CS245688B1 - Způsob odstraňování nitrofenolu iontu olofofa z odpadních vod a· zarizeni k prováděni tohoto způsobu - Google Patents

Abstract

2,4,6-řrinitrof«notát olovnatý, 2-methyl- -3,5-dínitrofenolát olovnatý a 2,4.6-trinitropeaoroinát olovnatý w « odpadni vodý odstraní přidáním. uhlléitssu sodného na hodnotu pH 7 So teplbty min. 90. °C. P6 «chlazení' a okyselení: zředěnou mlnarálttí kyselinu na hodnotu pH menší rab 6 se. rospuitěné toxické látky v průběhu, dvou filtrací nn· vakuovém.· flitru, adsorbuji práěkovýn uhlí» a. před·; třetí, závéreénou filtrací' se.· přidá hydroxid vápenatý no pH 7 aš 9. Zaříkení k provádění* tohoto spůsobu sestává ze fityř vzájeaná propojených resďgníeh nádrží pro jednotlivá aa». spůsobu-*

Description

Vynález se týká způeobu odstraňováni 2,4-6-trinitroresorcinu, 2-methyl-3,5-dinitrofenolu, 2,4-6-trinitrofenolu a lontů olova z odpadních vod vznikajících při výrobě třaskavin a zařízení k provádění tohoto způsobu.

Čištění uvedených vod je složitou a nákladnou záležitostí, a proto se ve většině případě omezuje pouze na rozklad pevných podílů třaskaviny (olovnaté sloučeniny shora uvedených nirtofenolů), která přešla do odpadních vod. Obecně ae provádí takto: Nejprve se přidá přebytek uhličitanu sodného. Větěí část olova se tím vyloučí jako uhličitan a vznikne roztok sodné soli příslušných nitrofenolů, k roztoku se pak přidají železné piliny a kyselina sírová, čímž dojde k redukci nitroskupin a odpadní vody přestanou být nebezpečné. Tímto způsobem věak nedochází k odstraněni toxiclqřch látek, naopak, tyto látky přecházejí do vodoteče. Někteří výrobci řeší likvidaci odpadních vod vypouštěním do jam v terénu, kde se ěást vody vsákne, část se odpaří a po vysušení se zbytek likviduje výbuchem. 1 v tomto případě dochází ke znečistění životního prostředí, zvláště spodních vod.

Shora uvedené nevýhody řeší způsob odstraňování nitrofenolů a iontů olova z odpadních vod vznikajících při výrobě třaskavin a zařízení k provádění tohoto způsobu podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v zachycování toxických látek v přesně definovaném technologickém sledu na speciálně sestaveném a propojeném zařízení... 2,4,6-trinitrofenolát olovnatý, 2-methyl-3,5-dinitrofenolét olovnatý a 2,4,6-trinitroresorcinát olovnatý se z odpadní vody odstraní přidáním uhličitanu sodného na hodnotu pH 7 za teploty minimálně 90 °C za stálého míchání po dobu 2 hodin. Z takto upravené odpadní vody po zchlazení a okyselení zředěnou minerální kyselinou, s výhodou kyselinou sírovou, ma hodnotu pH menší než 6, se rozpuštěný 2,4,6-trinitrořesorcin nebo 2 methyl, 3,5-dinitrofenol nebo 2,4,6-trinitrofenol adsorbuje práškovým aktivním uhlím, přidaném v právě potřebném množství k odbarvení roztoku. Přidá se v množství 0,01 až 0,1 hmotnostního procenta dalěí práškové aktivní uhlí. Po promíchání proběhne druhá fitlrace, po které se pH filtrátu upraví na hodnotu 7 až 9 hydroxidem vápenatým. Po promíchání proběhne třetí, závěrečná filtrace.

