Способ очистки сточных вод от алифатических аминов

 

Изобретение относится к способам ионообменной очистки сточных вод от алифатических аминов в процессах обогащения руд цветных, тяжелых и редких металлов, где амины применяют в качестве флотореагентов. Целью изобретения является более полное извлечение аминов в раствор. Очистку сточных вод производят их обработкой на катионитах, потом осуществляют последовательную регенерацию катионита сначала раствором хлорида натрия, затем 3-5%-ным раствором едкого натра, пропуская растворы сверху-вниз, затем производят извлечение аминов подачей воды на катионит противотоком. Способ обеспечивает повышение степени десорбции аминов 9,8-9,9 раз по сравнению с прототипом

существенное упрощение технологии утилизации десорбированных аминов и сокращение расхода реагентов и возможность утилизации раствора щелочи для повторных регенераций. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) Р1)5 С 02 Р 1/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ fHHT СССР (21) 4432225/31-26 (22) 26.05.88 (46) 23.11.90. Бюл. У 43 (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) Н.И.Ходоровская, К.Г.Япеев, Л.Я,Ахлюстина, E.Ô.Ðåçíèêîâ и Л.Н.Самсонова (53) 663.632(088.8) (56) Заявка Японии Р 58-30387, кл. С 02 Р 1/42, опублик. 22.02,83. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ

АЛИФАТИЧЕСКИХ АМИНОВ (57) Изобретение относится к способам ионообменной очистки сточных вод от алифатических аминов в пропессах обогащения руд цветных, тяжелых и редких металлов, где амины применяют в качестве флотореагентов. Целью

Изобретение относится к ионообменной очистке сточных вод и может быть использовано при очистке сточных вод от алифатических аминов в процессах обогащения руд цветных, тяжелых и редких металлов, где амины широко применяются в качестве флотореаген"Тов, а также в производстве, резины, текстильных, химикофармацевтических, полимерных материалов, пестицидов, синтетического каучука для очистки сточных вод от алифатических аминов.

Цель изобретения — более полное извлечение аминов в раствор.

Способ осуществляют следующим образом.

Сточные воды, содержащие алифати-. ческие амины в концентрациях 20—

2 изобретения является более полное извлечение аминов в раствор. Очистку сточных вод производят их обработкой на катионитах, потом .осуществляют последовательную регенерацию катионита сначала раствором хлорида натрия, затем 3-5Х-ным раствором едкого натра, пропуская растворы сверху вниз, затем производят извлечение аминов подачей воды на катионит противотоком. Способ обеспечивает повьппение степени десорбции аминов в 9,89,9 раз по сравнению с прототипом; существенное упрощение технологии утилизации десорбированных аминов, сокращение расхода реагентов и возможность утилизации раствора щелочи для 3 повторных регенераций. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

80 мг/л обрабатывают в фильтрах с неподвижным слоем катионита. Для обеспечения степени очистки оборотной воды до 1 мг/л, при концентрациях амина перед очисткой 40-50 мг/л применяют сульфоугольный катионит, который обладает емкостью в отношении .аминов 272 г-экв/м и является наи более дешевым сорбентом из промьппленных синтетических катионитов. Сульфоуголь обеспечивает продолжитель1 ность работы сооружений при заданных параметрах в течение 20-25 ч. При более высоких концентрациях аминов целесообразно применение катионита типа КУ-23 на основе макропористой стиролдивинилбенэольной матрицы, емкость которого в 1,5 раза вьпие, что

1608133 позволяет обеспечить необходимую степень очистки стоков.

Скорость сточной воды через неподвижный слой катионита поддерживают B пределах 4-10 м/ч. Увеличение скорости фильтрования свыше 10 м/ч ухудшает условия поглощения аминов, так как уменьшается время контакта воды и снижается эффект о очистки. Малые скорости пропускания, т.е. менее 4 M/ч,, неприемлемы в производственных условиях фабрики, где имеются значительные расходы оборотной воды.

Отработанный катионит последовательно регенерируют 8-127-ным раствором хлорида натрия прямым фильтрованием через кятионит сверху вниз со скоростью 4 — 6 м/ч и удельным расходом

4-5 м /т катионита, затем 3-57.-ным раствором едкого натря прямым фильтрованием через катионит сверху вниз со скоростью 1-2 м/ч с удельным расходом 2,0 — 2,5 м /т катионита.

Предварительная операция обработки хлоридом натрия необходима ввиду того, что частичное поглощение ионов

4.2

Са и Мо из сточных воп катионитом обуславливает их вытеснение в аминосодержащий раствор в процессе регене- 30 рации едким натром и загрязнение регенерационного раствора и отмывочной воды. Кроме того, обработка раствором хлорида натрия необходима для предотвращения кольматации катионита гидроксидами кальция и магния.

