Способ очистки хромсодержащих сточных вод
Изобретение относится к очистке сточных вод и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства, где имеется необходимость в очистке сточных вод от соединения тяжелых металлов. Цель изобретения: повышение степени очистки и снижения расхода энергии за счет предотвращения пассивации электродов. Для этого в известном способа обработки хромсодержащих сточных вод железосодержащим коагулянтом, полученным электролизом стальных электродов в электролите и флотацией , содержание в электролите добавок ПАВ, метасиликата натрия, соды, триполифосфата натрия составляет 50-100 мг/дм3, а электролиз ведут с удельным расходом электроличества 600-4000 Кл/дм3 В процессе очистки в качестве добавок в электролит применяют отработанный моющий раствор процесса гальванопокрытий в количестве, обеспечивающем соотношение компонентов раствора к шестивалентному хрому на уровне (Сг64) : (ПАВ) : (Ма2ЗЮз) : (Na2C03) : (NasPsOw) 1 : (0,05-0,5): (0,05 - 0,5): (0,25 - 2,5): (0,15 - 0,5). 1 з.п. ф-лы, 3 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ||(А) ! C) 1 ! @ Ql 1 (21) 4670283/26 (22) 30.03.89 (46) 30.04.92. Бюл. N 16 (71) Мелитопольский институт механизации сельского хозяйства (72) Н.И.Бунин и С.И.Мовчан (53) 628.543(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР ¹ 773399000077, кл. С 02 F 1/46, 1977. Авторское свидетельство СССР ¹ 664934, кл. С 02 F 1/46, 1976, (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ХРОМСОДЕРЖАЩИХ СТОЧНЫХ ВОД (57) Изобретение относится к очистке сточных вод и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства, где имеется необходимость в очистке сточных вод от соединения тяжелых металлов. Цель изобретения: повышение степени очистки и Изобретение относится к области очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов ПАВ и других загрязнений и может быть использовано для очистки стоков на предприятии машиностроения, химической и других отраслях промышленности, Целью изобретения .является увеличение степени очистки и снижение расхода энергии за счет предотвращения пассивации электродов, Поставленная цель достигается тем, что. очистку хромсодержащих сточных вод, включающую получение железосодержаще-, го коагулянта в электролите электролизрм c . использованием стальных электродов, и смешение полученного раствора коагулянта с очищаемой водой и флотацию, ведут пу„„Я „„1730045 А1 снижения расхода энергии за счет предотвращения пассивации электродов. Для этого в известном способа обработки хромсодержащих сточных вод железосодержащим коагулянтом, полученным электролизом стальных электродов в электролите и флотацией, содержание в электролите добавок ПАВ, метасиликата натрия, соды, триполифосфата натрия составляет 50-100 мг/дм, 3 а электролиз ведут с удельным расходом электроличества 600 — 4000 Кл/дмз; В процессе очистки в качестве добавок в электролит применяют отработанный моющий раствор процесса гальванопокрытий в количестве, обеспечивающем соотношение компонентов раствора к шестивалентному храму на уровне (Cr ): (ПАВ): (NazSiOa): (КагСОз): (йазР50 1о) = 1: (0,05-0,5): (0,05 — 0,5): (0,252,5): (0,15 - 0,5), 1 з.п. ф-лы, 3 табл, тем ввода в электролит раствора, содержащего ПАВ, метасиликат натрия, соду и триполифосфат натрия, с общей концентрацией 50 — 100 мг/дм, а электролиз ведут с удельным расходом электричества 600 — 4000 Кл/дм . При этом в качестве раствора используют отработанный моющий раствор процесса гальванопокрытий в количестве, обеспечивающем соотношение компонентов раствора к шестивалентному хрому на уровне | Cr; ПАВ: (NazS10a): (NагСОз) (|чазРБО о) = 1: (0,05-0,5): (0.05-0,5): (0,25-2,5) : (0,15-0,5). При электролизе в электролите, содержащем небольшие добавки ПАВ, метасиликата натрия, соду и триполифосфат натрия, 1730045 происходит активация поверхности стальных электродов и более высокая скорость транспорта железосодержащего коагулянта к хромосодержащей сточной воде. Применяемые добавки