Способ очистки сточных вод от красителей

 

Использование: очистка сточных вод красильно-отделочных производств текстильной промышленности. Сущность изобретения: обработку ведут осадком с иловым индексом не менее 70 г/л, полученного при многократном смешивании полиоксиэтилена или олового полимерного комплекса/ содержащего алюминий с очищаемой водой. Полиоксиэтмлен используют в виде раствора с концентрацией 1,5-4,5 мас.%, а полимерный комплекс - при соотношении ионов алюминия и аниона 2-3:3. 1 н.п. и 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 5 пр.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st>s С 02 F 1/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4680691/26 (22) 03.03.89 (46) 23,06.92. Бюл. гч 23 (75) А. Н. Клыгин (53) 663.631.5(088.8) (56) Когановский А. М. и др, Очистка и использование сточных вод в промышленном . водоснабжении. М.: Химия, 1983, с. 26-36. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ

КРАСИТЕЛЕЙ . (57) Использование: очистка сточных вод красильно-отделочных производств текИзобретение относится к способам очистки промышленных стоков, содержащих растворенные вещества, например, красители в красильно-отделочном производстве текстильной промышленности.

В настоящее время очистка промышленных сточных вод основана на применении гидролизующихся коагулянтов— разбавленных растворов солей хлоридов и сульфатов алюминия и железа (1П). Для интенсификации процессов хлопьеобразования и осаждения коагулянтов и взвешенных частиц при очистке сточной воды в качестве флокулянтов используют природные и синтетические высокомолекулярные водорастворимые органические полимеры, Наиболее близим по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к заявляемому изобретению является извлечение красителя в присутствии ПАВ (поверхностно-активные вещества) с помощью коагулянтов — сульфатов и хлоридов алюминия и железа (Ш), а также использование с той же целью высокомолекулярных полимеров — флокулянтов совместно с коагулянтами (1).

„„. Ы„, 1742217 А1 стил ь ной и ромы шлен ности. Сущность изобретения: обработку ведут осадком с "иловым индексом" не менее 70 г/л, полученного при многократном смешивании полиоксизтилена или "олового" полимерного комплекса," содержащего алюминий с очищаемой водой; Полиоксиэ. Тилен используют в виде раствора с концентрацией 1,5 — 4,5 мас.g, а полимерный комплекс — при соотношении ионов алюминия и аниона 2 — 3:3. 1 í.п. и 2 э.п. ф-лы, 1 табл., 5 пр, Недостатками известного способа являются 10 — 15 кратные разбавления сточных вод красильно-отделочных производств фабрик с целью снижения концентраций красителя и ПАВ перед введением коагулянтов, а также применение очень разбавленных растворов коагулянтов и флокулянтов.

Коагуляция.сточных вод целесообразна лишь при небольших концентрациях краси- теля до 50 мг/л и ПАВ до 20 мг/л. В более концентрированных растворах, содержащих ПАВ, образуются мелкие плохооседающие хлопья гидроксида. Применение растворов сильно разбавленных солей — ко-. агуля нтов С = 50 — 250 мг/л Atz(S04)a .18Hz0 максимально увеличивает адсорбционную поверхность осадка гидроокиси, а наибольшее флокулирующее действие полимеров проявляется и ри их концентрациях 0,1-5 мг/л.

Таким образом, для процессов очистки сточных вод необходимы значительные дополнительные количества чистой природной воды, реагентов — коагулянтов и флокулянтов при невозможности их повторного применения, а также проблемы регене1742217 рации и утилизации объемистого и обводненного осадка — продукта очистки.

Целью изобретения является увеличение степени очистки сточных вод текстильной промышленности, после ванн крашения и промывки, сокращение расхода коэгулянтое и флокулянтов, снижение обьемов сточных вод, многократность использования сорбента. Поставленная цель достигается тем, что очистку производят с помощью осадка, образующегося из молекул красителя и ПАВ, содержащихся в очищаемой воде.

Для осуществления способа, осадок, внешне похожий на ил, формируют при смешивании растворов органических и неорганических полимеров со сточными водами из под ванн крашения и промывки (c содержанием красителя 500 — 900 мг/л и ПАВ 250—

300 мг/л). При рН,= 5-11 образуется осадок. который после отстаивания вновь смешивают с новой порцией сточной воды. Начинается расслоение раствора. В верхней части очищенный бесцветный прозрачный слой воды, а в нижней — легкоподвижный цветной осадок, Многократностью смешивания осадка со сточной водой достигается увеличение сродства поверхности адсорбента— осадка к молекулам красителя в сточной воде, что заметно влияет на скорость процесса очистки. Происходит нарастание обьема осадка и его качественный показатель—

"иловый индекс" становится не менее

70 г/л, Органические водорастворимые полимеры используются е качестве флокулянтое — до 10 мг/л очистки сточных вод, В изобретении предлагается использовать зти растворы полимеров с такой концентрацией, при которой происходит образование комплексов полимер-вода, стабилизированных водородными связями и имеющих структуру сходную с кристаллической (например, водный раствор полиоксизтилена с концентрацией от 1 до 50 ). Водорастворимые неорганические полимеры — комплексные соединения, в которых атомы металла связаны между собой посредством мостикоBblx ОН-групп, т.н. "оловых" групп. Они образуются в пересыщенных растворах солей, например, в хлоридах, сульфатах, нитратах алюминия; содержат агрегаты с молекулярной массой 4000-6000, в состав которых входят катионы металлов, группы — ОН, анионы и молекулы воды. Такие полимеры имеют сходную с кристаллической пространственную трехмерную структуру, При смешивании со сточной водой (рН = 5-11) растворов полимеров происходит их коэгуляция с выпадением е осадок частиц, содержащих в себе большое количество молекул красителя, имеющего в своем составе кэк ароматические кольца, так и функциональные группы: -ЯОз, -ИНз+. Этим достигается

5 максимальное сродство поверхности осадка к молекулам красителя в сточной воде. В дальнейшем, по мере нарастания слоев из молекул красителя нэ поверхности исходного осадка, происходит отрыв крупных час t0 тиц — конгломератов, состоящих только из молекул красителя, которые в свою очередь выполняют роль адсорбента, Таким образом, в заявленном способе очистки используют корпоративные межмо-.

