SU941312A1

SU941312A1 - Способ очистки сточных вод от органических соединений

Info

Publication number: SU941312A1
Application number: SU803005753A
Authority: SU
Inventors: Лем Матвеевич Рабинович; Любовь Андреевна Алферова; Юрий Дмитриевич Панаев
Priority date: 1980-11-19
Filing date: 1980-11-19
Publication date: 1982-07-07

Description

Изобретение относится к очистке промышленных сточных вод от органических примесей и * может быть использовано на предприятиях химической и нефтехимической промышленности для очистки сульфатных стоков от органических загрязнений.

Известен способ очистки сточных вод, содержащих органические'загрязнения, путем окисления с помощью дополнительного топлива и при избытке воздуха при нормальном давлении, причем при нагревании до температуры ниже 100° С сточную воду разделяют на жидкую и парообразную фазу, содержащую кислород и органические соединения. Паровую фазу в предварительной ступени перегревают косвенным путем с помощью абгаэа из реактора, перегретую фазу вместе с топливом сжигают в горелке, затем в горячие газы от горения вводят жидкую фазу, при этом сжигают остаточные окисляемые компоненты, а выходящую из реактора смесь газа с горячим паром используют для перегрева паровой фазы и подогрева сточной воды (1].

Однако указанный процесс проводится с полным испарением воды в реакторе и в связи с этим не может быть использован при наличии нелетучих веществ в составе сточных вод.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ жидкофазного окисления сточных вод. В этом способе сточная вода и воздух после предварительного подогрева поступают в реактор, в котором органические примеси окисляются кислородом воздуха при 374° С, обычно 350°. Затем жидкую и газовую фазы делят в сепараторе. Газовая фаза поступает в блок утилизации энергии, а жидкую фазу направляют в теплообменник: для подогрева исходной сточной воды [2].

Однако известный способ малоэффективен при очистке сульфатных сточных вод, 2Q так как он не учитывает присутствия в стоке сульфата натрия-нелетучей примеси, присутствие которого ограничивает количество подаваемого воздуха для окисления органических соединений.

В связи с тем, что растворимость сульфата натрия с повышением температуры снижается, а при смешении стока с воздухом происходит частичное испарение воды, то изза опасности выпадения сульфата натрия тем- ₅пературу процесса выдерживают ниже требуемой, что снижает качество очистки. Степень очистки при этом составляет 85—87%·

Цель изобретения — повышение степени очистки от органических соединений сульфат- jg содержащих сточных вод,

Поставленная цель достигается тем, что согласно' способу окисление кислородом воздуха и сепарацию смеси ведут одновременно» после чего газовую фазу подвергают катали- 15 тическому окислению, а жидкую фазу доокисляют кислородом воздуха при нагреваний.;

При подаче воздуха на сепарацию происхЦ-* дат отдувка летучих органических соединений и одновременно окисление органических соеди- _2(}нений в прнсутствшт кислорода воздуха.

Подача воздуха в сепаратор для отделения летучих органических соединений с последующим их окислением на катализаторе позволяет при окислении оставшихся органических _2зпримесей в жидкой фазе вести процесс при более жестких условиях, качественно 'Очистить сульфатный сток от примесей.

Способ осуществляют следующим образом.

Сульфатную воду нагревают до 2ОО-25О°С 30 и подают в сепаратор, куда одновременно подают нагретый воздух в стехиометрическом соотношении к летучим органическим соединениям, содержащимся в сточной воде. Образующуюся в результате’отдувки летучих органических веществ паровоздушную газовую фазу направляют на каталитическое окисление. Органические соединения окисляются на катализаторе до углекислого газа и воды.

Жидкую фазу из сепаратора направляют на смешивание воздуха, нагретым до 200-250° С для доокисления органических соединений.

р и м е р 1. Очистке подвергают сточную воду состава:

Сульфат натрия, мас.%	14
ХПК г О₂/л	25-30
Содержание оргадаческих
веществ, г/л	20
в том числе
летучие	10
нелетучие	10
(соединения дикарбо-
новых кислот и их соли)

Сульфатную воду в количестве 10 л/ч нагревают до 250° С и подают в пустотелый сосуд, служащий для отгонки летучих, куда од- ⁵⁵повременно вместе с жидкостью подают воздух, нагретый до 250° С. Для окисления органических соединений, находящихся в стоке, требуется по ХПК 0,1 кг воздуха/л сульфат ной воды. Количество воздуха, подаваемого на отдувку летучих органических веществ, 0,05 кг/л сульфатного стока. Образующуюся в результате отдувки паровоздушную смесь содержащую летучие карбоновые кислоты в количестве 11,5 г/нм³ воздуха, подают в каталитический элемент, заполненный катализатором на основе платины. Органические соединения окисляются на катализаторе до углекислого газа и воды с эффективностью 89%.

