Способ очистки сточных вод от фтора

 

Изобретение относится к способам очистки сточных вод от фтора, в частности, растворов газоочистки алюминиевого производства. Сущность изобретения: способ очистки сточных вод от фтора включает обработку гидролизующимся алюминийсодержащим коагулянтом в присутствии химического реагента. В качестве химического реагента используются соли карбоновых кислот, представляющие щелоки после очистки дизельного топлива. Достигаемый результат: повышение степени очистки сточных вод от фтора, в частности, растворов газоочистки алюминиевого производства. 2 табл.

Изобретение относится к способам очистки сточных вод от фтора, в частности, растворов газоочистки алюминиевого производства.

Известен способ обесфторивания природных вод путем обработки воды суспензией бентонитовой глины в растворе алюмосодержащего коагулянта при массовом соотношении 1:(5-7) /1/.

Однако, этот способ не позволяет качественно очистить от фтора растворы газоочистки алюминиевого производства при высокой концентрации фтор-ионов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является способ обесфторивания воды путем обработки ее гидролизующимся алюмосодержащим коагулянтом (гидроокисью алюминия) в присутствии химического реагента (или флокулянта) /2/.

Однако, известный способ не позволяет в достаточной степени очистить от фтора растворы газоочистки алюминиевого производства, ввиду наличия в них ряда солей натрия таких, как Na₂CO₃, NaHCO₃, NaF, Na₂SO₄ и др.

Целью изобретения является повышение степени очистки от фтора растворов газоочистки алюминиевого производства.

Поставленная цель достигается тем, что в способе очистки сточных вод от фтора, включающем обработку гидролизующимся алюминийсодержащим коагулянтом в присутствии химического реагента (или флокулянта), согласно изобретению, в качестве химического реагента (или флокулянта) используют соли карбоновых кислот в виде щелоков после очистки дизельного топлива.

Процесс очистки растворов газоочистки алюминиевого производства от фтора осуществляют при температуре 5-30^oC и рН среды 8,5-10. Гидроокись алюминия активируют путем температурной обработки Al(OH)₃ при 300-600^oC, т.е. до присутствия в ней кристаллической влаги. Активированную гидроокись алюминия в сухом виде вводят в очищаемый раствор в присутствии флокулянта. Количество гидроокиси алюминия зависит от концентрации фтор-иона в растворе. После этого раствор перемешивается в течение 50-90 мин. Исследованиями установлено, что активированная гидроокись алюминия обладает повышенной адсорбционной способностью к фтор-иону и оптимальный расход ее составляет 1 г на 0,17-0,18 г фтора при концентрации флокулянта в очищаемом растворе 20-50 мг/л. Флокулянт, представляющий соли карбоновых кислот, полученные в виде щелоков после очистки дизельного топлива, способствует агрегации частиц, тем самым повышая скорость их осаждения и степень очистки раствора газоочистки алюминиевого производства.

Пример.

Опыты по очистке растворов производства алюминия от фтора проводили в лабораторных условиях на промышленных растворах газоочистки Красноярского алюминиевого завода. Исследования проводились в посуде емкостью 10-50 мл, с введением в раствор гидроокиси алюминия активированной в количестве 0,5-1,2 г соответственно объему раствора и находящемуся в нем фтору в виде соединения NaF в количестве 17,73 г/л. Кроме NaF в растворе газоочистки присутствовали соли натрия, г/л: Na₂CO₃ 19,96; NaHCO₃ 24,78; Na₂SO₄ 39,76. В качестве флокулянта использовались соли карбоновых кислот, например, в виде раствора, полученного от очистки дизельного топлива (щелок), содержащего более 20 г/л солей карбоновых кислот.

Опыты по очистке растворов газоочистки алюминиевого производства от фтора проводились при комнатной температуре. Перемешивание pастворов производилось механической мешалкой. Время контакта активированной гидроокиси алюминия с раствором газоочистки составляло от 5 до 90 мин. Адсорбционная емкость активированной гидроокиси алюминия к фтору рассчитывалась отношением содержания NaF до очистки и после очистки, а также отношением веса активированной гидроокиси алюминия до очистки и после очистки раствора.

Параллельно проведены опыты по очистке растворов от фтора по прототипу, где в качестве химического реагента использовали гидроокись алюминия. Опыты по прототипу проведены при тех же условиях и расходах реагента.

Результаты опытов приведены в таблицах 1 и 2. Из них следует, что обработка растворов газоочистки алюминиевого производства активированной гидроокисью алюминия в присутствии солей карбоновых кислот в виде щелоков, полученных от очистки дизельного топлива, дает положительные результаты по очистке растворов от фтора.

В отличие от прототипа осадок, содержащий соли фтористого алюминия (AlF₃ или NaAlF₆) хорошо осаждается в растворе и фильтруется. Добавление солей карбоновых кислот в процесс оказывает непосредстенное влияние на получение крупнозернистого осадка и повышение скорости его осаждения.

Результаты опытов, приведенные в таблицах, показывают также, что при дозировке 1 г адсорбента и времени перемешивания 10-90 мин степень очистки растворов от фтора по предлагаемому способу достигает 95-99,9% по сравнению с прототипом 10-15% а степень адсорбции при расходе адсорбента 0,9-10 г достигает 0,16-0,18 г/ч по сравнению с прототипом 0,02 г/ч.

Возможность приобретения активированной гидроокиси алюминия для предприятий алюминиевой промышленности не представляет затруднений, т.к. активированную гидроокись алюминия можно производить на всех глиноземных и алюминиевых заводах при производстве глинозема.

Таким образом, результаты испытаний показывают, что по сравнению с прототипом заявляемый способ повышает степень очистки от фтора растворов газоочистки алюминиевого производства.

Источники информации: 1. Авторское свидетельство СССР N 1330077 C 02 F 1/58, 1987.

2. Е. Д. Бабенков "Очистка воды коагулянтами", М. 1977, изд. Наука, c. 324-327 (прототип).

Формула изобретения

Способ очистки сточных вод от фтора, включающий обработку гидролизующимся алюминийсодержащим коагулянтом в присутствии химического реагента, отстаивание, фильтрацию, отличающийся тем, что в качестве химического реагента используют соли карбоновых кислот в виде щелока после очистки дизельного топлива.

РИСУНКИ

Рисунок 1