Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 2 (1044949), страница 37
Текст из файла (страница 37)
При эмульсионной полимеризации в реактор заливаются вода и эмульгатор (например, натриевые соли синтетических кислот ф— С„), стирол и инициатор (водный раствор персульфата калия). После полимеризации от полученного ла- текса острым паром отгоняется не- прореагировавший. мономер и производится коагуляция латекса с помощью квасцов или других коа- гулянтов. Далее полученный полимер отделяется от маточного раство- ра и промывается водой.- Водноэмульсионная полимеризация мо- жет осуществляться и непрерывным методом. Суспензионную полимеризацию стирола проводят периодическим методом. В реактор загружается вода, добавляется водный раствор стабилизатора и инициатор. Затем полу- 189 Глава 4. Очистка сточных вод в химической промышленности Таблица 4.18 Характеристика сточных вод производств полимеров марок ПСБ (ПСБ-С) и сополимера марки СНП-СП НСБ ИСБ-С 11ромывка на ленточных вакуум- иль ах снп-Сп Показатели Промывка на центрифуге ХПК, мг7л 2100 — 2600 4500 — 5600 12 000 — 15 000 Содержание, иг/л: плотного остатка 350 †10 1100 — 1 400 1500 — 2500 150 †3 700 — 1 ГОО взвешенных веществ 5 — 10 стирола 95 — 100 а илоии ила 150 †2 70 — 120 400 †6 сольвара Оптическая плотность 16 — 25 15 — 20 рн 6,9 — 7,1 190 ченный полимер отделяется от водной фазы, промывается водой и направляется на сушку и упаковку.
В процессе производства полистирола и сополимеров вода используется для охлаждения аппаратов, приготовления растворов, в качестве маточного раствора, а также для промывки полимеров. В зависимости от способа промывки полимера на 1 т образуется от 3 до 8 м' загрязненных сточных вод. Степень загрязненности зависит от метода полимеризации, характера применяемых мономеров, а также от природы эмульгатора или стабилизатора. ПроизвоДства полистирола ПСБ-П и сополимера марки СНП-СП, В процессе производства этих полимеров в качестве стабилизатора суспензии используют поливиниловый спирт (ПВС) с содержанием 10 — 13 % и 18 — 21 % ацетатных групп, называемый сольваром. Образующиеся сточные воды представляют собой коллоидные системы молочно-белого цвета, устойчивость которых обусловлена присутствием в воде сольвара.
Содержание сольвара в сточной воде зависит от количества образующихся сточных вод, которое, в свою очередь, определяется методом промывки полимера. При' промывке полистирола марки ПСБ (ПСБ-С) на ленточных вакуум- фильтрах и в центрифугах образуется соответственно 8 и 3 м' сточной воды на 1 т полимера. В процессе получения сополимера марки СНП-СП образуется 3,5 м'/т сточных вод. Характеристика сточных вод представлена в табл.
4.18, Сточные воды производства полистирола марки ПСБ (ПСБ-С) очищают термическим методом, а также коагуляцией, а сточные воды производства полимеров марок СНП-СП и ПСБ-Л вЂ” методом коагуляции. Термический метод применяют для обезвреживания маточных растворов и первых промывных вод производства полистирола марки ПСБ-С (ПСБ), количество которых составляет 5 — 6 м' на 1 т полимера.
Часть И. Технологические решения очистки сточных вод Рис. 4.22. Принципиальная схема установки очистки сточных вод полистирола марки ПСБ-С (ПСБ) коагуляцией с использованием солей магния; 1 — усрслнитсль сточных вол; 3 — насос; 3, 5 — смсситсли; 4- камера хлопьсобразования; 6— хветлитсль; 7 — нсйтрализатор; 8 — осалитсльная центрифуга 191 Обезвреживание проводят в вертикальной шахтной печи. Топливом служит коксовый газ.
Сточные воды распыляются в печном пространстве с помощью Форсунок. Температура в зоне сжигания составляет 1100 — 1200 'С. Воздух, подаваемый в печь, предварительно нагревается в рскуператоре отходящими дымовыми газами до температуры около 400 'С. Дымовые газы вместе с парами воды выходят из печи с температурой порядка 700 — 800 'С и после рекуператоров поступают в дымовую трубу. В дымовых газах не обнаружено присутствия вредных примесей, Для Физико-химической и биологической очистки сточных вод производств полимеров марок ПСЕ (ПСЕ-С) (образующихся при промывке полимера на ленточных вакуум-Фильтрах) и СНП-СП разработана схема„включающая коагуляцию коллоидпых примесей золем гидроксида магния в щелочной среде, отделение образующегося осадка и последующую биологическую доочистку сточных вод.
Сточная вода после усреднения (рис. 4.22) проходит смеситель, в который подается коагулянт — хлорид магния, и поступает в камеру хлопьеобразования, куда вводится раствор едкого патра. При этом вода подщелачивается до рН = 11,0. Далее она со скоагулировавшими частицами проходит смеситель, в который подается раствор Флокулянта — полиакриламида, и поступает в осветлитель. Осветление воды производится в центробежных сепараторах или в осветлителях со взвешенным слоем осадка. Осветленная вода нейтрализуется серной кислотой и направляется на биологические очистные сооружения. Полученный осадок обезвоживается на центрифуге и затем направляется на использование или сбрасывается в отвалы.