При обработке катионитя раствором едкого натря происходит двойной про-. цесс: десорбция аминов и переход аминогрупп в нейтральное состояние. Про40 дукт регенерации — нейтральный амин осаждается на зернах катионита в виде тонкодисперсного осадка. Пропускание регенерационного раствора шелочи необходимо вести сверху вниз.

Использование раствора. едкого натра 3-57-ной концентрации обеспечива— ег максимальный эффект регенерации кятионита. Снижение концентрации применяемого раствора ухудшя. т десорбцию

50 амина, снижая тем самым < тепен» его угилизации. Увеличение указанной концентрации нецелесообразно., так как и эгом случае снижается удельная величина десорбционного вещества ня единицу регенерационного раствора.

Удельный расход щелочи для эффективной регенерации должен быть 2,0

2,5 мз /т, Увеличение его свыше 2,5 м /г не приводит к повышению эффекта, а лишь к дополнительному расходу реагента. Данные представлены в таблице .

Использованный раствор щелочи практически не содержит продуктов регенерации. Концентрация амина в нем не превышает 0,02 мг/л, поэтому его собирают и повторно используют при последующих регенерациях катионита. Тонкодисперсный осадок нейтрального амина остается в теле загрузки катионита.

Удаляют десорбированные амины отмывкой катионита чистой водой, пропуская воду противопотоком, т,е. снизу вверх с интенсивностью потока 8

10 л/с м, Удельный расход отмывочной иоды 48 м /т катионита. Первые

20-257 всего объема отмывочной воды отделяют и утилизируют в виде 0,817.-ного раствора алифатического амина и направляют для повторного использования в основное производство.

Остальную отмывочную воду в количестве 75-807. всего объема, содержащую амин не выше 4 мг/л, используют повторно при операции отмывки катионита.

Пример. Сточную воду кварцевой обогатительной фабрики, содержашую 80 мг/л алифатических аминов, обрабатывают на катионитном фильтре (катионит марки КУ-23) . Отработанный катионит регенерируют в следующем ре жиме: 107-ный раствор хлорида натрия прямым фильтрованием пропускают через кятионит сверху вниз со скоростью

5 м/ч и удельным расходом 5 мэ /т катионига.,: 37-ный раствор едкого натря прямым фильтрованием пропускают через катионит сверху вниз со скоростью 2 м/ч с удельным расходом 2,5 м /т кятионитя, Десорбированные амины удаляют с кятионита отмывкой чистой водой, пропуская воду снизу вверх с интенсивностью потока 10 л/с м удельным расходом 48 м /т катионита. Первые 257 всего объема отмывочной воды отделяются и утилизируются в виде

17.-ного раствора алифатического амина и направляются для повторного использования в основное производство.

Использование предлагаемого спосооа позволяет добиться практически полного удаления высокотоксичных алифатических аминов из сточных вод при их концентрациях в диапазоне 20

80 и=/ë и дает возможность обеспечить

Формула изобретения

1. Способ очистки сточных вод от алифатических аминов, включающий их обработку на катионитовых фильтрах, регенерацию катионитов, извлечение аминов в раствор, о т л и ч аУдельный расход, М3 /т

Эффект Удельный регене- расход, рации, мэ/т

Эффект регенерации, X

Удельный Эффект расход, регенем /т рации, Ж

Удельный Эффект расход, регенез/т а

Концентрация щелочи, %

36,7

51,8

98,3

99,4

92,6

74,5

36,5

52,6

98,44

99,5

93,8

74,6

3,0

3,0

3,0

3,0

3,0

3,0

2,0

2,0

2,0

2,0

2,0

2,0

29,5 2,5

42, 12 2,5

89,49 2,5

98,24 2,5

74,5 2,5

59,7 2,5

22,1

31,6

67,1

73,7

55,8

44,8

0,5

2,0

3,0

5,0

8,0

10,0

1,5

1,5

1,5

1,5

1,5

1,5

Составитель Ю.Федькушов

Техред Л.Сердюкова Корректор O.КРавцова

Редактор Н.Яцола

Заказ 3591 Тираж 803 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина,101

5 160 безотходную технологию процесса. По предлагаемому способу извлечение амина в 9,8-9,9 раз больше, чем ro известному. Степень десорбции по предлагаемому способу 98,0-99,07..

8133 6 ю шийся тем, что, с целью более полного извлечения аминов, регенерацию катионитов осуществляют последо5 вательной обработкой катионитов свер ху вниз раствором хлорида натрия и раствором едкого натра, при зтом извлечение аминов в раствор производят противоточной обработкой катионитовых фильтров водой.

2. Способ по п. 1 о т л и ч а ю-. шийся тем, что используют 3-57ный раствор едкого натра с удельным асходом 2-2,5 м /т катионита.

° r