Способ очистки сточных вод или растворов, содержащих мочевиноформальдегидные соединения
Изобретение относится к способам очистки сточных вод и растворов, содержащих мочевиноформальдегидные соединения. Целью изобретения является снижение остаточного содержания в растворах органических веществ и обеспечение возможности очистки от азотсодержащих органических соединений. Для осуществления способа растворы или сточные воды предварительно до щелочной конденсации (по типу альдольной) формальдегида обрабатывают в кислой среде при рН 0,0 - 2,5 солью азотистой кислоты дозой 0,1 - 0,7 мас.ед. на 1 ед. ХПК (химического потребления кислорода) раствора, Иродувают воздухом и нагревают до 40 - 95*'С. Способ позволяет снизить остаточное содержание органических веществ в обработанных растворах и сточных водах до 92% по ХПК и обеспечивает возможность очистки от азотсодержащих соединений до 95%. Обработанные воды не токсичны, не требуют разбавления и легко поддаются последующему биохимическому ^ разложению.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (! 9) (И) (s))s С 02 E 1/58
ГОСУДАР СТВЕ ННЫ Й КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4825470/26 (22) 16.03.90 (46) 15.02.92. Бюл. М 6 (71) Московский химико-технологический институт им, Д.И.Менделеева (72) Ю.П,Кузнецов, Т.Б.Агаханова и P.Äàðмоно (53) 663.632.54 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
М 169239, кл. С 02 С 5/00, 1977, (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
ИЛИ РАСТВОРОВ, СОДЕРЖАЩИХ МОЧЕ"
ВИНОФОРМАЛЬДЕГИДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ (57) Изобретение относится к способам очистки сточных вод и растворов, содержащих мочевиноформальдегидные соединения.
Целью изобретения является снижение остаточного содержания в растворах органиИзобретение относится к способам очистки и переработки относительно концентрированных сточных вод и растворов производств мочевиноформальдегидных удобрений(МФУ), аминопластов, а также ripoмывных вод после использования различных продуктов МФ-конденсации. Приемы изобретения могут быть также использованы для доочистки стоков после использования мочевиноформальдегидных олигомеров в качестве осадителя других примесей технических растворов в качестве флокулянта.
Цель изобретения — снижение остаточного содержания в перерабатывамых моче- . виноформальдегидных растворах и сточных водах органических веществ и обеспечение возможности их очистки от азотсодержащих органических соединений. ческих веществ и обеспечение возможности очистки от азотсодержащих органических соединений. Для осуществления способа растворы или сточные воды предварительно до щелочной конденсации (по типу альдальной) формаль((егида обрабатывают в кислой среде при рН 0,0 — 2,5 солью азотистой кислоты дозой 0,1 — 0,7 мас.ед. на 1 ед.
ХПК (химического потребления кислорода) раствора, продувают воздухом и нагревают до 40 — 95 С. Способ позволяет снизить остаточное содержание органических веществ в обработанных растворах и сточных водах до 92 (по ХПК и обеспечивает возможность очистки от азотсодержащих соединений до 957;. Обработанные воды не токсичны, не требуют разбавления и легко поддаются последующему биохимическому ° разложению.
Поставленная цель достигается тем, что, растворы или сточные воды предварительно обрабатывают в кислой среде (рН 0,0 — 2,5) солью азотистой кислоты с дозой 0,1—
0,7 мас.ед. на 1 ед. ХПК (химического потребления кислорода) раствора, продувают воздухом для удаления легколетучих органических веществ с последующим нагреванием до 40 — 95 С. В обработанный таким образом и уже горячий раствор вводят известь, возможно и катализатор конденсации СН С вЂ” известковый шлам предыдущих операций, и проводят конденсацию CHzO как в прототипе.
Предварительная обработка растворов нитритами, а в кислой среде — продуктами превращения нитрита (азотистой кислотой и др.); последующие продувка воздухом и
1712321! нагревание позволяют снизить уровень содержания органических веществ в растворе (ХПК), а также уровень концентрации общего азота (при его определении по
Кьельдалю) до-90%. В аналогичных прототипу опытах содержание общего формальдегида в растворе (общий формальдегид, или "формол" — в основном СН20 свободный и — Сн20н — группы) после всех предлагаемых операций с последующей альдольной конденсацией на извести достигает несколько десятков мг/л вместо
750 мг/л в прототипе.