Způsob odstraňování nitrofenolů a iontů olova z odpadních vod z výroby třaskavin je prováděn pomoci speciálního zařízení k tomuto účelu sestaveného a propojeného. Jeho podstata spočívá v tom, že sestává z reakční nádrže £ propojené potrubím s reakční nádrží II, která je dalěím potrubím propojena s vakuovým filtrem a vakuovým potrubím s vakuovou předlohou. Potrubím vakuové předlohy je dále napojena na jímku filtrátu, které je propojena s reakční nádrží III. Dalěí potrubí propojuje i reakční nádrž III s vakuovým filtrem a opět vakuovým potrubím e vakuovou předlohou a potrubím vakuové předlohy přes jímku filtrátu s reakční nádr,ži IV. Pomocí potrubí je stejně i reakční nádrž IV propojena..s vakuovým filtnem, vakuovým potrubím s vakuovou předlohou a přes jímku filtrátu se závěrečnou jímkou, která je vyústěna do vodoteče. Doprava medií je zajiětěna čerpadly umístěnými v jednotlivých potrubích.

Reakční nádrže I, II, III. 3JV a závěrečné jímka jsou opatřeny přívodem stlačeného vzduchu, z toho reakční nádrž I mé přívod odpadní vody z výroby třaskavin, přívod uhličitanu sodného a je vybavena parním topením. Reakční nádrž II má přívod kyseliny sírové a násypku na aktivní uhlí, kterou má i reakční nádrž III. Reakční nádrž IV je opatřena přívodem hydroxidu vápenatého. Závěrečné jímka má přívod kyseliny sírové a přívod hydroxidu vápenatého.

Výhodou speciálního zařízení podle vynálezu je to, že odstraňování nitrofenolů a iontů olova je prováděno během jednoho cyklu a pouze na jediném vakuovém filtru. To umožňuje konstrukce přívodních potrubí do vakuového filtru za podmínky, že po každé fitraci z reakční nádrže II bude proveden proplach celého zařízení.

Způsob a zařízeni podle vynálezu k odstraňování nitrofenolů a iontů olova z odpadních vod je znázorněn na přiložených výkresech. Průběh způsobu podle vynálezu a sestavu zařízení podle vynálezu schematicky zobrazuje obr. 1, detail ze sestavy zařízení - konstrukce přívodních potrubí je na obr. 2.

Do reakční nádrže I, která je stavebné oddělena od ostatního zařízení, vyúsíuje přívod 17 odpadni vody. Reakční nádrž 1 má zabudováno parní topení 19 a ústi do ní přívod 18 uhličitanu sodného a přívod 16a stlačeného vzduchu. Potrubím X s čerpadlem 2a je reakční nádrž

I propojena s reakční nádrží II. Reakční nádrž II je vybavena násypkou 20a na aktivní uhlí přívodem 21a kyseliny sírové a přívodem 16b stlačeného vzduchu. Přívodním potrubím J a čerpadlem 2b je reakční nádrž II propojena s vakuovým filtrem £ a vakuovým potrubím 2 s vakuovou předlohou 6. Potrubím 2 vakuové předlohy 6 je spojena s jímkou g filtrátu která je potrubím 2 s čerpadlem 2c spojena s reakční nádrží III. Tato nádrž je vybavena násypkou 20b na aktivní uhlí a přívodem 16c stlačeného vzduchu. Pomocí přívodního potrubí 10 s čerpadlem 2d je opět propojena s vakuovým filtrem X, vakuovým potrubím 2 s vakuovou předlohou 6 a potrubím 2 vakuová předlohy 6 přes jímku 8 filtrátu, prostřednictvím potrubí

II s čerpadlem 2e s reakční nádrží IV.

Tato nádrž je vybavena přívodem 22a hydroxidu vápenatého a přívodem 1.6d stlačeného vzduchu. Pomocí přívodného potrubí 12 s čerpadlem 2f je také propojena s vakuovým filtrem X, vakuovým potrubím 2 S vakuovou předlohou 6 a potrubím 2 vakuové předlohy 2 přes jímku 8 filtrátu prostřednictvím potrubí 13 s čerpadlem 2g sé závěrečnou jímkou 14. Závěrečná jímka XX má přívod 21b kyseliny sirové, přívod 22b hydroxidu vápenatého a přívod 16c stlačeného vzduchu. Potrubím 15 je závěrečná jímka 14 vyústěna do vodoteče.

