Способ реагентной обработки отходов промывки технологического оборудования производства технических тканей с пропиткой из синтетических волокон
METHOD FOR REAGENT TREATMENT OF WASTES FROM PROCESS EQUIPMENT FOR PRODUCTION OF INDUSTRIAL FABRICS WITH IMPREGNATION FROM SYNTHETIC FIBERS

Изобретение относится к способу реагентной обработки отходов от промывки технологического оборудования производства технических тканей
с пропиткой из синтетических волокон, загрязненных пропиточным раствором, содержащим вредные органические вещества,  подлежащие утилизации.
Выбор метода очистки отходов предприятия зависит от многих факторов:
- количества отходов;
- возможности и экономической целесообразности извлечения примесей из отходов;
- требований к качеству очищенной воды при ее дальнейшем использовании.
Отходы от промывки технологического оборудования производства  технических тканей из синтетических волокон с пропиткой загрязнены пропиточным раствором и представляют собой эмульсию  класса опасности - 3. Отходы содержат воду – 98,00%, фенолы – 0,0004%, эпоксидную смолу – 0,06%, латекс – 1,8591%, диизоцианат – 0,08%, формальдегид – 0,0005%, при этом фенолы и формальдегид и диизоцианат относятся к вредным органическим веществам,  подлежащим утилизации.
Известен способ очистки вод, заключающийся во введении коагулянта  и флокулянта, перемешивании и отделении образующегося осадка (см. описание изобретения к патенту Российской Федерации № 2 530 042 « Способ очистки сточных вод кожевенного производства», МПК C02F 9/08, C02F 1/24, C02F 1/52, C02F 1/56, C02F 1/36, C02F 103/24, опубл. 10.10.2014г.).
Известный способ используют преимущественно для очистки сточных вод кожевенного производства.
В известном способе сточные воды дополнительно усредняют, осуществляют коррекцию pH и проводят напорную флотацию при насыщении сточных вод воздухом, отстаивают, после чего удаляют флотошлам.
Коррекцию pH проводят при усреднении сточных вод до величины не менее 10,5 путем введения 4%-ной суспензии гашеной извести в присутствии бората этаноламина при его расходе 4,0-6,0 мг/л. В качестве алюмосодержащего коагулянта используют 10%-ный водный раствор гидроксохлорида алюминия (коагулянт ГОХА) при его расходе 10,0-20,0 мг/л. Перед напорной флотацией в смесь добавляют 0,2%-ный водный раствор флокулянта и борат этаноламина при их расходе соответственно 15,0-25,0 и 3,0-5,0 мг/л.   Насыщение сточных вод воздухом при флотации ведут принудительной подачей в их объем под давлением 0,11-0,25 МПа очищенного оборотного стока после его обработки ультразвуковым полем с частотой 25-35 КГц с одновременной подачей в него сжатого воздуха.
Известный способ затратен и сложен, что является его недостатком.
Известен способ очистки природных и сточных вод, принятый в качестве прототипа, заключающийся во введении  коагулянта  и флокулянта, перемешивании и отделении образующегося осадка (см. описание изобретения к патенту Российской Федерации № 2 174 104 «Способ очистки природных и сточных вод от взвешенных частиц», МПК C02F 1/52, C02F 1/56,  C02F 103/02, опубл. 27.09.2001г.).
Известный способ используют преимущественно на лесоперерабатывающих, резинотехнических и металлообрабатывающих предприятиях, а также при очистке хозбытовых сточных вод  от твердых диспергированных веществ  (взвешенных частиц).
В качестве реагента используют продукт взаимодействия, полученный путем радикальной полимеризации акриламида в гидроксохлориде алюминия (коагулянте  ГОХА), взятых в массовом соотношении (0,033-0,533) : 1 в присутствии оксиалкил-трет-бутилпероксида при содержании Al (III) и полиакриламида в готовом продукте (0,5-50): (0:14-235) мг/л соответственно.
Технической задачей и результатом изобретения является разработка реагентной технологии обработки отходов от промывки технологического оборудования производства технических тканей из синтетических волокон с пропиткой, обеспечивающей максимально возможное удаление вредных  химических веществ, входящих в пропитку, при их максимальной концентрации в виде сгущенного коагулюма (осадка) при упрощении процесса обработки и уменьшении времени обработки.
о
Технический результат достигается тем, что  способ  реагентной обработки отходов промывки технологического оборудования производства технических тканей с пропиткой из синтетических волокон включает введение водорастворимых реагентов коагулянта - гидроксохлорида алюминия и флокулянта - полиакриламида, перемешивание, выдержку (коагулирование), отделение образующегося коагулюма отстаиванием и фильтрацией с последующей его утилизацией, при этом вначале предварительно готовят раствор коагулянта в виде  54% водного раствора гидроксохлорида  алюминия и раствор флокулянта в виде 0,1% водного раствора полиакриламида, после чего их смешивают в соотношении  0,7: 2,5,   и затем полученный раствор вводят в отходы при соотношении  раствор : отходы -  1:10 соответственно, при температуре отходов 25 – 35С и рН 5,11 - 5,31, при этом при фильтрации в качестве фильтрующего материала  используют однородный мономинеральный мелкозернистый кварцевый песок, а отфильтрованный коагулюм подвергают отжиму и  последующей  утилизации.
