Очистка сточных вод производств синтетических полимеров и пластических масс

Разработаны схемы очистки сточных вод производства эпоксидных смол от органических примесей методами адсорбции и электрохимического окисления. При адсорбционной очистке маточного раствора эпоксидной смолы марки Э-15 расход активного угля марки А составляет 3 кг/м3, серной кислоты – 1,1 кг/м3. Отработанный уголь направляют на сжигание.

Электрохимическую очистку сточных вод рекомендуется пров

одить после выделения из воды смолы, для чего воду обрабатывают соляной кислотой (2,3 кг/м3). Затем сточную воду нейтрализуют известковым молоком до рН = 7 ¸ 8, вновь отделяют выпавшие взвеси и подают в электролизер. Материалом анода является графит, катода – сталь. Плотность постоянного тока на аноде – 600 – 700 А/м3, напряжение – 3 – 4 В. Очищенные сточные воды содержат в 1 л не более 3 мг фенола.

При биологической очистке сточные воды производства эпоксидных смол марок ЭД-5 и ЭД-6 разбавляют свежей водой (в 5 раз), добавляют биогенные элементы (5 мг/л фосфора и 15 мг/л азота) и очищают в аэротенке -смесителе при продолжительности аэрации 24 ч. При этом ХПК снижается на 99%, БПК20 – на 98,3%. Очищенная вода бесцветна и прозрачна.

Имеются данные по очистке сточных вод производства эпоксидных смол на основе тетрагидробензилового спирта и адипиновой кислоты биологическим методом, на основе тетрагидробензальдегида и 1,1-бис(гидроксиметил)циклогексана и тетрагидробензилового эфира тетрагидробензойной кислоты методом каталитического окисления в парогазовой фазе (катализатор V-пиролюзит) [3 – 5].

6. Сточные воды производства поливинилацетатных полимеров

В процессе производства поливинилового спирта (ПВС), сополимерной дисперсии винилацетата с этиленом (СВЭД), поливинилацеталей на стадии отделения маточного раствора и промывки полимера образуются загрязненные сточные воды.

Сточные воды ряда производств поливинилацетатных полимеров загрязнены поливиниловым спиртом, винилацетатом, метиловым спиртом, ацетальдегидом и другими растворенными в воде органическими веществами, а также мелкодисперсными и коллоидными частицами, устойчивость которых обусловлена наличием в сточной воде поверхностно-активных веществ, таких, как ПВС, ОП-10 и др.

B зависимости or характера примесей, загрязняющих сточную воду, применяют следующие физико-химические методы очистки: отгонка легколетучих органических компонентов; термическое обезвреживание; обработка сточных вод карбоксилсодержащими соединениями для очистки от ПВС, коагуляции мелкодисперсных и коллоидных примесей. Доочистку сточных вод производят биологическим методом.

Метод отгонки используют для очистки сточных вод производства ПВС с повышенной концентрацией ацетатных групп, содержащих 423 – 742 г/л метилового спирта, 50 – 57 г/л метилацетата и винилацетата и 3 – 14 г/л ацетальдегида и бензина. При производстве поливинилкеталя маточные растворы, содержащие около 87 г/л циклогексанона и первые порции промывных вод подвергают ректификации. Маточные растворы и промывные воды производства поливинилформальэтилаля (вимифлекса), содержащие значительное количество ацетальдегида, также подвергают разгонке. Полученные ацетальдегид, циклогексанон и другие вещества используют как товарные продукты.

В процессе ректификации сточных вод производства ПВС с повышенным содержанием ацетатных групп отбирались три фракции с температурами кипения 61 – 62, 62 – 65,0 и 65,0 – 70,5°С. Фракции 1 и 2 рекомендуется сжигать совместно с другими отходами, а фракцию 3 [37% (об.)] – направлять на регенерацию метилового спирта.

Кубовый остаток предложено разбавлять в 6 – 7 раз (до содержания ПВС не более 40—50 мг/л) и подавать на биологические очистные сооружения. Результаты биологической доочистки кубового остатка в аэротенках-смесителях показали, что эффективность очистки сточной воды по приведенной схеме составляет 98 – 99% (по ХПК).

При разгонке на ректификационной колонке с разделительной, способностью 20 теоретических тарелок маточных растворов от производств СДВД и поливинилбутираля происходит удовлетворительная очистка от легколетучих компонентов. Дистиллят в количестве 4 – 5% (об.) направляют на переработку или сжигание, а кубовый остаток после нейтрализации подают на биологические очистные сооружения.

Некоторые сильнозагрязненные маточные растворы, например производства поливинилформаля, рекомендуется направлять на термическое обезвреживание.

С целью очистки сточных вод, загрязненных ПВС или сольварами, применяют метод, основанный на способности ПВС образовывать в кислой среде нерастворимые в воде комплексы с полимерными карбоксилсодержащими соединениями. Переход ПВС в нерастворимое соединение сопровождается коагуляцией полидисперсной системы. Для очистки сточных вод производств СВЭД, ПВС и сольваров в качестве карбоксилсодержащего полимера использовались: флокулянт «Комета», Na-соль сополимер метилметакрилата с метакриловой кислотой – стиромаль.

По данному методу сточная вода усредняется, нагревается до 40 – 60°С и подается в смеситель. В смеситель подается также требуемое количество раствора карбоксилсодержащего полимера. Далее смесь поступает в камеру хлопьеобразования, в которую также дозируется 10% раствор серной кислоты. Для улучшения хлопьеобразования в сточную воду в смеситель добавляется 0,1 – 1,0% раствор полиакриламида. Затем в осветлителе происходит отделение осадка, объем которого зависит от загрязненности сточной воды. Влажность осадка – 65 – 85%, зольность – 0,05 – 0,5%. При нейтрализации осадка едким натром получается клееобразная масса, пригодная для применения в качестве клея в полиграфической промышленности.

Оптимальными параметрами очистки являются: соотношение ПВС : карбоксилсодержащий полимер, близкое к эквимолекулярному (1 : 2); рН £ 3; 40 – 60°С, доза полиакриламида – 20 мг/л.

При производстве СВЭД с использованием стабилизатора ОП-10 образующиеся сточные воды представляют собой устойчивую коллоидную систему, загрязненную растворенными органическими веществами. Для очистки сточной воды был использован метод коагуляции солями магния в щелочной среде. Оптимальная доза хлорида магния (при содержании ОП-10 240 мг/л) составила 250 мг/л. При содержании ОП-10 в воде до 100 мг/л достигается 90%-ная степень его очистки. С увеличением содержания ОП-10 остаточное количество его в очищенной воде увеличивается без снижения эффективности очистки воды по другим показателям.

Сточные воды некоторых производств после физико-химической очистки могут быть повторно использованы для промывки полимера и аппаратуры. Сточные воды производств поливинилацетатной продукции до-очищают биологическим методом.

Изучение процесса биологической очистки сточных вод проводилось в аэротенках и биофильтрах. Сточная вода имела ХПК = 674 мг/л, БПКп = 515 мг/л, рН = 7,4 и содержала (мг/л):

 Скачать реферат