Способ очистки сточных вод от хрома
Авторы патента:
Изобретение относится к очистке сточных вод, в частности гальванических производств, и может быть использовано для очистки сточных вод от хрома. Способ осуществляют путем нейтрализации сточных вод и сорбции на пористом материале, в качестве которого используют гидроксид меди. Способ обеспечивает повышение производительности процесса и увеличение интервала температур для сорбции. 1 табл.
Изобретение относится к очистке промышленных сточных вод, в частности, гальванических производств, после предварительной грубой очистки, при которой еще не достигается содержание металлов, отвечающее нормам ПДК.
Известен способ очистки хромсодержащих сточных вод [1]по которому очистку ведут электролизом. В раствор вводят поверхностно-активные вещества (ПАВ), силикат натрия, соду и фосфорнокислую соль натрия (Na3P2O10) и проводят электроосаждение. Недостатком данного способа является сложность подготовки раствора к очистки и использование большого количества веществ, добавляемых в раствор, что существенно удорожает способ очистки. Известен способ очистки растворов (сточных вод) от хрома [2] путем сорбции металлов на фильтр-картоне, пористом материале, содержащем штаммы дрожжей. За 24-96 ч степень очистки достигает 48-95% Недостатком данного способа является большая длительность процесса (не менее 12 ч) и узкие пределы температуры для сорбции хрома (25-35oC), что связано с физиологическими функциями дрожжей. Задача изобретения повышение производительности процесса и увеличение интервала температур для сорбции. Поставленная задача достигает тем, что согласно способу очистки сточных вод от хрома их контактируют с неорганическим сорбентом, в качестве которого используют гидроксид меди Cu(OH)2. Технология предложенного способа заключается в следующем. Хромсодержащие сточные воды направляют на нейтрализацию и на сорбцию в колонку, содержащую твердые гранулы Cu(OH)2. При прохождении сточных вод через твердые гранулы осуществляется сорбция хрома на их поверхности. Линейная скорость фильтрации через слой сорбента высотой 15 см (диаметр колонки 1 см) составляет 0,8-5 см/с. Концентрация хрома на выходе из колонки не превышает 0,020-0,050 мг/дм3,что значительно меньше норм ПДК (0,1 мг/дм3. Определено, что обменная емкость сорбента равна 5-16 мг/г. После сорбции сорбент выгружается из колонки и направляется на смыв хрома раствором серной кислоты (pH 1-2,5). Смыв хрома производится в течение 2-5 мин. Если смыв хрома ведется в более кислом растворе (15-20 г/дм3 H2SO4), то в раствор наряду с хромом частично переходит медь, которая из раствора легко удаляется железной стружкой. Сорбент после элюирования промывали водой с добавлением 0,1% NaOH и вновь направляли на сорбцию хрома из сточной воды. Сорбент Cu(OH)2 получали путем растворения CuSO45H2O (марки ЧДА) в воде, затем водный раствор CuSO4 обрабатывали NaOH. Осадок Cu(OH)2 промывали и сушили на открытой поверхности в течение 10 сут. Насыпной вес воздушно сухого пористого гидроксида меди Cu(OH)2 в зависимости от крупности частиц составлял 1,3-1,8 г/см3. Опыт 1. Сточная вода после нейтрализации до pH 6 (NaOH), содержащая хром (III), после непродолжительной выдержки в стакане для осаждения взвешенной части поступала в колонку на сорбционную очистку. Температура сточной воды на выходе из колонки составляла 23oC. Исходное содержание хрома до очистки составило 14 мг/дм3. Количество Cu(OH)2 в колонке составило 15,3 г. За 23 мин было пропущено 5,4 дм3 сточной воды. Обменная емкость Cu(OH)2 составила 5 мг/г. Содержание хрома в очищенной сточной воде составило 0,05 мг/дм3. Степень извлечения хрома равна 99,6% Опыт 2. Сточная вода (pH=6) с содержанием 180 мг/дм 3 хрома (YI) была подвергнута очистке в колонке, в которой находилось 16 г Cu(OH)2. За 18 мин. было очищено 0,9 дм3 сточной воды. Содержание хрома после колонки составило 0,02 мг/дм3. Степень очистки достигла 99,89% Температура сточной воды поддерживалось на уровне 32oC. Опыт 3. Сточную воду гальванического производства после нейтрализации до pH 5,5, содержащую 260 мг/дм3 хрома, направили на очистку в колонку высотой 15 см и диаметром 1 см. Количество Cu(OH)2 равнялось 16 г. За период 12 мин через колонку было пропущено 0,6 л сточной воды. Обменная емкость равнялась 10 мг/г сорбента. Линейная скорость фильтрации через сорбент составила 0,8 см3/с. Температура сточной воды находилась в пределах 50oC. Повышенная температура не приводила к снижению степени сорбции хрома, которая составила в данном опыте 99,7% Содержание Cr(YI) в очищенной сточной воде не превышало 0,04 мг/дм3. В таблице 1 приведены данные по степени и времени очистки сточных вод от ионов хрома путем сорбции на гидроксиде Cu(OH)2. Из приведенных данных