Способ очистки сточных вод от органических соединений

 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ОРГАНИЧЕСКИХ

СОЕДИНЕНИЙ

Изобретение относится к очистке промышленных сточных вод, а именно к способу очистки от органических примесей в присутствии катализатора, и предназначено для очистки сточных вод, содержащих отходы производства полиуретановых синтетических воло.кон.

Известен способ каталитической высокотемпературной очистки, применяемый для окисления вредных органических примесей в водах, содержащих до 30 г/л органических соединений (ацетон, фенол, изопропиловый спирт, окись мезитила, производные пинаколина) и до 60 г/л щелочи. В качестве

15 катализаторов используют медно-хромовый, никель-хромовый, никель "алюминиевый, медно-марганцевый на окиси алюминия медно-марганцевый на бокУ

20 ситах. Загрязненность стоков по по" казателю химического поглощения кислорода (XllK) 126000 мг Og/л .. Процесс осуществляется при 150-550 С. Налруз2 ка на катализатор 5,5 м /(м ч), при этом степень окисления примесей

35-1003 при ХПК очищенных стоков от 2 до 5392 мг О /л(Ц.

Недостатками этого способа являются нестабильность работы катализатора, большой разброс технологических параметров, большой расход воздуха при недостаточной эффективности очистки, разрушение катализатора при длительной его эксплуатации, невозможность возврата очищен-. ной воды для повторного использования.

Наиболее близким к изобретению является способ очистки от органических примесей сточных вод производства метионина, включающий контактирование парогазовой смеси с кислородом воздуха при 100-200 С с использованием в качестве катализатора фторированных окислов алюминия 2).

Однако этот способ применим в основном для )очистки сточных вод, 3 9!2673 содержащих альдегиды и при его использовании для очистки сточных вод производства полиуретанового волокна достигается недостаточно высокая степень очистки от органических 5 веществ, которая составляет 88-923.

Кроме того, способ характеризуется недостаточно высокой механической прочностью катализатора к истиранию и необходимость сравнительно высо- 10 кой температуры процесса.

Цель изобретения - повышение степени очистки сточных вод произ" водства полиуретанового волокна от органических соединений . !

3120-4000

3500-4500

5000-7000

После очистки предлагаемым споИ собом содержание вредных примесей снижается до 12,6 мг Og/!l по ХПК, а степень окисления вредных органических веществ достигает величины

99,7>.

55 В таблице представлены сравнительные данные по очистке сточных вод от органических соединений по предлагаемому и известному способам.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки сточных вод от органических соединений, включающему контактирование парогазовой смеси с кислородом воздуха при повышенной температуре в присутствии катализатора„ в качестве катализатора используют отработанный никельсодержащий катализатор производства морфолина.

При синтезе морфолина используют катализатор состава, мас.3: МЫ, 31-34, СиО 31-34; CxgOg4,5-5,5, Т 02

17-23, графит 3-3,5. В процессе сй теза состав его не изменяется, а изменяется его физическая структура.

Отработанный катализатор обладает большей активностью при парофаэном окислении органических примесей, чем

S неотработанныи катализатор производства морфолина.

Способ осуществляют следующим образом.

Загрязненную органическими вещест40 вами воду направляют в выпарной аппарат, где она испаряется и поступает в смеситель, куда подают дозируемый обьем воздуха. Полученную паровоздушную смесь направляют в обогревае45 мый глухим паром реактор, заполненный отработанным никельсодержащим катализатором. В реакторе при контакте паровоздушной смеси с катализатором, предварительно активированным путем прокаливания при 300-350 С в течение 2 ч, при 50-150 С осуществляют окисление органических вредных примесей до углекислого газа и воды.

Паровоздушная смесь после реактора поступает в выпарной аппарат, где отдает свое тепло и затем, пройдя конденсатор, ее используют в качест.ве промь вной воды производства.

Пример. Исходная сточная вода производства полиуретанового волокна "Спандекс" характеризуется следующим составом:

Уксуснокислый натрий, мг/л 22000-50000

Политетраметилензфиргликоль, мг/л

Политетраметилен зфирдиацетат, мг/л 958-1500

1 Бутанол, мг/л 4500-6000

Диметилформамид,. мг/л

Концентрация солей (в основном Na SOy, NRCI, NaCIAy),мг/л 18000-20000

Нефтепродукты, мг/л 200-250

Показатель БП (;, мг О /л

Показатель ХПК, мг О /л

Показатель рН

В проточный кварцевый реактор, представляющий собой цилиндр диаметром 10 мм и высотой 200 мм, помещают 5 мл отработанного никельсодержащего катализатора KCM. Сточную воду со скоростью 0,21 мл/мин дозировочным насосом подают в испаритель, представляющий собой обогреваемую на песчаной бане колбу, где пары легколетучих органических веществ смешиваются с воздухом, подаваемым воздуходувкой со скоростью

0,7 л/мин. Скорость подачи воздуха контролируется по ротаметру. Паровоздушная смесь со скоростью

10068 ч -" при нормальных условиях поступает в кварцевый реактор, где осуществляется процесс окислительного каталитического обезвреживания. Температуру в реакционной зоне поддерживают 100 С. Время контакта 0,35 с. Производительность катализатора 60,5 м5 в сут на

1 м5 катализатора.

912673

Показатели

Температура, С о

100-200

50-150

Степень очистки стоков при 100 С

88,5-92,0

Светлый

97,8-99 7

Цвет

Светлый

Отсутствует

Запах

Отсутствует

Снижение количества примесей по общему содержанию

В 12-15 раз

В 20 раз

Пробег катализатора без регенерации, ч

600"750 н/м 1000

Стоимость катализатора, руб/т

3000

Составитель Н.Сорокина

Техред А.бабинец Корректор Г.Огар

Редактор А.Гулько

Тираж 980 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 1301/31

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

Из таблицы следует, что предлагаемый способ увеличивает степень очистки от органических соединений и позволяет снизить температуру процесса парофазного окисления.

Кроме того, использование предлагаемого способа позволяет использовать отходы производства морфолина и осуществить повторное использование очищенной воды в технологическом процессе без выброса, ее в окружающий водный бассейн, тем самым обеспечивается возможность создания экологически безвредных (и безотходных производств.

Формула изобретения

Способ очистки сточных вод от органических соединений, включающий

Предлагаемый Известный

И контактирование парогазовой смеси с кислородом воздуха при повышенной температуре в присутствии катализатора, отличающийся тем, 30 что, с целью повышения степени очистки сточных вод производства полиуретанового волокна, в качестве катализатора используют отработанный никельсодержащий катализатор производства морфолина.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. "Химическая промышленность", 1968, У 1, с-30-31.

2. Авторское свидетельство СССР

N 574400, кл. С 02 C 5/04, 1977.