SU1549926A1 - Способ очистки сточных вод анилинокрасочного производства от органических соединений - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к способам очистки промышленных сточных вод, в частности сточных вод анилинокрасочного производства и красильных цехов текстильных предпри тий, загр зненных анилином и его производными. Цель изобретени  - упрощение способа, повышение степени очистки и обеспечение полного использовани  озона при сохранении высокой степени очистки сточных вод от анилина. Способ включает подщелачивание и озонирование при дозах щелочи и озона соответственно 5-7 г^.экв/моль анилина и 8-9 моль/моль анилина, проведение процесса озонировани  в двухсекционном противоточном реакторе при степени абсорбции озона 0,2-0,3 и 0,7-0,8 в первой и второй секци х реактора, соответственно. Способ позвол ет исключить образование осадка в процессе очистки, полностью использовать весь подаваемый в реактор озон, повысить эффективность очистки по ХПК с 67,4 до 91,9%, повысить степень абсорбции озона с 31,4 до 100%, что исключает необходимость обезвреживани  остаточного озона в отработанной озоновоздушной смеси. 3 табл.

Description

Изобретение относитс  к способам очистки промышленных сточных вод, имеющих высокую концентрацию трудноокисл емых органических соединений, в частности сточных вод анилинокра- сочного производства и красильных цехов , загр зненных анилином и его производными .

Цель изобретени  - упрощение способа , повышение степени очистки, обеспечение полного использовани  озона при сохранении высокой степени очистки от анилина.

Поставленна  цель достигаетс  обработкой по следующей схеме. Дл 

осуществлени  способа сточную воду при необходимости осветл ют в отстойнике или на фильтре дл  отделени  взвешенных веществ, присутствующих в исходных стоках и вли ющих на эффективность озонировани . Далее в воду дозируют щелочь, предпочтительно гидроксид натри  или кали  в количестве г экв/моль анилина. Затем провод т озонирование в двухсекционном реакторе. Жидкость подают последовательно в первую и вторую секции, а озонсодержащий газ - сначала во вторую, а затем в первую секции . Дозу озона берут из расчета 8сл

4ь

СО

со к

о

315

9 моль/моль анилина, конструкцию реактора и технологический режим выбирают такими, чтобы степень абсорбции озона составл ла 0,2-0,30 в первой секции по ходу подачи озона, тогда оставшиес  0,70-0,8 озона полностью абсорбируютс  во второй.

При реализации предлагаемого способа становитс  минимальным образо- вание осадка, содержащего органические загр знени , повышаетс  степень очистки по ХПК, причем анилин разрушаетс  деструктивно, а не выводитс  с осадком, полностью аЬсорбируетс  весь подаваемый озон и отпадает необходимость обезвреживани  отработанного газа. Достигаема  эффективность очистки по анилину и озону 100%, по ХПК - не менее 90%. Выход нитратов - конечного продукта окислени  аминогруппы - около 20% от теоретического . Дальнейшее увеличение доз озона и щелочи нецелесообразно, так как эффективность очистки практически не возрастает, снижение дозы озона приводит к пропорциональному уменьшению эффективности очистки по ХПК, снижение дозы щелочи уменьшает эффективность очистки и вызыва

ет проскок озона через реактор, увеличение дозы щелочи вызывает необходимость последующей нейтрализации остаточной щелочи кислотой с соответствующим повышением солесодержани  воды.

Выбор режима озонировани  сделан на основе зависимостей, полученных экспериментально при озонировании растворов с концентрацией анилина 93 мг/л и ХПК 200 мг/л.

Дл  полной абсообции озона целесообразно поддерживать щелочную реакцию среды до окончани  озонировани , дл  чего щелочь следует дози- ровать с небольшим избытком (1- 2 г экв/моль). Кроме того, дл  полной абсорбции озона необходимо разделить реактор на две секции с про- тивоточным движением воды и озон- содержащего газа по секци м. 8 первой по ходу движени  газа секции реактора (второй по ходу движени  воды) степень абсорбции озона должна составл ть 0,2-0,3. Тогда оставшиес  0,70-0,8 будут полностью абсорби- рованы в следующей секции.

Пример 1. Провод т озонирование растворов с концентрацией ани

о 5

5

0

0

, 5

0

лина 1 ммоль/л 193 мг/л) и ХПК 200 мг/л при дозе озона ООЦО мг/л и при варьировании дозы гидроксида натри  в пределах 2-10 г-экв/моль. Дозу щелочи выбирают близкой к минимальной, обеспечивающей отсутствие проскока (полное использование) озона в двухсекционном реакторе при максимальном снижении ХПК (до 16-18 мг/л).

Результаты представлены в табл.1.

Результаты, представленные в табл. 1 доказывают, что проскок озона через реактор отсутствует при удельных дозах щелочи больше 5 г.экв/моль анилина, а ХПК снижаетс  до предельно возможного уровн  16-18 мг/л (эффективность по ХПК 91-92%) при дозах гидроксида натри  более 5 г.экв/моль анилина.

Таким образом, удельна  доза щелочи должна быть не менее 5 г-экв/ /моль анилина. Вместе с тем остаточ на  щелочность, которую придетс  нейтрализовать кислотой, должна быть по возможности минимальной. Поэтому удельную дозу щелочи принимают 5 7 г-экв/моль анилина, при этом остаточна  щелочность не превышает 1,k- 1,5 мг- экв/л.

