Очистка сточных вод производств синтетических полимеров и пластических масс

Параметры работы аэротенка:

Состав микрофлоры активного ила, %:

Очищенная пода имела БПКп = 6 мг/л, ХПК = 14 мг/л, концентрация азота нитратов составляла 8,4 мг/л.

Сточные воды производства поливинилбутираля, содержащие эмульгатор волгонат, могут быть очищены биологическим методом без предварительной физико-химической очистки. Очистка проводится в аэротенках при продолжительности аэрации 24 ч и концентрации активного ила 1 – 1,5 г/л. В процессе очистки наблюдается подщелачивание воды. Очищенная вода имеет ХПК = 47 ¸ 50 мг/л и БПК5 = 3 – 4 мг/л [3, 4].

7. Очистка сточных вод производства полисульфидных каучуков

При производстве полисульфидных каучуков (тиоколов) образуются сточные воды двух видов: кислотные и щелочные. Кислотный сток образуется на стадии отмывки скоагулированного полимера, щелочной — на стадии отмывки нерасщепленной дисперсии. Наиболее загрязнены щелочные сточные воды, характеризующиеся большим значением ХПК. В их состав входят органические и неорганические соединения серы различной валентности и соли металлов, поэтому без предварительной очистки они не могут быть поданы на биологические очистные сооружения из-за угрозы гибели биоценоза микроорганизмов активного ила.

Известно несколько методов локальной очистки сточных вод, образующихся в процессе синтеза тиоколов. Первоначально очистку осуществляли путем смешения кислых и щелочных стоков с последующей обработкой серной кислотой при одновременном нагреве до 100 °С. При этом осадок, содержащий серу и низкомолекулярные олигомеры тиокола, отделялся фильтрацией, а фильтрат направлялся на биологическую очистку. Недостатком данного способа является то, что образующийся осадок налипает на стенки оборудования, забивает трубопроводы. Кроме того, кислая среда рН =1 ¸ 3) способствует интенсивной коррозии аппаратуры, от которой не защищает покрытие стенок свинцом, фторпластиком и другими материалами.

В дальнейшем нашел применение способ, когда щелочной сток обрабатывали раствором хлористого магния (3 – 5 г/л), а затем смешивали с кислотным стоком. В щелочной среде МgС12 гидролизовался до Мg(ОН)2. Последний служил коагулянтом и сорбентом низкомолекулярных олигомеров тиокола. Образующаяся суспензия легко выпадала в осадок, в котором содержалось до 60 % тиокола. После 16-часового уплотнения осадок возвращался в основной технологический процесс. С целью повышения скорости отстаивания дисперсии тиокола в сток предлагалось вводить 0,25 – 0,5 г/л карбоната или бикарбоната натрия. Вторая стадия очистки предусматривала обработку серной кислотой осветленной части стоков при комнатной температуре, в результате чего происходило разложение сернистых соединений переменной валентности с образованием элементарной серы, политионатов и отходящих газов (Н2S и SО2).

Другой способ очистки сточных вод заключается в использовании в качестве антиагломератора 4 %-ного раствора глины в сочетании с Аl2(SО4)3, FеСl3 и СаСl2 с целью облегчения отделения осадка. Стоки очищались только от олигомеров тиокола.

Авторы статьи [6] исследовали возможность использования железосодержащих коагулянтов для очистки щелочных стоков производства полисульфидных каучуков.

В качестве коагулянтов использовали соединения железа (Ш) – FеСl3 • 6Н2О, Fе2(SО4)3 • 9Н2О — и железоаммонийные квасцы – NН4Fе(SО4)2 • 12Н2О. Очистке подвергался промышленный сток следующего состава, г/л: 6,57 сульфатов; 4,114 сульфидов; 0,148 взвешенных веществ; 29,81 сухого и прокаленного остатка. Он имел темно-вишневый цвет, цветность 19 %; оптическую плотность 0,71; рН = 11,56; ХПК = 24,88 гО/л.

Типовой эксперимент, проведенный авторами статью, заключался в следующем. К 200 мл исследуемого стока в мерных цилиндрах добавляли 30 %-ные растворы коагулянтов в дозировке 1; 3; 5; 10; 15; 20; 25 и 30 г/л в расчете на сухое вещество. При введении растворов коагулянтов в содержимое цилиндров наблюдалось мгновенное образование мелкодисперсной взвеси черного цвета во всем объеме жидкости, которая не осаждалась в течение долгого времени.

Черная окраска обусловлена образованием сульфида железа. Последний образуется в результате нескольких последовательных реакций: ступенчатого гидролиза соединений железа (Ш) до Fе(ОН)3 и его взаимодействия с сульфидами, содержащимися в стоке:

2Fе(ОН)3 + 3S2- ® 2FеS + S + 6ОН-

Одновременно с образованием мелкодисперсной фазы зафиксировано выпадение на дно сосудов крупнодисперсного осадка, объем которого изменялся с течением времени. Первоначально, в течение 10 – 30 мин в зависимости от концентрации коагулянтов, происходило увеличение объема данного осадка, а затем за счет постепенного уплотнения наблюдалось его уменьшение (рис. 2). Наибольший объем осадка образовывался при добавлении в сточную воду железосодержащих коагулянтов: 0,061 моль/л FеСl3 и 0,025 моль/л Fе2(SО4)3 (табл. 3 и 4).

Аналогичная картина наблюдается при использовании в качестве коагулянта NН4Fе(SО4)2.

Максимальное количество и объем образовавшегося осадка соответствует концентрации квасцов 0,056 моль/л (табл. 5).

Сравнительный анализ кривых на рис. 2, а также данных, приведенных в табл. 3 – 5, показывает, что максимальному объему осадка в цилиндре соответствует и наибольшая его масса после фильтрации.

Таблица 3. Зависимость осаждения крупнодисперсного осадка от концентрации раствора FeCl3

 Скачать реферат