способ очистки высококонцентрированных пав-содержащих сточных вод

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.

Описание изобретения к патенту

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
1	2	3	4
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
1	2	3	4
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