Отличительной особенностью предлагаемого способа является то, что при смешивании 54% водного раствора коагулянта-гидроксохлорида алюминия (ГОХА) и 0.1% раствора флокулянта полиакриламида (ПАА А-150) наиболее оптимальным является соотношение  0,7: 2,5  соответственно,    позволяющего добиться коагулирования отходов,  в соотношении  отходы : коагулюм - 1: 0,1.
Способ реагентной обработки отходов от промывки технологического оборудования производства технических тканей с пропиткой из синтетических волокон реализуют следующим способом.
Отходы от промывки технологического оборудования производства  технических тканей с пропиткой, включающие остатки пропиточного раствора, представляют собой агрегативно устойчивые коллоидные системы, в которых органические вещества находятся в растворенном в воде  эмульгированном виде и сохраняют равномерное распределение по объему дисперсной среды. Растворенные вещества присутствуют в виде устойчивой эмульсии, которые не задерживаются обычными фильтрующими материалами.
Для эффективной реагентной обработки отходов вначале предварительно готовят раствор коагулянта в виде  54% водного раствора гидроксохлорида  алюминия и раствор флокулянта в виде 0,1% водного раствора полиакриламида (ПАА А-150).Затем растворы смешивают, при смешивании коагулянта 54% ГОХА и 0,1% раствора флокулянта ПАА А-150 наиболее оптимальным является соотношение коагулянт : флокулянт - 0,7 : 2,5 соответственно.  Затем в отходы приливают приготовленный раствор коагулянта и флокулянта в соотношении раствор : отходы - 1:10.
Добавление и коагулянта, и флокулянта одновременно приводит, как правило, к лучшим результатам, чем при их отдельном применении, так как при этом коагулянт связывает ионы загрязняющих веществ, а флокулянт увеличивает частицы и обеспечивает большую компактность коагулюма.
Использование предварительно приготовленного раствора коагулянта и флокулянта позволяет добиться коагулирования  отходов,  в соотношении  отходы : коагулюм - 1: 0,1. Примеры приведены в таблице 1.
о
о
о
Реагентную обработку отходов проводили при  температуре 25 – 35С. При температуре более 35С процесс коагуляции будет проходить медленно или не будет процесса коагулирования. При температуре меньше 25С  процесс коагуляции будет проходить с образованием мелких по размеру хлопьев, что затрудняет фильтрацию.
Оптимальные значения рН при коагуляции находятся в интервале 5,11- 5,31.
Результаты коагуляции с использованием раствора ГОХА и ПАА А-150 приведены в таблице 2.
После завершения процесса коагуляции образовавшийся коагулюм отфильтровывают от воды через песчаный фильтр с помощью воронки Бюхнера на колбе Бунзена под небольшим вакуумом для ускорения процесса фильтрации.
В качестве фильтрующего материала  используют однородный и мономинеральный мелкозернистый кварцевый песок диаметром 1,2 мм, пропускающий только воду (жидкую фазу), а скоагулированные отходы нет.
Отфильтрованный коагулюм подвергают отжиму для дальнейшего отделения отфильтрованной воды (жидкой фазы) с целью уменьшения количества (объёма) коагулюма,  подаваемого на утилизацию.
Обезвоженный осадок  подают на утилизацию.
При дальнейшем использования отфильтрованной воды, например, для сброса в водоканал, её дополнительно очищают, прогоняя через адсорбент, например  целюлозосодержащее сырьё, например измельченные стебли тростника или древесную муку.
Результаты количественного лабораторного анализа отфильтрованной воды (фильтрата) приведены в таблице 3.
Таблица 1
№п/п
Объем отходов, мл
Объем раствора коагулянта и флокулянта, мл
Вес скоагулированного  коагулюма, %
1
50
5
19.7
2
70
7
20.8
3
90
9
21.4
4
110
11
21.2
5
130
13
24.6
Таблица 2
№п/п
Соотношение коагулянта и флокулянта в растворе
Оценка прохождения коагуляции
1
0,1:0,1
Коагуляция не полная, взвешенные частицы не образованы
2
0,4:1,3
Коагуляция не полная, взвешенные частицы не образованы
3
0,7:2,5
Коагуляция полная,  в отходах образованы  крупные взвешенные хлопья
4
1:3,7
Коагуляция не полная, образуются крупные взвешенные частицы и полимеризуется  флокулянт
5
1,5:4,1
Коагуляция не полная, полимеризуется флокулянт, образуя пленку вокруг отходов
Таблица 3
№п/п
Определяемые ингредиенты
Концентрация вещества в фильтрате, мг/л
Предельно допустимая концентрация м.р., г/м<sup>3</sup>
1
Цианиды
0,04
0,1
2
Фенолы
0,053
0,001
3
Формальдегиды
0,07
0,05