СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД КРАСИЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА

СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД КРАСИЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА


RU (11) 2034794 (13) C1

(51) 6 C02F1/56 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 15.01.2008 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 5066103/26 
(22) Дата подачи заявки: 1992.09.08 
(45) Опубликовано: 1995.05.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Авторское свидетельство СССР N 1535836, кл. C 02F 1/28, 1990. Авторское свидетельство СССР N 1520016, кл. C 02F 1/28, 1989. Авторское свидетельство СССР N 1692946, кл. C 02F 1/28, 1991. Кульский Л.А. Справочник по свойствам, методам анализа и очистки воды, Киев, 1980, ч.2, с.1052. 
(71) Заявитель(и): Касаикин Виктор Александрович; Захарова Юлия Александровна; Бронич Татьяна Карповна; Сергеев Владимир Глебович; Зезин Александр Борисович; Кабанов Виктор Александрович; Новосельцева Дарья Владимировна; Мкртчян Рубен Агасиевич; Сулимов Михаил Михайлович 
(72) Автор(ы): Касаикин Виктор Александрович; Захарова Юлия Александровна; Бронич Татьяна Карповна; Сергеев Владимир Глебович; Зезин Александр Борисович; Кабанов Виктор Александрович; Новосельцева Дарья Владимировна; Мкртчян Рубен Агасиевич; Сулимов Михаил Михайлович 
(73) Патентообладатель(и): Касаикин Виктор Александрович; Захарова Юлия Александровна; Бронич Татьяна Карповна; Сергеев Владимир Глебович; Зезин Александр Борисович; Кабанов Виктор Александрович; Новосельцева Дарья Владимировна; Мкртчян Рубен Агасиевич; Сулимов Михаил Михайлович 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД КРАСИЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА 

Использование: изобретение относится к процессам водоочистки и может использоваться для очистки промышленных стоков красильного поизводства. Сущность изобретения: в сточные воды вводят в любой последовательности анионный или катионный полиэлектролит и низкомолекулярное ПАВ, содержащее ионогенную группу, заряд которой противоположен заряду полиэлектролита. В случае анионных полиэлектролитов в качестве ПАВ используют соединения общей формулы: R1R2R3R4N+X- или R5N+C5H5X-, где R1= H, CH3, C2H5, R2= H, CH3, C2H5, C8H5, C8H17, R3=H, CH3, C2H5,C8H17, CH2C6H5, R4 - алкил C8-C18, HOCH2(CH2)15, C2H5OOC(CH2)15, R5 - алкил C10-C16, алкил C19-C18-OOCCH2, X = Cl, Br, а в случае катионных полиэлектролитов - соединение общей формулы: R6Y, где R6 -алкил C8-C16, C12H25C6H4, Y= OSO3M, SO3M, COOM, M = K, Na. Анионные полиэлектролиты содержат карбоксильную и/или сульфатную, и/или сульфонатную, и/или фосфатную, и/или силанольную группу, а катионные - четвертичную аммониевую или пиридиниевую или гуанидиниевую группу. 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к процессам водоочистки и может применяться на промышленных предприятиях, сточные воды которых содержат органические красители.

При очистке сточных вод, в том числе красильного производства, стремятся перевести примеси в отделяемую твердую фазу. С этой целью часто используют процесс сорбции на готовой твердой фазе, например на углеродных сорбентах в различных модификациях [1,2] В этом случае возникают проблемы регенерации сорбента, его захоронения. Используют также ионообменные смолы [3] но небольшая обменная емкость и необходимость использования малопроизводительной технологии ограничивают применение этого способа.

При очистке сточных вод красильного производства, в которых могут содержаться взвеси, оседающие с малой скоростью, а также водорастворимые красители, применяют такой прием, как обработка воды реагентами, способствующими коагуляции и флокуляции, с образованием отделяемой твердой фазы. При реализации этого способа в качестве реагентов вводят электролит и затем поверхностно-активное вещество, например, соль алюминия и полиакриламид [4] Этот способ наиболее близок к предлагаемому по технической сущности, но он недостаточно эффективен, так как только снижает концентрацию красителя в сточных водах, но не удаляет его полностью, кроме того, образуется объемный шлам, а вода загрязняется ионами алюминия.

Задачей предлагаемого способа является повышение эффективности очистки сточных вод благодаря практически полному удалению красителя, уменьшению объема осадка и отсутствию многовалентного иона металла в очищенной воде.

Достигается это тем, что очистку сточных вод красильного производства путем введения в воду реагентов, приводящих к образованию отделяемой твердой фазы, проводят, вводя реагенты в любой последовательности, и в качестве одного реагента используют анионный полиэлектролит, содержащий карбоксильную и/или сульфатную, и/или сульфонатную, и/или фосфатную, и/или силональную группу, а в качестве другого реагента используют низкомолекулярное мицеллобразующее дифильное соединение, содержащее катионную группу. В качестве такого дифильного соединения используют соединение общей формулы: R1R2R3R4N+X- или R5(N+C5H5)X-, где R1 H,CH3, C2H5, R2H,CH3, C2H5C8H17, R3 H, CH3, C2H5, C8H17, CH2C6H5, R4 -алкил С8-С18, НОСН2(СН2)15, С2Н5ООС(СН2)15, R5-алкил С10-С16, алкил С10-С18-ООССН2, Х Cl-, Br-.

