Способ обезвреживания сточных вод, содержащих ароматические амины

 

Изобретение предназначено для обезвреживания сточных вод производств, выпускающих продукты основного органического синтеза, содержащие ароматические амины. Сточные воды подвергают обработке нитритом натрия при температуре 15 - 25^oC, продиазотированный раствор фильтруют, фильтрат нейтрализуют, разбавляют водой и направляют на биологическую очистку активным илом. Способ позволяет снизить концентрацию ароматических аминов в сточных водах до значений значительно ниже ПДК.

Предлагаемое изобретение касается обезвреживания сточных вод производств, выпускающих продукты основного органического синтеза, а также красители. Сточные воды таких производств, как правило, кроме прочих соединений содержат ароматические амины. Сброс таких сточных вод нарушает гидрохимический режим водоемов, изменяет количество микроорганизмов и бентоса. В связи с этим задача обезвреживания этих сточных вод является актуальной.

Описаны в литературе и опробованы на производстве абсорбционные методы очистки сточных вод от нитро- и аминоароматических соединений [1]. В качестве сорбентов используют бурый уголь, активированный уголь, катиониты, полимерные сорбенты. Эффективность такой очистки достаточно высока. Однако, использование ее в производстве связано с рядом значительных затруднений: дефицит активированного угля, забивание колонны, сложность регенерации, необходимость организации очистки элюатов.

В 80-е годы получили распространение электрохимические способы очистки промышленных сточных вод. Это направление является перспективным, однако, основной его недостаток - большие затраты электроэнергии [2].

Наиболее распространенным и дешевым является способ биологической очистки. Так, сравнительно легко усваивается илом анилин [3]. Однако, при содержании анилина в сточных водах выше 250 мг/дм³ происходит угнетение микрофлоры активного ила, выходят из строя биологические очистные сооружения.

Задачей данного изобретения являлось создание такого способа обезвреживания сточных вод, содержащих ароматические амины, который бы обеспечивал очистку сточных вод, содержащих значительное количество ароматических аминов (500-3000 мг/дм³), и был бы доступен технологически.

Для решения этой задачи предложен способ обезвреживания, включающий обработку нитритом натрия при 15-25^oC, нейтрализацию продиазотированного продукта, разбавление его водой и направление на биологическую очистку активным илом. При проведении процесса обработки нитритом натрия при температуре ниже 15^oC замедляется протекание реакции диазотирования, а при температуре выше 25^oC разлагается образующееся диазосоединение.

Известен способ обезвреживания сточных вод, содержащих алифатические аминосоединения, путем обработки нитритом щелочного металла [3]. Однако, поскольку исходные амины не ароматические, то взаимодействие с нитритом щелочного металла происходит по иному механизму. Кроме того, нельзя было заранее предсказать эффективность биологической очистки продуктов диазотирования ароматических аминов.

По предлагаемому способу сточные воды обрабатывают нитритом натрия при температуре 15-25^oC, перемешивают и выдерживают в течение 15-20 минут, затем продукт диазотирования нейтрализуют, фильтруют, фильтрат разбавляют водой и подвергают аэрированию с активным илом биологических очистных сооружений. Описанный способ позволяет снизить содержание ароматических аминов до концентраций, значительно меньших, чем ПДК.

Предлагаемый способ иллюстрируют нижеприведенные примеры.

Пример 1.

Сточные воды (1 л), содержащие 3000 мг/дм³ анилина, подкисляют до pH 2, прибавляют раствор нитрита натрия (235 г в 50 см³ воды), перемешивают при температуре 15^oC и выдерживают 15-20 минут. После этого обработанные сточные воды нейтрализуют до pH 7, отфильтровывают, фильтрат разбавляют и направляют на аэрирование с активным илом (2,0 г/дм³ по сухому веществу) биологических очистных сооружений. Биоокисляемость сточных вод, характеризующаяся БПКполн/ХПК, равна 77% (по установленным нормам вещество относится к биохимически окисляемым при отношении БПКполн/ХПК>50% [5]). Содержание анилина в сточных водах после обработки описанным способом 0,05-0,08 мг/дм³ (ПДК анилина - 0,1 мг/дм³).

Пример 2.

Сточные воды (1 л), содержащие 2000 мг/дм³ 4-толуидина, подкисляют до pH 1,8-2,0, прибавляют раствор нитрита натрия (1,35 г в 50 см³ H₂О), перемешивают при температуре 20^oC и выдерживают 15-20 минут. Затем обработанные сточные воды нейтрализуют до pH 7,2, осадок отфильтровывают, фильтрат разбавляют и направляют на аэрирование с активным илом (2 г/дм³ по сухому веществу) биологических очистных сооружений. Биоокисляемость равна 67%. Содержание 4-толуидина в обработанных сточных водах - 0,05 мг/дм³ (ПДК 4-толуидина - 1 мг/дм³).

Пример 3.

Сточные воды (1 л), содержащие 2000 мг/дм³ 1-нафтиламина, подкисляют до pH 1,8-2,0 и прибавляют раствор нитрита натрия (1,01 г в 50 см³ воды). Выдерживают при температуре 25^oC в течение 15-20 минут. Затем обработанные сточные воды нейтрализуют до pH 8,3, фильтруют, фильтрат разбавляют и направляют на аэрирование с активным илом (2,0 г/дм³ по сухому веществу) биологических очистных сооружений. Биоокисляемость равна 56%. Содержание 1-нафтиламина в обработанных сточных водах - 0,05 мг/дм³ (ПДК для нафтиламина - 0,1 мг/дм³).

Пример 4.

Сточные воды (1 л), содержащие 1000 мг/дм³ 2-толуидина, подкисляют до pH 1,8-2,0, прибавляют раствор нитрита натрия (0,63 г в 50 см³ H₂O) и выдерживают при температуре 22^oC в течение 15-20 минут. После завершения выдержки сточные воды нейтрализуют до pH 7,0, фильтруют, фильтрат разбавляют, а затем направляют на аэрирование с активным илом (2 г/дм³ по сухому веществу) биологических очистных сооружений. Содержание 2-толуидина в обработанных сточных водах - 0,04 мг/дм³ (ПДК для 2-толуидина < 1 мг/дм³). Биоокисляемость равна 56%.

Таким образом, предлагаемый способ обезвреживания сточных вод, содержащих ароматические амины, позволяет снизить их содержание до концентраций, ниже ПДК.

Формула изобретения

Способ обезвреживания сточных вод, содержащих ароматические амины, включающий стадию биологической очистки, отличающийся тем, что сточные воды предварительно подвергают обработке нитритом натрия при температуре 15 - 25^oC с последующей фильтрацией, нейтрализацией, разбавлением водой продукта диазотирования и направлением его на биологическую очистку активным илом.