видно, что по способу прототипа степень очистки от хрома за 24 ч равна 48% а за 48 ч только достигает 80% По предложенной технологии степень очистки сточных вод аналогично состава не менее 99,6% (опыт 1). Продолжительность очистки сокращается примерно в 60-100 раз. Температура сточных вод может колебаться от 23 до 50oC. Внедрение предложенного способа позволяет существенно повысить производительность процесса очистки, перерабатывать горячие и холодные растворы, т. е. упростить их подготовку к очистке. Повышение степени очистки сточных вод от хрома до норм ПДК и ниже позволяет исключить загрязнение водного бассейна. Кроме этого дополнительно извлекается хром и возвращается в производство. При сбрасывании ежесуточно в реку 30 м3 сточных вод потери хрома в год составляет 303650,2=2190 кг, где 0,2 кг содержание хрома в 1 м3 воды 30 количество сточных вод в сутки, м3. При стоимости хрома 1,35 млн. рублей за 1 т условный экономический эффект равен A 1,352,19 2,95 млн. рублей в год.Формула изобретения
Способ очистки сточных вод от хрома, включающий их нейтрализацию и сорбцию пористым материалом, отличающийся тем, что в качестве пористого материала используют гидроксид меди.РИСУНКИ
Рисунок 1
Похожие патенты:
Фильтр для очистки питьевой воды // 2081841
Изобретение относится к области экологии и охраны здоровья человека
Солнечная опреснительная установка // 2081840
Способ очистки воды открытых водоемов // 2081839
Изобретение относится к способам очистки воды и может быть использовано для очистки водоемов от загрязнений ионами металлов и неорганическими кислотами
Многоступенчатая дистилляционная установка // 2081649
Изобретение относится к выпарной технике, а именно к многоступенчатым термическим дистилляционным опреснительным установкам, и может быть использовано для производства особо чистой воды в фармацевтической, биотехнической, электронной, химической и других отраслях промышленности
Очистное устройство (варианты) // 2081065
Очистное устройство (варианты) // 2081065
Озонаторная установка // 2080306
Изобретение относится к химической промышленности при обработки воды промышленных или бытовых сточных вод и может быть использовано для получения озона
Смеситель-активатор сточной воды // 2100280
Переносной водоочиститель // 2100281
Способ обработки воды // 2100283
Изобретение относится к области получения фильтрующих материалов и использования этих материалов в фильтрах для очистки сточных нефтесодержащих вод нефтяного производства от нефтепродуктов
Электрохимическая установка // 2100285
Изобретение относится к электрохимической обработке водных растворов и получения газов, а именно к электрохимической установке со сборными и распределительными коллекторами анолита и католита, при этом анодные и катодные камеры выполнены в форме параллелограмма, в верхних и нижних углах которого для сообщения соответственно со сборными и распределительными коллекторами устроены каналы, обеспечивающие направление движения электролитов в анодных камерах справа-наверх-влево, а в катодных камерах - слева-наверх-вправо, и выполненные в виде ограниченного пространства, осуществляющего неполное сжатие и расширение потока электролита за счет того, что одна сторона канала представляет собой прямую, являющуюся продолжением боковой стенки камеры до пересечения со сборным или распределительным коллектором в точке прохождения радиуса коллектора R, перпендикулярного этой боковой стенке, вторая сторона канала изготовлена в виде полукруга, соединяющего сборный или распределительный коллектор со второй боковой стенкой камеры в точке пересечения полукруга с радиусом коллектора R, параллельным прямой стороне канала, причем радиус полукруга r и радиус сборного или распределительного коллектора R связаны соотношением R > r > 0
Изобретение относится к обработке воды, а именно к способу обеззараживания воды, основанному на электролизе, при этом обработку исходной воды осуществляют одновременным воздействием на нее в анодных камерах двух двухкамерных электролизеров с катионообменными мембранами атомарного кислорода, угольной кислоты, а также гидратированных ионов пероксида водорода с введением в анодную камеру первого электролизера водного раствора гидрокарбоната натрия с рН = 10,5...11,5, в анодную камеру второго электролизера водного раствора гидрокарбоната натрия с рН = 8,5...9,0, получением после анодной камеры первого электролизера анолита с рН = 3-4, последующей доставкой его в обе камеры второго электролизера и получением после катодной камеры второго электролизера питьевой воды с рН = 7,0-8,5, при этом получаемый во втором электролизере анолит смешивается с исходной водой перед введением в камеры первого электролизера, а католит после первого электролизера отводится из устройства