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 pH≅3. 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 pH≅3.

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 pH≅3 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.