Способ очистки сточных вод

 

СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД от органических соединений и аммиака путем дистилляции с последующим облучением полученных дистиллятов с одновременным аэрированием, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки сточных вод, облучение проводят при темпе- , ратуре 80-98 С. (Л с 00 4 СП 00 00 сд

„„SU„„845385

COOS СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕО4ИХ

РЕСПУБЛИК

Зб9 С 02 Г 1 3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ; "" —: :: .

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ), 2860385/29-26 (22) 29.12.79 (46) 07.04.83. Бюл. Р 13 (72) Е.П. Петряев,- A.М. Ковалевская, В.Г..Шлык, О.A. Герасимович и Б.В. Яковлев (71) Белорусский ордена Трудового

Красного Знамени государственный уни верситет им. В.И. Ленина, Научноисследовательский институт фиэикохимических проблем.Белоруссного ордеga Трудового Красного Знамени госу-, дарственного университета им.В.И.Ленина, Белорусское отделение Всесоюзного научно-исследовательского проектного института "Энергопром" (54) (57) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД от органических соединений и аммиака путем дистилляции с последуюцим облучением полученных дистиллятов с одновременным аэрированием, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения степени очистки сточных вод, облучение проводят при температуре 80-98 С.

ОО

4:ь

Сл

СД

QO

Яд

845385

Изобретение относится к способам очистки сточных вод.

Область применения изобретения очистка сточных вод промышленных предприятий, а также гороцских и сельскохозяйственных стоков.

Известен способ очистки сточных вод путем дистилляции. Способ позволяет получать обессоленную воду, однако по нему не достигается очистка по летучим органическим и неорганическим веществам.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ очистки сточных вод дистилляцией с последующим воздействием ионизирующего излучения при одновременном аэрировании.

Недостатками этого способа являются невозможность очистки промышленных стоков с высоким содержанием органических примесей и очистки городских, а также сельскохозяйственных стоков, загрязненных аммиаком. высокая радиационная стойкость которого препятствует его удалению пои радиационной обработке.

Бель изобоетения — повышение степени очистки сточных вод от органических соединений и аммиака.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе очистки сточных вод путем дистилляции с последующим облучением полученных дистиллятов с одновременным аэрирова нием облучение проводят при 8098 С. При этом увеличивается летучесть растворенных в дистилляте компонентов (например, уменьшается растворимость аммиака) и интенсивнее идут процессы радиационного окисления органических соединений. Это позволяет получить более высокую степень очистки.

Верхний температурный предел (98 С ) обусловлен тем, что процесс очистки проводится при атмосферном давлении до достижения температуры кипения и перехода воды в гозовую фазу. Выбор нижнего предела (80 С о при времени аэрации 1 ч ) связан с тем. что при более низкой температуре резко ухудшаются показатели очистки. Например, при температуре

80 С ХПК дистиллята сточной воды понижалось с 390 мг 0>/л >до 50 мг

02/л. При температуре 50 С в тех же о условиях ХПК понижалось до 110 мг

О /л т.е. процент очистки падал

2 вдвое по сравнению с предыдущим результатом.

Источниками излучения могут служить 0Co " " Cs электронные ускорители, гамма-контуры ядерных реакторов, Наиболее перспективна очистка на атомных реакторах, позволяюобл ° щих осуществлять дистилляцию и о у« чение на одной комплексной установке.

Осуществление способа требует одновременной аэрации. Сама аэрация не позволяет решить всех вопросов очистки — при низких температурах она неэффективна, при высоких длительна и не позволяет добиться высокой степени очистки. Как видно из данных табл. 1, аэрирование дис10 тиллята без облучения в течение часа при температуре 25 С дает снижение ХПК с 390 мг 02/л до 360 мг

О2/л, то есть на 8%. Аэрирование при 50 и 90 С не позволяет снизить 5 ХПК ниже 100 мг О /л, в то время как при тех же условиях под действием излучения степень очистки по

ХПК в 2 раза выше и очистка происходит значительно быстрее. Изменение поРядка операций (вначале аэрированив, а затем облучение) не дает желаемого эффекта, так как в процессе облучения происходит деструкция и образование продуктов, более легко удаляемых выдуванием. Дистиллят сточной воды с ХПК 390 мг 02/л, аэрированный в течение часа при температуре 80вС и затем облученный дозой 0,19 Мрад, имел ХПК 90 мг О /л.

Предложенный метод может быть применен к разным типам дистиллятов сточных вод: с высоким значением

ХПК, не содержащих аммиак; с высоким содержанием аммиака, но низким

ХПК; одновременно загрязненных по

35 ХПК и аммиаку.

Ю

Приведенные примеры относятся к разному типу сточных вод.

Пример 1. Сернисто-щелочной сток химического комбината, gp образующийся при промывке щелочью пропан-пропиленовой фракции, имеет

РН 12,0, ХПК 13900 мг 0>/л, пороговую интенсивность запаха 80000, цветность 700 градусов платино-ко45 бальтовой шкалы. После дистилляции (степень упаривания 90%} полученный дистиллят имеет следующие характеристики: РН 6,9, ХПК 400 мг О /л, пороговая интенсивность запаха

2000, цветность 45 градусов, аммиак отсутствует.

