую обработку проводят при плотности тока 0,0023 — 0,0070 А/см2 в течение 1 — 2 мин с общим временем пребывания в электрокоагуляторе 10— 20 мин. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью предотврашения обрастания электродов, переполюсовку их осуществляют через каждые 10 — 15 мин, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Патент США № 3756933, кл. 204— 149, опублик. 1974. 2. Авторское свидетельство СССР № 399462, кл. С 02 С 5/12, 1974.