Způsob čištění odpadních vod pomocí sorbentů

Číslo patentu: 242255

Dátum: 31.08.1985

Autori: Skoepek Jan, Vinš Ludik, Kochta Zdenik, Sokol Václav

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

(751 Autor vynálezu DVORSKĚŽ DRAHOMÍR ing. ČEÍĚOVSIĚÝ KAREL BARTUŠEK PAVEL ing. ANSOVA IVANA ing., DVÚR KRALOVE nad Labemí 54) Způsob čištění udpadních vod pomocí surbentůvynález se týká způsoibu odstraňlovłání amiountovýwch barvív .a .anivont-ových povrchově aktbvaních látek z vodných roztoků, zejména z odpadních vod p-mnocí nerozpusťných der-ľV-átů oelulózy obecného vzorce IR 1 a R 2 jsou zavlkyly s počtem uhlíků 1 až 47 R 3 je fenyl nyebo benzyl, X je aníontcmvý zbytek oďgainické .neboanorganí-cké kyseliny, případně skupina OH,Cel je zbytek -makrovmolefkuly cveluulózy.Ľenťo ,postup umožňuje odstranit z vodpadních vod i taková aniontotvá barv-iłva,která jsou jinými postupy jen obtížné odstranítelnâ. AVynáĺlez se týká odstraňovaní amntionltových barviv a aniontových povrchově aktivních látek z vodných roztoků, zejména z bareveunlskýnch odjpadních vod po-mocí sorpčnich materiálů. .Pr-oducentem odpadních vod tohoto typru jsou především textilní zušlechtlovny. 0 dpadní vody z těchto lokalít obsahují vedle organických a anorganickýeh nečisťot velké množství barrviv .a povrchově alktivních látek, které zůs-távají v barvicI láznni t po uJk-ončení barvricího procesu.Rovněž prianí vody jsou baxrvivy a povrchové aktivními látkami značné znečištěny. Převážná většina používaných barviv a ,povnchově aktivnínch látek má .atnionakltivní charakter. většinou jde .o velmi d-obře rozpustné ťloátky, jejichlž odstraňovaní z odpadních vod je obtížné.Biologické čištění odpadních vod v kterékoliv z možných variant většinou neposkytují dobré odtbarvení. Barviva nejsou dostatečně biologicky rozložitelná, takže odbarvení odpadních vod v bio-logickém systému je pouze částečně.Při čištění textilních odpadních vod je proto V současné době nejpoužívanějším způsobem chemické čiření, vzhledem keschopnostem tohoto procesu odstranit z odąpadních vod většinu barviv.Typiclkým problémem všech způsobů čiříení je nadmerná tvorba kalu, upoltíže s jeho odvodňováním a skládkoväním. Při čiření je rovněž zvyšována solnost vypouštěných odpadních vod, což je nežádoucí a legislativně limitováno.Při -odbarvování íodpadních vod textilnídh se také uplatň-ují (jako samostatný fyzikálněcheruický stupeň) sorpčn-í procesy. Mají řadu předností oproti ostatním způsobům čištění ~ Inecitlivost vůči tvoxioitě odpad.nich .vod, nízká -nár-oky na stavební plochu,při vlastním procesu nejsou do odpadních vod v-nášeny další látky.V současné době převažluje ttdsorpce na granulovaném aktivní-m uhlí. Nevýhodou alktívního uhlí je však vysoká cena a nutnost regenerace při vysokých nteplotách. V poslední době byly sice nalezeny regenerační postupy pomocí selektivních rovzpo-uštědel izopropanolj, avšalk nejsou prozatím průmyslové rozšířeny z důvodu nedostupnosti těchto rozpouštědel.Ostatní metody odbarvování ionexy,vmemtbnánové postupy, elektroohexmické postupy jsou v současné době ve srovnání s běžnými technologiemi značne .nákladné,taklže jejich průmyslové využití prakticky nepřichází v úvahu.většinu uvedených nedostatků řeší způsob čištění odpadních voci pomocí sorbenltů, který odstraňuje eniont-ová barviva a/nebo aniontovê povrchově aktivní látky z vodných rozrtolků, zejména odpadních vod barevenskývch.Způsob se vyznačuje tím, že se vodné roztoky aniovntových látelk uvedou ve styk s nerozpustnými deriváty celulózy obecného vzorce IR 3 je tenyl ,nebo benzyl, X je aniontový zbytek organické nebo.aJnor-ganické kyseliny, případně skupina OH, Cel je zbytek makromolekuly oelulózy při teplote 0 alž 100 °C.Kvartérní amoniové slouučeniny schopné reagovat s vmakromolekulou oelulózy, jsou využívaný