Сказанное иллюстрируется примерами, для выполнения которых водный раствор мочевиноформальдегидных соединений приготавливали введением в определенный объем воды мочевины, формалина и серной кислоты до заданного значения рН. Осаждали и отфильтровывали гидрофобные соединения метиленмочевины. Остаточный раствор (фильтрат) испольэовали для обработки заявляемыми приемами, Пример 1. В 100 мл раствора, содержащего мочевиноформальдегидные соединения, СН20, СНзОН и их производные и характеризующегося следующими показателями состава: ХПК 15200 мг 02/ë, Иобщ.кьельд, 1300 мг/л, СН20общ.(общий фоРмол, определяемый иодометрически)
1560 мг/л, рН 1,5, вводят нитрат натрия из расчета 0,43 мас. ед, на 1 ед, ХПК. Раствор продувают воздухом (бартобаж) с расходом 1,30 л/л мин в течение 2,0 ч при 18 С для удаления легколетучих органических веществ, вслед за чем раствор нагревают до
90 С и выдерживают при этой температуре
1 ч (нагрев ведут с обратным холодильником при слабом перемешивании механической мешалкой). В обработанный таким образом раствор вводят известь (до рН
11,8; 4,5 г/л СаО) и выдерживают смесь еще 1 ч при 90 С. По переделам определяют
Йобщ.кьекьд. и ХПК, KQTopbfo составляют после продувки и удаления тем самым легколетучих 420 и 5000 мг/л соответственно, после нагревания кислого раствора 154 и 2800 мг/л, после введения извести и конденсации СН2 112 и 1200 мг/л. Концентрация общего формальдегида после всех операций, включал конденсацию
СН20 на извести, 150 мг/л, содержание нитритов (NO2) 0,02 мг/л, нитратов (ИОз)
500 мг/л.
Таким образом, в результате всех пределов снижение ХПК 92,0, Мобщ.кьельд.
91,4, СН20общ. 90,4 .
В аналогичном опыте, но беэ использования йай02, определяли степень снижения уровня загрязнений по ХПК. Она составила всего 41,4, Уменьшение содержания Йобщ.кьольд, 7,7
В опыте с добавлением NaN02 в количестве 0,43 мас. ед. на 1 ед. ХПК, но без
5 продувки воздухом (вместо этого рас-твор выдерживали до начала нагревания
2 ч при 16 С), получены следующие результаты: степень. снижения содержания
Ыобщ.Кьельд. 83,9%; ЭффЕКтИВНОСтЬ раЗЛОжЕ10 ния органических веществ раствора (по
ХПК) лишь 22,4%.
Тот же опыт без стадии нагревания (т.е. при 18оС) с отдувкой легколетучих и аналогичный эксперимент с отдувкой и использо15 ванием нагревания, но лишь до 50 С, показывает большое количество остаточных нитритов и нитратов в обработанном растворе (600, 500 и 2150, 850 мл/г соответственно), значительно уменьшается также
20 эффект сниженил Мобщ.кьельд. и ХПК.
Серия опытов доказывает, таким образом, не только необходимость, но и выбранную пог. - ::довательность для достижения поставленной цели всех операций предла25 гаемого способа: обработки раствора нитритом, продувки воздухом для удаления летучих соединений, нагревания и выдерживания раствора при температуре, большей 40 С перед процессом конденсации
30 формальдегида (по типу альдольной) на извести.
Пример 2, В отдельные пробы раствора, аналогично по качественному составу по примеру 1, но с начальными показателями
35 ХПК 16400Мг 02/л, Иобщ.кьельд. 1370 мг/л при рН 1,5 вводят разные количества нитрата натрия, исходя из следующих его доз в каждой пробе: 0,120; 0,210; 0,314; 0,365;
0,393; 0,417; 0,470; 0,522; 0,605 г NaN02 на
40 1 г ХПК.
