Способ очистки сточных вод анилинокрасочного производства от органических соединений
Изобретение относится к способам очистки промышленных сточных вод, в частности сточных вод анилинокрасочного производства и красильных цехов текстильных предприятий, загрязненных анилином и его производными. Цель изобретения - упрощение способа, повышение степени очистки и обеспечение полного использования озона при сохранении высокой степени очистки сточных вод от анилина. Способ включает подщелачивание и озонирование при дозах щелочи и озона соответственно 5-7 г<SP POS="POST">.</SP>экв/моль анилина и 8-9 моль/моль анилина, проведение процесса озонирования в двухсекционном противоточном реакторе при степени абсорбции озона 0,2-0,3 и 0,7-0,8 в первой и второй секциях реактора, соответственно. Способ позволяет исключить образование осадка в процессе очистки, полностью использовать весь подаваемый в реактор озон, повысить эффективность очистки по ХПК с 67,4 до 91,9%, повысить степень абсорбции озона с 31,4 до 100%, что исключает необходимость обезвреживания остаточного озона в отработанной озоновоздушной смеси. 3 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1549926 (51)5 С 02 F 1/78
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГГИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ I - -- -, Н AВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1 (21) 4215318/23-26 (22) 08. 1О. 87 (46) 15.03.90 ° Бюл. V 10 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии (72) Г.И.Рогожкин (53) 663.632.54 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
N 1130539, кл. С 02 F 1/78, 1982, (54) спосов очистки сточных вод АниЛИНОКРАСОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА ОТ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ (57) Изобретение относится к способам очистки промышленных сточных вод, в частности сточных вод анилинокрасочного производства и красильных цехов текстильных предприятий, загрязненных анилином и его производными, Цель изобретения — упрощение споИзобретение относится к способам очистки промышленных сточных вод, имеющих высокую концентрацию трудноокисляемых органических соединений, в частности сточных вод анилинокрасочного производства и красильных цехов, загрязненных анилином и его производными, Цель изобретения — упрощение спо соба, повышение степени очистки, обеспечение полного использования озона при сохранении высокой степени очистки от анилина.
Поставленная цель достигается обработкой по следующей схеме. Для
2 соба, повышение степени очистки и обеспечение полного использования озона при сохранении высокой степени очистки сточных вод от анилина. Способ включает подщелачивание и озонирование при дозах щелочи и озона соответственно 5-7 г экв/моль анилина и 8-9 моль/моль анилина, проведение процесса озонирования в двухсекционном противоточном реакторе при степени аЬсорЬции озона 0,2-0,3 и
0,7-0,8 в первой и второй секциях реактора соответственно. Способ позволяет исключить оЬразование осадка в процессе очистки, полностью использовать весь подаваемый в реактор озон, повысить эффективность очистки, по ХПК с 67,4 до 91,94, повысить степень абсорбции озона 1 31,4 до 1003, что исключает необходимость обезвреживания остаточного озона в отработанной озоновоэдушной смеси. 3 табл. осуществления спосоЬа сточную воду при необходимости осветляют в отстойнике или на фильтре для отделения взвешенных веществ, присутствующих в исходных стоках и влияющих на эффективность озонирования. Далее в воду дозируют щелочь, предпочтительно гидроксид натрия или калия в количестве 5-7 г экв/моль анилина °
Затем проводят озонирование в двухсекционном реакторе. )жидкость подают последовательно в первую и вторую секции, а оэонсодержащий гаэ - сначала во вторую, а затем в первую секции. Дозу озона берут иэ расчета 81549926
9 моль/моль анилина, конструкцию реактора и технологический режим выбирают такими, чтобы степень абсорбции озона составляла 0,2-0,30 в первой секции по ходу подачи озона, тогда оставшиеся 0,70-0,8 озона полност.ью абсорбируются во второй.
При реализации предлагаемого способа становится минимальным образование осадка, содержащего органические загрязнения, повышается степень очистки по ХПК, причем анилин разрушается деструктивно, а не выводится с осадком, полностью абсорбируется весь подаваемый озон и отпадает необходимость обезвреживания отработанного газа. Достигаемая эффективность очистки по анилину и озону 1003, по
ХПК вЂ” не менее 90/. Выход нитратов конечного продукта окисления аминогруппы — около 20 : от теоретического, Дальнейшее увеличение доз озона и щелочи нецелесообразно, так как эффективнОсть Очистки практически не возрастает, снижение дозы озона приводит к пропорциональному уменьшению эффективности очистки по ХПК, снижение дозы щелочи уменьшает эффективность очистки и вызывает проскок озона через реактор, увеличение дозы щелочи вызывает необходимость последующей нейтрализации остаточной щелочи кислотой с соответствующим повышением солесодержания воды.
