Способ очистки сточных вод от фтора

 

Изобретение относится к способам очистки сточных вод от фосфора и позволяет увеличить производительность процесса при сохранении высокой степени очистки. Способ касается очистки сточных вод от фтора злектродиализом в трехкамерном электродиализаторе с введением в анодную камеру добавки и с подачей исходной водыв среднюю камеру, причем процесс ведут в злектродиализаторе с пористыми диафрагмами. В качестве, добавки в анодную камеру вводят карбонатосодержащий фосфорит в количестве 95-150% из расчета на содержание фтора и исходную воду дополнительно подают в анодную и катодную .камеры, электродиализатора. 2 табл. а

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (Н) (50 4 С 02 F 1/46.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСХОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3959932/31-26 (22) 02.10.85 (46) 23.11.87. Бюл. У 43 (71) Самаркандский государственный университет им. А.Навои (72) P.Í.Êóòôèòäèíîâ, 3.Г.Усманова, В.В.Абрамова, В.Ф.Кармышов и П.В.Классен (53) 663.63(088.8) (56) Исследование возможности применения электродиалкза для очистки сточных вод от фтора и других ионов.

N.: Труды Гиредмета, вып. XI, с. 177-185, 1972. (54) СНОСОВ ОЧИСТКИ СТО 1Н 1К ВО ОТ

ФТОРА (57) Изобретение относится к способам очистки сточных вод от фосфора и позволяет увеличить производительность. процесса при сохранении высокой степени очистки, Способ касается очистки сточных вод от фтора электродиализом в треккамерном электродиализаторе с введением в анодную камеру добавки и с подачей исходной воды.в среднюю камеру, причем процесс ведут в электродиализаторе с пористыми диафрагмами. В качестве. добавки в анодную камеру вводят карбонатосодержащий фосфорит в количестве 95-150Х из расчета на содержание фтора и исходную воду дополнительно подают в анодную и катодную камеры электродиализатора. 2 табл.

1353745 г

Изобретение относится к способам очистки. сточных вод от примесей, в частности от фтора, и может быть использовано в производстве экстракционной фосфорной кислоты и минеральных удобрений.

Целью изобретения является увеличение производительности процесса при сохранении высокой степени очистки.

Способ осуществляется следующим образом.

Сточной водой заполняется трехкамерный электродиализатор, в котором в качестве пористых диафрагм используют фильтр, а электродов — графитовые стержни. Одновременно в рнодную камеру вносят корбонатсодержащий фосфорит в количестве 95 -150X на содержание фтора в сточной воде.

Процесс очистки ведут при постоянном перемешивании. При введении фосфорита в анодную камеру электродиализатора происходит разложение карбонатной части фосфорита с образованием ионов кальция и магния,. которые под действием постоянного электрическоготока мигрируют в катодную камеру, где осаждают фтор в виде фторидов при рН > 5.

Таким образом, в процессе электродиализа в одной стадии сочетаются электрохимическая и реагентная очистка сточных вод, причем реагент-осадитель .образуется непосредственно в процессе электродиализа без затрат дополнительных реагентов. Одновременно в процессе очистки сточных вод происходит декарбонизация внесенного в анодную камеру фосфорита, что позволяет использовать его в процессе прямой кислотной переработки без предварительного обогащения. Критерием завершения процесса является достижение рН катодной камеры значений 9-10.,После завершения процесса очищенную в катодной камере воду отправляют в оборот. Осадок анодной камеры (декарбонизированный фосфорит) отделяют фильтрованием. Остаточное содержание фтора в очищенной сточной воде не превьппает 1,4 мг/г.

Пример 1. Кислый-исходный сток с содержанием фтора 0,3 г/л вводят в трехкамерный диализатор объемом 3 л.. Одновременно в анодную камеру вводят карбонатсодержащий фосфорит в количестве 90Х в пересчете на содержание фтора в сточной воде, что составляет 3,15 г. Электродиализ проводили в течение 3,0 ч при . постоянном перемешивании с плотнос!

Э ъ тью тока 4 А/дм . Степень очистки достигает 90,0Х при производительнос" ти процесса 0,33 л/ч.