Вслед за этим проводят продувку растворов воздухом для удаления легколетучих веществ (кэк в примере 1) и нагрев с выдер>киванием втечение 1 ч при 75 С. В получен45 ных растворах не проводят альдольной конденсации, анализируя в них лишь содержаНИЕ ОСтатОЧНОГО КОЛИЧЕСтВа Йобщ.Кьельд.
Степени очистки растворов от азотсодержащих компонентов, определяемых по Кьельда50 лю, по пробам, соответствующим разным добавкам МаМО2, составили 45, 50, 52. 78, 79, 80, 70, 60, 40
Результаты опытов по этому примеру показывают экстремальную зависимость
55 эффективности обработки от дозы нитрита, преимущественные дозировки и реальные их граничные значения; 0,1 — 0,7 r
NBN02/ã ХПК.
Пример 3. Пробы мочевиноформальдегидного раствора: первая — ХПК
1712321
Обработанные по всем стадиям воды, включая конденсацию формальдегида на извести, не токсичны, не требуют значительных количеств разбавляющих вод и компоненты их относительно легко поддаются биохимическому разложению без специальных приемов нитрификации-денитрификации.
Способ может быть полезен и в тех случаях, когда отсутствует биохимическая доочистка стоков.
Отходящие газы от технологических операций продувки раствора воздухом и вентгазы от других стадий могут быть переработаны и обезврежены известными приемами, например биохимической очисткой (в биофильтрах или биоскрубберах)..
Составитель Л; Ананьева
Редактор Н. Киштулинец Техред ММоргентал Корректор M. Демчик.
Заказ 505 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101, 5
14100 мг Ог/л; йобщ.кьельд, 3416 мг/л; СН ОН
2940 мг/л; вторая — ХПК 5096; Йобщ.кьельд.1288; СНрОН 540; третья — ХПК 6500: Мобщ,кьельд. 1148, СнгОН 1320; . 5 четвертая — ХПК 11760; йобщ.кьельд.
3024; СНгОН 60; раздельно при рН 2,5; 1 5;
1,0; 0,0 соответственно обрабатывают с добавлением Na NOz с дозой 0.59 r/r ХПК; продувкой воздухом (1,78 л/л .мин) при 18оС в 10 течение 2 ч, нагревают с обратным холодильником без перемешивания до 90 С и выдерживают при этой температуре ч, добавляют известь из расчета 3 r/ë СаО и выдерживают 2 ч для осуществления кон- 15 денсации СНБО на извести.
Степени очистки растворов, определяемые по ХПК, соответственно составляют
22,6; 61,8; 63,8; 15,0%.
Степени очистки растворов от азотсо- 20 держащей компоненты (по Nî6ù.êüåëüä.) составляют 70,5; 69,6; 95,4; 95.2%.; то же по
СН ОН: 89,2; 61,0; 68,2%. Для четвертого. раствора характерно увеличение содержания СН20Н групп до 700 мг/л. 25
Результаты этого примера показывают диапазон возможных значений рН растворов, обрабатываемых с применением; нит-. ритов, отдувкой воздухом и нагреванием, а именно 0,0 — 2,5. 30
Применение предлагаемого способа для очистки сточных вод от мочевиноформальдегидных соединений позволяет предотвратить, ущерб окружающей среде от загрязнения водоемов. 35
Формула изобретения.
Способ очистки сточных вод или растворов, содержащих мочевиноформальдегидные соединения, олигомеры, мочевину, формальдегид, алифатические спирты и продукты взаимодействия этих веществ, включающий обработку щелочными реагентами при нагревании, отличающийся тем, что, с целью снижения остаточного содержания в растворах органических ве- . ществ и обеспечения возможности очистки от азотсодержащих органических соединений, растворы или сточные воды предварительно обрабатывают при рН 0 — 2, 5 солью азотистой кислоты с дозой 0,1 — 0,7 мас. ед. на 1 ед. химического потребления кислооода, затем продувают воздухом и нагревают до 40 — 95 С.
