Способ очистки сточных вод процесса отбелки целлюлозосодержащего материала

р Оп ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскик Социапистииескик Республик(61) Дополнительное к авт, свид-ву(22) Заявлено 030478 (21) 2597629/29-26 (51) М. КЛ.С 02 С 5/12 с присоединением заявии Мо(23) Приоритет Государстаеиный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 1507801(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ПРОЦЕССА ОТБЕЛКИ ЦЕЛЛЮЛОЗОСОДЕРЖАЩЕГО МАТЕРИАЛАИзобретение относится к способам очистки сточных вод отбелки целлюло= зосодержащего растительного материала и предназначенно для очистки вод в целлюлозно-бумажной промышленности,Известен способ очистки сточных вод процесса отбелки целлюлозосодержащего материала, заключающийся в выделении хлоридов иэ стоков отбелки путем выпаривания и кристаллизации белого щелока 11.Указанный способ не может найтй широкого применения иэ-за высокой стоимости выпарного оборудования.Наиболее близким к предлагаемо.у 15 изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки сточных вод процесса отбелки, ааключающийся в том, что удаление органических соединений и 20 суспендированных твердых частиц производится коагуляцией раствором хлористого алюминия-в количестве"до " 0,3 г/л (в пересчете на алюминий) и с последующим отделением скоагулированного осадка на фильтре. Осветленная вода с концентрацией хлористых солей до 5 г/л поступает на электродиалиа, откуда деминерализованная вода с концентрацией хлористого нат 2рия 0,2 - 0,6 г/л поступает на стадию отбеливания целлюлозы, а рассол с концентрацией 150-250 г/л подвергается .электролизу с целью получения газообразного хлора, едкого натра и гипохлорита натрия, которые также .подаются на стадию отбеливания 21.Недостатком указанного способа является непродолжительный срок службы ионообменных мембран в электродиализной установке й повышенный расход электроэнергии, что объясняется нали" чием в воде, поступающей на электродиализ, нескоагулированных хлористым алюминием органических веществ.Цель изобретения - увеличение сро- кВ службы мембран электродиалиэатора и уменьшение расхода электроэнергии.Поставленная цель достигается тем, что сточные воды продесса отбелки целлюлозосодержащего материала подвергают коагуляции с отделением осадка фильтрацией с последующим электродиализом осветленной воды и электролизом рассола после электр 6- диалиаа, при этом коагуляцию ведут смесью хлорной и негашеной иавести, взятых в соотношении от 0,01:1 до 1 т 1, с последующей карбониаацией воды в747827 Таблиц а Контрольныйопыт на раст воре в дисти ллированной воде Коагулянтв соответствии сизвестнымспособом Показатель,Пример 1 МКМАМКМЬМКМАТип мембран 1. ЭлектрическоесопротивлениеОм см 271 256 265 244 274 356 2. Числопереноса, % 98 85 98 Зб 97 68 3. Расходэлектро"энергииквт-ч/кгин,се 2,08 2,0 3,4 Поступление на электродиализ стоков, которые содержат относительнобольшие молекулы примесей, приводитк отравлению анионообменных мембран,Добавление хлорной извести к негашеной извести приводит к тому, чтоте органические соединения, которыене удаляются коагуляцией негашенойизвестью, окисляются и разрушаются,находящимся в растворе ионом гипохлорита ОС 6 . Образующиеся ниэкомолекулярные соедИнения проникают через10мембраны, не отравляя их. Электрическое сопротивление мембран, таким образом, практически не изменяется и рас-.ход электроэнергии не возрастает.В сточных водах отбелки возможно 5нахождение веществ стабилизирующихнеорганических суспензий (в данном. случае гидроокись кальция) . Разрушение с помощью гипохлорит иона ОСЕэтих стабилизирующих веществ, пре -20пятствующих слиянию и осаждению, также способствует улучшению процессаочистки коагуляцией и увеличениюсрока службы мембран.П р и м е р 1. Сточные воды отбел" 5ки целлюлозы направляют на коагуляцию смесью хлорной и негашенойизвести, взятых в соотношении 1:1 повесу, Концентрация хлорной известисоставляет 4 г/л и концентрациянегашеной извести также составляет4 г/л,Осветленную сточную воду послекоагуляции направляют на карбонизациюдымовыми газами для удаления иэ раствора иойа кальция. Карбонизацию35осуществляют до снижения рН с 11=13до 8,0-8,5. Образующийся при этом осадок карбоната каЛьция отделяютфильтрованием и направляют в иэвестерегенерационную печь для получениянегашеной извести и углекислого газа,которые вновь используются в процессеочистки. В иэвестерегенерационную печЪнаправляют также осадок после коагуляции.