позволяют получить более концентрированный раствор коагулянта, а также более мелкодисперсные пузырьки газовой фазы. При дальнейшем смешении железосодержащего коагулянта со сточной водой ускоряется окислительно-восстановительная реакция, происходит формирование флотокомплексов и эффективная флотация гидроксидов в пенный слой. Причем эффективность флотации гидроксидов в несколько раз выше, чем в известном способе. Это позволяет увеличить степень очистки сточных вод. Кроме того, при очистке хромсодержащих сточных вод железосодержащим коагулянтом, полученным в электролите предлагаемого состава, общая концентрация вводимых в электролит компонентов должна находиться в пределах 50 — 100 мг/дм . з Обработка стоков при общей концентраз ции добавок в электролите менее 50 мг/дм не позволяет получить высокую степень очистки, так как снижается скорость флотации примесей, происходит пассивация стальных электродов выпадающим осадком гидроксида железа. Это приводит к росту расхода тока и в конечном итоге ухудшению процесса очистки. При общей концентрации добавок более 100 мг/дм происходит образование з большого количества пенного продукта, что не позволяет производить эффективное перемешивание железосодержащего коагулянта и стоков, это снижает степень очистки хромсодержащих стоков, Степень очистки хромсодержащих стоков зависит также от удельного расхода электричества, которая определяет концентрацию железосодержащего реагента, эффективность флотации и степень пассивации стальных электродов. При удельном расходе электричества з менее 600 Кл/дм концентрация железосодержащего реагента в электролите, степень газонасыщения стоков не позволяет достичь высокий эффект очистку, Кроме того, расход тока менее 600 Кл/дм. не обеспечи= вает полное разрушение моющего раствора. При удельном расходе электричества более 4000 Кл/дм снижается экономичность процесса очистки, так как концентрацуия железосодержащего коагулянта в электролите достигает максимального значения и далее осадок пассивирует поверхность электродной системы. Другим существенным отличием является применение в качестве раствора элек5 тролита отработанных моющих растворов процесса гальванопокрытий в количестве, обеспечивающем соотношение компонентов раствооа к шестивалентному хрому на уровне Cr: ПАВ: (йа $10з): (йа2СОз): 10 (NaaPs01p) = 1: (0,05-0,5): (0,05 — 0,5): (0,252,5); (0,15 — 0,5). При концентрации компонентов отработанного моющего раствора ПАВ: йа2$ Оз: йа2СОз: йазР50ю менее 0,005; 0,05; 0,25; 15 0,15 к вес.ч. хрома (И) степень очистки снижается за счет снижения эффективности флотации гидроксидов тяжелых металлов. При концентрации компонентов в отработанном моющем растворе более 0,5; 0,5; 20 2,5; 0,5 к 1 вес,ч. хрома (VI) вырастает пассивация электродов повышается расход электроэнергии. Кроме того, повторное использование отработанного моющего раствора для очи25 стки хромосдержащих сточных вод позволяет повысить экономичность процесса, В отличие от известного способа, где процесс очистки производится с вводом в стоки только ПАВ, данный способ предпола30 гает дозирование отработанных моющих растворов в электролит, в котором производится получение железосодержащего коагулянта при высоких удельных расходах электричества. Это позволяет получить бо35 лее высокую степень очистки в известном способе, При этом повторно используются отработанные моющие растворы процесса гальванопокрытий. Это позволяет производить очистку 40 хромсодержащих стоков при высоких начал ьных концентрациях шестивалентного хрома с высокой степенью очистки и более низким затратами электроэнергии. Способ обеспечивает получение малого 45 объема осадка — в 2,0 — 2,5 раза меньлше чем известным способом, так как преваливарующим процессом извлечения гидроксидов является флотация. Предлагаемый способ очистки хромсо50 держащих сточных вод осуществляется следующим обрезом, Пример 1. Хромоодержещие атаки гальраничеецкго цеха е концентрацией йе= стивалентного хрома 20 — 128 мг/дм обре= 55 батцваЛИЕь В ТЕЧЕНИЕ 1.5=-3 МИН а электролитом, оодерщещим етработаннцй моющий раетвор. СодЕржание в электролите (ПАВ): (йа2$10з): (йа2СОз): (йазР50 1о) на 1 вес.