Та же цель достигается при использовании в качестве одного реагента катионного полиэлектролита, содержащего четвертичную аммониевую или пиридиниевую или гуанидиниевую группу, а в качестве другого реагента используют низкомолекулярное мицеллообразующее дифильное соединение, содержащее анионную группу. В качестве такого дифильного соединения используют соединение общей формулы: R6Y, где Y OSO3M, SO3M, COOM, M=K, Na, R6-алкил С8-С16, С12Н25С6Н4.

Таким образом, поставленная цель в зависимости от состава сточных вод достигается в двух вариантах одним и тем же приемом: в любой последовательности вводят полиэлектролит и низкомолекулярное мицеллообразующее дифильное соединение, содержащее ионогенную группу, заряд которой противоположен заряду полиэлектролита.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что полиэлектролит и низкомолекулярное мицеллообразующее дифильное вещество, содержащее ионогенную группу, заряд которой противоположен заряду полиэлектролита, при введении в сточную воду, содержащую краситель, формирует оделяемую твердую фазу сразу в виде тройного комплекса. Однако для очистки сточных вод формирование тройного комплекса согласно предлагаемому способу неожиданно оказалось более эффективным. Так при использовании пары реагентов полиметакрилат натрия-тетрадецилтриметиламмоний бромид в виде двойного комплекса для очистки воды от красителя кислотного алого достигается 40%-ная степень очистки за 12 ч в то время как при использовании тех же реагентов согласно предлагаемому способу достигается 100%-ная степень очистки за минуты.

Выбор варианта и конкретного соотношения реагентов при реализации способа определяется как природой и концентрацией красителя в сточной воде, так и технологической стадией, с которой вода поступает на очистку, поскольку сточные воды могут содержать кроме красителя и другие вещества.

Предлагаемый способ был опробирован на модельных растворах, содержащих различные красители.

Способ иллюстрируется следующими примерами.

П р и м е р 1. К 1 л водного раствора красителя Drimaren AET 20 Orange X-3LG концентрации 500 мг/л добавляют при перемешивании последовательно 12,5 мл водного раствора полиакриловой кислоты 10,5 г/л и 10 мл водного раствора додецилтриметиламмоний бромида (154 г/л). Образовавшийся осадок отделяют фильтрованием. Экстинкция полосы поглощения при 400 нм составляет у исходного раствора 12,5, после фильтрования 0,00. Степень очистки 100%

П р и м е р ы 2-14 на модельных системах осуществляли аналогичным образом. Степень очистки воды от красителя контролировали спектрофотометрически.

Полученные данные представлены в таблице.

При использовании полиэлектролита со степенью полимеризации ниже 60 отделяемая твердая фаза не образуется.

Возможность применения предлагаемого способа для очистки промышленных стоков красильного производства комбината "Трехгорная мануфактура" представлена в примерах 15, 16.

Предварительно провели тестирование пробы сточных вод, то есть определили предлагаемые пары реагентов на основе данных о природе использованных красителей и экспериментально проверили эффективность каждой пары при варьировании концентраций реагентов внутри пары.

П р и м е р 15. К 1 л стока, представляющего собой первую промывку (холодной водой) после крашения полотна, содержащего красители активный ярко-голубой КХ и активный красный 5СХ, имеющего показатель цветности 420 градусов, добавляют при перемешивании 1,0 мл полиакрилата натрия (9,4 мг/мл) и 5 мл тетрадецилтриметиламмоний бромида (33,6 мг/мл). Осадок отделяют фильтрацией. После отделения осадка сток полностью обесцвечивается.

П р и м е р 16. К 1 л стока после второй промывки (горячей водой) того же технологического цикла (показатель цветности 1480 градусов) добавляют при перемешивании 5 мл раствора смеси алкилацетатпиридиний хлоридов (31 мг/мл) и 1,4 мл водного раствора полиакрилата натрия (6 мг/мл). Осадок отделяют центрифугированием. После отделения осадка вода полностью обесцвечивается. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД КРАСИЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА путем введения реагентов с последующим отделением образующегося осадка, отличающийся тем, что в качестве реагентов используют анионный полиэлектролит со степенью полимеризации не менее 60, содержащий карбоксильную и/или сульфатную, и/или сульфонатную, и/или фосфатную, и/или силанольную группы и низкомолекулярное катионное ПАВ общей формулы

R1R2R3R4N+X- или R5N+C5H5X- ,

где R1 H, CH3, C2H5;

R2-H, CH3, C2H5, C8H17;

R3-H,CH3, C2H5, C8H17, CH2C6H5;

R4 C8-C18-алкил, HOCH2 (CH2)15, C2H5OOC(CH2)15;

R5-C10-C16-алкил, алкил C10-C18 OOCCH2;

X-Cl, Br,

или же катионный полиэлектролит со степенью полимеризации не менее 60, содержащий четвертичную аммониевую, или пиридиниевую, или гуанидиниевую группу, и низкомолекулярное анионное ПАВ общей формулы

R6Y ,

где R6 C8-C16-алкил, С12Н25С6Н4;

Y=OSO3M; SO3M; M-K, Na,

причем реагенты вводят в сточные воды в любой последовательности.