Способ очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ . К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«»9983?3 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 14. 04. 81(21) 3274854/23-26 с присоединенйем заявки М— (23) Приоритет—

° Опубликовано 230283. Бюллетень М 7

)gj)+ gg 3

С 02 .F 1/46

Государственный комитет

СССР но делам изобрстеиий и открытий

Рз) УДК 663.632..42(088,8) Дата опубликования описания 230233

™Ч Ф У% УФ. \е мФ д

В.A. Ниталина и П. Н. Чернобай

1...

Иртышский полнметаллический комбинат им. 5 -лет1щ

Казахской ССР (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ИОНОВ

ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к спосббам очистки сточных вод и может быть использовано для очистки кислых стоков от ионов тяжелых металлов и сульфатионов, образующихся в процессе мокрого нылеулавливания.

Известен способ, согласно которому для очистки сточных вод применяют различные минеральные коагулянты, способные образовывать аморфные или мелкокристаллические структуры, малорастворимые в воде ) 1).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату .является способ очистки сточных вод, содержащих грубодисперсные примеси и катионы металлов, известковым молоком в необход. мом количестве с доведением рН очищенной воды до 8 и

10 и выделением образовавшихся осадков «.2 1.

Недостатком данного способа является необходимость строительства громоздких очистных сооружений, стоимость которых высока. Кроме того, не менее важным узлом схемы очистки является также выделение, обезвоживание, удаление, складирование и aci пользование образующихся осадков, 30 требующих дополнительных капитальньПГ и эксплуатационных затрат.

Как известно, наиболее грязными и токсичными стоками являются сливы скрубберов газоочистки при мокром пы. леулавливании, содержащие взвешенные вещества и ионы тяжелых металлов.

Обычно рН таких сливов колеблется в пределах 1,5-2,5. После отстаивания стоки подвергаются или очистке на станциях нейтрализации, или используются в оборотном цикле.

Цель изобретения — упрощение про" цесса и одновременное извлечение ценных веществ при очистке газов шахтных печей и конвертеров.

Поставленная цель достигается тем, что в пристенную нижнюю часть полого скруббера вводят 12-15%-ное . известковое молоко в стехиометрически необходимом количестве под давлением. Предпочтительно известковое молоко вводить под давлением 4-5 атм до рН 8-9.

Способ осуществляют следующим образом.

Из бака 12-15%-ное приготовленноЕ известковое молоко по трубопроводам под давлением 4-5 атм вводят в при стенную нижнюю часть скрубберов га998373 зоочистки в количестве, обеспечиваю,щем рН осветленной жидкой фазы пос-ле отстаивания в пределах 8-9. Постоянно контролируют рН осветленной .

"жидкости. Повышение глубины очистки и извлечения ценных металлов .иэ .образующихся кислых сливов, содержащих растворенные ионы тяжелых металлов и сульфат-ионы, достигается за счет обеспечения хорошего контакта разбрызгиваемого известкового молока под давлением 4-5 атм с падающими капельножидкими частицами сливов.

Наиболее эффективным для нейтрализации нысококонцентрированных растворов является 12-15%-ное известковое молоко. При подаче известкового молока низкой концентрации увеличивается объем жидкости, для которой требуются большие емкости отстойников, что ведет к росту эксплуатацион-2О ных затрат. Получение известкового молока концентрации выше 15% связано с трудностями его приготовления, хранения и подачи, при которой происходит забивание труб, по которым 25 оно транспортируется, и поэтому требуется постоянная их очистка.

Наилучшая глубина очистки обеспечивается при интенсивном перемешивании кислого растнора с добавляемым 3О известковым молоком. Введение известкового молока в кислые сливы беэ перемешивания приводит к цементиронанию извести. Известковое молоко вводят в получаемую загрязненную кислую воду с протиноположной сторо- ны ее выхода из скруббера на высоте

1,5-2,0 м от его днища. В момент подачи известковое молоко контактирует с падающими капельно-жидкими частицами сливов, при этом происхо- 40 дит интенсивная частичная нейтрализация кислотности жидкой фазы. Этому способствует подача известкового молока н необходимом стехиометрическом количестве, контактирование жидких .. 45 фаз непосредственно в скруббере и температура кислых сливов в пределах 40-50 С. Нейтрализация кислой жидкости при повышении температуры идет интенсивнее, особенно при 4050 С.

Смешанные сливы собираются на днище скруббера и самотеком стекают по желобу в отстойники, где происходит окончательная очистка сливов.

Одновременно с нейтрализацией кис-55 лотности стоков происходит осаящение как грубодисперсных примесей, так и катионов тяжелых металлов н виде наиболее труднорастворимых соединений (основные соли, карбонаты и 60 гидроокиси).

Предлагаемый способ предусматривает одновременное совмещение процесса охлаждения газа и улавливания пыли с очисткой образующихся кислых 65 сливов от ионов тяжелых металлов и сульфат-ионов непосредственно в полом скруббере известковым молоком.

При распылении известкового молока в нижнюю часть скруббера (по всему диаметру) в результате хорошего контакта жидких фаэ прохоцят химические реакции, процессы образования гидроокисей или других нерастворимых солей, доочистка газа от сернистых соединений.