ч. храма 0,1:0,1:0,5:0,3. 1730045 45 55 Электролит насыщался в электродной камере со стальными электродами железосодержащими коагулянтами. Удельный расход электричества 500 — 5000 Кл/дм . Концентрация моющего раствора 0 — t50 мг/дм . Вре- 5 мя флотации смеси хромсодержащей сточной жидкости и коагулянта находилось в пределах 20 — 25 мин. Результаты испытаний, представленные в табл.1, показывают, что заявляемый 10 диапазон концентраций отработанного моющего раствора является оптимальным. При других концентрациях и удельном расходе тока происходит снижение эффективности очисток или ухудшение экономич- 15 ности процесса. Сравнительные испытания предлагаемого способа и прототипа представлейы в табл.2. Пример 2. Производилась очистка 20 хромсодержащих стоков, с начальной концентрацией хрома (И) 25 мг/дм и различным содержанием добавок в электролите. Условия электролиза, перемешивания, флотации аналогичны примеру 1, 25 Результаты испытаний представлены в табл.З и показывают, что наиболее эффективно процесс очистки протекает в заявляемом диапазоне соотношений загрязнений и вводимых компонентов. 30 При других соотношениях ухудшается процесс осветления и снижается экономич- ность очистки. Результаты испытаний представлены в табл.З. 35 Данный способ очистки хромсодержащих стоков позволяет значительно интенсифицировать процесс и снизить затраты электроэнергии на 20 — 30 . Кроме того, повторно используются отходы промышленности, которые являются высокотоксичными и требуют специальных методов обезвреживания. Осуществление способа не требует значительных капиталовложений и позволяет применять его на существующих сооружениях электрохимической очистки, Формул а изобретения 1, Способ очистки хромсодержащих сточных вод, включающий получение раствора железосодержащего коагулянта в электролите электролизом его с использованием стальных электродов, смещение полученного раствора коагулянта с очищаемой водой и флотацию, отличающийся тем. что, с целью увеличения степени очистки и снижения расхода электроэнергии за счет предотвращения пассивации электродов, в электролит вводят раствор, содержащий ПАВ, метасиликат натрия, соду, триполифосфат натрия с общей концентрацией 50100 мг/дм и электролиз ведут с удельным расходом электричества 600-4000 Кл/дм . з 2. Способ по и 1, от л и ч а ю шийся тем, что в качестве раствора используют отработанный моющий раствор процесса гальванопокрытий в количестве, обеспечивающем соотношение компонентов раствора к шестивалентному хрому на уровне Cr: ПАВ; (йа23 Оз): (МагСОз): (йазР О о) = 1; (0.050,5): (0,05 — 0,5): (0,25 — 2,5): (0,15 — 0,5). 1730045 Таблица 1 Эффективность очистки от ионов тяжелых металлов, Начальная концентрация хрома, мг/дм рН стоков Cr до обработки Cr после обработки хром (VI) хром (II I) 500 17 600 26 1000 2000 18 7,2 7,9 8,05 98 97 96 150 7,1 6,9 6,9 5,5 5,5 5,5 4000 128 38 5000 128 Таблица 2 П р и м е ч а н и е. Хромсодержащие стоки содержали (Cr ) = 50 мг/дм; (СГ) =180 мг/дм; рН 5,5 взв. в-ва 117 мг/дм, удельный расход электроэнергии 4,5 кВт-ч/м . Удельный расход электричества Кл/дм Концентрация моющего раствора мг/дм 150 150 150 150 Удельный расход электроэнергии к Вт-ч/ м 2,9 2,5 2,4 2,8 3,2 2,6 2,6 3,3 3,7 3,6 3,4 3,8 6,5 6,3 6,0 6,4 8,2 9,8 8,9 9,1 9,2 84 98 99 98 98 99 67 73 78 89 98 81 98 99 69 98 97 91 56 73 ?6 5,6 5,6 5,6 5,6 5,6 5,6 5,6 5,6 6,4 6,4 6,4 6,4 6,1 6,1 6,1 6,1 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 6,4 7,2 7,8 7,9 6,8 7,6 7,8 8,2 7,10 8,05 8;30 8,85 6,8 7,95 8,32 8,41 6,3 6,6 7,3 7,95 8,15 1730045 Таблица 3 15 25 Canewxena Т 5аребпш Техред M,Моргентал КюрректоР M,Кучерявая Редактор О,Спесивых Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул;Гагарина, 101 Заказ 1483 Тираж Подписное 8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
