Способ очистки сточных вод

 

© : А Й И Е < 899495

КЗОБРЕТЕЙ ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6l) Дояолннтельнае к авт, саид-ву(22) Заявлено 16. 06. 80 (21 j 2941041/29-26 с присоединением заявки М— (23 3 П рнорнтет—

Опубликовано 23. 01 ° 82 ° Бюллетень М 3

Дата ооубликования описания 25. 01. 82 (5а)М. Кл .

С 02 F I/78

Гасударатмнньй квинтет

СССР по делам изобратеннй н открытий (53) Ь ДК 628,349 (088. 8) Б. Г. Назаров, Э, П. Фазуллина, А. 10 Гфценйб и Л, И. Тетерников

/ -/

Р., Центральный научно-исследовательский ийсЪчтул;,шерстяной промышленности (723 Авторы изобретения (713 Заявитель (543 СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД туре (2 ).

Изобретение относится к способам очистки сточных вод, содержащих красители и взвешенные вещества, и может быть использовано в различных отраслях текстильной промышленности, например в красильно-отделочном про5 изводстве.

Известен способ очистки сточных вод озоном в смеси с воздухом на стационарной насадке. В качестве нато садки применяется смесь силиката алюминия и активированного угля (1).

Однако этот способ рассчитан на очистку сточных вод при низком содержании в них взвешенных веществ.

Кроме того, процесс озонирования сопровождается образованием дополнительного количества взвешенных веществ за счет коагуляционного действия озона, что приводит к увеличению гидравлического сопротивления реактора.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому

2 результату является способ очистки сточных вод озоном в смеси с воздухом на насадке из силикагеля, при котором озонированный воздух с содержанием 0,0015-0,0150 o6. i О> пропускается через колонку, заполненную силикагелем с развитой поверхностью

22 м2/г и средним радиусом пор 2500 А> в которую противотоком к газу подается очищаемая вода со скоростью

0,5 .10 см/с. Процесс ведут при атмосферном давлении и комнатной темпераОднако этот способ применим при низком содержании в сточных водах взвешенных веществ (не выше 5 мг/л) и не обеспечивает их снижения. Кроме того, в случае применения силикагеля для обесцвечивания озоном сточных вод отмечается низкое использование озона (343) при недостаточной степени обесцвечивания (674 ) красильного раствора..

Целью изобретения являетея повышение степени обесцвечивания при одновременном удалении взвешенных веществ.

Стационарная насадка из силикагеля (известный способ) Показатели

0,44

0,44

5,4

60

67

0,74

1,62

1,3

0,588

31,8

188,4

16,1

137,9 и в 86 раз в оценке по условному проценту использованного озона 1 л на55 садки в 1.мин.

Для осуществления способа необходимо озоно-воздушную смесь и жидкость подавать снизу колонны, что

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки сточных вод, включающему обработку озонсодержащим газом в реакторе с насадкой имеющей развитую поверхность, очистку ведут в реакторе с плавающей насадкой из вспененного полистирола при подаче газа и жидкости снизу вверх при скорости жидкости 20-30 м/ч и скорости газа 35-40 м/ч, Предпочтительно процесс вести при концентрации озона 13-40 мг/л, времеИсходное соотношение озона и красителя, мг поданного озона/мг поданного красителя

Коэффициент массопередачи, мин

Процент использованного озона, 4

Эффект обесцвечивания, 4

Время обработки, мин

Объем насадки, л

Условный эффект обесцвечивания 1 л насадки в

1 мин„ I/л ° мин

Условный процент использования озона 1 л насадки в 1 мин б /л.мин

Из табл. 1 видно, что эффективность плавающей насадки из вспененного полистирола почти в 6 раз выше, чем стационарной насадки из силикагеля в оценке по условному эффекту обесцвечиванкя 1 л насадки в 1 мин ни контакта озона и очищаемой жидкости 2-2,5 мин при крупности зерен насадки 1-3 мм.

Для осуществления способа необходимо применение плавающей насадки, с помощью которой может быть осуществлен оптимальный гидродинамйческий режим "кипящего слоя". Режим

"кипящего слоя" позволяет обеспечить высокий эффект обесцвечивания при высокой степени использования озона.

Сравнительные данные по работе реактора с плавающей насадкой из вспененного полистирола и специальной насадки из силикагеля„ полученные при одинаковых скоростях жид-, кости и газа, представлены в габл.1.

Т а б л и ц а 1

Плавающая насадка из вспененного полистирола (предлагаемый способ ) 5 899495 6 обеспечивает для плавающей насадки ции, более высокий эффект обесцвечистабильность гидродинамического ре" вания, более низкий удельный расход жима, удобство и простоту эксплуата- озона, что видно из табл.2.

