СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД КРАСИЛЬНО-ОТДЕЛОЧНЫХ ЦЕХОВ КОЖЕВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА

СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД КРАСИЛЬНО-ОТДЕЛОЧНЫХ ЦЕХОВ КОЖЕВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА


RU (11) 2046762 (13) C1

(51) 6 C02F1/58 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - прекратил действие 

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

(21) Заявка: 93002029/26 
(22) Дата подачи заявки: 1993.01.11 
(45) Опубликовано: 1995.10.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Авторское свидетельство СССР N 1430360, кл. C 02F 1/56, 1986. Станция очистки сточных вод от красителей, ПАВ и солей тяжелых металлов, Владимир, НПО "Полимерсинтез", информационный листок для выставки "Химия-92"; 15-23 сентября. 
(71) Заявитель(и): Научно-производственное предприятие "Мембранная технология" 
(72) Автор(ы): Поворов А.А.; Ерохина Л.В.; Крушатин А.В.; Приданова Ю.А.; Пронякина Л.С.; Шиненкова Н.А.; Руфель Х.А. 
(73) Патентообладатель(и): Поворов Александр Александрович 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД КРАСИЛЬНО-ОТДЕЛОЧНЫХ ЦЕХОВ КОЖЕВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА 

Применение: в очистке от красителей сточных вод предприятий кожевенной и меховой промышленности. Сущность изобретения: сточные воды обрабатывают медным купоросом, после обработки которым раствор подщелачивают гидроксидом натрия с последующим отстаиванием, электрохимической обработкой осветленного раствора, разделением полученной суспензии, обработкой полученного фильтрата активированным углем, концентрированием с использованием нанофильтрационной мембраны с селективностью на 1,0% -ном водном растворе хлористого натрия 10-25% Медный купорос берут в количестве 0,15-1,25 г на 1 л сточной воды, а подщелачивание гидроксидом натрия ведут до рН 7,5-10,5. Повышается эффективность процесса за счет сокращения его длительности. 2 з. п. ф-лы, 1 ил. 3 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к обработке воды и промышленных сточных вод, в частности к очистке от красителей сточных вод предприятий кожевенной и меховой промышленности.

Известен способ очистки сточных вод, включающий обработку реагентом-осадителем, а именно молибдатом аммония и отделение образующегося осадка флотацией или фильтрованием [1]

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ очистки сточных вод красильно-отделочных цехов кожевенного производства путем обработки реагентом-осадителем с последующим отстаиванием, электрохимической обработкой осветленного раствора, разделением полученной суспензии, обработкой полученного фильтрата активированным углем, концентрированием на полупроницаемой мембране с возвратом пермеата в производство и выпариванием концентрата [2]

Известный способ недостаточно эффективен из-за длительности процесса отстаивания после коагуляции, высокого содержания органики и красителей в осветленной воде, в связи с чем увеличивается нагрузка на последующие стадии процесса и для обеспечения требований к очищенной воде, возвращаемой в технологический процесс (например, по величине ХПК, которая не должна превышать 200 мг О2/л), используют обратноосмотическую мембрану.

Задачей изобретения является повышение эффективности процесса за счет сокращения длительности отстаивания при обработке реагентом-осадителем и снижения электроэнергии.

Поставленная задача достигается тем, что в известном способе, включающем обработку реагентом-осадителем с последующим отстаиванием, электрохимической обработкой осветленного раствора, разделением полученной суспензии, обработкой полученного фильтрата активированным углем, концентрированием на полупроницаемой мембране с возвратом пермеата в производство и выпариванием концентрата, в качестве реагента-осадителя используют медный купорос, после обработки которым раствор подщелачивают гидроксидом натрия, а концентрирование ведут с использованием нанофильтрационной мембраны с селективностью на 1,0% -ном водном растворе хлористого натрия 10-25% При этом медный купорос берут в количестве 0,15-1,25 г на 1 л сточной воды, а подщелачивание гидроксидом натрия ведут до рН 7,5-10,5.

