Способ очистки сточной воды от хроматов

 

Способ относится к очистке сточной воды от соединений шестивалентного хрома и может быть использован в машиностроении, металлообработке и других отраслях промышленности для очистки воды перед повторным использованием или сбросом в городскую канализацию. Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - очистка сточной воды от соединений шестивалентного хрома перед повторным использованием или сбросом в городскую канализацию без образования концентрированных неутилизируемых растворов. Технический результат изобретения - регенерация анионита достигается тем, что в способе очистки сточной воды от хроматов, включающем пропускание ее через фильтры с высокоосновной анионобменной смолой с последующей регенерацией ее реакционным агентом, регенерацию ведут растворами солей сильных кислот или щелочных металлов или их смесью, а получение элюаты очищают от хроматов и повторно используют после корректировки состава и подкисления, при этом в регенерационном растворе концентрацию хлоридов, сульфатов и нитратов щелочных металлов или их смесей поддерживают в пределах от 4 до 10 мас.%, а значение pH до величины pH3. При корректировке воды полученный раствор очищают от соединений шестивалентного хрома реагентным или другими способами и после осветления и корректировки концентрации соли и величины pH снова используют для регенерации. Для предотвращения значительного разбавления элюата перед регенерацией и перед промывкой после регенерации осуществляют полное опорожнение фильтра вытеснением водной фазы сжатым воздухом. Промывную воду, загрязненную солями и соединениями шестивалентного хрома, направляют на очистку совместно с другими сточными водами в голову очистных сооружений.

Способ относится к очистке сточной воды от соединений шестивалентного хрома и может быть использован в машиностроении, металлообработке и других отраслях промышленности для очистки воды перед повторным использованием или сбросом в городскую канализацию.

Известен способ удаления сульфат-ионов из природной среды в процессе Na-Cl-ионирования с использованием высокоосновного анионита в Cl-форме ( Лифшиц О.В. Справочник по водоподготовке котельных установок, 2-е изд. М.: Энергия, 1973, с.287), в котором регенерацию анионита осуществляют путем пропускания раствора хлорида натрия.

Однако обработанный раствор (элюат ) сбрасывается в канализацию, что приводит к потере реагентов и засолению сточной воды.

Известен способ очистки сточной воды от соединений шестивалентного хрома путем фильтрования ее через анионобменные смолы раствором щелочи (Энциклопедия "Инженерное оборудование зданий и сооружений". М.: Стройиздат, 1994, с.442, 443).

Вышеуказанный способ эффективен в случае возможности утилизации полученных щелочных растворов солей. Если концентрация хроматов в сточной воде незначительна, а в воде присутствуют соли других сильных кислот, элюаты не могут быть утилизированы и после обезвреживания реагентами или электрохимическим способом сбрасываются в канализацию.

В известном способе невозможно использовать элюат для регенерации смол и необходимо сбрасывать обезвреженные высокоминерализованные растворы в канализацию или упаривать до сухих, не утилизируемых солей, а также применять дорогой гидроксид натрия.

Кроме того, при фильтровании сточной воды через анионит в OH-форме происходит подщелачивание воды, что требует производить предварительное H-катионирование или нейтрализацию очищенной воды кислотой.

Технический результат изобретения - регенерация анионита.

Технический результат достигается тем, что в способе очистки сточной воды от хроматов, включающем пропускание ее через фильтры с высокоосновной анионобменной смолой с последующей регенерацией ее реакционным агентом, регенерацию ведут растворами солей сильных кислот и щелочных металлов или их смесей, а полученные элюаты очищают от хроматов и повторно используют после корректировки состава и подкисления, при этом в регенерационном растворе концентрацию растворов хлоридов, сульфатов и нитратов щелочных металлов или их смесей поддерживают в пределах от 4 до 10 мас.%, а значение pH до величины pH3.

Корректировка полученного раствора Полученный раствор очищают от соединений шестивалентного хрома реагентным или другими способами и после осветления и корректировки концентрации соли и величины pH снова используют для регенерации.

Для предотвращения значительного разбавления элюата перед регенерацией и перед промывкой после регенерации осуществляют полное опорожнение фильтра вытеснением водной фазы сжатым воздухом. Промывную воду, загрязненную солями и соединениями шестивалентного хрома, направляют на очистку совместно с другими сточными водами в очистное сооружение.

Пример 1 Гранулы анионита AB-17-8 в Cl-форме загружают в лабораторную колонку на высоту 30 см. Через колонку фильтруют сточную воду в составе, мг-экв./л: Щелочность - 0-5 Кислотность - 5-0 Сульфаты - 1-10 Хлориды - 1-10 Нитраты - 0,5-5 Хроматы - 0,01-2 Скорость пропускания сточной воды до 20 м/ч, а регенерационного раствора и отмывочной воды 7-10 м/ч. Отключение колонки производят при концентрации шестивалентного хрома более 0,1 мг/л. Концентрация других анионов колеблется во времени и в зависимости от первоначальной формы смолы и состава фильтруемой воды при удельном расходе соли 100 кг/м³. Первые регенерации проводят раствором чистых солей, подкисленным кислотой, а последующие регенерации производят элюатами от предыдущей регенерации после восстановления шестивалентного хрома до трехвалентного и удаления образовавшихся осадков. Корректировка состава производится путем растворения твердой соли в элюате и подкисления сильной кислотой.

Пример 2
Через две лабораторные колонки высотой 40 см, в которые были помещены катионит КУ-2-8 в натриевой форме и анионит AB-17-8 в сульфатной форме, последовательно пропускают сточную воду со скоростью 10 м/ч в составе, мг-экв/л:
Общая жесткость - 1,5-4
Общая щелочность - 1-4
Кислотность - 5-0
Сульфаты - 1-10
Хлориды - 1-10
Нитраты - 0,5-5
в мг/л:
Хром шестивалентный - 0-20
Медь - 1-5
Цинк - 1-10
Никель - 1-5
После наступления момента проявления в фильтрате в количестве более 0,1 мг/л производится регенерация колонки 8%-ным раствором сульфата натрия. Элюат очищается от хроматов обработкой сульфатом двухвалентного железа с последующим осветлением в отстойнике. Очищенный раствор используют после подкисления до pH3 для приготовления регенерационного раствора. Проведено 10 фильтроциклов без снижения количества обработанной воды.

Формула изобретения

Способ очистки сточной воды от хроматов, включающий пропускание воды через фильтры с высокоосновной анионобменной смолой с последующей регенерацией ее реакционным агентом, отличающийся тем, что регенерацию ведут растворами солей сильных кислот и щелочных металлов или их смесью, а полученные элюаты очищают от хроматов и повторно используют после корректировки состава и подкисления, причем регенерационный раствор используют с массовой концентрацией солей 4 10% и рН 3.