После отстаивания получаются осветленные растворы с рН 8-9, кото" рые могут быть использованы в обороте, не вызывая коррозии металличес-. кого оборудования.

Растворенные ионы тяжелых металлов (такие как свинец, медь, цинк, кадмий, железо, мышьяк) извлекаются полностью, так как известковое молоко подается в необходимом стехиометрическом количестве при постоянном контроле рН осветленных стоков.

Осадки по мере накопления выкачиваются из отстойников и добавляются к загружаемой в медеплавильные печи шихте в качестве известкового флюса.

Пример 1. Газоочистку объединенных.газов конвертеров и шахтных печей производят в трех параллельно работающих полых скрубберах. 1215%-ное известковое молока выливают в бак, откуда подают в отстойник, где накаплинается просачивающийся дренажный раствор в результате пропуска сальников, вентилей, задвижек, желобов и т. д.

Взмучивание известкового молока в баке проводят непрерывно при помощи сжатого воздуха, а в отстойнике осуществляют насосом. Иэ отстойника известковое молоко после взмучивання насосом подают по трубопроводам в пристенную нижнюю часть полых скрубберов, где оно вступает в контакт с образующимися кислыми сливами и самотеком по жЕлобам смешанные стоки поступают в общий желоб, откуда распределяются в четыре параллельно работающих отстойника.

Известковое молоко подают в стехиометрически необходимом количестве при поддержании рН в оборачиваемой жидкости н пределах 8-9. Постоянно контролируют концентрацию ионов ценных металлов и рН очищенной жидкости в промежуточном баке, из которого раствор при подпитке необходимым количеством промышленной воды подают на орошение газов.

Величина рН в исходной жидкой

Фазе — 1,45, Величина рН н жидкой фазе после ,нейтрализации

1) рН - 275 3) pH — 7,6

2) рН вЂ” 5,66 4) pH — 9,0.

998373

» «----

t С»

Изменение -содержания ионов тяжелых металлов в кислых стоках в зависимости от рН раствора при нейтрализации известковым. молоком, мг/л

Показате ли рН! ) Pb Zn C ; Fe As6

Пример 1

8682,0

6540,0

275,0

11910,0 180,0

10757,0 160,0

47,7

3080,0

1440,0

156 0

309,0

124,0

40,7

143,0 н/о

31 5

27,8 н/о

0,55

0,95

í/o н/о н/о н/о н/о н/о н/о

- 0,20

Следы

Пример 2

9032,5 100 1

503,3 20,8

159,9 10,5

4,8& н/о

7524,0

578,0

1900,0

65,6

366,0 н/о

12,0

52,0

5,93 н/о н/о

0,41

0,10

3 н/о

0,08

Пример 3

1627,3

430,0

7987,4

459,0

11237,0 112,5

346,0 29,5

47,7

40,8 н/о

13,0

2,02

2,52 н/о н/о

100,0 15,0 н/о н/о

0,81

0,32 н/о

3 н/о н/о

0,80 н/о н/о н/о

0,26

Формула изобретения

Пример 2. Осуществляют по примеру 1. Величина рН в исходной жидкой фазе — 2,0.

Величина рН в жидкой фазе после нейтрализации:

1) рН вЂ” 5,6 .

2) рН - 6,50

37 рН - 9,80

Предпагаемый способ Iio сравнению с известным прост в технологическом .оформлении, не требует для своего осуществления дополнительного и дорогого оборудования и обеспечивает одновременную очистку от взвешенных веществ, растворенных ионов ценных тяжелых металлов н сульфат-ионов, что экономически выгодно, получение очищенной жидкости в системе обо-60 ротного снабжения с рН равным 8-9 некорродирующей металлическое оборудование. Кроме того, не требуется дополнительных капитальных затрат на строительство для обезвожи 6Я

Пример 3 ° Осуществляют по примеру 1. Величина рН в исходной жидкой фазе - 2,15.

Величина рН в жидкой фазе после нейтрализации

1) рН - 5,71 . 3) рН - 8,05

2) рН - 6,25 4),рН - 8,23 результаты нейтрализации приведе ны в таблице. вания, удаления и складирования обраэукицихся осадков.

1. Способ очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов известковым молоком, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и одновременного извлечения ценных веществ прн очистке газов щахтных печей и конвертеров, очистку осуществляют в скруббере, при этом в пристенную нижнюю часть полого скруббе998373

Составитель О. Захаров

Редактор H. Егорова Техред M,Òåïåð . Корректор E. Рошко

Заказ 1057/38 Тираж 939 Подписиое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ра вводят 12"15%-ное известковое молоко в стехиойетрически необходимом количестве под давлением.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю а и и с я тем, что известковое молоко вводят под давлением 4-5 атм до рН 8-9 .

Источники информации, цринятые во внимание при экспертизе

1. Проскуряков В.A. Шмидт Л.И.

Очистка сточных вод в химической промышленности. М., "Химия", 1977, с. 102-103 °

Ф

2. Милованов Л. В. Очистка и использование сточных вод предприятий цветной металлургии. M., "Металлургия", 1971 с. 180"187.