Дистилляты сточных вод очищают облучением на установке с источником

" Cs с мощностью дозы 52 рад/сек. ,Сосуд для облучения, содержащий 25 мл дистиллята, помещают в обогреваемую облучательную камеру и облучают с одновременной продувкой воздухом (скорость аэрации ?,0 мл/с).

В табл. 1 приведены результаты

60 эксперимента, проведенные в одинаковых условиях облучения и аэрации, .но при разных температурах.

Как видно иэ таблицы 1, облучение при температуре 80-98 C nosaomrет снизить ХПК сточных вод в 4 раза

845385

Таблица 1

ХПК мг О /л

Температура, С

Время аэрации, ч

Доза, Мрад аэрация без облучения облучение с аэрацией

390

390

25 260

0,5

0,10

1,0

360

220

0,19

200

0,5

0i10

1,0

200

0,19

110

190

0,5

0,10

0,19

0,19

0 19

100

80

1,0

100

1,0

100

98

1,0 по сравнению с очисткой при комнатной темчературе.

Пример 2. Городские сточные воды, состоящие на 30-40%.из промышленных стоков и на 60-70% из бытовых, отбирают из первичных отстой- 5 ников (после механической очистки) и вторичных (после биологической очистки). Дистилляты городских сточ. ных вод, полученные при одноступенчатой перегонке, содержат значитель- 1О ное количество соединений аммония (до 43 мг/л), но имеют невысокое содержание ХПК, порядка 50 мг 02/л. . Уже при комнатной температуре при облучении сточных вод дозой 15

5 — 104 рад с одновременным аэрированием в течение 15 мин наблюдается снижение ХПК сточных вод после механической очистки с 50 до 5 мг О /л, а стоков после биологической очистки с 30 до 5 мг 02/ë.

При облучении дистилляты дезодорируются и дезинфицируются, однако содержание аммиака в них остается высоким (до 40 мг/л) и радиационная обработка при комнатной температуре мало влияет на изменение этой величины. При радиационной обработке о температуру варьируют от 20 до 98 С.

Результаты эксперимента приведены в табл. 2. 30

Из данных табл. 2 видно, что при температуре близкой к температуре кипения (98 С), достигается высокая степень очистки от аммиака (до 95%) и остаточное содержание его в дистиллятах не превышает 0,9-2,5 мг/л.

По мере понижения температуры процент очистки снижается. Например, для дистиллята Р 4 при 90ОС он составляет 78, при 80 С 74, при

60 С 28 и т.д. Увеличение степени очистки с увеличением температуры в .данном случае связано с уменьшением раствОримости аммиака.

П р и и е р 3. Дистиллят городской сточной воды после механической очистки имеет высокое значение

ХПК вЂ” 105 мг О /л и.содержит

33,0 мг/л аммиака. Очистка его про2 изводилась облучением (поглощенная доза б 10 рад) с одновременной азу рацией в течение 15 мин (скорость аэрации 2 мл/с). Полученные данные представлены в табл. 3.

Как видно из приведенных примеров, обработка сточных вод по данному способу позволяет получить дезодорированную, бесцветную, обессоленную и дезинфицированную воду с низким значением ХПК и пороговой интенсивности запаха, которая может быть использована для горячего водоснабжения.

В случае очистки городских и сельскохозяйственных стоков выделяющийся аммиак может быть уловлен и в концентрированном виде использован в качестве удобрения.

845385 сч !

I и 1 O

"! cO х !

О 1

Ц

++% х !» лю о

М я-1

ОЪ

I Х х х

dp н ои о о

1 с

» ф и1

«! с

СО м

IA м о х

Э

03

1» и !

»

Э

Ia1 !

» о о и ю

СЧ

%-!

+ eN!

» л Я

"4 l

I Х

М Р н ои и

O о а

»-

Г»

C)

М

СО -1

%-3

М м т-3

1

1, 1 о о о.

I cI

I

Ц

+ Ф

Х !»

z 3 м

М Ф м о Ф

Я-!

l x

Х сю н оо

I

1 и о

C) !

Ч

1 м м

%»

Ц

+ Ф .

1 Z и

1 .-с Й

1 (М

М (Х) м

ЧР

%-! м

Ю Ю

М м -! а

1 о

М

1 Ю1"

% м х

w а

Ф э х о хХfd 4

@ФИ ца

Ф Э х ц б Oz х о о

ОЪ

lA х

lA а

%-1

М о со

aD x -1 а

1»

Я

Ф

Ф х о

О о

I Ф и х хх

6I

Н III хо

Ф 14

Р Э

О 1

o v

1 х е .г . он х ЫФ

1= Ц и

1» х ш н он

X #III

<1:И

Ц ю1( х ш н

v н

Х XIII

cr, ц о ф

1 ф н Х онх ыФ

@au

Ц ах

Ф н<6

Ион охи

Х 1 м

1 I

1 1

1 1 Х х м ь Ф .н оо

1 Х х х » !

1 Х х х

ы р н, 1 о o ь !

» и х о

Я з и

Э х !

» о

1 о

Я о

Ф х х

Ф

Х

Ф

845385

Т а б л и ц а 3

ХПК мг

О /st.

20

31,0

80

19

26,8

57

12,0

20

86

4,5

Составитель А. Тринко

Редактор Н. Аристова Техред И. Метелева

Корректор В. Гирняк

Закаэ 6599/3 Тираж 939

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4

Концентрация (NH<+), мг/л

Процент очистки по (NH

Процент очистки и по ХПК