Способ очистки сточных вод, содержащихфурановые соединения

 

Союз Советскнх

Сецналнстнческнх

Республнк

<11831744

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 03. 10 . 78 (2I) 26 68362/29-26 (51)М. Кл. с присоединением заявки Й9

С 02 F 1/54

Государственный комитет

СССР по делам изобретений

N открытий (23) Приоритет

Опублмковано230581. Бюллетень М 19 (53) УДК 628.543 (088.8) Дата опубликования ohHcBHNsl 23. 05 .81

> ..

-Н.А. Артемьева, Ю.Ю. Лурье, Н.A. Ходж ханов -- - : -::,, / :> и С.Н. Артемьев

Отдел водного хозяйства, промышленности и йа>селенных"мест в г. Ташкенте Всесоюзного научно-иссл 9 ев ельс1ого института водоснабжения, канализации,гидротехнйчеек д сооружений и инженерной гидрогеологии (72) Авторы изобретены я (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД, СОДЕРЖАЩИХ

ФУРАНОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Изобретение относится к способам очистки сточных вод, в частности сточных вод, содержащих токсичные компоненты ; фурановые соецинения, и может быть использовано для очистки сточных вод гидролизной промышленности, стоков производства сульфитной целлюлозы, содержащих фурановые соединения в количестве до

200 мг/л.

Известен способ обработки сточных воц, содержащих фуриловый спирт ка талитическим окислением его в парогазовой фазе на носителе — окиси алюминия, силикагеле, алюмосиликате.

Фуриловый спирт в количестве до

20 г/л из водного раствора переводится в паровоздушную смесь с 11кратным избытком воздуха. При 200 С

s присутствии катализаторов степень окисления фурилового спирта составляет 72-77%, причем активность катализатора зависит от природы н удельной поверхности носителя P1) .

Недостатком этого способа является сложность его выполнения и высокая стоимость, обусловленная не- обходимостью перевода сточной воды в парогазовую фазу и создания высоких температур в реакторе.

Известен способ очистки сточных вод, содержащий фурфурол и фурнловый спирт сорбцией их на активных углях. уголь регенерируют продувкой перегретым паром при 200-230 С. Сорбционная емкость по фуриловоМу спирту составляет 95 мг/г до проскока и

230 мг/г до полного насыщения, а по фурфуролу — 150/240 мг/г. Способ дает хороший эффект очистки (.2) .

Однако стоимость этого способа высока из-за сложности регенерации

I5 адсорбента и необходимости обезвреживания дистиллята,.образующегося при регенерации углей.

Наиболее близким по технической ,сущности и достигаемому результату

20 является способ, включающий введение реагентов Са (OC8) и Са (OHQ в

1,5 кратном количестве к содержанию фурфурола в воде, перемешивание в течение 8 ч при повышенной температуре с последующим фильтрованием. После обработки окисляемость снижается в

2 раза фурфурол разрушается на 8597% ГЗ .

Недостатками известного способа

30 являются необходимость подогрева, 831744

Таблица 1

1053 2993 1,0

5 98 114

10 96 113

25 94 110

50 89 105

75 84 101

35 18

50 24

62 30

75 45

87 58

99,0 70

0,9

810 2774

616 2555

1;7

2,0

5 1

405 2007 10,1

8,7

211 1533

15,2

13,0

18 1095 20

100 79

150 69

17,4

620 30,3 26у1 длительность процесса очистки и недостаточно высокая степень очистки.

Цель изобретения состоит в повышении степени очистки, сокращении длительности процесса и его упрощении.

Поставленная цель достигается тем, что s качестве реагента для очистки сточных вод от фурановых соединений используют алкиларилпиридинийхлорид.

Предпочтительно алкиларилпиридинийхлорид вводить в сточные воды в количестве 5-500 мг/л.

Способ осуществляют следующим образом.

Для наиболее эффективной очистки взаимодействие алкиларилпиридинийхлорида с фурановыми соединениями должно протекать в слабощелочной среде, которую создают введением в сточные воды известкового молока до рН 8, затем вводят 1%-ный раствор реагента в количестве 5-500 мг/л, Щ перемешивают сначала энергично 1520 с, а затем медленно 3-5 мин для о формирования хлопьев и отстаивают в течение. часа. Содержание фурановых соединений определяют хроматографическим 4.етодом.

Пример 1. Сточную воду, объемом 500 мп, содержащую 99 мг/л фурфурола, 115 мг/л фурилового спирта и 1620 мг/л взвешенных веществ и имеющую ХПК 3650 мг/л О нейтрализуют известковым молоком до рН 8, затем вводят 1%-ный раствор алкиларилпиридинийхлорида в количестве 100 мг/л.

