Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 2 (1044949), страница 39
Текст из файла (страница 39)
ЗОО эффективность очистки сточных вод от органических примесей составляет 99,9 — 100 % Жидкофазное термокаталитическое окисление. Сточную воду после очистки методом вторичной конденсации доочищают путем жидкофаз- ного окисления с использованием пиролюзита или регенерированных оксидов марганца. В нее добавляется серная кислота до 3%-й концентрации, вводится пиролюзит, подается воздух; затем в реактор поступает острый пар, температура воды поднимается до 97 — 98 С и реакционная смесь аэрируется в течение 4 — 5 ч.
Пиролюзит в процессе окисления находится во взвешенном состоянии. Окисление заканчивается при содержании фенола в очищаемой воде не более 3 мг/л. Далее сточную воду вместе с катализаторами направляют в реактор регенерации оксидов марганца. В смесь добавляется при перемешивании раствор едкого натра до рН = 9 + 11, и образующийся оксид марганца отделяется на центрифуге от очищенной воды. 4.7.3. Производство мочевиноформальдегидных смол Мочевиноформальдегидныс смолы получают путем конденсации мочевины и формальдегида в слабощелочной, нейтральной или слабокислой средах при различных температурах в присутствии разнообразных конденсирующих веществ, при добавлении некоторых растворителей и т.д.
В промышленности на установках периодического или непрерывного действия, из мочевины и формалина получают конденсационные растворы, растворы смолы и сухие смолы, Обезвоживание реакционной смеси чаще всего производится под вакуумом. Сточные воды образуются за счет выделения реакционной воды и воды, введенной в процесс с 197 Глава 4, Очистка сточных вод в химической промышленности сырьем и реагентами (формалином, едким натром, аммиаком и пр.).
Количество загрязненных сточных вод составляет 1,5 — 2,5 м' на 1 т смолы. Для очистки этих сточных вод предложены различные методы: термическое обезвреживание„обработка мочевиной в кислой среде, дистилляция с последующим высаливанием. Термическое высокотемпературное обезвреживание и термокаталитичесное обезвреживание сточных вод являются высокоэффективными методами. Основные параметры и оборудование процесса обезвреживания аналогичны применяемым при производстве фенолформальдегидных смол. Для термокаталитического обезвреживания сточных вод рекомендуется применять в качестве катализатора оксиды меди.
Метод очистки, основанный на обработке сточных вод мочевиной в кислой среде, используется для обезвреживания надсмольных сточных вод, содержащих 5 — 10 % (мас.) формальдегида и около 10 % (мас.) метанола, сточных вод от мойки возвратной тары, содержащих до 2 % карбамидной смолы и до 0,5 % формальдегида.
Перед обработкой из надсмольной воды отгоняется метиловый спирт. Для подкисления используется серная кислота. В результате взаимодействия формальдегида и карбамидной смолы с мочевиной в кислой среде (рН = 1 - 2) образуются нерастворимая метиленмочевина и ее производные. Реакция взаимодействия формальдегида с мочевиной протекает при 90 'С в течение 3 ч, 198 карбамидной смолы с мочевиной— при комнатной температуре в течение 2 ч.
Остаточное содержание метилольных групп в сточной воде при обработке карбамидной смолы составляет 500 — 600 мг/л, остаточное содержание формальдегида при обработке формальдегидных вод — около 100 мг/л. Сточные воды после выделения продуктов реакции нейтрализуются известковым молоком (расход СаΠ— 4 г/л). Сточная вода после выделения сульфата кальция направляется на , повторное использование (например, для мойки тары, оборудования) или на биологическую доочистку. Осадок метиленмочевины может быть использован в качестве.добавки (до 10 %) к аминопластам. При этом качество изделий из аминопластов не ухудшается.
При производстве мочевиноформальдегидной смолы ВМЧ-4 образуются сточные воды, содержащие около 2 % формальдегида и 40 — 50 % этилцеллозольва. Сточную воду обрабатывают аммиаком для перевода формальдегида в уротропин, затем высаливают этилцеллозольв поташом. Образующийся верхний слой — раствор воды и уротропина в этилцеллозольве — содержит 5,5— 14,5 % (мас.) воды и 0,2 — 0,45 % (мас.) поташа; нижний слой — раствор поташа в воде — содержит до 0,05 — 0,19 % (мас.) этилцеллозольва.
Из верхнего слоя перегонкой выделяют этилцеллозольв и используют его в производстве. Из нижнего слоя выпариванием выделяют поташ, при этом первые 10 — 15 % дистиллята возвращают на высаливание, остальной дистиллят исполь- Часть П. Технологические решения очистки сточных еод Таблица 4.20 Характеристика сточных вод производства эпоксидных смол Эноксндныс смолы марок Э-33 Содержание примеси Ю о ! Х л а й~ 20 70 130 Отсутс- твуетт днфенилолпропан, мгlл 6 — 20 35 000 Толуол, л1г/л 4300 33 000 240 92 — ! 04 36 — 37 циклогсксанон, ггл . Фенол, мгУл 3 — 4 8 — 40 !30 †1 2ОО !23 Хлорил натрия, грл 1,7 Карбонат натрия, л1г/л 3500 2ООО До 35 000 Вавсшснные всщсст- . 550 ва <смолистыс1 мг/л 50 170 1000 †40 200 1!ОО 5ОО Глннсрнн, йгlл 35 5400 199 зуют для технических целей.
