УСТАНОВКА ДЛЯ РЕГЕНЕРАЦИИ ВОДОСТОКОВ ПОСЛЕ ОЧИСТКИ ТРЕКОВЫХ МЕМБРАН

Полезная модель относится к устройствам для обработки промышленных сточных вод, а именно, к устройствам, осуществляющим регенерацию с помощью озонирования, и может быть использована для обработки водостоков после очистки трековых полиэтилентерефталатных мембран.
Известна установка для регенерации водостоков, включающая систему озонирования с барбатирующим устройством и контактную колонну с катализатором (см. патент RU 2359921, кл. C02F 1/78, опубл. 20.08.2008). Недостатком известной установки является недостаточно полная регенерация водостоков, образующихся после очистки трековых мембран.
Задачей полезной модели является устранение указанного недостатка. Технический результат заключается в уменьшении степени остаточного загрязнения при регенерации водостоков после очисти трековых мембран. Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что установка для регенерации водостоков после очистки трековых мембран включает резервуар для промывки, циркуляционный насос, систему озонирования, две окислительные колонны, колонну каталитического разложения озона, колонну с активированным углем и батарею обратноосмотических фильтров, причем система озонирования состоит из воздушного компрессора, подключенного через генератор озона к инжектору, установленному в петле циркуляции водостоков, подключенной к одной из окислительных колонн.
На чертеже изображена схема предлагаемой установки.
В процессе травления облученной полиэтилентерефталатной (ПЭТФ) пленки в щелочном растворе при производстве трековой мембраны образуются продукты распада ПЭТФ полимера - терефталат натрия и этиленгликоль, которые при промывке трековой мембраны попадают в промывные воды (водные стоки). Данные органические продукты обладают очень малой сорбционной емкостью при сорбции их на активированном угле или ионообменных смолах. Для эффективной элиминации этих органических отходов необходимо провести их окисление до бикарбоната натрия и углекислого газа с помощью озонирования водных стоков. Проблема состоит в том, что необходимо максимальное насыщение водных стоков озоном и время реакции окисления в водном растворе должно составлять не менее 2-х часов. Таким образом, для повышения степени регенерации необходимо максимально увеличить возможную площадь контакта водно-газовой смеси, чтобы выполнить необходимые требования по концентрации озона и времени реакции окисления органических продуктов.
Предлагаемая установка для регенерации водостоков после очистки трековых мембран включает резервуар для промывки 1, циркуляционный насос 2, систему озонирования, две окислительные колонны 3 и 4, колонну каталитического разложения озона 5, колонну с активированным углем 6 и батарею обратноосмотических фильтров 7. Система озонирования состоит из воздушного компрессора 8, адсорбционного генератора озона 9, генератора озона 10 и инжектора 11, установленного в петле циркуляции водостоков с дополнительным насосом 12. Указанная петля подключена к первой по ходу перемещения стоков окислительной колонне 3.
Установка работает следующим образом.
После травления трековые мембраны промываются деионизованной водой в резервуаре 1, поступающей с линии водоподготовки после обратноосмотических фильтров 7. Во время операции травления трековых мембран в растворе щелочи образуются терефталат натрия и этиленгликоль, которые уносятся вместе с остатками щелочи водными стоками.
3
3
Для обработки водные стоки подаются в окислительную колонну 3 насосом 2 со скоростью 1,5 м/час. Дополнительный насос 12 по замкнутому циклу со скоростью 6 м/час прокачивает поступающие из колонны 3 стоки через инжектор 11, где происходит захват озона из генератора озона 10. Вход генератора озона 10 подключен к выходу воздушного компрессора 8 через первичный адсорбционный генератор озона 9. Благодаря высокому диспергированию газа в жидкости при инжекционном смешивании резко увеличивается площадь контакта реагирующих фаз по сравнению с обычными барботажными аппаратами, соответственно увеличена скорость растворения озона в воде. За счет разности в производительности насоса 2 и насоса 12 поступающие стоки многократно прокачиваются через инжектор 11, и в колонне 3 создается газо-жидкостная эмульсия, обеспечивая максимально возможную концентрацию озона в реакционном растворе. В верхней части колонна 3 соединена переливной трубой с колонной 4, в которую по показаниям pH-метра подается кислота для нейтрализации остатков щелочи с образованием соответствующих солей. Поскольку переливная труба идет до низа колонны 4, когда из колонны 3 поступает газо-жидкостная эмульсия, избыток озона барботирует стоки, накапливающиеся в колонне 4.
Реакционные условия, созданные в колоннах 3 и 4 достаточны для полного окисления терефталата натрия и этиленгликоля до безопасного карбоната натрия и воды, но для гарантированной очистки стоков на выходе из колонны 4 установлена колонна с активированным углем 6 для сорбции следовых количеств органических веществ, не подвергшихся окончательной деструкции при окислении озоном. Озон удаляется из установки через колонну каталитического разложения озона 5, подсоединенную к окислительной колонне 4.
После операций по очистке стоки содержат лишь солевые примеси, которые при рецикловом использовании отфильтровываются на обратноосмотичесих фильтрах 7 и сбрасываются в канализацию.
Предлагаемая установка за счет интенсификации растворения озона в жидкости и создания его максимально возможной концентрации скорость окисления отходов травления трековых ПЭТФ мембран возрастает более чем в 1,5 раза. Последовательное расположение колонн с многократным (циклическим) инжекционным насыщением озоном и последующим барботажем обеспечивает максимально эффективную реализацию генерированного озона и гарантированно длительное время реакционного контакта органических отходов с окислителем. Использование адсорбционного генератора кислорода для производства озона, циклического инжекционного способа насыщения обрабатываемых стоков озоном, двух окислительных колонн позволяет резко снизить габариты оборудования и капитальные затраты по его установке, а также обеспечить эффективность очистки водных стоков до использования очищенных стоков в рецикловом режиме промывки трековых мембран, в 1,5 раза снижая водопотребление данного производства.