«

Průběh odstraňování nitrofenolů a iontů olova z odpadních vod z výroby třaskavin je následující. Do reakční nádrže I je přiváděna potrubím 17 odpadní voda z výroby třaskavin. Parním topením 19 se ohřeje na minimálně 90 °C, pak se přívodem 16 přidá uhličitan sodný na hodnotu pH minimálně 7 a míchá se dvě hodiny pomocí stlačeného vzduchu, přiváděného potrubím 16a. Tím se odstraní pevná třaskavina podle rovnice 1a, 1b, 1c,

Po ochlazení se odpadní voda čerpadlem 2a přečerpá potrubím χ do reakční nádrže II. Přívodem 21 a reakční nádrže II se přidá kyselina sírová na hodnotu pH maximálně 6, čímž se uhličitan olovnatý převede na síran olovnatý a odstraní se z roztoku převážná část iontů olova podle rovnice 2

2)

PbCO₃ + H₂S0₄ * PbSO₄ + HgO + CO₂

Násypkou 20a se přidá práškové aktivní uhlí, na němž se během dvouhodinového míchání pomocí stlačeného vzduchu, přiváděného potrubím 16b adsorbují nitrovené fenoly. Čerpadlem 2£ se suspenze přívodním potrubím £ čerpá na vakuový filtr £, kde se oddělí kal a filtrát se vede vakuovým potrubím £ přes vakuovou předlohu 6 potrubím 2 vakuové předlohy £ do jímky £ filtrátu. Odtud potrubím £ pomoci čerpadla 2c do reakční nádrže III. kam se násypkou 20b přidá práěkové aktivní uhlí v množství 0,01 až 0,1 hmotnostního procenta a míchá se dvě hodiny stlačeným vzduchem, který je přiváděn potrubím 16c. Na aktivním uhlí se adsorbují zbytky nitrovaných fenolů. Pomocí čerpadla 2d se přívodním potrubím 10 vede suspenze na vakuový filtr £, kde se odstraní aktivní uhlí a filtrát jde vakuovým potrubím £ přes vakuovou předlohu £ potrubím 2 vakuové předlohy £ do jímky £ filtrátu a'dále potrubím 11 pomocí čerpadla 2e do reakčnl nádrže IV. Tam se přívodem 22a přidá hydroxid vápenatý na hodnotu pH 7 až 9 a během dvouhodinového mícháni stlačeným vzduchem z přívodu 16d dojde k odstranění dalSÍ části iontů olova, iontů železa a iontů síranových podle rovnice 3

3)

Pb(N0₃)₂ + PeS0₄ + 2Ca(0H)₂-» Pb(OH)₂ + Fe(0Hl₂ + CaSO₄ + Ca(NC>₃)₂

Přívodním potrubím 12 se pomocí čerpadla 2f vede suspenze na vakuový filtr £, kde se z ni odstraní kal a filtrát jde vakuovým potrubím £ přes vakuovou předlohu £ potrubím 2 vakuové předlohy £ do jímky 8 filtrátu. Potrubím 13 je čerpadlem 2g filtrát odveden do závěrečné jímky 14. Úprava pH se provede kyselinou sírovou přes přívod 21b nebo hydroxidem vápenatým přes přívod 22b za stálého míchání stlačeným vzduchem z přívodu 16a a po kontrole se vypustí do vodoteče potrubím 15.

