SU1678768A1

SU1678768A1 - Способ доочистки сточных вод

Info

Publication number: SU1678768A1
Application number: SU884495811A
Authority: SU
Inventors: Марат Аронович Гликин; Валентин Георгиевич Смирнов; Михаил Иванович Гарькавый; Наталья Павловна Алексеева; Борис Степанович Поважный; Таисия Ивановна Дудник; Александр Львович Бродский; Людмила Михайловна Савицкая
Original assignee: Рубежанский филиал Днепропетровского химико-технологического института им.Ф.Э.Дзержинского; Первомайское производственное объединение "Химпром"
Priority date: 1988-07-06
Filing date: 1988-07-06
Publication date: 1991-09-23

Abstract

Изобретение относитс к способам очистки сточных вод сорбцией и может быть использовано дл доочистки стоков после биологической очистки. Целью изобретени вл етс снижение расхода адсорбента при сохранении высокой степени очистки. Дл осуществлени способа сточную воду после биоочистки подают противотоком в адсорбер при массовом соотношении адсорбент: сточна вода 1:(250-1000). В качестве адсорбента используют свежий и регенерированный микропористый адсорбент со средним радиусом пор 0,70-1,75, содержащий 5-10 мас.% углерода. Отработанный адсорбент отдел ют от воды и направл ют на регенерацию - сначала сушат при 400-450&deg;С, а затем весь адсорбент или часть (до 1 /3) направл ют на высокотемпературную регенерацию при 800-850оС. Регенерированный при 400-450&deg;С адсорбент возвращают в технологический цикл и ввод т в адсорбент ниже (по линии движени адсорбента) места ввода свежего и регенерированного при 800-850&deg;С адсорбента. Способ позвол ет снизить расход адсорбента по сравнению с известным способом в 2,5-10 раз при сохранении 100%-ной степени адсорбции. 2 з.п, ф-лы, 3 табл.

Description

Изобретение относитс к способам очистки сточных вод сорбцией и может быть использовано дл доочистки стоков после биологической очистки.

Целью изобретени вл етс снижение расхода адсорбента при сохранении высокой степени очистки.

Дл осуществлени способа сточную воду после биоочистных сооружений подают противотоком в адсорбер при соотношении адсорбент : сточна вода (1:250Н1:ЮО). В качестве адсорбента используют свежий и регенерированный микропористый адсорбент , содержащий 5-10 мас.% углерода. Отработанный адсорбент отдел ют от воды и

направл ют на регенерацию. Вначале его частично регенерируют (сушат) при 400- 450°С, а затем весь адсорбент или только до 1/3 направл ют на высокотемпературную регенерацию, где его нагревают до 800- 850°С. Регенерированный цикл, ввод его в адсорбер ниже (по линии движени сорбента ) места ввода свежего и регенерированного при высокой температуре сорбента. Свежий адсорбент ввод т в технологию только дл компенсации механических потерь .

Использование адсорбента со средним радиусом пор 0,7-1,75 нм способствует в результате наложени силовых полей стеО

00

ч

О

нок пор про влению эффекта повышени адсорбционного потенциала. Поры, радиус которых менее 0,7 нм, практически недоступны дл молекул органических соединений , содержащихс в сточной воде.

Обработка микропористых минеральных основ углеродсодержащим газом позвол ет снизить средний радиус пор до 0,7-1,75 нм. При высокотемпературном режиме обработки газофазным углеводородом углерод формируетс в кристаллы, имеющие свою систему микропор, которыми дополн ют общий объем адсорбционно- способных микропор и поддерживают его на уровне угл СКТ, т.е. близким к 0,65 нм см /г. Этим обеспечивают высокую адсорбционную емкость: до 10 г/100 г адсорбента, что позвол ет снизить расход адсорбента до(1:250Н1:ЮОО).

Частичную регенерацию (сушку) угле- родсодержащего адсорбента провод т в среде топочного газа, нагрева его до 400- 450°С, а полную регенерацию - при 800- 850°С. В результате низкотемпературной сушки испар ют влагу, разлагают часть молекул адсорбированных веществ с образованием смеси низкомолекул рных летучих продуктов, испар ющихс из адсорбента в поток газа - теплоносител . Одновременно с деструкцией молекулы органических соединений десорбируют в гор чий поток без существенных изменений структуры.

При высокотемпературной (полной) регенерации в инертной среде топочного газа (продукты горени топлива имеют состав: 10-16% С02, 69-73% N2, 15-17% Н20(пар), до 0,3% 02) осуществл ют глубокую деструкцию адсорбированных молекул с отло- жением углерода на поверхности адсорбента. При регенерации в окислительной среде смесью топочного газа с кислородом окисл ют адсорбированные органические соединени . Выбор среды (инертной или окислительной) зависит от исходного значени ХПК сточной воды. При значении ХПК до 100 мг 02/л способ осуществл ют в инертной среде, свыше 100 мг 02/л - в окислительной.

Место ввода адсорбента определ етс тем, что частично отрегенерированный адсорбент эффективно работает при очистке сточной воды с относительно более высоким содержанием органических веществ (ХПК 100-1000 мг Ог/л), в то врем как полностью отрегенерированный адсорбент обеспечивает 100%-ную очистку в широком диапазоне концентраций (ХПК 10-1000 мг 02/л).