Жидкость из сепаратора после отгонки летучих смешивают с оставшейся частью воздуха (0,05 кг воздуха/л сульфатного стока) для доокисления органических соединений.

В результате окисления образующаяся вода имеет характеристики:

Сульфат натрия, мас.%	14
Содержание органических
веществ, г/л стока в том
числе летучих	0,06
нелетучих	0,04

Эффект очистки воды от органических соединений составляет 95—97%.

П р и м е р 2. Сульфатную воду в количестве 10 л/ч с характеристикой указанной в примере 1 нагревают до 200°С и подают в пустотелый сосуд, служащий для отгонки летучих, куда одновременно подают воздух, нагретый до 300° С. Количество воздуха, подаваемого на отдувку летучих органических веществ составляет 0,05 кг/г сульфатной воды. Образующуюся в результате отдувки паровоздушную смесь, содержащую летучие органические соединения в количестве 6 г/г-м³ воздуха, подают в каталитический элемент, заполненный катализатором на основе платины.

Летучие органические соединения окисляют на катализаторе до углекислого газа и воды 98-100%.

Жидкость из сепаратора после о.тгонки летучих смешивают с оставшейся частью воздуха в количестве 0,05 кг/кг сульфатного стока, нагревают до 250° С для доокисления органических соединений.

В результате окисления образуется сточная вода, имеющая характеристики:

Сульфат натрия, мас.%	14%
ХПК, г/л стока	0,05
Содержание органических
веществ, г/л стока	0,04
в том числе летучих	0,02
нелетучих	0,02

Эффект очистки сточной воды от органических ческих соединений составляет 98-100%.

При использовании предлагаемого метода качество очистки увеличивается с 85-87% до 95;98%.

Предлагаемый способ приемлем для очистки сульфатных стоков с загрязнениями до ХПК 40-50 г/л при концентрации летучих органических* веществ 40-50% и концентрации сульфата натрия 14—16%.

