Способ очистки кислых железосодержащих сточных вод

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 801242476 С 02 Р 1/62 ВШ:ОЮЗНМВ 1РУВВБЛИОТЕКА ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ(71) Курский полите нический инс ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРВ 473679, кл. С 02 Р 1/62, 1973,Авторское свидетельство СССРВ 340626, кл, С 02 Р 1/66, 1970.Кожевникова Е.П Волков Л.С.Исследование работы магнезитовыхфильтров при нейтрализации кислыхжелезосодержащих сточных вод.В сб,: Процессы фильтрования приочистке природных и сточных вод, Члябинск: Южно-Уральское книжноеизд-во, 1965, с. 78.(54) (57) 1. СПОСОБ ОЧИСТКИ КИСЛЫХ ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИХ СТОЧНЫХ ВОД путем пропускания их через нейтрализующий материал, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения эффективности процесса и снижения эксплуатационных затрат, сточные воды пропускают под разрежением 0,3- 0,6 кгс/см через слой мелкодисперсного материала толщиной 0,3-4,5 мм.2. Способ по п. 1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что в качестве.мелкодисперсногоматериала применяют вещества,содержащиедвухкальциевые силикаты смодулем основностиболее 1,5.3. Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что в качестве мелкодисперсного материала применяют феррохромовый шлак.1 124Изобретение относится к очисткесточных вод и может быть использовано в машиностроительной и металлообрабатывающей промышленности приобезвреживании кислых железосодержащих сточных вод гальванических производств,Цель изобретения - увеличениеэффективности процесса и снижениеэксцлуатационных затрат.П р и м е р. Осуществляется очистка искусственно приготовленной сточной воды, содержащей серную кислоту и соответствующие соли железа.Величина рН сточных вод 2 в (5-6),содержание иона железа 0,025-(1-2) г/лДля осуществления процесса используют вакуум-фильтровальную воронку с площадью фильтрования, 0,004 м-,.на которую предварительно наносятслой мелкодисперсного нейтрализующего материала, содержащего двухкальциевые силикаты с модулемосновности не менее 1.5, К ним относятся многочисленные шлаки - отходы производств - например, феррохромовый шлак (ФХШ) - многотоннажный отход электросталеплавипьногопроизводства, Степень дисперсностиего колеблется в пределах 1 - 15 мкмФХШ содержит мас.Е: СаО 51,3 М 80 9,2ЯО 27,4 Сг О 4,13, ИО 7,2РеО 0,73 и имеет модуль оснонности 1,7.Нейтрализующая способность ФХШобуславливается содержанием в егосоставе до 707 двухкальциевых силикатов, способных вступать в реакциинейтрализации.Очистку сточной воды осуществляютпутем пропускания ее под разрежениемчерез слой мелкодисперсного ФХШ изусловия обеспечения содержания ионовжелеза н фильтрате не более 0,5 мг/лрН 8,5-9,5,Толщина слоя ФХШ (0,3-0,5) - 5 мм.Время фильтрования не превышает 5 илнФильтрование осуществляют при величине разрежения 0,3 - 0,6 кгс/см,На фиг. 1 представлены зависимости минимальной необходимой толщины слоя ФХШ от качества загрязненных сточных нод (рН, концентрацияиона Ре+) для обеспечения заданного.качества очищенной воды на фиг.2зависимости средней скорости фильтрования от качества очищаемых.сточных вод (рН, концентрация иона Ре),на фиг.З - зависимости минимальной 24 76 2необходимой толщины слоя ФХШ от качества очищаемых сточных вод (рН, концентрация иона Ре+); на фиг. 4зависимости средней скорости фильтрования от качества очищаемых сточныхвод (рН, концентрация иона Реэ).Как видно из фиг, 1, минимальнаянеобходимая толщина слоя ФХШ прифильтровании кислой железосодержащей сточной воды Рележит н пределах 1 - 4,5 мм в зависимости откачества очищаемой сточной воды. Онаопределяется необходимостью получения фильтрата с величиной 8,5-9,5,при которой происходит. наиболее полное высаждение металла в виде гидроокиси, Увеличение концентрации ионажелеза в сточной воде ведет к ростуминимальной необходимой толщины слояФХШ. С увеличением концентрации кислоты растет соответственно доза реагента: слой ФХШ.Как видно из фиг, 2, фильтрованиеобеспечивает достаточно высокие скорости процесса очистки 2 -м/ч.Скорость фильтрования зависит наиболее существенно от концентрации ионажелеза и величины рН сточной воды.Как видно из фиг. 3, минимальная необходимая толщина слоя ФХШпри очистке сточных нод, содержащих Ре, колеблется н пределах 0,30,5 - 2,5 мм н зависимости от состава сточных вод. При этом величина рНфильтрата составляет 5-7.Как видно из фиг. 4, скоростифильтрования составляют 1,5-15,5 м/ч.П р и м е р 2. Кислую железосо-держащую сточную воду (рН 2, концентрация иона Ре+ 0,5 г/л) очищают 4 Опутем пропускания ее через слой ФХШтолщиной 4 мм под разрежением0,5 мгс/см . Слой ФХШ на фильтровальной перегородке получают фильтрованием З -ной по массе суспензии ФХШпод разрежением 0,5 кгс/см в течение 20 с, При этом средняя скоростьфильтрования за 2 мин составляет4,25 и/ч, рН фильтрата 8,5-9,5, содержаюле иона Ре 2+ в фильтрате0,3 мг/л, влажность образующегосяосадка гидроокиси Реф после просушки его под вакуумом составляет 453Н р и м е р 3. Кислую железосодержащую сточную воду (рН 3-4, кон-центрация иона Ре (1,0 г/л).фильтруют через слой ФХШ толщиной 1,5 ммпод оазрежением 0,5 кгс/см, СлойФХШ на фильтровальной перегородке12424 4 РХд 47 фУЮ Х,7 Ф Х Бсщяжай Йды х агу ГР ю йача мста(ШРсоюмиой Вой, г,й Фоа У ЯЬеэ зполучают фильтрованием ЗЕ-ной по массе суспензии ФХШ под разрежением 0,5 кгс/см в течение 15 с. При этом скорость фильтрования эа 2-3 мин составляет 2,0 м/ч, рН фильтрата 5-7,содержание иона Реф в фильтрате 0,4 мг/л, влажность образующегося осадка гидроокиси Ре+ после просушки его под вакуумом составляет 50 Е.Отработавший слой ФХШ с задержан ными частицами гидроокисей железа может выводиться в отвал.К преимуществам способа относится снижение эксплуатационньа затрат за счетсовмещения процессов нейтрализа ции, осветления сточных вод и обез 7 б 4воживания образующегося осадка (влажность его после просушки под вакуумом составляет 45-50 Х).Эффективность процесса увеличивается путем сокращения времени очистки сточных вод по сравнению с известными способами в 2,5 раза, так как при осуществлении способа увеличивается удельная поверхность нейтрализующего материала, приходящаяся на .единицу объема нейтрализуемой сточной воды, и растет скорость массообмена между твердой и жидкой фазами за счет приложения разности давления при пропускании очищаемой жидкости через слой мелкодисперсного материала.ф4 р 4 ек- Х ОР ЮХ Рд ОЯюЧвютроцив цани ююа ЮГ сгжоюй АРс, г/Фцг Р