Глава 4. Очистка сточных вод в химической промышленности Оптимальная доза хлорида магния для сточной воды полимера марки ПСБ-С (ПСБ) составляет 175 мг/л, а для полимера марки СНП-СП вЂ” 1100 мг/л. Количество образующегося осадка — 10 — 12 % (объемн.); влажность — до 98 %. В результате сгущения осадка на центрифуге (типа ОГШ) содержание твердых веществ в нем повышается от 20 — 25 до 100 — 120 г/л. Концентрация взвешенных частиц в фугате не превышает 150 мг/л. Эффективность очистки сточных вод производств полистиролов марок ПСБ (ПСБ-С) составляет, %: по ХПК вЂ” 65 — 70; по оптической плотности — 97,5 — 98; по сольвару— 70 — 75.
Опыт эксплуатации промышленной установки по очистке этих сточных вод производительностью 1000 м'/сут подтвердил высокую эффективность данного метода. Следует отметить, что БПК„сточных вод полистирола марки ПСБ-С (ПСБ) после доочистки биологическим методом составляет 10 — 15 мг/л. Данный метод не получил применения для очистки сточной воды полимера марки СНП-СП вследствие большого расхода коагулянта — хлорида магния. Уменьшение количества промывных вод (промывка полимера на центрифуге) привело к увеличению загрязненности сточных вод и резкому снижению эффективности очистки воды коагуляцией солями магния. Для очистки сильнозагрязнснных сточных вод рекомендуется использовать реакции взаимодействия ПВС с растворимыми в воде карбоксилсодержащими полимерами и их солями, в результате которых образуются нерастворимые в воде продукты. При этом происходит коагуляция коллоидных частиц полимеров.
Применяются следующие водорастворимые Ха-соли: сополимеров метилметакрилата с метакриловой кислотой (ММК); полиметакриловой кислоты; сополимера стирола с малеиновым ангидридом (стиромаль). В сточную воду вводят требуемое количество полимерного коагулянта (в виде 5 — 10 % водного раствора), добавляют кислоту до рН = 2,5 - 3, смесь подогревают до заданной температуры и после добавления полиакриламида фильтруют. Эффективность очистки составляет, %: по ХПК вЂ” 86 — 97; по оптической плотности — 99 — 99,7; по сольвару — 50 — 55 и по акрилонитрилу — 97 — 98.
Для полистирола марки ПСБ-Л оптимальными параметрами очистки являются: рН = 3,60 'С и соотношение (по массе) «ММК: сольвар», равное 1,25. Эффект очистки воды при этих параметрах составил, %: по ХПК вЂ” 86 — 91, по оптической плотности — 98 — 99 и по сольвару 76 — 82. Принципиальная технологическая схема очистки сточных вод с применением полимерных коагулянтов практически не отличается от схемы, представленной на рис. 4.22. Схема дополнительно включает теплообменник для нагревания сточных вод, Следует заметить, что для очистки указанных сточных вод может быть использован выпускаемый промышленностью продукт «Комета», представляющий собой нейтрализованную на 50 — 60 % щелочью полиметакриловую кислоту, которая содержит до 35 % полимера.
Часть П. Технологические решения очистки сточных вод С целью снижения затрат на очистку сточных вод производств попимеров, получаемых с использованием стабилизатора суспензии— ПВС или сольвара, вместо коагупянта — Иа-соли ММК предложено использовать сточную воду производств сополимеров марок МСН и МС, содержащую ММК. Эффекгивная очистка сточных вод производства полистирола марки ПСБ-С (ПСБ) достигается при соотношении сточных вод производств попимеров ПСБ-С (ПСБ) и МСН (МС), равном 4: 1.. Для интенсификации процесса осветления сточных вод применен метод напорной флотации. Эффективность очистки сточных вод производства полистирола марки ПСБ-С проверялась на промышленной напорной флотационной установке про-. изводительностью 12,5 м'/ч. Для коагуляции коллоидного раствора использовали хлорид магния в количестве 0,18 г/л и полиакриламид— 15 мг/л.
Основные параметры работы установки: давление в напорном резервуаре, МПа ...................... 0,35 — 0,42 Количество подсасывасмого воздуха, % (объемн.) ...;............... 2,5 — 2,7 Температура волы, 'С ...................... 17-18 Время пребывания воды, мин: . в напорном резервуаре ...........;...,..... 4 во флотоотстойнике .......................
30 Эффективность очистки сточной воды по взвешенным веществам составила 94,5 — 98,5 %, по ХПК— 80,4 — 83,6 %. Следует отметить при этом, что количество образующейся пены составило около 5 % (от объема воды), шлама влажностью 97 — 98 % после разрушения 1 м пены — 100 — 120 л. Производства саполимерав марок МС, МСН, ЛПТ и ПСБ-Н. Сточные воды производств сополимеров марок МС, МСН, ЛПТ и ПСБ-Н загрязнены органическими веществами, находящимися в коллоидном и молекулярно-дисперсном состоянии. Устойчивость коллоидной системы обусловлена наличием в воде стабилизатора суспензии — Ха-соли ММК.
Характеристика локальных сточных вод сополимеров марок МС, МСН, ЛПТ и ПСБ-Н, а также смеси сточных вод сополимеров марок МС, МСН и ЛПТ приведена в табл. 4.19. При разработке метода очистки сточных вод использовано свойство Ха-соли ММК переходить при подкислении в нерастворимый в воде сополимер (Н-форму). Выведение из системы стабилизатора суспензии приводит к коагуляции коллоидно- го раствора. Оптимальными параметрами процесса очистки являются: для ло- кальных сточных вод и смеси сточных вод производства сополимеров марок МС, МСН и ЛПТ доза серной кислоты — 1 г/л, полиакриламида — 20 мг/л и температура— 95 'С; для сточной воды производ- ства сополимера марки ПСБ-Н доза серной кислоты — 3 г/л, полиакри- ламида — 20 мг/л, температура— 80 'С. Сточную воду осветляют методом вакуум-фильтрации. Получены сле- дующие результаты: удельное сопротивление осадка — 2,3.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
