Способ восстановления хрома (v1) в сточных водах
Изобретение касается очистки промышленных сточных вод, в частности, от токсичных соединений хрома (VI). Цель изобретения - уменьшение расхода кислоты и сокращение продолжительности процесса. Восстановление хрома /VI/ проводят путем смешивания хромсодержащего раствора с раствором кислоты в слое стружки отходов графитизированного чугуна, при этом раствор кислоты подают снизу вверх. В качестве раствора кислоты может быть использована часть исходной хромсодержащей воды, подкисленной в анодной камере диафрагменного электролизера с нерастворимым анодом через подкисленную в анодной камере электролизера хромсодержащую сточную воду перед подачей ее в слой стружек пропускают водород, полученный в катодной камере электролизера. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. 2 табл.
СОЮЗ СОНЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
А1
„„Я0„„1514815
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
1 (21) 4303782/31-02 (22) 01,09,87 (46) 15.10,89. Бюл. Р 38 (71) Одесский инженерно-строительный институт (72) И.И. Уткин и Б.И. Грейберг (53) 622.793.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Р 1133233, кл. С 02 F 1/46, 1985.
Патент СНА Р 4108770, кл. С 02 С 5/02, 1978. (54) СПОСОБ BOCCTAHOBJIEHHR ХРОМА (VI) В СТОЧНЫХ ВОДАХ (57) Изобретение касается очистки промышленных сточных вод, в частности, от токсичных соединений хрома .(VI), Цель изобретения — уменьшеИзобретение относится к очистке промышленных сточных вод, в частности, от токсичных соединений шестивалентноro хрома.
Целью изобретения является умень . шение расхода кислоты и сокращение продолжительности процесса. . Пример 1. Проводились сравнительные испытания предложенного и известного способов при восстановлении хрома (7Х) в сточных водах гальванического цеха, поступающих от процессов межоперационной промывки с добавлением в них периодически сбрасываемых отработанных электролитов хромирования. Расход сточных вод 37 л/ч, рН 7;О, концентрация хром (VI) 30-220 мг/л. (5D 4 С 22 B 34/32, С 02 F 1/46
2 ние расхода кислоты и сокращение продолжительности процесса. Восст а-, новление хрома (VI) проводят путем смешивания хромсодержащего раствора с раствором кислоты в слое стружки отходов графитизированного чугуна, при этом раствор кислоты подают снизу вверх. В качестве раствора кислоты может быть использована часть исходной хромсодержащей воды, подкисленной в анодной камере диафрагменного электролизера с нерастворимым анодом. Через подкисленную хромсодержащую сточную воду перед подачей ее в слой стружек пропускают водород, полученный в катодной камере электролизера. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл .
При испытаниях известного способа использовались стружки из стали
Ст.3.
В обоих случаях размер стружек был одинаковым и составлял в среднем
4х8 мм.
Для подкисления применялась техническая серная кислота 1 ГОСТ 218465) -с содержанием моногидрата (Н БО ) 92,5Х.
На фиг.1 и 2 изображена принципиальная схема предложенного способа: на фиг,1 — с применением кислоты или ее раствора; на фиг.2 — с применением диафрагменного электролизера.
В соответствии со схемой при испытаниях использовался реактор 1, изго1514815 товленный из винилпластовой трубы диаметром 50 мм. Реактор заполнен стружками 2 из графитизированного чугуна марки АЧС-5 с содержанием
5 углерода и кремния по 3,5 .
Патрубок 3 ввода обрабатываемой сточной воцы подсоединен к ббковой стенке реактора и делит объем загруженных в него стружек на зоны А и Б. Зона А предназначена для подачи через нее посредством патрубка 4 кислоты или ее раствора, а зона Б— для пропускания через нее смеси продуктов реакции кислоты и стружек со 15 сточной водой.
В процессе испытаний путем смещения патрубка 3 по вертикали вниз или вверх варьировался объем зоны А. Диапазон варьирования составлял 60- 20
30%. В результате установлено, что объем зоны А должен составлять 40 50 от общего объема.