Claims

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ОРГАНИЧЕСКИХ Изобретение относитс к очистке промышлен ных сточных вод от органических примесей и может быть использовано на предпри ти х химической и нефтехимической промышленности дл очистки сульфатных стоков от органических загр знений. Известен способ очистки сточных вод, содер жащих органическиезагр знени , путем окислени с ПОМ01Ш.Ю дополнительного топлива и при избытке воздуха при нормальном давлении , причем при нагревании до температуры ниже 100° С сточную воду раздел ют на жидкую и парообразную фазу, содержащую кислород и органические соединени . Паровую фазу в предварительной ступени перегревают косвенным путем с помощью абгаза из реактора , перегретую фазу вместе с топливом сжигают в горелке, затем в гор чие газы от горени ввод т жидкую фазу, при этом сжигают остаточные окисл емые компоненты, а выход щую из реактора смесь газа с гор чим паром используют дл перегрева паровой фазы и подогрева сточной воды (1 . СОЕДИНЕНИЙ Однако указанный процесс провод тс с полным испарением воды в реакторе и в свйзн с этим не может быть использован при наличии нелетучих веществ в составе сточных вод. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс способ жидкофазного окислени сточных вод. В этом способе сточна вода и воздух после предварительного подогрева поступают в реактор, в котором органические примеси окисл ютс кислородом воздуха при 374° С, обычно 350°. Затем жидкую и газовую фазы дел т в сепараторе. Газова фаза поступает в блок утилизации энергии, а жидкую фазу направл ют в теплообменник дл подогрева исходной сточной воды 21. Однако известный способ малоэффективен при очистке сульфатных сточных вод, так как он не учитывает присутстви в стоке сульфата натри -нелетучей примеси, присутствие которого ограничивает количество подаваемого воздуха дл окислени органических соединений. 394 В св зи с тем, что растворимость сульфата натри с повышением температуры снижаетс , а при смешении стока с воьдухом происходит част1гчное испарение воды, то изза опасности выпадени сульфата натри тем иературу процесса вьщерживают ниже требуемой , что снижает качество очистки. Степень оистки при этом составл ет 85-87%. Цель изобретени - повышение степени очистки от органических соединений сульфатсодержащих стомых вод, Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу окислеьшс кислородом воздуха и сепарацию смеси ведут одновременно, после чего газовую фазу подвергают каталитическому окислению, а жидкую фазу доокисл ют кислородом воздуха при нагревашт При подаче воздуха па сепарацию происхбдит отдувка летучих органических соединений и одновременно окисление органшгсских соеди нений в прнсутствтш кислорода воздуха. Подача воздуха в сепаратор цп отделени летучих органических соединепий с последующим их окислением на катализаторе позвол ет при окислении оетавгпихс органнгческих примесей в жгздкоп фазе вести процесс при более жестких услови х, качественпо ОЧИстить сульфатный сток от примесей. Способ осуп1:естпл гат следугощим образом Сульфатную воду пагревагот до 200 250°С и подают в сепаратор, куда одновремеппо подают нагретый воздух в стехиометрическом соотношении к летучим органш1еским соедиneiniHM , содержащимс в сточной воде. Образующуюс в результатеотдувки летуч 1Х орга ш-1ческих веществ паровоздушную газовую фазу направл ют на каталетическое окисление. Органические соедш1е1т окисл ютс на катализаторе до углекислого газа и воды. Жидкую фазу из сепаратора направл ют на смегдашание воздуха, нагретым до 200-250° С . д;г доокисдсии органических соед шений. И р и м ер. Оэдстке подвергают сТочную воду состава: Сульфат натри , мас.%14 ХПК г Оз/л25-30 Содержание оргадических веществ, г/л20 в том числе летучие10 нелетучие10 ( соед}шени дикарбопопых кислот и их соли) Сульфатную воду в количестве 10 л/ч нагревают до 250° С и подают в пустотелый сосуд , служащий дл отгоики летучих, куда одновреме1шо вместе с жидкостью подают воздух , нагретый до 250° С. Дл окислени органических соединений, наход 1цихс в сгоке. Требуетс по ХПК 0,1 кг воздуха/л сульфат ной воды. Количество воздуха, подаваемого на отдувку летучих органических веществ, 0,05 кг/п сульфатного стока. Образующуюс в результате отдувки паровоздушную смесь содержащую летучие карбоновые кислоты в количестве 11,5 г/нм воздуха, подают в каталитический элемент, заполненный катализатором на основе платины. Органические соединени окисл ютс на катализаторе до углекислого газа и воды с эффективностью 89%. Жидкость из сепаратора после отгоики лeтy чих смешивают с оставшейс частью врздуха (0,05 кг воздуха/л сульфатного стока) дл доокислени органических соединений. В результате окислени образующа с вода имеет характеристики: Сульфат натри , мас.%14 Содержание органических веществ, г/л стока в том числе летучих0,06 нелетучих0,04 Эффект очистки воды от органических соединений составл ет 95-97%. П р и м е р 2. Сульфатную воду в количестве 10 л/ч с характеристикой указанной в примере 1 нагревают до 200°С и подают в пустотелый сосуд, служащий дл отгонки петушх , куда одновременно подают воздух, нагретый до 300° С. Количество воздуха, подаваемого иа отдувку летучих органических веществ составл ет 0,05 кг/г сульфатной воды. Образующуюс в результате отдувки паровоздушную смесь, содержащую летучие органические соединени в количестве 6 г/г-м воздуха, подают в каталитический элемент, заполненный катализатором на основе платины. Летучие оргашетеские соединени окисл ют на катализаторе до углекислого газа и воды 98-100%. Жидкость из сепаратора после о.тгонки летутах смешившот с оставшейс частью воздуха в количестве 0,05 кг/кг сульфатного стока , нагревают до 250° С дл доокислени органических соединений. В результате окислени образуетс сточна вода, имеюща характеристики: Сульфат натри , мас.%14% ХПК, г/л стока0,05 Содержание органических веществ, г/л стока0,04 в том числе летучих0,02 нелетучих0,02 Эффект очистки сточной воды от органических ческих соединений составл ет 98-100%. При использовании предлагаемого метода качество очистки увеличиваетс с 85-87% до 9598% . 59413 Предлагаемый способ приемлем дл очистки сульфатных стоков с загр знени ми до ХПК 40-50 г/л при концентрации летучих органических веществ 40-50% и концентрации сульфата натри 14-16%. 5 Формула изобретени Способ очистки источиых вод от органичес- ,о ких соедииенийзключающий предаарительный на грев сточной воды, окисление кислородом воздуха , сепарацию смеси на газовую и жидкую фазы, отличающийс тем, что, с 6 с целью повышени степени очистки сульфатсодержащихс сточных вод, окисление кислородом воздуха и сепарацию смеси ведут одновременно , после чего газовую фазу подверга каталитическому окислению, а жидкую фазу доокисл ют кислородом воздуха при нагревании . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Патент ФРГ 1517720, кл. С 02 С 5/04, 1972.
2. Проскур ков В. А., Шмидт Л. И. Очистка сточных вод в химической промышленности Л., Хими , с. 190.