RU1825648C - Способ очистки сточной воды от мелкодисперсных частиц - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : сточную воду подают на мембранный элемент, вращающийс  с частотой 0,1-170,0 с , при соблюдении отношени  силы давлени  к центробежной силе, действующих на частицу 0,3-30,0. 1 ил., 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к способам очистки сточных вод .от мелкодисперсных частиц твердой фазы и может быть использовано в химической и смежной с ней област х промышленности. Способ очистки представл ет собой безреагентную очистку сточных вод, котора  позвол ет утилизировать ценные продукты твердой фазы и при необходимости возвращать их в технологический цикл.

Цель изобретени  - повышение степени очистки сточных вод и обеспечение эффективной регенерации мембранного элемента.

На чертеже представлена принципиальна  схема устройства, позвол ющего реализовать данный способ очистки сточных вод.

Устройство включает корпус 1, ротор 2 с закрепленной на нем полупроницаемой мембраной и системой штуцеров 3 и 4 дл  подвода сточных вод, подвергаемых очистке и отвода концентрата соответственно, Очищенна  жидкость отводит через полый вал 5 ротора.

Способ осуществл ют следующим образом . Суспензию сточных вод с мелкодисперсными частицами пор дка 0.01-100 мкм через штуцер 3 подают под избыточным

давлением во внутреннюю полость устройства на мембранный элемент. Мембрана плотно закреплена на роторе, вращающемс  с частотой 0,1-170.0 . При этом частицы твердой фазы, попада  на мембранный элемент, испытывают действие центробежной силы, пропорциональной частоте вращени  ротора. Центробежна  сила отбрасывает частицы твердой фазы с поверхности мембраны, регенериру  ее. Очищенна  от твердых частиц жидка  фаза проходит через мембрану и отводитс  через полый вал 5 ротора. Концентрат твердой фазы периодически сбрасываетс  через штуцер 4. В таком устройстве разделение жидкой и твердой фазы происходит при соотношении силы давлени  и центробежной силы 0,3-30. В цел х более тщательной очистки мембраны от адсорбированных твердых частиц, на мембране создаетс  режим, при котором соотношени  сил давление и центробежной менее 0,3. В этом случае идет обратный ток фильтрата через мембрану, способствующий очистке ее поверхности .

Предлагаемый способ очистки сточных вод от мелкодисперсных частиц твердой фазы осуществл лс  в лабораторных услови х.

6

Разделение осуществл лось на мембране типа Владипор.

В качестве суспензии были использованы:

а)сточные воды процесса гидрировани  нитропродукта при получении АФПАК. Жидка  фаза содержала частицы катализатора - никель Рене  - с дисперсностью 0,1- 100,0 мкм и концентрацией 6-30 г/л;

б)сточные воды отделочного производства текстильной промышленности, содержащие кубовый краситель с дисперсностью 0,01-10 мкм и концентрацией 3-% г/л.

Процесс осуществл лс  на лабораторной установке с диаметром ротора 80 мм при изменении соотношени  сил давлени  и центробежной силы в пределах 0.3-30. Полученные результаты представлены в таблице.

Силы, действующие на частицу, рассчитывали исход  из модельной физической картины, а центробежную силу - согласно зависимости

FM;

m V R

где m - масса частицы;

V - линейна  скорость частицы;

R - радиус ротора.

Силу давлени , действующую на частицу , рассчитывали исход  из рабочего давлени , создаваемого в аппарате.

Пример. Соотношение сил. действующих на частицу катализатора - никель Рене  - с размером зерна 1 мкм при давлении 1 кг/см2 и частоте вращени  ротора 8,3 с , равно соответственно

т

лК п 30

1/R

Подставл   в формулу значени :

г м - радиус частицы;

р - 1 кг/см2 - давление в аппарате;

R 0,04 м - радиус ротора;

п - 500 об/мин - частота вращени  ротора;

р 4500 кг/м - плотность частицы катализатора .

получаем значение отношени  силы, равное 15

Из таблицы следует, что предлагаемый способ, по сравнению с прототипом (примеры 1,7) позвол ет вести разделение суспензии катализатора и кубового красител  в режиме стабильной регенерации мембранного элемента, что позвол ет существенно повысить удельную производительность разделени  и одновременно повысить до 98,7-99,9% степень очистки. Установлено,

что удельна  производительность разделени  заметно не снижалась в течение 24 ч работы установки. Пенообраэование отсутствовало .

Улавливание катализатора - никел  Рене  - традиционными методами, т.е. последовательно в циклоне и патронном фильтре, дает максимальную степень очистки 90- 95%. т.е. целевой продукт загр зн етс  катализатором , что снижает его качество.

Часть катализатора безвозвратно тер етс  в патронном фильтре.

Дл  профилактической промывки мембранного элемента устанавливаетс  режим с соотношением силы давлени  и центробежной силы менее 0,3. При этом наблюдаетс  обратный ток фильтрата, очищающего мембранный элемент от адсорбционных частиц. Выгрузка концентрата производитс  периодически , по мере необходимости.

Предлагаемый способ не требует дополнительного времени, энергетических и технических затрат на регенерацию мембранного элемента. Применени  дополнительного флокулирующего агента дл  осуществлени  предлагаемого способа не требуетс , что  вл етс  дополнительным положительным фактором.

Способ позвол ет задерживать и концентрировать частицы с дисперсностью менее 10 мкм и при необходимости возвращать их в цикл основного технологического процесса .

Формуда изобретени  Способ очистки сточной воды от мелкодисперсных частиц, включающий ее подачу на мембранный элемент и отделение твердой фазы от фильтрата, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  степени очистки сточных вод и обеспечени  эффективной регенерации мембранного элемента, отделение осуществл ют на мембранном элементе,- вращающемс  с частотой 0,1- 170,0 , при отношении силы давлени  к центробежной силе, действующей на мелкодисперсные частицы, равном 0,3-30,0.