Очистка сточных вод производств синтетических полимеров и пластических масс

Эффективность очистки сточных вод производств полистиролов марок ПСБ (ПСБ-С) составляет, %: по ХПК 65 – 70, по оптической плотности 97,5 – 98, по сольвару 70 – 75. Опыт эксплуатации промышленной установки по очистке этих сточных вод производительностью 1000 м3/сутки подтвердил высокую эффективность данного метода. Стоимость очистки 1 м3 сточной воды – от 0,8 до 1,0 руб. Следует отметить, что БП

Кп сточных вод полистирола марки ПСБ-С (ПСБ) после доочистки биологическим методом составляет 10 – 15 мг/л.

Для очистки сильно загрязненных сточных вод предложено использовать реакции взаимодействия ПВС с растворимыми в воде карбоксилсодержащими полимерами и их солями, в результате которых образуются нерастворимые в воде продукты. При этом происходит коагуляция коллоидных частиц полимеров. Применены следующие водорастворимые Na-соли: сополимеры метилметакрилата с метакриловой кислотой (ММК); полиметакриловой кислоты; сополимера стирола с малеиновым ангидридом (стиромаль).

В сточную воду вводят требуемое количество полимерного коагулянта (в виде 5 – 10% водного раствора), добавляют кислоту до рН = 2,5 – 3, смесь подогревают до заданной температуры и после добавления полиакриламида фильтруют. Повышение температуры приводит к возрастанию эффективности очистки.

Эффективность очистки составляет, %: по ХПК 86 – 97; по оптической плотности 99 – 99,7; по сольвару 50 – 55 и по акрилонитрилу 97 – 98.

Для полистирола марки ПСБ-Л оптимальными параметрами очистки являются: рН = 3, 60 °C и соотношение (по массе) ММК : сольвар, равное 1,25. Эффект очистки воды при этих параметрах составил, %: по ХПК 86 – 91, по оптической плотности 98 – 99 и по сольвару 76 – 82.

Принципиальная технологическая схема очистки сточных вод с применением полимерных коагулянтов практически не отличается от схемы, представленной на рис. 1. Схема дополнительно включает теплообменник для нагревания сточных вод.

Стоимость очистки 1 м3 сточной воды производств полимеров данным методом составляет 1 – 1,5 руб. в зависимости от дозы применяемого полимерного коагулянта.

С целью снижения затрат на очистку сточных вод производств полимеров, получаемых с использованием стабилизатора суспензии – ПВС или сольвара, вместо коагулянта – Na-соли ММК предложено использовать сточную воду производства сополимеров марок МСН и МС, содержащую ММК. Эффективная очистка сточных вод производства полистирола марки ПСБ-С (ПСБ) достигается при соотношении сточных вод производств полимеров ПСБ-С (ПСБ) и МСН (МС), равном 4 : 1.

Для интенсификации процесса осветления сточных вод применен метод напорной флотации. Эффективность очистки сточных вод производства полистирола марки ПСБ-С исследовали на промышленной напорной флотационной установке производительностью 12,5 м3/ч. Для коагуляции коллоидного раствора применяли хлорид магния в количестве 0,18 г/л и полиакриламид – 15 мг/л. Основные параметры работы установки:

Эффективность очистки сточной воды по взвешенным веществам составила 94,5 – 98,5%, по ХПК – 80,4 – 83,6%. Следует отметить при этом, что количество образующейся пены составило около 5% (от объема воды), шлама влажностью 97 – 98% после разрушения 1 м3 пены – 100 – 120 л [3, 4].

2.3 Очистка сточных вод производств сополимеров марок МС, МСН, ЛПТ и ПСБ-Н

Сточные воды производств сополимеров марок МС, МСН, ЛПТ и ПСБ-Н загрязнены органическими веществами, находящимися в коллоидном и молекулярно-дисперсном состоянии. Устойчивость коллоидной системы обусловлена наличием в воде стабилизатора суспензии – Na-соли ММК.

При разработке метода очистки сточных вод использовано свойство Na-соли ММК переходить при подкисленип в нерастворимый в воде сополимер (Н-форму). Выведение из системы стабилизатора суспензии приводит к коагуляции коллоидного раствора.

Оптимальными параметрами процесса очистки являются: для локальных сточных вод и смеси сточных вод производства сополимеров марок МС, МСН и ЛПТ доза серной кислоты – 1 г/л, полиакриламида – 20 мг/л и температура – 95 °С; для сточной воды производства сополимера марки ПСБ-Н доза серной кислоты – 3 г/л, полиакриламида – 20 мг/л, температура – 80 °С.

Сточную воду осветляли методом вакуум-фильтрации. Получены следующие результаты: удельное сопротивление осадка – 2,3 . 1013 м-2, пористость – примерно 0,97, удельная поверхность твердых частиц – 7,9 . 107 м2/м3, количество обезвоженного осадка – от 1,0 до 1,2 % от объема стока, влажность – 75%.

Принципиальная схема установки очистки сточных вод включает следующие стадии: 1) усреднение; 2) обработку серной кислотой и полиакриламидом; 3) нагревание сточной воды и последующее осветление на вакуум-фильтре. Очищенная вода после нейтрализации едким натром и охлаждения направляется для доочистки на биологические очистные сооружения. ХПК биологически очищенной сточной воды составляет 70 – 100 мг/л, БПКп – 10 – 15 мг/л [3, 4].

3. Сточные воды производства фенолоформальдегидных смол

3.1 Условия образования сточных вод

Фенолоформальдегидные смолы новолачного и резольного типа получают непрерывным или периодическим методом. Сырьем служат формальдегид и фенол, причем последний употребляется также и в смеси с другими производными фенола или анилином. В качестве катализаторов используют соляную кислоту, едкий натр, гидроксиды бария и аммония.

Технологический процесс получения твердых новолачной и резольной смол включает следующие стадии: подготовка, загрузка и конденсация сырья, сушка смолы, слив, охлаждение и измельчение смолы.

Для конденсации применяют 40% водные растворы формальдегида (формалин), содержащие небольшие количества метилового спирта.

Источниками образования сточных вод являются: реакционная вода, вода, вводимая в процесс с формальдегидом, едким натром, аммиачной водой или другими катализаторами, вода со стадии отделения надсмольной воды от смолы и сушки смолы (конденсаты), а также от мойки аппаратуры и полов. Кроме того, образуется значительное количество (50 – 100 м3/т) сточных вод, не требующих специальной очистки (от охлаждения аппаратуры). В среднем на 1 т новолачной смолы получается 600 кг надсмольных вод, а на 1 т резольной смолы - до 900 кг.

Следует отметить, что в случае промывки смолы водой количество сточных вод значительно увеличивается. Общее количество загрязненных сточных под на 1 т смолы составляет 1,5 – 2,0 м3.

 Скачать реферат