Способ обезвреживания сточных вод производства гидразингидрата

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАН.

ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ (61) Дополнительное к авт, свид-в (22) Заявлено 100478 (21) 260 с присоединением заявки Но

Государствеииый комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 301280, Бюлл

Дата опубликования описания

349 (72) Авторы изобретения

И. H. Кожемякина, Л. С. Лодыгина и В. ф. Плскоткин (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД

ПРОИЗВОДСТВА ГИДРАЗИН-ГИДРАТА

Изобретение относится к способам очистки сточных вод, а. более конкретно — к окислению органического соединения диметилкетазина перекисью водорода в сточных водах.

B сточных водах производства гидразин-гидрата наряду с этим продуктом содер>катся значительные количест- 10 ва токсичного производного гидразин-ги„-,рата-диметилкетазина, способного н природных условиях длительное время сохраняться без изменения.

Известно использование перекиси

15 водорода в качестве окислителя для очистки сточных вод от ряда продуктов, в частности от гидразин-гидраггпу t13.

29

Известен способ обезвреживания ука""àíHûõ сточных вод с помощью хлорных окислителей 23.

Однако сложность технологического 25 зформления процесса, а также значительный рост солевои массы очищенной сточной воды в результате хлорирования приводит к ограничению применения этого метода. ЗО

Однако при известны>, условиях дим тилкетазин практически не окисляется.

С целью упрощения технологического процесса очистки, а также снижения соленой массы. очищенной сточной воды ее обрабатывают для удаления диметилкетазина согласно предлагаемому способу перекисью водорода при весовом соотношении 1:1 2-1,7 рН 6,0-7,0 н температуре 50-60 C в течение 2-3 ч в присутствии солей днухвалентной меди.

Влияние рН среды, катализатора, взятого в виде различных солей меди (II), температуры, избытка окислителя и наличия в сточных водах гидразин-r..äðàòà íà ròåïåíü окисления диметилкетазина установлено опытным путем. 0,5 л сточной воды, содержащей 1 г/л диметилкетазина (ДМКА), подвергают окислению перекисью водорода в присутстнии катализатора двухвалентного иона меди. В табл. 1 показано влияние рН среды на степень окисления ДИКА перекиськ> водорода (концентрация ДИКА н сточных водах с составляет 1 г/л, температура 20 С, t2 концентрация Сс> 5 мг/л, продолжительность опытов 4 ч).

791628

Т а б л и ц а 1

Требуемая степень окисления ДМКА достигается при 50 С.

В табл. 4 показано влияние количества перекиси водорода на степень окисления ДМКА (концентрация

ДМКА 1 г/л, концентрация Си

2 мг/л), Содержание. ДИКА в растворе после окисления, мг/л

Задано Н О, г/л рн

119

5,07

6,9

Таблица 4

14,8

6,15

6,00

Задано н о г/л

Время, ч

Тем16,5

27,2

7,00

6,1 рн пература, ОС

7,00

6,2

675

9,1Q

5,9

Для окисления 1 г ДМКА по

ПДК требуется не менее 1,2 г

25 окислителя„

T а б л и ц а 2

Lc Р), рН мг/л

Содержание

ДМКА в растворе после окисления, мг/л

Задано н о г/л

В табл. 5 приведено влияние различных солей меди на степень окисления

ДМКА (концентрация ДМКА 1 г/л, температуре 60 С, продолжительность опыта 3 ч, концентрация tcu2 )(3 мг/л) .

1,6 6,5 1

1,62

Т à б л и ц а 5

35 Наименование соли

Задано г/л

Т

Задано н о г/л

Время ч

С ы 5 04 1,6

6,5

0,35

0,15

Температура

0С рн

Си (НО )

1,55

6,4

1,7

6,8

0,4

Си (СНЗСОО) 1,5

6,65

0,21

5,9 6,4

1,7 6,7 27

1,8

1,6

1,6 6,5. 2

Степень окисления ДМКА практически не зависит от природы аниона, образующего медную соль.

В табл. 6 показано, что присут55 ствие гидразин-гидрата не мешает проведению процесса окисления ДМКА.