Увеличение объема зойы А до 60Е не увеличивало количество растворенного в ней железа, а уменьшение до 30% сокращало количество растворенного железа и требовало увеличения продолжительности контакта сточной воды со стружками, что сокращало про- 30 изводительность реактора, Кроме того, в испытаниях предложенного способа было установлено. объем стружек зоны А должен быть одинаковым как при использовании 35 концентрированной кислоты, так и ее раствора, так как концентрированная кислот а разбавляет ся непоср едственно в зоне А сточной водой, что обеспечивается интенсивным перемеши- 40 ванием пузырьками водорода; при использовании раствора кислоты величина его рН не должна превышать
0,75, так как увеличение рН, например, до 0,95 уменьшает интенсивность 45 выделения пузырьков водорода, в результате чего не происходит самопроизвольное уплотнение стружек, В процессе испытаний предложенного способа время контакта сточной воды со стружками рассчитывалось исходя из всего объема стружек (зона
А + эона Б).
Результаты испытаний предложенного и известного способов приведены в табл. 1.
Как видно иэ табл.1, при применении предложенного способа (опыты 2, Ы) но сравнению с известным (опыты
13,18) сокращается в зависимости от концентрации хрома (VZ) расход кислоты на !9-50, а время контакта сточной воды со стружками на 87-90Х.
Пример 2. В процессе испыта-. ний предложенного способа с использованием электрохимически подкисленной воды применялся диафрагменный электролизер 5 (фиг.2), катодная камера которого посредством патрубка 6 и эжектора 7 соединена с патрубком 4 для подачи кислоты или ее раствора в реактор
Для подкисления в анодную камеру электролизера подавалась исходная сточная вода, расход которой составлял 20 от общего расхода сточных вод. В катодную камеру электролизера подавалась обработанная в реакторе 1 сточная вода. Водород, получаемый в катодной камере, по патрубку 6 подавался .вместе с подкисленной водой в реактор 1 через эжектор 7, Плотность тока на электродах электролиэера 30 А/м, материал диафрагмы— Z мипласт, катода — нерж. сталь, анода — пропитанный маслом графит.
Результаты испытаний предложенного способа с применением диафрагменного электролизера при IOOX-ном восстановлении хрома приведены в табл.2.
Формула изобретения
I Способ восстановления хрома (VI) в сточных водах, включащий смешивание хромсодержащей сточной воды с раствором кислоты, пропускание смеси через слой железосодержащих частиц, о т— л и ч а ю щи и с я тем, что,с целью уменьшения расхода кислоты и сокращения продолжительности процесса, в качестве желеэосодержащих частиц используют стружку отходов графитизированного чугуна, при этом серную кислоту или ее раствор подают через стружки снизу вверх, а смешивание хромсодержащей сточной воды производят с восходящнм потоком .раствора кислоты в слое стружек °
2 ° Способ по п.I о т л и ч а ю . щ и и с я тем, что в качестве раствора кислоты используют часть исходной хромсодержащей воды, подкисленной в анодной камере диафрагменного
1514815 электролизера с нерастворимым анодом. чей в слой стружек через подкисленную в анодной камере диафрагменного электролизера хромсодержащую сточную воду пропускают водород, полученный в катодной камере электролизера.
3. Способ по пп.! и 2, о т л ич а ю шийся тем, что перед подаТаблица!
5,3
10,0
35,5
100
89,4
8,5 !
1,0
93,8
100
14
16
17
Таблица2
Расход электричества
Расход электроэнергии на восНапряжение, В
Концентрацияя хрома (vx), мг/л
Сила тока, Опыт, Ф
Величина рН обработанной
А в электстановролиз ере, Кл/л воды, ление хрома в сточной
+ воде, кВт-ч/и з ед, 0,2
0,8
1,6
2,3
1,7
1,4
2
1022
4232
8465
2,1 3,5
8,7 3 5
17,4 3,5
220
4.
При отсутствии подачи водорода расход электроэнергии увеличивается на 18Х.
Предложенный
2
4
6
8
Известный
11
12
220
220
5,6 9 5,6 11
5,2 11
5,6 39
56 . 42
5,3 42
5,6 70
5,6 75
5,3 75
5,6 11
11,3 11
11,3 40
10,0 120
5,6 120
6,9 75
6,9 75
6,9 570
6,9 600
82,3
100 .92,5
93,1
I00
95,5
93,0
95,5
15148 I 5 съ"
Составитель В. щербинин
Техред А. Кравчук Корректор А ОбРУчаР
Редактор М. Бандура
Заказ 6197/29 Тираж 576 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101