Пример 1.4г микропористого адсорбента , приготовленного на базе силикагел КСС-4п, содержащего 6 мас.% углерода, помещают в адсорбционную колонку (материал - стекло, диаметр 100 мм). Вес адсорбента и диаметр колонки выбирают, исход из соотношени h уз, где h - высота адсорбционной колонки; длина фронта массопередачи; фактор симмет0 ричности (индивидуальный дл конкретного адсорбента). Дл предлагаемых по способу адсорбентов выбирают высоту сло в 7 раз превышающую диаметр сло . Сточную воду, содержащую хлорорганические вещества и

5 продукты метаболизма активного ила, подают на адсорбционную очистку вверх колонки со скоростью 0,5 л/ч. Очищаемую воду отбирают по 50 мл и по величине ХПК определ ют в ней количество органических сое0 динений. При нулевом значении ХПК отбирают на анализ следующую порцию сточной воды. По вление органических соединений в фильтрате (проскок) свидетельствуете насыщении адсорбента и достижении

5 им предельного соотношении адсорбент : сточна вода.

Полученные результаты зависимости расхода адсорбента от среднего диаметра радиуса пор приведены в табл.1.

Пример 2. Услови опыта те же, но содержание углерода на адсорбенте 4 мас.%.

Примеры 3-5. Услови опыта те же, но адсорбент приготовлен на базе силикаге5 л КСМ-%, содержащего 5, 10 и 12 мас.% углерода соответственно.

Пример 6. Услови примера 1, но в качестве адсорбента используют сорбент, отработанный в примере 1 и просушенный

0 при 400°С в течение 30 мин. Результаты вли ни сушки на степень адсорбции приведены в табл.2.

Пример 7. Услови примера 6, но используют адсорбент, отработанный в

5 примере 6.

Пример 8. Услови примера 6, но используетс адсорбент, отработанный в примере 7.

Пример 9. Услови примера 6, но

0 используетс адсорбент, просушенный при 450°С.

ПримерЮ. Услови примера 6, но адсорбент просушен при 350°С.

Пример 11. Услови примера 6, но

5 адсорбент просушен при 500°С.

Пример 12. Услови примера 1, но в качестве адсорбента используют образец, отработанный в примере 1 и обработанный в инертной среде топочного газа при 850°С

в течение 15 мин, Результаты вли ни высокотемпературной регенерации на степень адсорбции даны в табл.3.

Примеры 13-16. Услови примера 12, но в каждом последующем примере используют адсорбент, отработанный в предыдущем опыте. В примере 13 использован образец примера 12.

Примеры 17-18. Услови примера 12, но адсорбент обработан при температурах соответственно 700 и 600 С.

Пример 19. Услови примера 12, но адсорбент отработан при 850 С газами сгорани природного газа в течение 15 мин.

Данные табл.1 показывают, что, варьиру содержанием углерода и типом минеральной основы, получают адсорбенты со средним радиусом пор 0,7-1,75 нм, которые обеспечивают 100%-ную степень очистки сточной воды до соотношени адсорбент : сточна вода 1:1000.

Данные табл.2 показывают, что просушенный при 400-450°С адсорбент частично восстанавливает свою адсорбционную емкость и может повторно использоватьс 2-3 раза без высокотемпературной регенерации . Поднимать температуру сушки выше 450°С нецелесообразно.

Данные табл.3 показывают, что деструктивна высокотемпературна регенераци адсорбента, отобранного на сточной воде с ХПК-40 мг Оа/л, способствует образованию привеса углерода (примеры 12-16). Окислительна высокотемпературна регенераци (пример 19) адсорбента, отработанного на сточной воде с ХПК-110 мг Оа/л, способствует окислению адсорбированных органических соединений и частично первичного сло углерода. Это приводит к обновлению адсорбционных свойств и позвол ет многократно использовать его при 100%-ной очистке до соотношени адсорбент : сточна вода 1:1000. Повышать температуру выше 850°С нецелесообразно .

Осуществление способа доочистки

сточных вод адсорбентом со средним диаметром пор 0,7-1,75 нм, полученным в результате осаждени 5-10 мае. % углерода на минеральных основах, позвол ет снизить расход адсорбента по сравнению с известным способом в 2,5-10 раз. Благодар режимам регенерации, обеспечивающим сохранение активной углеродной составл ющей или пополн ющим ее. возможно многократное использование адсорбента, при

этом свежий адсорбент ввод т в количестве, компенсирующем потери от механического истирани .

Claims

Формула изобретени ( 1. Способ доочистки сточных вод,

включающий адсорбцию с использованием пористой минеральной основы, промо- тированной углеводородом, отделение адсорбента от воды, его регенерацию и многократное использование в процессе,

отличающийс тем, что, с целью сокращени расхода адсорбента при сохранении высокой степени очистки, используют адсорбент с радиусом пор 0,7-1,75 нм, полученный при высокотемпературной обработке углеводородом с содержанием углерода 5-10 мас.%, а регенерацию ведут в две стадии - сначала при 400-450°С, затем при 800 850°С в инертной или окислительной среде.
2. Способ по п. 1,отличающийс тем, что адсорбент, обработанный при 400- 450°С, частично возвращают на стадию адсорбции .

3, Способ по п. 1,отличающийс

тем, что доочистку провод т при массовом соотношении адсорбента и сточной воды 1:(250-1000).

Таблица 1

Продолжение табл. 3

Таблица2

ТаблицаЗ

Продолжение табл.3