Technologický postup i zařízení podle vynálefcu řeěí odstranění nitrovaných fenolů a iontů olova z odpadních vod z výroby třaskavin pomocí nenáročných operací v krátkém časovém Intervalu (v osmihodinové směně). Předpokladem pro odstranění nitrovaných fenolů a iontů olova je správný sled jednotlivých filtrací. První den se filtruje z reakční nádrže II do reakční nádrže III. druhý den nejprve z reakční nádrže III do reakční nádrže IV a potom s reakční nádrže II do reakční nádrže III. třetí den a dalSi nejprve z reakční nádrže IV do aávSraSné jímky 14. potom z reakční nádrže III do reakční nádrže IV a nakonec z reakční nádrže II do reakční nádrže III. Po každé filtraci z reakční nédrže II musí být proveden proplach celého zařízení.

Příklady odstraňování nitrofenolů a iontů olova z odpadních vod z výroby třaskavin podle vynálezu:

Přikladl

000 ml odpadni vody z výroby 2,4,6-trinitroresorcinátu olovnatého, která obsahovala 540 mg 2,4,6-trinitroresorcinu a 320 mg iontů olova bylo zahřáto na 90 °C a za stálého míchání byly přidány 3 g práškového uhličitanu sodného a mícháno 2 hodiny. Po zchladnutí na 56 °C byla přidána kyselina sírová (52) na hodnotu pH 1,9. Bylo přidáno U5 g práškového aktivního uhlí a mícháno 2 hodiny. Kal odfiltrován. Do filtrátu přidáno 0,1 g aktivního uhlí a mícháno 2 hodiny. Kal odfiltrován. Do filtrátu přidána vápenná suspenze ve vodS na hodnotu pH 6,9 a mícháno 2 hodiny. Kal odfiltrován.

Výsledné hodnoty obsahu toxických látek v odpadní vodS:

obdah nitrovaných fenolů 0,037 mg/1 obsah iontů olova 0,42 mg/1 vzhled voda bezbarvé, čiré

Přiklad 2

1000 ml odpadni vody z výroby 2 -methyl-3,5-dinitrofenolátu olovnatého, která obsahovala 187 mg pevné třaskaviny, 490 mg 2-methyl-3,5-dinitrofenolu a 260 mg iontů olova. Voda hýla zahřáta na 90 °C a za stálého míchání přidáno 20 ml 15% roztoku uhličitanu sodného.

ve vodě (procenta jsou hmotnostní). Mícháno 2 hodiny. Po zchladnutí na 60 °C přidána 5% kyselina sírová na hodnotu pH 1,2 a přidáno 1,4 g práškového aktivního uhlí a mícháno 2 hodiny. Kal odfiltrován a do filtrátu přidáno 0,1 g aktivního uhlí a mícháno 2 hodiny.

Kal odfiltrován, do filtrátu přidána suspenze hydroxidu vápenatého ve vodě na hodnotu pH 6,8 a mícháno 2 hodiny. Kal odfiltrován.

Výsledné hodnoty obsahu toxických látek v odpadní vodě:

obsah nitrovaných fenolů 0,043 mg/1 obsah iontů olova 0,50 mg/1 vzhled voda bezbarvá, čiré

Příklad 3

000 ml odpadní vody z výroby 2,4,6-trinitrofenolátu olovnatého, která obsahovala 226 mg pevné třaskaviny, 520 mg 2,4,6-trinitrofenolu a 330 mg iontů olova bylo zahřéto na 90 °C a za stálého míchání přidáno 20 ml 15% roztoku uhličitanu sodného a mícháno 2.hodiny. Po ochlazení na 59 °C přidána 5% kyselina sírová na hodnotu pH 2,8 a 1 ,6 g práškového aktivního uhlí a mícháno 2 hodiny. Odfiltrováno a do filtrátu přidáno 0,1 g práškového aktivního uhlí a opět mícháno 2 hodiny. Kal odfiltrován. Do filtrátu přidána suspenze vápna ve vodě (váhový poměr 1 : 10) na hodnotu pH 6,9 a mícháno 2 hodiny. Kal odfiltrován. Výsledné hodnoty obsahu toxiclqřch látek v odpadní vodě:

obsah nitrovaných fenolů 0,036 mg/1 obsah iontů olova 0,45 mg/1 vzhled voda bezbarvá, čirá

