Способ очистки надсмольных вод

 

Использование: очистка промышленных сточных вод, содержащих фенол и формальдегид, в лакокрасочной, деревообрабатывающей и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: способ включает поликонденсацию фенола и формальдегида в кислой среде и процесс альдольной конденсации формальдегида. Перед поликонденсацией надсмольные воды обрабатывают бишофитом. Предлагаемый способ позволяет улучшить технологичность процесса за счет сокращенного времени, упростить аппаратурное оформление, исключить выброс экологически вредных веществ в окружающую среду, получить очищенную от фенола и формальдегида воду, используемую в водооборотном цикле.

Изобретение относится к очистке бытовых и промышленных сточных вод, содержащих фенол и формальдегид, и может быть использовано в лакокрасочной, деревообрабатывающей, металлургической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Известен способ очистки оборотных вод производства фенолоформальдегидных смол, заключающийся в том, что оборотные воды обрабатывают сульфатом аммония и полиакриламидом, отстаивают, фильтруют и направляют на каталитическое окисление воздухом фенола и формальдегида на пиролюзите, после окисления воду фильтруют, очищая от пиролюзитовой пыли [1] К причинам, препятствующим достижению требуемого технологического результата, относятся сложность технологической схемы и экологически невыгодная степень очистки оборотных вод.

Наиболее близким к изобретению является способ очистки конденсата производства фенолоформальдегидных смол, включающий поликонденсацию фенола и формальдегида в кислой среде, заключающийся в том, что перед поликонденсацией конденсат обрабатывают смесью хлорида и гидроксида кальция с выделением формальдегида и гидроксидом натрия с выделением фенола, охлаждают с отделением метанола, а поликонденсацию осуществляют на сульфоугле в Н-форме [2] К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного способа очистки сточных вод относятся сложность и длительность технологического процесса, громоздкость аппаратурного оформления, использование дорогостоящих реактивов, синтезированных искусственным путем, трудоемкость их доставки. Процесс энергонеэкономичен.

Задача изобретения разработка экономически выгодного способа очистки сточных вод от фенола и формальдегида, использование очищенных надсмольных вод в водообороте, исключение выброса экологически вредных веществ в окружающую среду.

Технический результат изобретения улучшение и упрощение технологичности процесса за счет снижения времени, более простого аппаратурного оформления, использование меньшего числа реагентов для очистки вод, экономичность, получение очищенных водооборотных сточных вод, соответствующих ПДК.

Технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в предлагаемом способе очистки надсмольных вод, включающем поликонденсацию фенола и формальдегида в кислой среде и альдольную конденсацию формальдегида, сточные воды перед поликонденсацией обрабатывают бишофитом.

При введении бишофита происходит высаждение водорастворимого смолистого продукта с образованием крупных фолликул. Присутствие бишофита способствует агрегированию молекул в монодисперсные фолликулы, обладающие удовлетворительной соединительной способностью. Кроме того, добавка бишофита не вызывает значительного повышения жесткости воды, и используется в качестве интенсификатора процесса очистки сточных вод от фенола и формальдегида.

Бишофит в своем составе содержит следующие компоненты, мас. на 1 л воды: CaCl₂ 7,42 KCl 0,02 Br₂ 0,10 MgCl₂ 77,55 CaCО₃ 0,05 CaSO₄ 1,07 MgBr₂ 13,79 Использование бишофита, содержащего соли магния, кальция, позволяет интенсифицировать процесс образования водонерастворимого смолистого продукта из фенола и формальдегида, и тем самым снизить время протекания процесса. Применение бишофита объясняется тем, что природный материал, находящийся в жидкой фазе, содержащий по массе 50% сухого вещества, легко добывается через скважину из недр Земли и, самое главное, содержащий порядка 91% MgCl₂ и MgBr₂ по массе.

Бишофит материал, не требующий дополнительной обработки. Транспортировка его осуществляется перекачкой по трубопроводу или в различных емкостях, что ведет к экономии, За счет бишофита повышается экономия энергии.

Таким образом, рекомендуемое введение бишофита является необходимым и достаточным для улучшения технологичности процесса очистки сточных вод от фенола и формальдегида и снижения затрат на проведение этого процесса.

В промышленности очистка надсмольных вод от фенола и формальдегида проводится чаще всего в щелочной среде при рН 8-12 в течение 4-10 ч. При этом используется сложное аппаратурное оформление. Процесс многостадийный, требующий большого расхода дорогостоящих реагентов, связанный с трудоемкостью их доставки, и энергонеэкономичен.

В большинстве известных способов очистки надсмольных вод от фенола и формальдегида требуется дополнительная очистка воды для достижения ПДК.

В предлагаемом способе надсмольные воды, содержащие фенол и формальдегид в кислой среде, обрабатывают бишофитом, нагревают при 95-98^оС при подаче воздуха в раствор. Далее смесь охлаждают с отделением метанола, образовавшийся осадок в виде водонерастворимого смолистого продукта отфильтровывают и удаляют из реактора. В фильтрате фенол отсутствует. Затем фильтрат обрабатывают известью, создавая рН 9-10,5 и проводят альдольную конденсацию, после чего фильтруют. Очищенная вода не содержит фенола, а формальдегида в пределах норм ПДК. Процесс очистки воды длится 3 ч.

П р и м е р. Надсмольные воды, содержащие 0,6% фенола, 1,7% формальдегида и 4% метанола, остальное вода, подают в стальной реактор с рубашкой для подогрева паром. Процесс проводят в кислой среде, при этом в раствор сточных вод добавляют бишофит (57 г/л по сухому веществу), продувают воздух и нагревают при 95-98^оС. Образуется осадок в виде водонерастворимого смолистого продукта. Раствор охлаждают с отделением метанола, отфильтровывают. В фильтрат добавляют щелочного реагента извести, создавая рН 9-10,5, и проводят альдольную конденсацию. Весь процесс очистки воды длится 3 ч. Степень очистки воды от фенола 100% а от формальдегида соответствует ПДК.

Предлагаемый способ очистки надсмольных вод позволяет по сравнению с известным: упростить технологический процесс очистки надсмольных вод; сократить время проведения очистки воды; исключить использование дорогостоящих реагентов; снизить энергозатраты; упростить аппаратурное оформление; получить практически чистую воду, которую можно использовать в водообороте.

Формула изобретения

СПОСОБ ОЧИСТКИ НАДСМОЛЬНЫХ ВОД, включающий поликонденсацию фенола и формальдегида в кислой среде и процесс альдольной конденсации формальдегида, отличающийся тем, что перед поликонденсацией надсмольные воды обрабатывают бишофитом.