способ очистки высококонцентрированных пав-содержащих сточных вод

Классы МПК:C02F1/52 флоккуляцией или осаждением взвешенных загрязнений
B01D21/01 использование флоккуляционных агентов
C02F101/30 органические соединения
Автор(ы):,
Патентообладатель(и):Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2011-05-27
публикация патента:

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 CaCl 2. 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
12 34
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
12 34
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

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

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.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2478581

patent-2478581.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C02F1/52 флоккуляцией или осаждением взвешенных загрязнений

Патенты РФ в классе C02F1/52:
способ получения водорастворимого реагента для очистки природных и сточных вод и разделения фаз -  патент 2529536 (27.09.2014)
способ получения жидкого средства для очистки воды -  патент 2528381 (20.09.2014)
способ очистки сточных вод от взвешенных веществ и нефтепродуктов -  патент 2525245 (10.08.2014)
способ очистки природных вод -  патент 2524965 (10.08.2014)
система обработки воды с балластной флоккуляцией и седиментацией, с упрощенной рециркуляцией осадка и соответствующий ей способ -  патент 2523819 (27.07.2014)
система оборотного водоснабжения для мойки автомашин -  патент 2523802 (27.07.2014)
способ очистки воды -  патент 2523480 (20.07.2014)
способ очистки сточных вод от анионоактивных поверхностно-активных веществ -  патент 2516510 (20.05.2014)
композиции для доведения до кондиции грязевых отходов -  патент 2514781 (10.05.2014)
способ очистки жидкости флотацией -  патент 2502678 (27.12.2013)

Класс B01D21/01 использование флоккуляционных агентов

Патенты РФ в классе B01D21/01:
способ получения водорастворимого реагента для очистки природных и сточных вод и разделения фаз -  патент 2529536 (27.09.2014)
способ очистки сточных вод от взвешенных веществ и нефтепродуктов -  патент 2525245 (10.08.2014)
система обработки воды с балластной флоккуляцией и седиментацией, с упрощенной рециркуляцией осадка и соответствующий ей способ -  патент 2523819 (27.07.2014)
использование кремнийсодержащих полимеров для интенсификации флоккуляции твердых частиц в процессах производства глинозема из бокситов -  патент 2509056 (10.03.2014)
способ обезвоживания осадка сточных вод -  патент 2498946 (20.11.2013)
способ обезвоживания подготовленного осадка сточных вод предприятий коммунального хозяйства -  патент 2494980 (10.10.2013)
способ и установка для обработки воды -  патент 2475457 (20.02.2013)
способ регулирования процессов очистки воды в контактных осветлителях и устройство для его осуществления -  патент 2471719 (10.01.2013)
способ обработки шламов -  патент 2458013 (10.08.2012)
способ и установка для очистки воды -  патент 2453507 (20.06.2012)

Класс C02F101/30 органические соединения

Патенты РФ в классе C02F101/30:
реактор с восходящим потоком и с управляемой рециркуляцией биомассы -  патент 2522105 (10.07.2014)
способ очистки сточных вод от анионоактивных поверхностно-активных веществ -  патент 2516510 (20.05.2014)
способ извлечения 3,4-бенз(а)пирена из почв, донных отложений и осадков сточных вод -  патент 2485109 (20.06.2013)
способ аэрирования нефтесодержащих сточных вод -  патент 2482075 (20.05.2013)
способ получения фотокатализатора для разложения органических загрязнителей -  патент 2478430 (10.04.2013)
способ получения катализатора на основе нитрида бора для очистки сточных вод от фенола, катализатор, полученный этим способом, и способ очистки сточных вод от фенола с использованием этого катализатора -  патент 2473471 (27.01.2013)
способ очистки воды от эфиров фталевой кислоты -  патент 2465210 (27.10.2012)
способ очистки сточных вод от соединений фосфора -  патент 2440304 (20.01.2012)
способ утилизации сточных вод -  патент 2437846 (27.12.2011)
n,n-дифенилгуанидиновая соль бис(оксиметил) фосфиновой кислоты в качестве биостимулятора активного ила для очистки сточных вод и способ ее получения -  патент 2404964 (27.11.2010)


Наверх