Таблица 2

Показатели

Исходное соотношение озона и красителя, мг поданного озона /мг поданного красителя

0 51

0,51

Удельный расход озона, мг использованного озона/ мг обесцвеченного красителя

0,70

0,35

Эффект обесцвечивания, 3

При использовании плавающей насадки из вспененного полистирола и подаче озоно-воздушной смеси и жидкости снизу колонны необходмио подТаблица 3

Эффект удаления взвешенных веществ, Коэффициент массопередачи при абсорбции озона водой, мин

Скорость газа и/ч

Скорость жидкости м/ч

10

36

73,4

12 1

12, 1

36

72

65

13

62

58

36

36

45 ,50

13,7

14,5

1,,2

Из табл.2 видно, что при одинаковых условиях выполнения способов в случае противотока удельный расход озона в 3,5 раза выше, а эффект очистки в 2 раза ниже, чем при прямоточной подаче раствора и озоновоздушной смеси снизу реактора. держивать скорость жидкости в пределах 10-30 м/ч. Увеличение скорости свыше 30 м/ч хотя и приводит к уве" личению коэффициента массопередачи озона в воде, но снижает эффект удаления взвешенных веществ, что видно из опытных данных, приведенных в табл.3. При скорости жидкости . менее 10 м/ч падает коэффициент массо передачи озона, снижается эффект

3$ обесцвечивания и производительность установки.

899495

Таблица 4

Скорость газа, м/ч

Скорость жидкости, м/ч

Эффект удаления взвешенных веществ,3

Эффект обесцвечивания Kp8= сильного раствора

Процент использования озона, Ф

62,5

62,5

30

85

58,5

91

82

91

92

77

92

70

65

35

70

92,5

92,5

93,0

2015

30

45

16,0

93,0

30

93,0

93,0

30

При использовании плавающей насадки из вспененного полистирола и подаче озоно-воздушной смеси и жидкости снизу реактора необходимо поддерживать скорость газа 35-40 м/ч. .Увеличение скорости газа приводит к снижению эффекта удаления взвешенных веществ, к снижению процента испольСпособ осуществляют следующим образом.

Озоно-воздушную смесь прямотоком с очищаемой водой пропускают снизу вверх через реактор с насадкой из вспененного полистирола диаметром зерен 1-3 мм. Контакт озона и очищаемой воды происходит на развитой поверхности насадки при скорости жидкости 20-30 м/ч и скорости газа 3540 м/ч при концентрации озона в озо зованного озона, что видно из табл.4, Уменьшение скорости газа ниже 35м/ч не обеспечивает необходимого исходного соотношения озона и загрязнений в сточных водах, что отрицательно скажется на степени очистки сточных вод по ХПК и красителям. но-воздушной смеси 13 мг/л и выше и обесцвечивающей исходное соотношение озона и ХПК в пределах 0,10,15. Содержание взвешенных веществ в очищаемой воде может достигать

100 мг/л.

Пример 1. Усредненный сток

55 красильно-отделочного производства тонкосуконной фабрики после реагентной напорной флотации с содержанием взвешенных веществ 30 мг/л с содер-899495 10 нием взвешенных веществ (до 100 мг/уф увеличение степени использования озона

Формула изобретения

Составитель А. Тринко

Редактор С. Лыжова Техред И.Гергель Корректор О. Билак

Заказ 12045/27 Тираж 979 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

9 жанием красителей 4,5 мг/л в пересчете на кислотный желтый "К", со значением ХПК 178 мг/л пропускают через реактор диаметром 56 мм и высотой слоя насадки 1 м из вспененного полистирола крупностью 1-3 мм снизу вместе с оэоно-воздушной смесью при концентрации озона 22,2 мг/л, скорости жидкости 30 м/ч, скорости газа 36 м/ч исходном соотношении озо" 1в на и ХПК 0,12 мг 0 /мг ХПК (время обработки 2 мин). Зффект удаления взвешенных 813 эффект обесцвечива—

У ния 80 снижение ХПК 37/. Удельный расход озона 0,25 мг О /мг ХПК, про- ts цент использованного озона 773.

Пример 2. В условиях примера 1 очищаемую воду пропускают через реактор высотой слоя насадки 1,2 м при времени контакта 2,4 мин. Эф- 16 фект удаления взвешенных 824 эффект обесцвечивания 833, снижение ХПК(403, Удельный расход озона О,?5 мг Оз/мг

XRK, процент использованного озона

803. 2$

Использование предлагаемого способа очистки сточных вод путем обработки их оэоно-воздушной смесью

s аппарате с .насадкой из вспененного полистирола обеспечивает по срав- зо нению с известными способами увеличение степени очистки воды по обесцвечиванию и удалению взвешенных веществ, позволяющее использовать воду в обороте; возможность подавать воду в реактор с повышенным содержаI. Спюсоб очистки сточных вод,. включающий обработку озонсодержащим газом в реакторе с насадкой, имеющей развитую поверхность, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения степени обесцвечивания при одновременном удалении взвешенных веществ обработку ведут в реакторе с плавающей насадкой из вспененного полйстирола при подаче газа и жидкости снизу вверх при скорости жидкости

20-30 м/ч и скорости газа 35-40 и/ч.

2. Способ по п.l, о т л и ч г юшийся тем, что процесс ведут при концентрации озона 13-40 мг/л.

3. Способ по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что пооцесс ведут при времени контакта озона и очищаемой жидкости 2"2,5 мин.

4. Способ по п.l, о т л и ч а ю- . шийся тем, что крупность зереннасадки составляет 1-3 мм.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании

tf 1419537, кл. C 1 С, 1975.

2. Авторское свидетельство CCCP и 648531, кл. С 02 С 5/02, 1979.