Для повышения эффективности процесса очистки сточных вод цехов крашения кожевенной и меховой промышленности в качестве реагента-осадителя предлагается использовать медный купорос, присутствие которого в сточной воде, содержащей красители, способствует их расщеплению, окислению и комплексообразованию. Образование комплексов ионов меди с молекулами красителей и их осаждение наиболее интенсивно проходит в водных растворах, величина рН которых составляет 7,5-10,5.

Количество вводимого медного купороса определяется количеством и видом красителей в очищаемых сточных водах и влияет также на скорость коагуляции и осаждения образующихся комплексов. При уменьшении концентрации медного купороса увеличивается вероятность неполного связывания красителей в виде медьсодержащих не растворимых в воде комплексов, описываемых общими формулами [-O-C6H4-N= N-C6H4-O-] Cu, [-O-C6H4-N= N-C6H4-NH-] Cu или [O-CO-C6H4-N= N-C6H4-CO-O-]Cu, преобладает образование мелких агрегатов частиц, формул или хлопьев с малой скоростью осаждения, что требует длительного нахождения суспензии в отстойнике. В результате стабилизация показателя ХПК наступает при более высоких абсолютных значениях и снижается степень очистки по другим показателям. При увеличении концентрации медного купороса может быть связано все количество красителей, медьсодержащие комплексы образуют более крупные агрегаты с большой скоростью осаждения, но при этом возрастает расход реагента-осадителя и вводимого затем гидроксида натрия. Экспериментально найдено, что для очистки сточных вод красильно-отделочных цехов концентрация медного купороса составляет 0,15-1,25 г/л.

Кислотность среды, в которой происходит коагуляция частиц нерастворимого медьсодержащего комплекса, определяется количеством введенного гидроксида натрия и оценивается по величине рН.

С уменьшением рН среды реакция комплексообразования протекает медленнее, хуже идут процессы окисления и расщепления красителей в присутствии ионов, растворимость образующего гидроксида Cu увеличивается и количество осадка уменьшается, что ведет к снижению количества других примесей, удаляемых из сточной воды за счет сорбции частицами осадка.

При увеличении рН среды указанные реакции идут достаточно быстро, но растворимость гидроксида Cu снова возрастает и количество образующегося осадка снижается.

Экспериментально найдено, что в присутствии других ионов растворимость гидроксида Cu минимальная в области рН среды 7,5-10,5, что обеспечивает оптимальные условия образования осадка комплексных соединений меди и выделяемых красителей. Фильтрат, обработанный активированным углем, содержит наряду с органическими примесями и поверхностно-активными веществами хлорид натрия, соли хрома, меди и других многовалентных металлов. Известный способ концентрирования фильтрата на обратноосмотических мембранах обеспечивает выделение практически всех указанных примесей, включая и хлорид натрия.

Использование нанофильтрационной мембраны вместо обратноосмотической позволяет повысить степень концентрирования примесей, содержащих соли Cr и других многовалентных металлов, оставляя основное количество хлорида натрия в пермеате, возвращаемом в технологический процесс для приготовления свежей красильной ванны.

При работе нанофильтрационной мембраны на многокомпонентных растворах наблюдается определнная взаимосвязь между селективностью мембраны по хлориду натрия и по соединениям многовалентных металлов. Селективность мембраны по хлориду натрия оценивают при работе на его 1%-ном водном растворе.

При уменьшении селективности по хлориду натрия снижается и селективность по соединениям хрома и меди, а также по органическим веществам, определяющим величину ХПК, концентрацию ПАВ и цветность. Увеличивается возможная степень концентрирования выделяемых примесей и производительность мембранного аппарата. При увеличении селективности по хлориду натрия увеличивается также селективность по соединениям хрома и меди, по другим примесям, больше хлорида натрия остается в концентрате, что ведет к потерям хлорида натрия и снижению производительности мембранного аппарата. Экспериментально установлено, что для концентрирования фильтрата, обработанного активированным углем, наиболее пригодны нанофильтрационные мембраны марки ОПМН-К с селективностью по 1%-ному водному раствору NaCl в пределах 10-25%

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что предлагаемый способ отличается от известного и соответствует критерию изобретения "новизна". Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволяет выявить в них признаков, отличающих заявляемое решение от прототипа.

