CC BY
16
ИЗВЕСТИИ
ТОМСКОГО ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ II ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА имени С. М. КИРОВА
Том 234 1974
ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОЧИСТКЕ СТОЧНОЙ ВОДЫ КОКСОХИМИЧЕСКИХ ЗАВОДОВ ОТ ФЕНОЛОВ И МАСЕЛ С ПОМОЩЬЮ СОРБЕНТОВ НА ОСНОВЕ ЛИГНИНА
С. л. БАБЕНКО, Л. Ф. ПРОСЕКОВА, В. П. ЖУЧКОВ, Л. А. ПЕРШИНА
(Представлена научным семинаром кафедр ОХТ и ПМАХП)
Имеющиеся н литературе данные |[|1—5] «свидетельствуют о том, что сорбционные методы очистки сточных вод коксохимических заводов применяются, главным образом, с целью удаления фенолов.
В качестве сорбентов применяют ¡бурый у.поль, золу 'бурого угля, предварительно обработанную соляной кислотой и синтетические ионо-обменники: аннониты АВ — 17, АН — 2Ф, ЭДЭ-— Юн, сульфоуголь марки 'С.К-2 и другие. Указывается [2], что во избежание замасливания по-нитсж, ¡вода перед очисткой от фенолов отфильтровывалась от масел. Таким образом, в настоящее тремя не имеется дешевого сорбента, который бы одновременно поглощал из сточной воды ¡все растворимые в ■иен органические вещества и lii.iiроком диапазоне |рН.
Поглощение растворенпых веществ поверхностью твердых тел открывает широкие возможности и для удаления из воды нежелательных примесей органического характера. Скорость адсорбции из растворов определяется рядом факторов: структуры адсорбента, степенью его измель-ченности, температуры, величины рН, условий перемешивания и, наконец, от природы и размеров адсорбируемого вещества.
Для очлепки сточных вод от фенолов и масел мы использовали сорбент, изготовленный на основе лигнина.
Для выявления оптимальных условий работы сорбента в статических условиях нами изучались различные соотношения сорбента к воде, разные температуры и время контакта, влияние среды на степень очистки .Соотношение сорбента к воде применялось 1 : 20, 1 : 40, 1 : 80. Время .контакта сорбента с водой изменилось от 5 до 15 мин. Очистка (воды от фенолов и масел проводилась путем контактирования воды с сорбентом в колбе, после чего сорбент быстро отфильтровывался па воронке Бюхнера. Содержание фенола в сточной воде определялось фотоколори-метрически, масла — весовым методом. Настоящее исследование проводилось на пробе сточной воды, доставленной с Кемеровского КХЗ. Содержание фенола в воде равнялось 600 мг/л; масла — 1220 мг/л; рИ воды — 9. Для выяснения химического состава масла, находящегося в сточной воде, была сделана попытка разделения его на составные части. Для определения времени насыщения сорбента навески сорбента по 10, 5 .и 2,5 г смешивали в колбе с 200 мл сточной воды при температуре 20°С >н оставляли в .контакте на время 5, 10, 15 мин.
Полученные результаты указывают на то, что основное поглощение фенола и масла происходит в течение 10 мин и дальнейшее увеличение времени контакта воды и сорбента практически не влияет на степень
Состав масла, содержащегося в сточной воде
Наименование Содержание
компонента в %
Основание 10,56
Карбоновые кислоты 0,45
Фенолы 44,24
Нейтральные масла 18,68
Таблица 1 извлечения фенола и млела из гзоды при любом соотношении сорбента и поды.