После энергичного перемешивания в течение 15-20 с, а затем медленного (30-40 об/мин) в течение 3-5 мин, . раствор с выпавшими хлопьями осадка отстаивают 1 ч. Эффективность очистки составляет по фурфуролу 20%, по 40 фуриловому спиртУ 17,4%, по взвешенным веществам 99%, по ХПК 70%.

Пример 2. Процесс ведут аналогично примеру 1 при дозе реагента

250 мг/л, 500 мг/л, при этом данные по очистке составляют,%: 50,5,. 43,5, 99, 87,3 и 99,0, 87,0, 99 и 91,5 соответственно.

Полученные данные по остаточному содержанию загрязнений и полученной степени очистки приведены в табл.1

Сопоставление результатов очистки по предлагаемому и известному способам очистки фурфуролсодержащих сточных вод приведено в табл.2, из которой следует, что предлагаемый способ проще известного способа эа счет исключения необходимости подогрева, длительность процесса значительно сокращена, степень очистки выше. Оптимальная доза алкиларилпиридинийхлорида зависит от исходного содержания фурановых соединений в сточной воде, при их общем содержании 200 мг/л оптимальная доза составляет 500 мг/л. Очищенная вода содержит фурановых соединений 0,5 мг/л, взвешенных веществ 1520 мг/л, ХПК 300-350 мг/л О, что соответствует 99-99,9% очистки от фурановых соединений и 90-92%-ной очистке по ХПК.

Технико-экономический эффект от использования алкиларилпиридинийхлорида для очистки воды достигается за счет снижения содержания в очищенной воде токсичных компонентов-фурановых соединений, одновременной очистки от фурфурола, фурилового спирта, взвешенных веществ и большей части других органических загрязнений и удешевления процесса обработки.

831744

Продолжение табл. 1

Остаточное содержание загрязнений, мг/л

Доза реагента, мг/л

Степень очистки,%

Фурфу- Фурило- Взверол вый шенные спирт вещества

Фурфу- Фурило- Взверол вый шенные спирт вещества

ХПК

ХПК

200 60 . 74

250 49 65

300 40 56

499 39,0 34,8

465 50,5 43,5

434 59,6 52,2

403 69,7 60,9 .372 79,8 69,6

341 89,0 78,3

310 99,0 87,0

86,3

87,3

88,}

350 30

89,0

400 20

89,9

450 11

500 1

90,7

16,91, 5

Таблица 2

Предлагаемый способ Известный способ

Параметры процесса

До pH=8 алкилпиридинийхлорид в стехиометрическом количестве к содержанищ фурановых соединений в сточной воде

Виды реагентов и нх . дозы о

Повышенная 90-100 С

Обычная 15-30 С температура

Перемешивание со скоростью 180-370 об.мин в течение 15 20 с; 2555 об./мин в течение

3-5 мин,Характер контакта н его время

Фильтрование

Отстаивание в течение

1 ч

Общая длительность цикла, ч

1,0-1,2

Эффективность процесса по снижению содержания,%

90-92

ХПК взвешенных веществ

Данные отсутствуют

99 фурановых соединений

90-92

25 мг/л превышает ПДК на подачу фурфурола на сооружения биологической очистки и на сброс в открытые водоемы

0,5-1,0 не превышает

ПДК для сброса фурфу- . рола в открытые водоемы

Разделение фаз твердое — жидкое

Остаточное содержание фурановых соединений в сточной воде, мг/л

Смесь Са (ОС t)< +Ca (OH)> в

1,5 кратном избытке к содержанию фурановых соединений в сточной воде

Перемешивание со .скоростью

150 об/мин в течение 8 ч

8 ч + время фнльтроцикла

tIo фуриловому спирту, 85-97

831744

Составитель Л. Ананьева

Редактор Н. Лазаренко Техред С. Мигунова Корректор О. Билак

Заказ 340)/42 Тираж 1007 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Paymcaaa наб., д. 4/5

Филиал ПНП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная,4

Формула изобретения

1. Способ очистки .сточных вод, содержащих фурановые соединения, введением реагента, о т л и ч а юшийся тем, что; с целью повышения степени очистки, сокращения длительности процесса и его упрощения, в качестве реагента используют алкиларилпиридинийхлорид.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что алкиларилпиридинийхлорид вводят в сточные воды в количестве 5-500 мг/л.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Хомкин Ю. и др. Сорбционный метод очистки фурфуролсодержащих сточных вод. - "Журнал прикладной химии" 4Я, 1975, В 8, с. 1857-1859. ф 2° . Кузьмицкая Н.Е. и др. Сорбционная очистка сточных вод, содержащих фурановые соединения.

"ПласТические массы", 1975, в 5, с. 57-59, 3. Артемьева Н.A. и др. Способ очистки сточных вод, содержащих.

Фурановые соединения. — "ГндролизЬая и лесохимическая промышленность"

1961, 9 7, с. 15-16.