Фильтрат сточйой воды с содержаниемхлористого аммония 5 г/л направляютна электродиалиэ с ионообменными мембранами. Расход электроэнергии надеминералиэацию составляет2,1 квт-ч/кгМНС 1 при плотности тока 100 а/м и межмембранном расстоянии0,8 мм. Деминерализованная сточнаявода после электродиализа имеет следующую характеристику: концентрацияЙН И " 0,2-0;6 г/л, химическое потребление кислорода (ХПК)( 20 мг/л,содержание иона кальция ( 20 мг/л,взвешенных веществ ( 2 мг/л, цветностьпо бихроматно-кобальтовой шкале( БКШ)С 20,Вода с такими показателями можетиспользоваться при отбелке на ступенях промывки целлюлозы.При уцалении органических веществсмесью Иегашеной извести и хлорнойизвести иэ Сточных вод отбелки споследующей карбонизацией перед поступлением вод на электродиализ возрастает срок службы ионообменныхмембран без ухудшения их электрохимических свойств и, вследствйе этого, не наблюдается рост расхода электроэнергии на очистку сточныхвод от минеральных веществ.В табл, 1 приведены результатыиспытаний,,747827 хлорной извести 0,04 г/л и негашенойизвести 4 г/л. Соотношение хлорнойизвести и негашеной составляет0,01:1.Расход электрознергии в электродиализаторе в данном случае выше исоставляет 2,84 квт-ч/кг МН 4 И припрочих равных условиях. " Деминералиэованная вода имеет значительно худшие показатели: концентрация ИН 4 Л "О, 2-0, 6 г/л, ХПК - 130 мг/л, БКШ110, содержание иона кальций ( 20 мг/л,взвешенных веществ 42 мг/л. Вода стакими показателями ХПК иоБКШ можетиспользоваться в отбельном процессетолько на первых ступенях промывки.Результаты испытаний ионообменныхмембран приведены в табл. 3,Т а блица 3 оагулянт воответствиипатентомША 9 3986951 Показатели Пример 3 Коагулянтв соответствии сизвестнымспособом ример 2 оказатели Тип мембран 2 1, Электрическоесопротление,Ом см2. Числопереноса, В Тип мембран КМАМКМАв 24 274 356 электрическоесопро тивлениеОм,см.Числопереноса, Ф 278 68 8 8 27 258 274 356 Расход электрической энергии квт-Ц /кг БН С 2 98 85 3. В таблице 4 ки мембран при водами отбелки мени работы. л и Показ ате свойствмембран Контрольный опыт на рас воре МН 4 СХ в дистиллир ванной воде Коагулянтпо известному спо- собу Прим Время. работы-40 ИА КМАМАМК -4 МК10 ч. СопроФивление мембран 71 256 265 244 27 5 Ом с 98 85. 98 86 Число переноса,% 70 Рассол после электродиализа с со- держанием хлорида аммония 100-200 г/л направляют на электролиз.Расход электроэнергии в электролизном аппарате не превышает 1,8-20 квт-ч/кг хлора при выходе по току 95.Образующиеся газообразные хлор и ам миак поступают на отбелку. П р и м е р 2. Сточные воды отбелки целлюлозы обрабатывают, как описано в примере 1, но при соотношениихлорной извести и негашеной 0,2:1. Концентрация хлорной извести составляет 0,8 г/л, концентрация негашеной извести - 4 г/л.После электродиализа очищенная , сточная. вода имеет характеристики, аналогичные воде, очищенной по приме 1.Р ез уль т а ты испытаний прив едены в табл 2. 20Таблица 2 П р и м е р 3; Сточные воды отбелки целлюлозы обрабатывают, как описано в примере 1, но при концентрации КМАМКМАпоказаны характеристработе их со сточнымив зависимости от вре747827 Составитель Л. БогачевРедактор Н, Горват Техред А. Щепанская Корректор Г.Назарова Заказ 4327/7 Тираж 1020 Подписное,ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035,москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП 1 Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Как видно из приведенных примеров,предлагаемое изобретение позволяетувеличить срок службы мембран и сократить расход электроэнергии.Из данных таблицы 4 следует, .чтопредлагаемый способ очистки сточныхвод обеспечивает работоспособностьмембран в течение 100 сут,без ихрегенерации, тогда как при очисткепо известному способу мембраны требуют регенерации уже после 25 сут,работы,Анализ данных, приведенных в примерах 1 - 3 показывает, кроме того,что предложенный способ обеспечиваетснижение расхода электроэнергии посравнению с прототипом в 1,5 раза.Формула изобретенияСпособ очистки сточных вод процес-са отбелки целлюлозосодержащего материала, включающий коагуляцию, отделение осадка Фильтрацией, электродиализосветленной воды и электролиэ рассолапосле электродиализа, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью увеличения срока службы мембран электродиализатора и уменьшения расхода электро-энергии, коагуляцию ведут смесью хлор"ной и негашеной извести, взятых в соотношении от 0,01:1 до 1:1 с последующей карбониэацией воды.,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент СшА М 3909344,15 кл. 1 б 2-12,"Р 21 С 3/02, 30,09.75.2,Патент СШК 93986951,кл,204-95,Р 21 С 11/10, В 01 Р 13/02,19,10,76,