Способ очистки сточных вод от органических соединений озонированием

 

Союз Сонетскик

Социалистические

Республик

<щ9,60!

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 10.10.80 (21) 2992677/23 26 с присоединением заявки РЙ— (23) Приоритет— (5!)M. Кл.

С 02 F 1/78! ееудврстеевеы1 кемитет

CCCP ае делам изобретений и аткрытей

0 76» î8àH0 23.09.82. Бюллетень №35 (53) УД К 628. 349 (088.8) .

Дата опубликования описания 23.09.82

В. В. Найдвнко, Ю. Ф. Колесов, С. И. Егоре ова, и В 3 Клочихин ")

3 4

Горьковский инженерно-строительный институт-.им. В. П. Чкалова

ФГ,",ЕСОМЩ (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ОЗОНИРОВАНИЕМ, 1

Изобретение относится к очистке сточных вод от органических соединений, в частности к очистке хозяйственно-фекальных и промышленных сточных вод, прошедших биологическую очистку.

Известен способ очистки сточных вод от органических соединений озоном в присутствии гетерогенного катализатора, состоящего из окислов хрома, меди и алюминия (1), 10

Однако этот способ характеризуется недостаточно высокой степенью очистки сточных вод от органических соединений, Наиболее близкий к предлагаемому по технической сушности и достигаемому результату является способ очистки промышленных и хозяйственно-фекальных сточных вод питьевой воды, содержаших органические соединения, оэонированием в присутствии гетерогенных катализаторов на основе солей ипи окислов меди, алюминия и железа, нанесенных на носитель - окись ашоминия ипн цеопиты, при рН 6,8-7,8.

По известному способу количество органических. соединений снижается на 50% от первоначального, исходного. При этом рН среды поддерживается не больше 8, концентрация озона в озоно-воздушной смеси 15-25 мг-л (2).

Недостатком известного способа является незначительная степень снижения концентрации органических соединений в обрабатываемой зоне. Обработанная вода, имеюшая после очистки ХПК30-100 мг/и не может быть сброшена непосредственно в водоем ипи использована повторно s промышленном водоснабжении без дополнительной очистки, а значит и без дополнительных затрат на строительство и эксплуатацию установки.

Используемый согласно известному способу катализатор содержит инертный носитель, на который нанесен пропиткой активный слой солей или окислов металла. К недостаткам такого катализатора следует отнести незначительную толшину активного слоя, низкую механическую

3 96013 прочность сцепления активного слоя с инертным носйтелем, которые снижают активность катализатора и срок его службы.

Uemь изобретения — увеличение степе- ни очистки сточных вод от органических соединений.

Поставленная цепь достигается тем, что согласно способу очистки сточных

% вод от органических соединений озонированием в присутствии гетерогенного ка- ip тализатора, в качестве катализатора используют смесь окислов меди, хрома, алюминия и фосфора и процесс ведут при рН 9-11,5.

В качестве катализатора используют смесь окислов следующего состава,вес.%:

Окись алюминия 50-52

Окись фосфора 8-12

Окись .меди и хрома Остальное

Катализатор готовят из медно-хромового порошка, используемого в промышленности для окисления органических соединений при очистке газов, переосажденной гидроокиси алюминия (или активной оки.си алюминия) и ортофосфорной кислоты, Он содержит смесь окислов меди, хрома, алюминия, фосфора. . Окись алюминия является структурообразующей катализатора; она составляет

50-52% от веса катализатора, Окислы меди и хрома составляют 30-35% от seca катализатора. gBHHoe соотношение является традиционным для катализаторов, используемых для очистки газов от органических соединений.

Фосфор s виде F205 введен в катализатор для повышения его механической прочности; содержание его 8-12 вес.%.

Увеличение его содержания более 8-12%

2 4 не приводит к повышению механической прочности, однако способствует снижению активности катализатора, так как Р О для данного катализатора — яд.

Механическая прочность катализатора в 8-10 раз выше, чем у катализаторов, используемых для очистки газов от органических соединений.

Катализатор, приготовленный из суспензии в виде гранул или таблеток, обладает наибольшей толщиной активного слоя, распространенной по всему объему гранупы, что обеспечивает высокую скорость окисления органических соединений, Ведение процесса озонирования при рН 911,5 позволяет увеличить степень распада озона и, соответственно, скорость и глубину окисления органических соединений.

Пример. В лабораторных услови— ях озонируют сточную воду после биологической очистки. Концентрация органических соединений в сточной воде в пересчете на ХПК составляет 18-25 мг/л. ,Бля установления оптимальной величины рН в сточную soay добавляют раствор едкого натра ипи серной кислоты.

Сточную воду, имеющую рН 3,2511,97, заливают в реактор, снабженный катализатором, из расчета 200-400 мг/л обарабытваемой воды. В воду подают озоно-воздушную смесь с концентрацией озона 12-25 мг/л. Озонирование проводят в течение 3-5 мин при постоянном перемешивании. Обработанная озоном воде имеет ХПК 2-5 мг/и.

Зффективность очистки оценивают количеством окисленных органических соединений, отнесенных к начальной величине

ХПК. Результаты приведены в табл. 1 и 2.

62,4 62,8 65,1 71,3 80,2 86,4 88,3 72,3

53,2 62,8 62,8 62,9 63,3 72,1 78,4 88,3 90 1 70,8 .

Степень очистки 57,14 63,05 64,3 сточных вод от органических 56,5 62,1 соединений, в процентах от первоначаль— ной концентрации, по ХПК

65,7 67,8 70,5 79,05 85,71 87,1 84,28

Таблица2

9G0132

Степень очистки сточных вод от органических сое- . динений, в процентах от первоначальной концентрации, по ХПК

50

70,5

87,1

50

71,3

89,3

50

72,1

90,1

Составитель А, Тринко

Редактор Н. Егорова Техред С.Мигунова Корректор B. сутяга

Заказ 7132/25 Тираж 981 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113О35, Москва, Ж-35, Рвушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, уп. Проектная, 4

Как видно из табл. 1, при рН сточной воды 9-11,5 достигается наибольшая степень очистки. !

Данные табл. 2 показывают, что использование при озонированин каI тализатора, состоящего из окислов

2S меди, хрома, алюминия, фосфора, приводит к более глубокой очистке сточны х вод по сравнению с известным способом.!

Использование пред пагаемого способа очистки сточных вод от органических соединений,ло-сравнению с известным позволяет;-увеличить степень очистки на 2040%, использовать очищенную сточную воду повторно. в .системе промышленного водоснабжения, например в хлорорганическом производстве для приготовления на основе очищенной воды рассола поваренной соли, и решать проблемы охраны вод- ного бассейна.

Формула изобретения

1. Способ очистки сточных вод от ор-. ганических соединений озонированием в присутствии гетерогенного катализатора, отличающийся тем,что,с целью увеличения степени очистки, в качестве катализатора используют смесь окислов меди, хрома, алюминия и фосфора и процесс ведут при рН 9-11,5.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что в качестве катализатора используют смесь окислов следующего состава, вес.%:

Окись алюминия 50-52

Окись фосфора 8-12

Окислы меди и хрома Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Швейцарии ¹ 599059, кл. С 02 С 5/046, 1978.

2. Патент США ¹ 4029578, кл. С 02 С 5/04, 1974.