Реге- нерированный поташ возвращают в производство. 4Л.4. Производство эпоксидных смол Эпоксидные смолы получают путем конденсации продуктов, содержащих эпоксидные группы, с гидроксилсодержащими соединениями. Широкое распространение получили эпоксидные смолы, образующиеся при конденсации эпихлоргидрина с 4,4-диоксидифенилпропаном в присутствии 15%-го раствора едкого натра. Полученную смолу промывают 3 — 5 раз горячей водой для отмывки поваренной соли. Дальнейшая сушка и очистка эпоксидной смолы производится путем растворения ее в толуоле, отгонки водно-толуольной смеси и фильтрования толуольного раствора от кристаллов поваренной соли. Растворителем служит циклогексанон.
Для произ- водства эпоксидных смол применяют и другие вещсства: дихлоргидрин глицерина, глицерин, уксусную кислоту и др. В процессе производства эпоксидных смол загрязненные сточные воды образуются за счет реакционной воды, вследствие применения водных растворов катализаторов и растворителей, а также в результате промывки и сушки смол. Количество сточных вод составляет 2,2 — 11,2 м' на 1 т смолы в зависимости от рецептуры и технологии их получения.
Характеристика. сточных вод производства некоторых марок эпоксидных смол представлена в табл. 4.20. Следует отмстить, что маточные растворы производства смолы марки Э-33р содержат 400 — 3100 мг/л уксусной кислоты, марки Э-40 — ' до 7 тыс. мг/л бикарбоната натрия; марки Э-15 — 'до 11 г/л едкого патра. Для очистки сточных вод производства эпоксидных смол приме- Глава 4. Очистка сточных воо в химической промышленности няются методы коагуляции, дистилпяции, адсорбции, электрохимического и биологического окисления, Для выделения из сточных вод мелкодисперсных и коллоидных частиц смолы применяют метод коагуляции с использованием солей железа и алюминия.
Например, на очистку сточных вод производства 1 т смолы Э-33р расходуется 0,85— 1,7 кг ЕеС1, и 0,85 — 1,7 кг 1ЧаОН. С целью регенерации смолы полученный осадок после уплотнения обрабатывают циклогексанолом. Гидроксид железа отделяют от раствора смолы в циклогексаноне, и раствор направляют на использование. Осветленный. маточный раствор (например, эпоксидных смол марок ЭД-5 и ЭД-б, Э-ЗЗр, Э-40, Э-15) подвергают дистилляции. Сначала отгоняют 10 % от объема маточного раствора, затем — вторую фракцию (70 — 80 %). Первую фракцию, содержащую значительное количество растворителя (циклогексанона, толуола и др.), подсоединяют к дистилляту, а вторую фракцию (конденсат, содержащий 20 — 30 мг/л глицерина, 100 — 200 мг/л растворителя) используют в производстве.
Кубовую жидкость направляют на сжигание. Однако значительное количество глицерина и поваренной соли в кубовой жидкости указывает на необходимость разработки методов утилизации этих ценных продуктов. Дистилляты, содержащие большое количество растворителей, также направляют на разгонку. Отогнанный растворитель, например, циклогексанон, используют в производстве, кубовые остатки поступают в производство смолы. Для выпаривания сточных вод производства эпоксидных смол, со- 200 держащих значительное количество механических примесей, рекомендуется применять выпарные аппараты с погружными горелками.
Имеются схемы очистки сточных вод производства эпоксидных смол от органичсских примесей методами адсорбции и электрохимического окисления. При адсорбционной очистке маточного раствора эпоксидной смолы марки Э-15 расход активного угля марки А составляет 3 кг/м', серной кислоты — 4,1 кг/м'. Отработанный уголь направляют на сжигание. Электрохимическую очистку сточных вод рекомендуется проводить после выделения из воды смолы, для чего воду обрабатывают соляной кислотой (2,3 кг/м').
Затем ее нейтрализуют известковым молоком до рН = 7 ° 8, вновь отделяют выпавшие взвеси и подают в электролизер. Материалом анода является графит, катода — сталь. Плотность постоянного тока на аноде — 600— 700 А/м', напряжение — 3 — 4 В. Очищенные сточные воды содержат в 1 л не более 1 мг фенола. При биологической очистке сточных вод производства эпоксидных смол марок ЭД-5 и ЭД-б сточные воды разбавляют свежей водой (в 5 раз), добавляют биогенные элементы (5 мг/л фосфора и 15 мг/л азота) и очищают в аэротенке-смесителе при продолжительности аэрации 24 ч. При этом ХПК снижается на 99 % БПʄ— на 98,3 %.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
