Промислова екологія - Апостолюк C.O. - 5.9. Очищення стічних вод від формальдегіду і фенолу на деревообробних підприємствах

При виготовленні карбамідних смол, виробництві деревостружкових плит та інших клеєних матеріалів на деревообробних підприємствах у стічні води потрапляє значна кількість формальдегіду (1,4—6%). Одним із способів вилучення із стічних вод формальдегіду є його перетворення в метанольну воду та використання її при виробництві ДСП та інших клеєних матеріалів замість технологічної води.

Для очищення та утилізації забруднених формальдегідом стічних вод Центральним науково-дослідним інститутом фанери (м. Москва) разом із заводською лабораторією виробничого об'єднання "Дружба" м. Майкоп (Росія) розроблена спеціальна установка (рис. 5.23).

Установка працює таким чином. З дільниці варіння карбамідної смоли забруднена стічна вода та водяна пара надходять до холодильника 1, де за допомогою каталізатора — водню — перетворюється в метанольну воду. Очищена від твердих домішок у фільтрі 2 метанольна вода збирається в резервуарі 3. Пара формальдегіду, що виділилась із метанольної води, подається на спалювання. Пройшовши через автоматичний пристрій 4 і поплавкову камеру б, метанольна вода в необхідній дозі потрапляє до змішу

Рис. 5.23. Установка для очищення виробничих стічних вод; 1 — холодильник; 2 — фільтр; 3,6 — резервуари; 4 — автоматичний пристрій для контролю подавання води; 5 — поплавкова камера; 7 — дозатор; 8, 11 — змішувачі; 9 — насос; 10 — форсунки

вача 8, де змішується з клеєм, що надходить з резервуара 6 через дозатор 7. Звідси клейова суміш насосом 9 подається через форсунки 10 у змішувач 11, Просочена клеєм технологічна тріска потрапляє на формувальні машини.

За допомогою такої установки покращується екологічний стан водоймищ і ґрунтів, заощаджуються водні ресурси.

При виробництві клеєної фанери, ДСП та інших модифікованих деревних матеріалів у виробничі стічні води, крім формальдегіду, потрапляють також фенол та його сполуки. Фенол належить до дуже токсичних хімічних речовин. Максимально допустима концентрація фенолу у воді, при якій його можна скерувати на біологічне очищення, становить 0,3 мг/л.

Для усунення фенолу із стічної води застосовують екстракційний і пароциркуляційний методи.

Для екстракції фенолу із стічних вод застосовують кисневмісні органічні розчинники з низькою молекулярною масою, для яких коефіцієнт розподілу становить 25—100. Екстрагентом слугує бензол, диізопропіловий ефір, бутилацетат та ін.

Пароциркуляційний метод базується на відгоні забруднюваних речовин із стічної води циркулюючою водяною парою. Він застосовується для вилучення з води летких органічних речовин, які є слабкими електролітами.

Перед очищенням стічних вод від фенолу пароциркуляційним методом потрібно попередньо вилучити з води N1*3, Н2в і С02. Аміак підвищує кислотність води і значна частина фенолу переходить у дисоційний стан, в якому він не відганяється. Вільний сірководень і діоксид вуглецю знижують кислотність стічних вод, які повинні сприяти виведенню фенолу, але, відганяючись одночасно з фенолом, нейтралізують розчин лугу, завдяки чому циркулююча водяна пара відмивається від фенолу. Нейтралізований сірководнем і діоксидом вуглецю розчин лугу припиняє поглинати фенол із циркулюючої пари і концентрація фенолу в ньому підвищується до таких величин, що відгін його із стічної води практично припиняється. Вміст цих газів у стічній воді перед подаванням до колонки для знефенолення необхідно знижувати до 10— 20 г/л.

Схема установки для очищення стічних вод від фенолу пароциркуляційним методом наведена на рис. 5.24.

Рис. 5.24. Схема установки для очищення стічних вод від фенолу пароциркуляційним методом: 1 — збірники; 2 — насос; 3 — вентилятори; 4 — металева насадка; б — колонка; 6 — дерев'яна насадка; 7 — підігрівники

Установка працює за таким принципом. Стічна вода після відокремлення вільного аміаку, сірководню й діоксиду вуглецю із випарювальної частини аміачної колонки при температурі кипіння надходить до збирача 1, звідки насосом 2 подається до верхньої частини колонки 5, Ця колонка розділена на дві камери, з'єднані між собою трубою, через яку за допомогою вентилятора "З рециркулюється водяна пара. У верхній камері знаходиться дерев'яна насадка 6 у нижній — металева насадка 4. Нагріта до кипіння фенольна стічна вода, стікаючи дерев'яною насадкою верхньої камери, контактує з водяною парою, яка поступово насичується парою фенолу. Знефенолена вода, в якій знаходяться солі амонію, потрапляє до аміачної колонки для їх розкладання і вилучення аміаку, а феноловмісна пара із верхньої частини колонки відсмоктується вентилятором і подається до нижньої камери колонки, де насадка утворює декілька ярусів. На верхній ярус насосом і? із збірника 1 періодично подається нагрітий у нагрівнику 7 (до температури 102—103 °С) розчин лугу концентрацією 8—14 %. Поглинання фенолу відбувається за реакцією

Нижні яруси металевої насадки за допомогою носіїв 2 зрошуються циркулюючими розчинами фенолятів. Для підігрівання розчину фенолятів слугує підігрівач 7. Нижній ярус зрошується більш концентрованим розчином фенолятів, ніж середній. Концентрований розчин фенолятів із піддона колонки періодично передається в збірник І.

Ступінь очищення стічної води установкою досягає 85—92 %