0,4

1,5 6,5 2

0,13

0,15

1,5 6,5 2

Наибольшая степень окисления ДМКА достигается в интервале рН 6-7.

В табл. 2 показано влияние количества катализатора на степень окисления ДМКА (концентрация ДМКА 1г/л, температура 50оС, продолжительность опыта 2 ч).

1,5 6,7 2 0,13

Для достижения э фективной очистки CB от ДМКА требуется не менее

2 мг/л катализатора.

В табл. 3 показано влияние температуры на степень окисления ДМКА (концентрация ДМКА 1 г/л, концентрация Cu + 2 xr/л).

Таблица 3

Содержание

ДМКА в растворе после окисления, мг/л

0,9 6,7 3,5 60

1,2 6,5 2 50 0 1,7 6,7 2 50

Содержание

ДМКА в растворе после окисления, мг/л

1,53

0,012

0,13

Содержание

ДМКА в растворе после окисления, мг/л

791628

l а б л и ц а 6 Состав СВ

Условия проведения процесса — г

Содержание примесей в очищенной СВ Н Н4Н 0) Н 0, в пере- мг/л чете на и н, ), мг/:1

ДИКА, Н Н„Н 0 г/л (в пересчете на

Й Н4 мг/л

Темпе- Время ратура ч оС

ДИКА, г/л рН

I стадия

1000 50

6,5 60

II стадия

9,5 50

1,5 Отсут- 0,04 Отсутствует ствует

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 9374/18 Тираж 1020 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4

Проведение процесса в указанных условиях обеспечивает разложение диметилкетазина до остаточных концентраций 0,1-0,35 мг/л, что соответствует его ПДК для биологических очистных сооружений.

Продуктами реакции являются азот, вода, уксусная кислота, и другие биологически окисляемые вещества.

Оставшийся после р зрушения диметилкетазина гидразин-гидрат окисляют избытком перекиси водорода в извест— ных условиях,для чего производят подщелачивание сточной воды до рН

9,5 — 10 и процесс продолжают еще в течение 1-2 ч.

Проведение последней операции позволяет не только полностью окислить гидразин-гидрат до азота и воды, но и разрушить присутствующий в сточной воде избыток окислителя.

По окончании процесса медь, находящуюся в растворе в виде осадка, отделяют любым известным методом.

Пример 1. В реакционную колбу загру>кают 0,5 л сточной воды, содержащей 2 г/л диаметилкетазина рН среды поддерживают в пределах 6,07,0 добавляют 12 мл 10Ъ-ного раствора перекиси водорода и 1 мл сульфат+ та меди с содержанием 1 г/л Си

Ф

Раствор нагревают до 50 С и перемешивают в течение 2 ч стеклянной мешалкой. По окончании процесса остаточная концентрация диметилкетазина в растворе составляет 0,15 мг/л.

П р е р 2. В реакционную колбу загружают 1 л сточной воды, содержащей 1 г/л диметилкетазина и

100 мг/л гидразин-гидрата, рН среды поддерживают в пределах 6,0-7,0 добавляют 18 мл раствора перекиси водорода и 3 мл хлорида меди с содержанием

1 г/л Си

25 Рас-.âoð перемешивают в течение

2 ч, поддерживая его температуру в пределах 50-60 С затем добавляют едкий натр до рН 9,5-10,0 и процесс перемешиваш:,. продолжают еще в те3Q чение 1,5 ч при указанной температуре.

По окончании процесса концентрация ди летилкетазина составляет

0,3 мг/л, гидразин-гидрат и перекись

35 водорода отсутствуют.

Способ обезвре>кивания сточных вод производства гидразин-гидрата окислением, отличающийся тем, что, с целью упрощения про есса очистки и снижения солевого состава очищенных сточных вод при аналогичной

45 степени очистки, окисление проводят перекисью водорода при весовом соотношении 1".1,2-1,7,рН 6,0-7,0 и температуре 50-60ОС в течение 2-3 ч в присутствии солей двухвалентной

50 меди.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 4056469, кл. С 02 С 5/04, опублик. 1977.

2. Одрит Л. и Огг Б. Химия гидразина. М., 1954, с.1 — 20.