Příklad 4

Stejný postup jako u příkladu č. 3,..ale přidána vápenná suspenze na hodnotu pH 8,9. Výsledné hodnoty obsahu toxických látek v odpadní vodě:

obsah nitrovaných fenolů 0,036 mg/1 obsah iontů olova 0,13 ml/1 vzhled voda bezbarvá, čirá

Způsob a zařízení podle vynálezu řeší likvidaci toxických látek v odpadních vodách, po bezpečnostní stránce nevyžaduje tato metoda žádných bezpečnostních opatření. Využívá běžně dostupných surovin i zařízení bez nároku na devizové dovozy. Takto upravená voda může být vypuštěna do veřejných toků bez vlivu na znečiělování životního prostředí.

Konstrukcí zařízení i způsobem podle vynálezu je odstraňování nitrofenolů a iontů olova vyřešeno s maximální úspornosní nákladů na investice stavební i strojní.

Claims (2)

1. Způsob odstraňování nitrofenolů a iontů olova z odpadních vod z výroby třaskavin na bázi nitrofenolů, jimiž jsou 2,4,6-trinitrofenolát olovnatý, 2-methyl-3,5-dinitrofenolét olovnatý a 2,4,6-trinitroresorcinát olovnatý, kdy do odpadní vody se zhytkaa třaskaviny se za stálého míchání po dobu dvou hodin přidá za teploty minimálně 90 °C uhličitan sodný na hodnotu pH 7, vyznačený tím, že z takto upravené odpadní vody po zchlazeni a okyselení zředěnou minerální kyselinou s výhodou kyselinou sírovou na hodnotu pH menší než

6,0 se rozpuštěný 2,4,6-trinitroresorcin nebo 2-methyl-3,5-dinitrofenol nebo 2,4,6-trinitrofenol adsorbuje práškovým aktivním uhlím přidaným v právě potřebném množství k odbarvení roztoku, přičemž po filtraci sejpřidá další prášková aktivní uhlí v množství 0,01 až 0,1 hmotnostního procenta, po promíchání proběhne druhá filtrace, po která se pH filtrátu upraví na hodnotu 7 až 9 hydroxidem vápenatým a po promíchání proběhne třetí, závěrečná filtrace

2, Zařízení k prováděni způsobu podle bodu 1, které sestává z reakční nádrže 1, propojené potrubím s reakční nádrží 11, která je dále přívodním potrubím spojena s vakuovým filtrem, dále vakuovým potrubím s vakuovou předlohou a potrubím vakuové předlohy

245688 6 s jímkou filtrátu · prostřednictvím potrubí s reekfiní nádrži III. která je přívodním potrubím rovněž spojena s vakuovým filtrem, vakuovým potrubím s vakuovou předlohou a potrubím vakuová předlohy přes jímku filtrátu pomocí potrubí s reakční nádrží IV, přičemž i reakční nádrž IV je přívodním potrubím spojena s vakuovým filtrem, vakuovým potrubím a vakuovou předlohou a potrubím vakuová předlohy přes jímku filtrátu prostřednictvím potrubí ae závěrečnou jímkou, která je potrubím vyústěna do vodoteče, vyznačená tím, že reakční nádrž (I) je opatřena přívodem (,6a) stlačeného vzduchu, přívodem (17) odpadní vody z výroby třaskavin, přívodem (18) uhličitanu sodného a patním topením (19), reakční nádrž (II) je vybavena násypkou (20a) na aktivní uhlí, přívodem (21a) kyseliny sírové a přívodem (16b) stlačeného vzduchu a reakční nádrž (III) je vybavena násypkou (20b) na aktivní uhlí a přívodem (16c) stlačeného vzduchu.