15 лекулярные силы взаимодействия между молекулами красителя. Исходный полимер необходим только е качестве зэродышеобразователя осадка и потребность в введении дополнительных порций коагулянта—

20 полимера отсутствует, Одновременно с красителем из сточной воды удаляется часть

ПАВ, Очищенная вода прозрачна; цветность отсутствует, что позволяет ее вернуть в производственный цикл, Избыток осадка, пред25 ставляющего собой смесь красителя с ПАВ, утилизируется или регенерируется, . Пример 1, 15 r полиоксизтилена (марки ПЭГ-1000) растворяют в 985 г воды и смешивают с 9 л сточных вод, содержащими

30 600 — 900 мг/л красителя — сернистого синего

"3" и 200 — 300 мг/л ПА — "Диталан-OTS".

Раствором щелочи доводят рН смешанного раствора до 7-11, Выпадающий осадок отделяют от жидкости и смешивают с новыми

35 порциями сточной воды. После 8-10 кратного смешивания образуется осадок с "иловым индексом" не менее 70 г/л. Степень очистки сточной вбды: красителя — 98 — 99%, ПА — 70 — 80%

40 Пример 2. 450 r полиоксизтилена (марки ПЭГ-1000) растворяют в 550 г воды и смешивают с 9 л сточных вод, содержащих

700-900 мг/л смеси красителей -сернистых черного и коричневого "Ж" и 300 — 350 мг/л

45 ПАВ "Талка", Дальнейшие действия как в примере 1, Степень удаления красителя из сточной воды 99 — 100, ПАВ - 82 — 85 .

Пример 3, 1 л раствора неорганического полимера.на основе соли алюминия, 50 например, А!Оз(с соотношением At :О =

2:3) смешивают с 9 л сточной воды, содержащей 300 — 350 мг/л красителя Дивзоль алый

"К".и ПАВ "Талка" — 200-300 мг/л. Дальнейшие действия как в примере 1, Степень уда55 ления: красителя-99-100%, ПАВ-90-97%.

Пример 4. 1 л раствора неорганического полимера на основе соли алюминия, например, AIClg (с соотношением At .Cl =

=3,3) смешивают с 9 л сточной воды, содержащей 800 мг/л красителя — сернистого ко1742217

В отличие от осадка, полученного на полимерной основе, осадок коагулянта обладает более слабыми сорбционными свойствами.

У осадка на основе неорганического полимера сорбционная способность несколько выше, чем у осадка на основе полиоксиэтилена.

Известный коа лянт

Оса ок на основе нео ганич, полиме эффективность сод ер- содержжание ание до очи- после стки очистки о ганич. полиме

Тип примеси . эффектиность содер- содержание жание до очи-. после стки очистки эффективность содер- содержание жение до очи- после стки очистки. в мгРл в мг/л

B м г/л

1. Краситель — ди азоль "алый" К"

ПАВ "Талка"

2. Краситель—.сернистый коричневый "Ж"

Пд 8 "диталанотэ"

320 55

305 20

305 3

96,3

95.1

320 12 305 15

82.8

93,4

99,f

97,4

95.6

760

760 . 10

98,7

760

340

95.0

340 9

97,3

340

98.5

Составитель Л. Ананьева

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Л. Бескид

Редактор А. Зробок. Заказ 2256 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент"., г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 ричневого "Ж" и ЗОО мг/и ПА — "ДиталанOTS". Дальнейшие действияы как в примере 1, Степень очистки: краситель

99-100%, ПА — 95-98%, Полученные результаты очистки приведены в таблице.

По известному способу берут коагулянт из расчета 500 мг/л сточной воды, Соотношения ингредиентов для полулучения осад-. ков находится в средней части диапазона. предельных соотношений, указанных в примерах. Анализ на содержание красителей и

ПАВ проводят на спектрофотометре по ка-, либровочным графикам при следующих длинах волн: краситель — диазоль алый "К" — А = 430 нм, краситель — сернистый коричневый "Ж" — л. = 395 нм. ПА — л = 650 нм.

На основании данных таблицы можно сделать выводы:

Использование полимера в качестве зародышеобразователя осадка — адсорбента позволяет отказаться от химических реагентов — коагулянтов и флокулянтов, т.к. в про5 цессе очистки происходит увеличение массы осадка — адсорбента за счет молекул красителя.

Степень очистки воды сорбентом позволяет вернуть ее в производственный цикл и

10 сократить потребности в воде.

Формула изобретения

1. Способ очистки сточных вод от красителей, включающий. обработку реагентом с последующим отделением осадка. о т л и15 ч а ю шийся тем, что,-с целью повышения степени очистки сточных вод текстильной . -промышленности; в качестве реагента используют осадок с иловым индексом. не ме- нее 70 гlл, полученного при многократном

20 смешивании полиоксиэтилена или "олового" полимерного . комплекса; содержащЕго алюминий с очищаемой водой

2, Способ по и, 1, о т а и ч à ю шийся тем, что полиоксиэтилен используют в виде

25 раствора с концентрацией 1,5-45 мас. .

3, Способ по и. 1, отличающийся тем, что "оловый" полимерный комплекс используют при соотношении ионов алюминия и аниона 2 — 3:3.