Выбор режима озонирования сделан на основе зависимостей, полученных экспериментально при озонировании растворов с концентрацией анилина
93 мг/л и ХПК 200 мг/л.
Для полной абсорбции озона целесообразно поддерживать щелочную реакцию среды до окончания озонирования, для чего щелочь следует дози- 45 ровать с небольшим избытком (12 г экв/моль). Кроме того, для полной абсорбции озона необходимо разделить реактор на две секции с противоточным движением воды и озонсодержащего газа по секциям. В пер50 вой по ходу движения газа секции реактора (второй по ходу движения воды) степень абсорбции озона должна составлять 0,2-0,3. Тогда оставшиеся 0,70-0,8 будут полностью абсорбированы в следующей секции.
Пример 1. Проводят озонирование растворов с концентрацией ани лина 1 ммоль/л (95 мг/л) и ХПК 200 мг/л при дозе озона 400 10 мг/л и при варьировании дозы гидроксида натрия в пределах 2-10 r-экв/моль. Дозу щелочи выбирают близкой к минимальной, обеспечивающей отсутствие проскока (полное использование) озона в двухсекционном реакторе при максимальном снижении ХПК (до 16-18 мг/л).
Результаты представлены в табл.l, Результаты, представленные в табл.1,показывают, что проскок озона через реактор отсутствует при удельIIIIx дозах щелочи больше 5 г ° экв/моль анилина, а ХПК снижается до предельно возможного уровня 16-18 мг/л (эффективность по Xfli(91-92ь) при дозах гидроксида натрия более 5 г ° ýêB/ìoëü анилина.
Таким образом, удельная доза щелочи должна быть не менее 5 г.экв/
/моль анилина, Вместе с тем остаточная щелочность, которую придется нейтрализовать кислотой, должна быть по возможности минимальной. Поэтому удельную дозу щелочи принимают 57 г ° ýêB/ìîëü анилина, при этом остаточная щелочность не превышает 1,41, мг экв/л.
Пример 2. Проводят озонирование раствора с концентрацией анилина
1 мг-моль/л (93 мг/л) и ХПК 200 мг/л при дозе гидроксида натрия 6 мг.экв/
/моль и при варьировании дозы абсорбированного озона в пределах 0-850 мг/л, Дозу озона выбирают минимальной, обеспечивающей снижение XllK раствора до предельно возможного уровня 1618 мг/л.
Полученные результаты показывают, что ХПК снижается до минимального уровня 16-18 мг/л при дозе абсорбированного озона 384 мг/л (удельная доза 8 моль/моль анилина), Дальнейшее увеличение дозы абсорбированного озона до 850 мг/л (17,7 моль/моль) неэффективно в отношении ХПК.
Учитывая это, удельную дозу озона необходимо выбирать в интервале
8-9 моль/моль анилина.
Степень абсорбции озона по секциям реактора должна распределяться таким образом, чтобы обеспечить полную абсорбцию заданной дозы озона, т.е. чтобы суммарная степень абсорбции озона в реакторе была равна 1.
5 1549
Эксперименты показывают, что щелочные растворы анилина абсорбируют до начала проскока 70-754 треЬуемой дозы озона. Затем абсорбция озона продолжается, но с значительно меньшей скоростью, вследствие чего наблюдается проскок озона. Поэтому в предлагаемом спосоЬе заявлена необходимость проведения озонирования в двухсекционном реакторе, противоточном по жидкости и газу. В первой по ходу движения газа секции (второй по ходу движения воды) реализуется медленная стадия абсорбции, при которой абсорбируется 0,2-0,3 от полной дозы озона. Тогда оставшиеся
0,7-0,8 озона будут полностью абсорбироваться во второй секции, Увеличение степени абсорбции озона в первой секции приводит к бесполезным затратам озона, уменьшение - к проскоку озона через реактор и загрязнению атмосферы.
Для подтверждения этого проводят озонирование растворов с концентрацией анилина 1 мг - моль/л (93 мг/л) и ХПК 200 мг/л в двухсекционном реакторе с различным распределением степени аЬсорЬции озона по секциям (степень абсорбции варьировалась путем изменения глубины слоя жидкости в первой секции реактора).