На чертеже показана схема очистки сточных вод красильно-отделочных цехов кожевенного производства.

П р и м е р. Сточные воды цеха крашения заготовок меховых изделий, содержащие красители прямой черный, кислотный черный, пирокатехин и другие компоненты ванны для крашения, а также накапливающиеся в ней примеси (см. табл. 1), направляют в сборник 1, откуда их дозируют с расходом 1,5 м3/ч в отстойник 2, последовательно смешивая с 20%-ным раствором медного купороса и 40%-ным раствором гидроксида натрия, обеспечивая в потоке, поступающем в отстойник 2, концентрацию купороса 0,6 г/л и рН 9,0. Вместимость отстойника 2 обеспечивает время пребывания в нем реагентов около 17 сут, что достаточно для завершения окислительных реакций и осаждения образующейся твердой фазы. Осветленную воду направляют в электролизер 3 с периодическим реверсом постоянного тока плотностью 2 А/дм2 при вместимости ванны около 2 м3 и площади электродов 800 дм2. Образующийся в электролизере осадок отделяют в осадительной центрифуге 4. Фильтрат направляют в адсорбер 5 с активным углем марки АГ-3 по ГОСТу 20464-75, а затем в мембранную установку с мембранными рулонными элементами марки ЭРН-К-96-475 с нанофильтрационной мембраной ОПМН-К. Селективность мембраны по 1%-ному раствору NaCl составляет 15% Получаемый пермеат имеет показатель ХПК 160 мг O2/л и содержание NaCl 16,2 г/л. Концентрирование отделяемых примесей осуществляют полностью, возвращая концентрат на вход мембранную установку в течение 8 ч, после чего сливают накопившееся в замкнутом контуре количество концентрата (70 л). Показатели пермеата при других режимах работы приведены в табл.1 и 2. Концентрат направляют в выпарную установку 7, откуда сухой остаток выводят на утилизацию, а конденсат соединяют с пермеатом и используют повторно при приготовлении ванны для крашения.

При очистке тех же сточных вод по известному способу перед подачей в отстойник 2 смешивают с 10%-ным раствором сульфата алюминия, обеспечивая в потоке, поступающем в отстойник 2, концентрацию указанного реагента-осадителя 0,9 г/л. При этом рН среды составляет около 6,0. Необходимое время пребывания суспензии в отстойнике 2 составляет около 40 сут. Осветленную воду обрабатывают в электролизере 3 при плотности тока 2 А/дм2 и площади электродов 1100 дм2. Осадок отделяют в осадительной центрифуге 4, направляя фильтрат в адсорбер 5 с активным углем марки АГ-3, а затем в мембранную установку с рулонными элементами марки ЭРО. Получают пермеат с показателем ХПК 170 мг О2/л и содержанием NaCl 3,2 г/л и концентрат, который направляют в выпарную установку 7. Конденсат из выпарной установки используют повторно при приготовлении ванны для крашения.

Результаты проведенных опытов показывают, что применение в качестве реагента-осадителя медного купороса в количестве 0,15-1,25 г/л при рН среды 7,5-10,5 позволяет увеличить глубину очистки по основным показателям при уменьшении длительности отстаивания в 2-5 раз. Это дает возможность использовать при концентрировании нанофильтрационную мембрану, сократив при этом удельный расход электроэнергии на 20% 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД КРАСИЛЬНО-ОТДЕЛОЧНЫХ ЦЕХОВ КОЖЕВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА, включающий обработку реагентом-осадителем с последующим отстаиванием, электрохимической обработкой осветленного раствора, разделением полученной суспензии, обработкой полученного фильтрата активированным углем, концентрированием на полупроницаемой мембране с возвратом пермеата в производство и выпариванием концентрата, отличающийся тем, что в качестве реагента-осадителя используют медный купорос, после обработки которым раствор подщелачивают гидроксидом натрия, а концентрирование ведут с использованием нанофильтрационной мембраны с селективностью на 1,0%-ном водном растворе хлористого натрия 10-25%

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что медный купорос берут в количестве 0,15-1,25 г на 1 л сточной воды.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что подщелачивание гидроксидом натрия ведут до pH 7,5-10,5.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru