способ очистки сточных вод от взвешенных веществ, красителей и нефтепродуктов

Формула изобретения

СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ВЗВЕШЕННЫХ ВЕЩЕСТВ, КРАСИТЕЛЕЙ И НЕФТЕПРОДУКТОВ путем обработки флокулянтом, отличающийся тем, что в качестве флокулянта используют продукт взаимодействия полиэтиленполиамида и карбамида, взятых в массовом соотношении (3,5-5,0):1,0.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам очистки сточных вод от взвешенных веществ, красителей и нефтепродуктов путем обработки флокулянтом и может быть использовано на предприятиях водоподготовки, черной и цветной металлургии, целлюлозно-бумажной, лакокрасочной, химической и других отраслей промышленности.

Известны способы очистки сточных вод от взвешенных веществ, красителей и нефтепродуктов с использованием в качестве флокулянта полидиметилдиаллиламмоний хлорида (ВПК-402).

Недостатками этого способа являются относительно невысокая эффективность очистки сточных вод от различных видов загрязнений, а также низкий уровень безопасности, так как используемый в этом способе флокулянт ВПК-402 имеет ПДК в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования 0,1 мг/л.

Задача изобретения создание способа очистки сточных вод, позволяющего более эффективно удалять из них различные виды загрязнений, а также повышение уровня безопасности.

Для этого в способе очистки сточных вод от взвешенных веществ, красителей и нефтепродуктов путем обработки флокулянтом в качестве флокулянта используют продукт взаимодействия полиэтиленполиамина (ПЭПА) и карбамида (К) флокулянт СФ-413, который содержит вновь образовавшиеся в процессе взаимодействия исходных компонентов активные химические группировки, положительно влияющие на процесс флокуляции и обладает высоким уровнем безопасности использования, так как его ПДК в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования составляет 1,3 мг/л.

Используемый в предлагаемом способе флокулянт ФС-413 получают путем взаимодействия полиэтиленполиамина и карбамида, взятых в весовых соотношениях (3,5-5,0):1,0. При соотношении ПЭПА и карбамида менее, чем 3,5:1,0, получаемый продукт нетехнологичен из-за длительного растворения в воде (образец массой 1 г растворяется в 100 мл воды в течение 72 ч). При соотношении ПЭПА и карбамида более, чем 5,0:1,0, получаемый продукт недостаточно эффективен из-за малого количества вновь образующихся химических группировок, ответственных за флокуляцию.

В стальной вращающийся автоклав емкостью 3 л, снабженный манометром и электрообогревателем с регулятором температуры, загружают 1600 г ПЭПА марки Г и 400 г карбамида марки Ч и нагревают до 150^оС. Давление в автоклаве поддерживают не выше 5,0 атм, сбрасывая образующийся в результате реакции аммиак в ловушку. Об окончании реакции полимеризации свидетельствует прекращение выделения аммиака. Продукт реакции получают в виде густой текучей вязкой массы коричневого цвета, который выгружают из автоклава и используют в виде водного раствора концентрации 0,5% для очистки сточных вод.

П р и м е р 1. Обрабатывают помещенную во флотационную колонну сточную воду производства конденсаторной бумаги МКОН (бумажная фабрика "Красный Курсант" ПО "Кировбумпром"), взвешенных веществ 340 мг/л, рН 6,5. К 500 мл сточных вод добавляют 0,3 мл (3 мг/л) 0,5%-ного водного раствора продукта взаимодействия полиэтиленполиамина и карбамида (флокулянт ФС-413), при перемешивании в течение 5 мин и при 20^оС. Сфлокулированную сточную воду обрабатывают воздухом, барботирующим через керамическую пластинку с диаметром пор 40-90 мкм в течение 15 мин, при расходе воздуха 30 л/ч. Образующийся пенный продукт, содержащий загрязнения, собирают в расширительной насадке в верхней части флотационной колонны и удаляют механическим путем.

Параллельно по аналогичному режиму проводят очистку сточных вод с использованием известного реагента ВПК-402.

Остаточное содержание взвешенных веществ в осветленной воде по предлагаемому способу 5 мг/л, для ВПК-402 55 мг/л.

П р и м е р 2. Обрабатывают помещенную в флотационную колонку сточную воду производства мипластовых сепараторов (ПО "Пластик", г. Екатеринбург), взвешенных веществ 1870 мг/л, рН 7,8. К 500 мл сточных вод добавляют 1,2 мл (12 мг/л) 0,5%-ного раствора флокулянта ФС-413. Далее опыты проводят аналогично примеру 1. Остаточное содержание взвешенных веществ в осветленной воде по предлагаемому способу 5 мг/л, для ВПК-402 25 мг/л.

П р и м е р 3. Обрабатывают помещенную во флотационную колонку сточную воду, образующуюся в процессе охлаждения печатных и стирающих валов (Пермская фабрика Гознак), взвешенных веществ красителей 830 мг/л, цветность 6380^о хромокобальтовой шкалы (^оХКШ), рН 11,1. К 500 мл сточных вод добавляют 4,0 мл (40 мг/л) 0,5%-ного водного раствора флокулянта ФС-413. Далее опыты проводят аналогично примеру 1. Остаточное содержание взвешенных веществ и цветность по предлагаемому способу соответственно 30 мг/л и 120^о ХКШ, для ВПК-402 50 мг/л и 310^о ХКШ.

П р и м е р 4. Обрабатывают помещенную в цилиндр для седиментационного разделения сточную воду, образующуюся в процессе окраски автомобилей лаками UV-wasserlack НМ 64-0057 (ФРГ. Фирма "Гидрохим"), взвешенных веществ красителей 2650 мг/л, цветность 23110^о ХКШ, рН 7,5. К 500 мл сточных добавляют 16 мл (160 мг/л) 0,5%-ного водного раствора флокулянта ФС-413 при перемешивании в течение 5 мин при 20^оС. Сфлокулированную воду отстаивают 15 мин.

Параллельно по аналогичному режиму проводят очистку сточных вод с использованием известного реагента ВПК-402.

Остаточное содержание взвешенных веществ и цветность по предлагаемому способу соответственно 50 мг/л и 110^о ХКШ, для ВПК-402 и 90 мг/л и 150^о ХКШ.

П р и м е р 5. Обрабатывают помещенную в цилиндр для седиментационного разделения сточную воду производства обоев методом высокой печати (Экспериментальная обойная фабрика, г. Санкт-Петербург), взвешенных веществ, включая красящие пигменты, 7650 мг/л, цветность 40950^о ХКШ рН 7,2. К 500 мл сточных вод добавляют 5,0 мл (50 мг/л) 0,5%-ного водного раствора флокулянта ФС-413 при перемешивании в течение 5 мин при 20^оС. Сфлокулированную воду отстаивают 15 мин.

Параллельно по аналогичному режиму проводят очистку сточных вод с использованием известного реагента ВПК-402. Остаточное содержание взвешенных веществ и цветность по предлагаемому способу соответственно 20 мг/л и 70^о ХКШ, для ВПК-402 30 мг/л и 80^о ХКШ.

П р и м е р 6. Обрабатывают помещенную в цилиндр для седиментационного разделения сточную воду производства обоев методом глубокой печати (Гомельский лесохимический завод), взвешенных веществ-красителей, 2440 мг/л, нефтепродуктов 240 мг/л, цветность 17290^о ХКШ, рН 7,9. К 500 мл сточных вод добавляют 4,0 мл (40 мг/л) 0,5%-ного водного раствора флокулянта ФС-413 при перемешивании в течение 5 мин и температуре 20^оС. Сфлокулированную воду отстаивают 15 мин.

Параллельно по аналогичному режиму проводят очистку сточных вод с использованием известного реагента ВПК-402.

Остаточное содержание взвешенных веществ, нефтепродуктов и цветность по предлагаемому способу соответственно 30 мг/л, 6 мг/л и 70^о ХКШ, для ВПК-402 30 мг/л, 10 мг/л и 90^о ХКШ.

П р и м е р 7. Обрабатывают повышенную во флотационную колонку концентрированную маслосодержащую сточную воду после отстаивания в течение 24 ч (Петропавловский завод им. С. М. Кирова), нефтепродуктов 5200 мг/л, рН 7,0. К 500 мл сточных вод добавляют 21 мл (210 мг/л) 0,5%-ного водного раствора флокулянта ФС-413 при перемешивании в течение 5 мин при 20^оС.

Далее опыты проводят аналогично примеру 1.

Остаточное содержание нефтепродуктов по предлагаемому способу 16 мг/л, для ВПК-402 25 мг/л.

П р и м е р 8. Обрабатывают помещенную во флотационную колонку сточную воду процесса обезжиривания трансформаторного листа (Липецкий металлургический комбинат), нефтепродуктов 410 мг/л, взвешенных веществ 810 мг/л, рН 8,7. К 500 мл сточных вод добавляют 1,0 мл (10 мг/л) 0,5%-ного водного раствора флокулянта ФС-413 при перемешивании в течение 5 мин при 20^оС.

Далее опыты проводят аналогично примеру 1.

Остаточное содержание нефтепродуктов и взвешенных веществ по предлагаемому способу соответственно 5 мг/л и 10 мг/л, для ВПК-42 8 мг/л и 15 мг/л.

Анализ состава исходных сточных вод и состава сточных вод после очистки проводили по стандартным методикам (определение взвешенных веществ и нефтепродуктов, оценка цветности). При этом цветность сточных вод определяли только для объектов, окраска которых обусловлена использованием различных красящих веществ в технологическом процессе.

Результаты по определению эффективности предлагаемого способа очистки в сравнении с известным представлены в таблице.

Из приведенных в таблице данных следует, что содержание загрязняющих компонентов по сравнению с остаточным содержанием аналогичных загрязнителей, остающихся в сточных водах при использовании известного способа очистки, составляет более низкую величину, что позволяет сделать вывод о высокой эффективности достигаемого результата в широкой применимости предлагаемого способа.