Пример 2. Кислый исходный

1п сток с содержанием фтора 0,3 г/л вводят в трехкамерный электродиализатор объемом 3 л. Одновременно в анодную камеру вводят карбонизированный фосфорит в количестве 95Х в

15 пересчете на содержание фтора в сточной воде, что составляет 3,32 г.

Электродиализ проводят 2,6 ч при постоянном перемешивании и плотности тока 4 А/дм . Степень очистки. достиг

zo гает 98,0 при производительности процесса 0,38 л/ч.

Пример 3. Кислый исходный сток с содержанием фтора 0,3 г/л . вводят в трехкамерный электродиализа25 тор объемом 3 л. Одновременно в анодную камеру вводят карбонизированный фосфорит в количестве 150Х в. пересчете на содержание фтора в сточной воде> что составляет 5,25 г.

ЗО Электродиализ проводят в течение

2,7 ч при постоянном перемешивании и плотности тока .4 А/дм . Степень очистки достигает 99,8Х при производительности процесса 0,37 л/ч.

Пример 4. Кислый исходный сток с содержанием фтора 0,3 г/л . вводят в трехкамерный электродиализатор объемом 3 л. Одновременно в анодную камеру вводят карбонизиро40 ванный фосфорит в количестве 155Х в пересчете на содержание фтора в сточной воде, что составляет 5,42 r.

Электродиализ проводят в течение

3,2 ч при постоянном перемешивании

45 при производительностй процесса

0,31 л/ч.

Целесообразность выбранных параметров проиллюстрирована в табл. 1»

Из представленных в табл. 1 данных видно, что максимальная производительность процесса достигается при

95-150Х-ной норме фосфорита, при этом наблюдаются наименьшие затраты электроэнергии.

Введение карбонизированного фосфорита в количествах, меньших указанных, приводит к умен,ьшению производительности процесса из-за увеличения его продолжительности и роста

Степень

Производительность способа, л/ч

Норма фосфорита, Х очистки

Ж0,20

0,33

90,0

98,0

0,38

0,14

99,8

0,37

0,15

150

0,19

96,8

0,31

155

Т аблица 2

Предлага емый

2,5

300

1,4

0,40

0,14

Известный"

300

3„8

0,26

0,25 з 13537 энергозатрат. Увеличение количества вводимого фосфорита также ухудшает указанные параметры из-за увеличения соотношения Т:Ж.

Для сравнения эффективности предлагаемого способа с известным в табл. 2 приведены данные по обработке сточной воды двумя способами в трехкамерном электродиализаторе объе- 1О мом 3 л при 100Х-ной норме фосфорита и при его отсутствии при плотt ности тока 4 А/дм .

Из данных табл. 2 видно, что при проведении процесса очистки -в присутствии фосфорита уменьшается его продолжительность, что позволяет увеличить производительность процесса на 40Х и уменьшить затраты электроэнергии в два раза. 20

Согласно известному способу сточную воду вводят в среднюю камеру электродиализатора, а в анодную и катодные камеры раствор О, 1 НС1 и 0;1

Na0H соответственно. Степень очист- 2б ки при этом достигает 95-99,8Х, а производительность составляет (0,063 л/ч.

Таким образом, введение в процесс очистки сточных вод электродиализа при наличии карбонизированного фосфорита в количестве 95-.150Х в расчете на содержание фтора позволяет интенсифицировать процесс, увеличив

его производительность за счет уменьшения продолжительности.-Это достигается сочетанием электрохимической очистки с реагентной.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ очистки сточных вод от фтора электродиализом в трехкамерном. электродиализаторе с введением в анодную камеру добавки, с подачей исходной воды в среднюю камеру, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с. целью увеличения производительности процесса при сохранении высокой степени очистки, процесс ведут в электродиализаторе с пористыми диафрагмами, в качестве добавки в анодную камеру вводят карбонатсодержащий фосфорит в количестве 95-150Х из расчета на содержание фтора и исходную воду дополнительно подают в анодную и катодную камеры электродиализатора.

Т а б л и ц а 1

Затраты электроэнергии, кВтч/л