1 Опыты тю очистке воды сорбентом при фазлшчиых соотношениях водахорбент и одинаковом времени контакта показала, что степень очистки соответственно уменьшается при 3 мепыпепии количества сорбента па одни и тот же объем очищаемой сточной воды. При начальном содержании фенола в воде 600 мг/л и масла 1220 мг/л при соотношении ссфбент : вода 1:20 степень очистки от фенола составила 64,4%, а от масла — 66,7%; соответственно при соотношении 1:40 процент очистки от фенола составил 24,6%, а от масла — 40% ш праг «разбавлении 1 : 80 сточная вода от фенола очищалась всего лишь на 14%, а от масла — на 33,9% ■
Определение емкости сорбента по фенолу и маслу проводилось при температурах 20, 40, 60°С. Поглотительная способность сорбента с повышением температуры возрастает. С целью выявления оптимальной температуры процесса сорбции масел и фенолов в статических условиях была проведена серия опытов по изучению влияния температуры на степень очистки сточной воды. Анализируя полученные результаты, можно видеть проявление вполне определенной закономерности — повышение степени очистки сточной воды с увеличением температуры.
Т а б лица 2
Поглотительная емкость сорбента при различных температурах
Температура С
оглотительнаи способность по маслу мг г
Поглотитсл ьн стсобнисть по фенолу мг
Суммарная л.»-'лотптел ьиаи способп. мг г
20 40 ПО
32,00 37,20 39,80
9,44 11,90 13.10
41,44 49,10 52,90
Температура % очистки % очистки
сточной воды сс от фенола от масла
20 40 60
63,4
64.2
76.3
66,7 80,0 86,0
Таблица 3 Опыты по очистке сточной
Влияние температуры на степень воды сорбентом при различных
очистки сточной воды значениях рН среды: щелоч-
при соотношении воды : сорбента 1:20 И()й рН = 9; нейтральной рН-7
и кислой'рН = 4 указывают, что на степень извлечения фенола из воды рН среды не влияют. При любом из выбранных значений рН она оставалась постоянной. Масло же извлекается гораздо лучше в кислой среде.
Исследование возможности применения сорбента, изготовленного на основе лигнина, для очистки сточной воды поставило вопрос о необходимости его регенерации. Наиболее простой способ регенерации сорбента, по нашему мнению, состоит в прокаливании насыщенного сорбента при температуре 300°С. При этой температуре поглощенные сорбентом фенолы и масла должны были выгорать, а прокаленный сорбент вновь использовался в качестве поглотителя. По опытным данным в процессе регенерации происходило не только выгорание поглощенных компонентов, но и частичное выгорание самого сорбента, которое составило около 20% от веса его. Поглотительная способность сорбента после регенерации снизилась в 2 раза по сравнению с первоначальной.
Выводь!
1. Проведенные опыты показали, что 'сорбент, полученный на оснб-ве «тишина, обладает достаточной сорбционной способностью 1и ¡может быть использован для очистки сточных «вод коксохимических заводов от масел ¡и фенолов.
2. При однократной обработке сточной воды сорбентом, при соотношении 1 : 20 и температуре 60°С удалось снизить содержание фенола в воде до 140 мг/л, а масла до 170 мг/л.
3. Трехкратное контактирование сточной воды со свежей порцией сорбента позволило очистить сточную 1воду Кемеровского КХЗ до остаточного содержания фенола 65 мг/л, а масла 100 мг/л. С таким содержанием масла сточную воду можно направлять на биологическую очистку.
ЛИТЕРАТУРА
1. И. И. Р а ш к е в и ч, В. И. Даль. Украинский химический журнал, т. 33, вып. 2, Киев, 1967.
2. Б. П. Краснов, И. В. Овчинников. Очистка сточных вод от фенола и пиридина ионитами. Кокс и химия, № М., 1966.
3. О. Р. Скороход, И. Б. Станкевич. О влиянии катионов на сорбцию фенолов сульфакатионитом, Сб. «Иониты и ионный обмен», Наука, М., 1966.
4. В. Г. С и н я в с к и й. Селективные иониты, «Техника», Киев, 1967.
5. Ю. Ю. Лурье, Б. П. Краснов. К вопросу сорбции фенола ионообменными смолами. Очистка промышленных сточных вод. Труды. Государственное издательство по строительству, архитектуре и строительным материалам, М., il962.