Результаты представлены в табл.2, Таким образом, оптимальное распределение степени абсорбции озона между секциями реактора, обеспечивающее
100 -ное использование озона и максимальную возможную эффективность по
ХПК, находится в области 0,2-0,3 и
0,8-0,7.
Сравнительная оценка известного и предлагаемого способов проведена на растворе, содержащем 200 мг/л (2,15 ммоль/л) анилина и имеющем ХПК
430 мг/л. Коагуляцию, отстаивание, 926
6 декантацию и нейтрализацию при обработке по известному способу производят в стеклянных (20 л) емкостях.
Озонирование осуществляют в реакторах диаметром 0,032 м при глубине слоя воды около 0,3 м с диспергированием озоновоздушной смеси пористой стеклянной пластиной. В известном способе озонироваwe проводят в односекционном реакторе в три стадии, в предлагаемом — в двухсекционном.
Полученные результаты представлены в табл.3.
Из данных табл.3 следует, что применение предлагаемого спосоЬа по сравнению с известным позволяет существенно упростить технологическую схему, избежать образования осадка, содержащего органические загрязнения, повысить эффективность очистки по ХПК от 67,4 до 91,94, т,е. на
24,54, и повысить степень абсорЬции озона от 31,4 до 1003, т.е. на 68,6 .
Соответственно отпадает необходимость обезвреживания остаточного озона в отработанной озоновоздушной смеси.
Формула изобретения
Способ очистки сточных вод анилинокрасочного производства от органических соединений, включающий введение щелочи и ступенчатое озонирование, отличающийся тем, 35 что, с целью упрощения способа, повышения степени очистки, обеспечения полного использования озона при сохранении высокой степени очистки сточ40 ных вод от анилина, щелочь вводят- в количестве 5-7 r экв/моль анилина,озон в количестве 8-9 моль/моль анилина, а оэони рова ние осуществляют проти вото" ком в двухсекционном реакторе при
4 степени поглощения озона 0,2-0,3 в первой секции по ходу движения озона и 0,70-0,80 во второй секции.
1549926
Табли ца l
Показатели
Следы Нет
Нет
Есть
Есть
Нет
16,7
17,6
17,2
Следы 1,4
4,4
2,3
Нет
Табли ца 2
Примеры
3 1
Показатели
Доза озона на вхопо 400410 секции реактора 0,1
То же, во вто рой секции реактора
Проскок озона
0,4
0,25 0,3
0,2
0,6 через реактор
Нет
Нет
0,15 Нет Нет
Наличие проскока озона через реактор
ХПК раст9ора после озонироВания, мг/л 31 мелочность раствора после
Озонирования (по фенолфталеину), мг экв/л Нет де реактора, мг/л
Степень
abcopоции озона в первой по ходу подачи озона
Доза гидроксида натрия, г. зкв/моль анилина
5 7 8 о,75 0,8 0,75 0,7
1549926
Продолжение табл. 2
° и юю юю юю ю
Примеры
Показатели ю
1 2 1
1 " ) ХПК раствора после озони рования, мг/л 32 16-18
16-18 16-18 28
- Продолнение табл.3 юююююФвюю
3 ю ююююю ю
Таблица
Показатели
Способ обработни
Способ обработки
Показатели юю ююююавююевююююЮ
Известный
Предлагаемый
Извест- Предлагаеный мый
20 (400+
+200+
+100) Доза абсорбированного озона, мг/л
200
200
220 (126+
+63+
31) 430
430
850
36 (12+
+12+12) Доза серной кислоты, г/л
Н/об
Н/об
34,2 (11,4+
+11,4+
+11,4) 140
0,52
91,9
100
67,4
31,4
700
Составитель Л.Ананьева
Редактор Н,Киштулинец Техред ЛвСердюкова Корректор Т. Палий
Заказ 244 Тираж 797 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 ю
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101
Концентрация анилина в исходном растворе, мг/л
ХПК исходного раствора, мг/л
Доза извести по товарному продукту, г/л
Доза гидроксида натрия, г/л
Доза озона на входе реактора, мг/л
Концентрация анилина после очистки, мг/л
ХПК раствора после очист40 „„,-/
Зффекти вность процесса, ь, по
45 анилину
ХПК озону