П р и м е р 2. Провод т озонирование раствора с концентрацией анилина 1 мг-моль/л (93 мг/л) и ХПК 200 мг/л при дозе гидроксида натри  6 мг.экв/ /моль и при варьировании дозы абсорбированного озона в пределах мг/л, Дозу озона выбирают минимальной, обеспечивающей снижение ХПК раствора до предельно возможного уровн  16- ТИ мг/л.

Полученные результаты показывают, что ХПК снижаетс  до минимального уровн  16-18 мг/л при дозе абсорбированного озона 38 мг/л (удельна  доза 8 моль/моль анилина).

, Дальнейшее увеличение дозы абсорбированного озона до 850 мг/л (17,7 моль/моль) неэффективно в отношении ХПК.

Учитыва  это, удельную дозу озона необходимо выбирать в интервале 8-9 моль/моль анилина.

Степень абсорбции озона по секци м реактора должна распредел тьс  таким образом, чтобы обеспечить полную абсорбцию заданной дозы озона, т.е. чтобы суммарна  степень абсорбции озона в реакторе была равна 1.

-s 15

Эксперименты показывают, что щелочные растворы анилина абсорбируют до начала проскока 70-75% требуемой дозы озона. Затем абсорбци  озона продолжаетс , но с значительно меньшей скоростью, вследствие чего наблюдаетс  проскок озона. Поэтому в предлагаемом способе за влена необходимость проведени  озонировани  в двухсекционном реакторе, противо- точном по жидкости и газу. В первой по ходу движени  газа секции (второй по ходу движени  воды) реализуетс  медленна  стади  абсорбции, при которой абсорбируетс  0,2-0,3 от полной дозы озона. Тогда оставшиес  0,7-0,8 озона будут полностью абсорбироватьс  во второй секции. Увеличение степени абсорбции озона в пер- вой секции приводит к бесполезным затратам озона, уменьшение - к проскоку озона через реактор и загр знению атмосферы.

Дл  подтверждени  этого провод т озонирование растворов с концентрацией анилина 1 мг - моль/л (93 мг/л) и ХПК 200 мг/л в двухсекционном реакторе с различным распределением степени абсорбции озона по секци м (сте пень абсорбции варьировалась путем изменени  глубины сло  жидкости в первой секции реактора).

Результаты представлены в табл.2.

Таким образом, оптимальное распределение степени абсорбции озона между секци ми реактора, обеспечивающее 100%-ное использование озона и максимальную возможную эффективность по ХПК, находитс  в области 0,2-0,3 и 0,8-0,7.

Сравнительна  оценка известного и предлагаемого способов проведена на растворе, содержащем 200 мг/л (2,15 ммоль/л) анилина и имеющем ХПК 30 мг/л. Коагул цию, отстаивание,

0

5 0

5

Q

,-

декантацию и нейтрализацию при обработке по известному способу производ т в стекл нных (20 л) емкост х. Озонирование осуществл ют в реакторах диаметром 0,032 м при глубине сло  воды около 0,3 м с диспергированием озоновоздушной смеси пористой стекл нной пластиной. В известном способе озонирование провод т в од- носекционном реакторе в три стадии, в предлагаемом - в двухсекционном.

Полученные результаты представлены в табл.3.

Из данных табл.3 следует, что применение предлагаемого способа по сравнению с известным позвол ет существенно упростить технологическую схему, избежать образовани  осадка, содержащего органические загр знени , повысить эффективность очистки по ХПК от 67, до 91,9%, т.е. на 2,5%, и повысить степень абсорбции озона от 31,Ь до 100%, т.е. на 68,6%. Соответственно отпадает необходимость обезвреживани  остаточного озона в отработанной озоновоздушной смеси.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ очистки сточных вод анили- нокрасочного производства от органических соединений, включающий введение щелочи и ступенчатое озонирование , отличающийс  тем, что, с целью упрощени  способа, повы-- шени  степени очистки, обеспечени  полного использовани  озона при сохранении высокой степени очистки сточных вод от анилина, щелочь ввод т- в количестве г-экв/моль анилина,озон в количестве 8-9 моль/моль анилина, а озонирование осуществл ют противото - ком в двухсекционном реакторе при степени поглощени  озона 0,2-0,3 в первой секции по ходу движени  озона и 0,70-0,80 во второй секции.

   Т а б л и ц а 1

   Есть

   У1

   Нет

   Есть

   Следы Нет

   39

   16,7

   17,2

   Нет Следы 1,k

   I

   0,1

   по Ч00Ј10

   0,2 0,25 0,3 0,

   0,75 0,8 0,75 0,7 0,6

   0,15 Нет Нет

   Нет

   Нет

   Нет

   Нет

   17,2

   18

   17,6

   2,3

   Таблица2

   М

   Нет

   Нет

   ..-..

   Примеры

   1

   ПППЕЕП

   32

   16-18 16-18 16-18 28

   +12+12)

   Доза серной

   кислоты,

   г/л

   0,52

   700

   15 992610

   ,Продолжение табл. 2

   5

   0

   5

   лина после очистки , мг/л

   ХПК раствора после очистки , мг/л Эффективность процесса, %, по

   анилину

   ХПК

   озону

   Н/об

   100

   67, 31,А

   Н/оСэ

   35

   100

   91,9 100