především ,při barvení celulóz-ovýnch vláken. Celulözová vlákna, do nichžje reakcí s těmito látkami zavedena silněkationtová amoniová skupina vz-orec 1,jsou schopna v dvaťleko vyšší ímíře přijímat aniontová barviva a v-ázat je na sebe.Tohot-o ,poznatlku však lze »využít i v takových případech, kdy je třeba z vodných roztoků .aniontová barviva a další aniontoVê látky odstranit. de především o likvidaci nežádoucích barevných i íneb-arevných suíbstancí v odpnadnínch vodách.odstraňovaní rozpouštěných látek z vodných r-oztoků použitím tuhých albsotrbentů může -Inít v podstatě .dvě modifikace. Buď je sorbent r-ozptýlen v roztoku za součas.ného míchání a po do-sažení rovnováhy následuje separace obou fází, nebo je vodný roztok filtrován přes filtr, v němž je umístěna sorpční vrst-va.odstraňovaní rozpouštěných látek z vodxi dalelko častěji používáme. Tento způsob čištění lze výhodné použít přímo u zdrojů malých objemů k-onoentr-ovanych odpadních vod, nepř. na odtok-u z harvicích .a pracíxch anparátů. K likvidva-ci znečištění olbsaženého uv těchto lkoncentrova-nývch odpadních vodách lze poulžít zařízení o nižším cituje-mu, a tak polziltivně ovlivnit ekonomiku čištění.Navrhovaný postup čištění odpadních vod spočíva ve využití sorbentu na principu nerozpustnýnch kationtových derivátů celulózy, které jsou schopny vázat na sebe iontové substance .aniont-ového charakteru.Takové sorpční materiály lze připrav-iť spůsobením stlouíčenin obecného vzorce IIR 3 je fenyi nebo benzyl, X je aniontový zbytek organické nebo a.norganiclké kyseliny, Y je sk-upiunaza .prítomnosti alkálií na celulózový subst-rá-t, s výhodou .odpad-u ze zpracování dřeva - piliny, ,hoibliny nebo vláikenný odpad ze zpracování bavLny.Sloučeuniny obecného vzorce reagují s hydroxyiotvými skupinami certulózy již za studena. Ceiuiózový odpad .lze jednoduše napojit jejich alkuailickým roztokom a po 8 až 12 hodinách je reakce skončena. Revakci je možno urychiit zvýšením teploty. Při 60 stupích C postačí k reakci čas 60 .až 90 mi~ nurt. Reakce slouxčenin obecného vz-orce II proběhne velmi dobře zasušením jejich a 1 « kalických rozt-olků na cetulózorvých substrátech, a to. při teplote sušení 100 až 1150 °C.-Užitečnou dynamickou sorpční kapacitu sorbentłu lze zjistit průtokem čištěneho vodného roztolku přes filtrační vrstvu svrbentu. U odtoku z filtru se sleduje barrevnost Vodného roztoku.Konec zkoušky byi indikován zvýšením barevnosti odtoku nad zvouiesnou mez, jejíxž hodnota byla. stanovená jako harevnost odpovídající 153 barevnosti ąpřítoku. Užitečná dynamická sorptční kiaplacirta odpovídá váhOVŠTIIU množství barviva zachyceného váhovou jednotlk-ou sorbento do zvýšení barevnosti odtoku nad Zvolenu muez.ako příklady slouoenin obecného vzorce lze uvéstV následujících .přík-iadech je popsán postup přípravy sorpčnítch materiálů i způsob jejích VyrutžitĺSmrlłrové piliny o hmotnosti 1000 g se ve vhodné nádobě mvnoměrně napojí 13000 m 1 roztoku obsahujícíhoTeplota kázně je 20 °C. Lázeñ se pormechá na piliny průsobit 1,2 hodin. Na whoidném sítě se dále piliny praním vodou zbaví pšebytku alkálie. Tak je tento materíánl přijpra~ ven k (použití jako svorbent vaniontuotvých ia» tek.suejným způsobem byly připraveny deriváty -cetwlózy a dalších sloučenin uvedených v předchozím textu.Postup prípravy sorbentů shodný jako V příkladu 1, s tím rozdílem, že bylo použito ourkových pili-o a jako reakční činidio N-S-chlo-r-z-hydroxypropyl j-N-f-enyl-NN-dimethy 1 am 0 niumsulfát.Zkouška k určení dynamické sorpční kapacity takto připraveného sorbentu byla pr-ováděna v- troib-ici světlosti 19 mm, délky 41460 mm, která byla nsaplněna sorbentem o h-moltnosti 1.7 g. Přítok na filtr obsahovalRychlost průtoku iaboratorním fíltrem byla my 1.h 1. U odtoku z filtru bylo sledována bar~evn 0 st. Konec zkoušky byl