Способ очистки сточных вод

 

Изобретение относится к способам очистки сточных вод от формальдегида. Способ включает отстаивание сточных вод до образования смоляной и надсмольной фракций, удаление смоляной фракции, введение в надсмольную фракцию гранулированного кислого адсорбента из глинистых минералов слоистой и слоисто-ленточной структуры, нейтрализацию и регенерацию адсорбента раствором карбоната аммония, причем регенерацию ведут при pH 9,0-10,0 и температуре 30-40^oC. 2 табл.

Изобретение относится к химии и может быть использовано в деревообрабатывающей промышленности в качестве природоохранительных мер, направленных на очистку сточных вод от формальдегида.

Существует способ очистки сточных вод от формальдегида, включающий очистку сточных вод от формальдегида гранулированными активными углями из лигнина, требующий предварительной очистки сточных вод методом аэрации сжатым воздухом и последующей регенерации активного угля на лигнине путем его обжига [1] Недостатком этого способа является наличие высоких энергетических затрат для получения лигнинового активного угля и его регенерации, малая механическая прочность угля, многостадийность процесса очистки и регенерации адсорбента, усложняющих и удорожающих технологические процессы очистки и регенерации.

Известен способ очистки надсмольных вод производства фенолформальдегидных смол путем адсорбции древесными опилками с последующей их обработкой формальдегидом, фенолом, соляной кислотой и поликонденсацией смеси с получением продуктов, пригодных для изготовления пресс-композиций [2] Описан также способ очистки сточных вод от альдегидов путем обработки их гидроксидами щелочных или щелочноземельных металлов с последующим введением кислоты и отделением образующегося осадка [3] К недостаткам предложенных способов относятся сложности технологических процессов поликонденсации, полимеризации в связи с широким концентрационным диапазоном концентрации формальдегида в сточных водах, многостадийности процессов, использование дорогостоящих растворов и оборудования.

Прототипом заявленного способа выбран способ по источнику информации 1.

Как известный, так и заявленный способ предполагают применение адсорбента и его регенерацию.

Основной задачей, поставленной и решенной в данном изобретении, а также техническим результатом изобретения является разработка простого и дешевого способа очистки и регенерации адсорбента, применяемого для снижения токсичности вод деревообрабатывающих предприятий, образующихся при производстве и использовании карбамидоформальдегидных смол.

Для решения этой задачи сточные воды, содержащие формальдегидные смолы, отстаивают до разделения их на смоляную и надсмольную фракции, затем в надсмольную воду вводят гранулированный кислый адсорбент из глинистых минералов слоистой и слоисто-ленточной структуры с размером гранул от 4 до 7 мм с последующей нейтрализацией и регенерацией адсорбента одним и тем же реагентом раствором карбоната аммония. Нейтрализация кислого адсорбента раствором карбоната аммония до pH 7,0-9,0 и регенерация адсорбента при pH 9,0-10,0 при температуре 30-40^oC.

Приготовление адсорбента заключается в смешивании глины и серной кислоты из расчета 58,5 г H₂SO₄ на 100 г глинистого минерала, ее термообработке при t=98^oC в течение 6 ч.

В результате введения в сточную воду активированной глины происходит адсорбция формальдегида на ее поверхности. Концентрация формальдегида в сточной воде определялась потенциометрическим методом. Регенерация сорбента проводилась при его обработке раствором карбоната аммония.

Способ осуществляется следующим образом. Сточные воды выдерживают в соответствующем объеме до разделения их на две фракции: смоляную (твердую) и надсмольную (жидкую). Время разделения 1,5-2,0 ч. Смоляную часть удаляют, а в надсмольную часть вносят активированный серной кислотой гранулированный адсорбент. Смесь выдерживают в течение 18-20 мин, затем адсорбент отделяют от жидкой фракции. 1 кг сырого адсорбента объемом 0,6 л обрабатывают 10%-ным раствором карбоната аммония. На 1 кг сырого адсорбента расходуется 1 л 10% -ного раствора карбоната аммония. Нейтрализованный и регенерированный адсорбент используют для дальнейшей адсорбции формальдегида без активации его серной кислотой.

Пример 1. Влияние pH на степень регенерации.

Приготовлено четыре порции регенерационной воды с различным значением pH.

Как видно из табл.1, оптимальное значение pH 9,0-10,0, так как при pH 8,0 ПДК завышено на порядок, а при pH 11,0 происходит коррозия аппаратуры.

Пример 2. Влияние температуры на содержание аммиака в воздушной среде при регенерации (ПДК аммиака 0,2 мг/м³).

Оптимальная температура 30-40^oC. При 50^oC появляется аммиак, а при 60^oC наблюдается значительное разложение аммиака. Данные приведены в табл.2.

Таким образом, использование в качестве нейтрализационного и регенерационного раствора раствор карбоната аммония уменьшает стадийность регенерации и освобождает процесс от агрессивных и токсичных компонентов.

Источники информации 1. Аширбекова К.К. Очистка сточных вод лесохимических предприятий на активных углях: Автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук: (05.23.04)/ Моск. инж.-строит. ин-т им. В.В. Куйбышева. М. 1990. 16 с.

2. SU, Авторское свидетельство 420572, кл. C 02 F 1/28, 25.03.74.

3. SU, Авторское свидетельство 1758019, кл. C 02 F 1/58, 30.08.92.

Формула изобретения

Способ очистки сточных вод, содержащих формальдегидные смолы, включающий введение в воду гранулированного адсорбента и его регенерацию, отличающийся тем, что предварительно сточные воды отстаивают до образования смоляной и надсмольной фракций, смоляную фракцию удаляют, а в качестве адсорбента в надсмольную фракцию вводят кислый адсорбент из глинистых минералов слоистой и слоисто-ленточной структуры, затем адсорбент нейтрализуют и регенерируют раствором карбоната аммония, причем регенарацию ведут при pH 9 10 и 30 - 40^oС.

РИСУНКИ

Рисунок 1