Способ очистки высококонцентрированных пав-содержащих сточных вод
Владельцы патента RU 2478581:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" (RU)
Изобретение относится к очистке сточных вод от поверхностно-активных веществ (ПАВ) и может быть использовано для очистки сточных вод предприятий легкой промышленности и бытовой химии. Способ включает введение реагентов и минеральной добавки, смешение и разделение смеси на твердые и жидкую части. Исходную воду предварительно разбавляют в соотношении 1:5 водой с одновременным введением реагентов, в основу которых входит полиоксихлорид алюминия, а в качестве минеральной добавки используют 10%-ный раствор хлорида кальция или концентрат от осмотической установки, при соотношении реагентов и минеральной добавки 4:1:2. Техническим результатом является более полное извлечение из сточной воды ПАВ, сокращение длительности и упрощение технологического оформления процесса. 2 пр., 2 табл.
Изобретение относится к очистке сточных вод от поверхностно-активных веществ (ПАВ) и может быть использовано для очистки сточных вод предприятий легкой промышленности и бытовой химии.
Известен способ очистки сточных вод от ПАВ разделением и обработкой обратным осмосом, при котором ведут концентрирование ПАВ адсорбентом с последующей экстрактивной регенерацией адсорбента, а в качестве сорбента используют отходы водоподготовки и газоводоочистки - отработанные катиониты КУ-2 и КУ-1 (пат. РФ №2271335, МПК C02F 1/28, дата публикации заявки 20.11.2005).
Недостатками известного способа является сложность технологического процесса, вызванная необходимостью точного регулирования рН, зарастание пор мембран осмотической установки ПАВ, необходимость проведения процесса их регенерации.
Наиболее близким к заявленному способу является способ очистки сточных вод от поверхностно-активных веществ, описанный в документе RU 2029736 C1 (кл. C02F 1/52, 27.02.1995, с.3, правая колонка, строки 50-64). Известный способ включает введение реагентов и минеральной добавки, смешение и разделение смеси на твердую и жидкую части. Данные признаки являются общими для заявленного и известного способов. Остальные признаки, указанные в отличительной части, являются отличительными.
Недостатками способа является недостаточная эффективность способа очистки вследствие большой длительности процесса по времени и сложного технологического оформления процесса.
Задача изобретения - повышение степени очистки высококонцентрированных ПАВ-содержащих сточных вод, сокращение длительности процесса очистки.
Поставленная цель достигается тем, что в способе очистки концентрированных сточных вод, содержащих поверхностно-активные вещества, включающем введение реагентов и минеральной добавки, смешение и разделение смеси на твердые и жидкую части, исходную сточную воду предварительно разбавляют в соотношении 1:5 водой с одновременным введением реагентов, в качестве которых используют Аква-Аурат и СКиФ, в основу которых входит полиокихлорид алюминия, а в качестве минеральной добавки - 10%-ный раствор хлорида кальция или концентрат от осмотической установки, при соотношении реагентов и минеральной добавки 4:1:2.
Аква-Аурат - реагент в виде кристаллического порошка желтоватого цвета. Состав по ТУ 6-09-05-1456-96.
СКиФ - смесевой реагент с усиленными флокулирующими и коагулирующими свойствами. Состав по ТУ 2163-014-00205067-00.
Хлорид кальция CaCl2 представляет собой порошок или гранулы белого цвета, хорошо растворимый в воде или спирте. Состав по ГОСТ 450-77. Используем водный 10%-ный раствор.
Концентрат от установки обратного осмоса образуется в результате процесса разделения растворов (минеральной воды) под давлением, превышающим осмотическое, через мембраны, пропускающие растворитель и задерживающие молекулы и ионы растворенных веществ. Происходит разделение на два раствора, один из которых представляет собой очищенную минеральную воду, а другой - концентрат растворенных веществ.