indikován zvýšením barevn-osti odtoku nad zvolenou mez, jejíž hodnota byla stanov-ona jako barevnost odpovídající 5 barevnosti přítolkuUžitečná dynamická sorpční Ikapracirta cm, která odpovídá váhovému množství barviva zachyceného hmotnostní jednotkou sorbentu d-o .zvýšení barevnosti odtoku nad z olenovu hodnotu, bytia stanovenia 431 g barviva/kg sonrbentu.Postup prípravy eorbentu sho-dnýl jako v příkladu 1, s tím rozdílem, že bylo použito rea-klční rčinictlo N-Zdep-oxypro-pylj-N-fenyl-N,N-diethyLam-oniumsulfávt.Adsorpce ibarviva prooíhaia stejným způsobem. jako v jpřikladu 2, s tívm r-ozdílem, že prítok olbsahoavaxl tyto komponenty100 m 1.11 barviva Reaľktivní modř číslo v Cv. I, 82. 5,5 g.11 Nal 2 CO 3 40 g.1-1 NaCI.Užitečná dynamická sorplční kapacita c 5 byla stanovena 29 g barviva/kíg sorbentu.Postup přípravy sorbenhu sbodwný jako V příkladu 1, s tím rozdíxlem, že bylo použito reuakłční činidllol N- 2,3-epoxypor opyl -N-benzyl-N,N~dipropylamoniumcblorid.Adsorpce bartvivua probíhalat stejným způprítok obsahoval tyto komponenty1040 mrrí barvivua Kyselá čerňc. I. 26pH lpřítoku upraveno na 6,6. Užitečná dynamická sorpwční kapacita byla stanovena 11 g banviva/kg sorbenItu.»Postup přípnavy sonbentu shodný jaJko u příklandu 1. Stanovení užitné sonpčnní kapacizty bylo pr-ovedeno shodně s příkladern 2,s tím rozdílem, že byla stanovena užitečné dynamická. sourplční kapacita pro. sorpci anionaktivních tenzidů. Přítok na filtr ołbsahovual 250 mg.11 -detergent-u s účinnou slložkou arlkyhpolyglykuoletłiersulfát.Konec zkoušky by-l indik-ován zvýšením koncentrace účinné složky rv odtoku nad hodnotu oldxplovíduající 5 koncelntraci této složky V přĺtoku. Přítomný lži-nionaktivní sulfát byl stanovovárn selektivní fotometrickou metodou s meťhylenovou modři.Výsledky jsou udáN/»álny v mg. 11 m-dodlecyulsulfátn DDSJ, který se .položí-va jako standard. Užitečná dynamická sorpční kapacita c 5 bya stanovena 36 g DDS/kg sorbentu.Postup prípravy sorbentu shołdny j-ako ~u příkladn 2. Adsorpuce anionaktivnibo tenzidu byla -prorvedenca shľodně jako u příkladu 5, s tim rozdilem, že prítok obsahoval 250 miligramůnl -detergenlt-u s účinnou složk-oudi-ethylswlďo~jantvalran sodrný. Byla stanovena užitečné dynamická sorpxční kapacita cw, 44 g DDS/kg soorbentru.Odpadní vody z barvi-cíno aparátu jsou filtrovány přes filtr s náplní sorbentu, přípraveného dle lpříkladu 1.V barvicíln aparátu ie zpracovávána bavlněná příze 34/2 na křížem soukalných civkáCh hmotnost přize 60 kg) v ~lázni -obsahnjicí3 9/0 z hmot. vmalteriáltt barviva Reaktivní mo-dř č. C. I. 4Poté následuje obvyklé pr-ani. sdružené odpa-dní vody z barvení a praní o teplotě 50 °C, jsou po dobu 6 hodin přiváděny na filtr se sorpční vrstvou, Technologické p~a 1 ra 1 netry sorpčníno pro-cesu doba zdržení 30. minut, povrchové zatížení 2 m. h 1. Bylo dosaženo snížení barev nosti .přítoku o 80 0/0.Odpadní vody po barvení bavlnené stuhy ve vaně jsou filtnovány přes filtr s náplní sorbentu, príprav-anebo dle přikladu ll. Barvicĺ lázeň obsaho-vala0,4 0/0 z hmot. materiálu barviva Přímá čerVrexñ č. C. I. 230,5 g/l smáčedlo TTP s obsahom diethyl sulfojantaragnu sodného1,5.m/1 přípnavek pro úpravu vody TTP s obsahem čtyřsodné soli ethylendia-minotetraoctově kyseliny).Vyučerpxaná barvicí lázeñ o teeplotě 20 C je po dobu 216 hodin přiváděna nra filrtr se sorpiční v~rstvrouTechnologické parametry procesu doba zdtržení 20 minut, povrchové zatížení 2,5 m..h 1. Bylo dosaženo snížení barevností přítolku o 70 0/0.

MPK / Značky

MPK: C02F 1/28

Značky: čištění, odpadních, pomocí, způsob, sorbentu

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/5-242255-zpusob-cisteni-odpadnich-vod-pomoci-sorbentu.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Způsob čištění odpadních vod pomocí sorbentů</a>

Podobne patenty