Техническим результатом является более полное извлечение из сточной воды ПАВ, сокращается длительность и упрощается технологическое оформление процесса. В предлагаемом способе исходную сточную воду разбавляют водой 1:5 для повышения эффективности процесса расслоения, при этом не имеет значения - очищенной или технической. Используемые реагенты Аква-Аурат и СКиФ способствуют образованию коагулирующих агломератов ПАВ и их осаждению. Хлорид кальция или концентрат от осмотической установки усиливает действие Аква-Аурата и СКиФа, так как при взаимодействии с ПАВ минеральная добавка уменьшает поверхностное натяжение воды, что приводит к ослаблению межмолекулярных связей, и процесс хлопьеобразования происходит интенсивнее. Так как концентрат от осмотической установки является отходом производства, то его использование является экономически выгодным.
Способ осуществляется следующим образом.
Сточную воду, содержащую ПАВ с концентрацией более 200 мг/л, разбавляют водой 1:5, вводят Аква-Аурат и СКиФ в соотношении 4:1. При этом рН=7. Через 2-3 минуты после ввода полиоксихлорида алюминия добавляют хлорид кальция CaCl2 или концентрат от осмотической установки. Доза минеральной добавки составляет 2 части от дозы Аква-Аурата. Процесс очистки сточных вод проходит в течение 20-30 минут. Образующийся шлам гелеобразный, может быть удален отстаиванием или фильтрованием.
Пример 1. Сточную воду производства шампуней с первоначальной концентрацией ПАВ 200 мг/л разбавляют технической водой в соотношениях 1:5. В один цилиндр с исследуемой водой добавляют 40 мл СКиФа и 40 мл Аква-Аурата, в другой - 40 мл Аква-Аурата и 10 мл СКиФа. При этом также в каждый цилиндр приливают по 20 мл 10%-ного раствора хлорида кальция CaCl2. Оставляют содержимое цилиндров отстаиваться на 30 минут. Процесс ведут при обычной температуре и нормальном давлении без корректировки рН. Затем измеряют оптическую плотность осветленной воды. Полученные результаты представлены в табл.1.
Лучшая динамика расслоения наблюдается при соотношении реагентов 4:1:2.
Пример 2. Далее эксперименты выполняют по примеру 1, за исключением того, что вместо хлорида кальция CaCl2 в цилиндры добавляют по 20 мл концентрата от осмотической установки. Полученные результаты представлены в таблице 2.
Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет достичь более глубокой степени очистки высококонцентрированных ПАВ-содержащих сточных вод при меньшей длительности и сложности технологического оформления процесса.
| Таблица 1 | |||
| № цилиндра | Соотношение реагентов при разбавлении исходной воды 1:5 | Динамика расслоения через 60 мин | Оптическая плотность, D |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 1 | 1:1 40 Аква-Аурата, 40 СКиФ |
92% осадка, 6% хлопьев, 2% осветленной воды | 1,2 |
| 2 | 4:1 40 Аква-Аурата, 10 СКиФ |
98% осадка, 2% осветленной воды | 1,25 |
| 3 | 4:4:2 40 Аква-Аурата, 40 СКиФ, 20 хлорида кальция |
Расслоение не началось | - |
| 4 | 4:1:2 40 Аква-Аурата, 10 СКиФ, 20 хлорида кальция |
55% хлопьев, 25% осветленной воды, 20% осадка | 1,1 |
| 5 | Контроль (исходная вода) | - | 3,6 |
| Таблица 2 | |||
| № цилиндра | Соотношение реагентов при разбавлении исходной воды 1:5 | Динамика расслоения | Оптическая плотность, D |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 1 | 4:4:2 40 АкваАурата, 40 СКиФ, 20 концентрата |
10% осадка, осветленной воды 70%, пены - 20% | 1,25 |
| 2 | 4:1:2 40 Аква-Аурата, 10 СКиФ, 20 концентрата |
20% осадка, 79% осветленной воды, 1% пены | 1,05 |
Способ очистки концентрированных сточных вод, содержащих поверхностно-активные вещества, включающий введение реагентов и минеральной добавки, смешение и разделение смеси на твердые и жидкую части, отличающийся тем, что исходную воду предварительно разбавляют в соотношении 1:5 водой с одновременным введением реагентов, в основу которых входит полиоксихлорид алюминия, а в качестве минеральной добавки используют 10%-ный раствор хлорида кальция или концентрат от осмотической установки при соотношении реагентов и минеральной добавки 4:1:2.
