Способ очистки хромсодержащих сточных вод

(51) 5 ОСУДАРСТВЕННЪЙ О ИЗОБРЕТЕНИЯМ ПРИ ГКНТ СССР МИТЕТОТКР ЪТИЯМ ОПИСАН К АВТОРСКОМУ ТЕ ЗОБ ТЕЛЬСТВУ ехан аци РЖ е сточлюбой меется дот со- изобрестки и(71) Мелитопольский институт мсельского хозяйства(56) Авторское свидетельство СССРМв 739007, кл. С 02 Р 1/46, 1977.Авторское свидетельство СССРМ 664934, кл. С 02 Р 1/46, 1976,(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ХРОМСОЩИХ СТОЧНЫХ ВОД(57) Изобретение относится к очистных вод и может быть использованоотрасли народного хозяйства, гденеобходимость в очистке сточных вединения тяжелых металлов. Цельтения: повышение степени оч Изобретение относится к области очистки сточных вод от ионов тяжелых металловПАВ и других загрязнений и может бытьиспользовано для очистки стоков на предприятии машиностроения, химической идругих отраслях промышленности,Целью изобретения .является увеличение степени очистки и снижение расходаэнергии за счет предотвращения пассивации электродов,Поставленная цель достигается тем, что.очистку хромсодержащих сточных вод,включающую получение железосодержаще-,го коагулянта в электролите электролизрм с .использованием стальных электродов, исмешение полученного раствора коагулянтас очищаемой водой и флотацию, ведут пуснижения 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 (Сг ); (ПАВ): (гча 2310 з); (Ка 2 СОз): (йазР 50 ю) = 1: (0,05-0,5): (0,05 - 0,5): (0,25- 2,5): (0,15 - 0,5), 1 з.п. ф-л ы, 3 табл,тем ввода в электролит раствора, содержа- , 4 щего ПАВ, метасиликат натрия, соду и трипо- СА лифосфат натрия, с общей концентрацией ( 50 - 100 мг/дм, а электролиз ведут с удельным расходом электричества 600 - 4000ф Кл/дм . При этом в качестве раствора ис- Щ пользуют отработанный моющий раствор процесса гальванопокрытий в количестве, ц обеспечивающем соотношение компонентов раствора к шестивалентному хрому на уровнеСгб: ПАВ: (Иа 2310 з): (Ма 2 СОз) (йазР 50 ю) = 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, 1730045происходит 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 .зОбработка 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 образованиезбольшого 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 электричествазменее 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 обеспечивает полное разрушение моющего растаора,При удельном расходе электричества более 4000 Кл/дм снижается экономичность процесса очистки, так как концентрацуия железосодержащего коагулянта в электролите достигает максимального зна-. чения и далее осадок пассивирует поверхность электродной системы.Другим существенным отличием является применение в качестве раствора элек 5 тролита отработанных моющих растворовпроцесса гальванопокрытий в количестве,обеспечивающем соотношение компонентов раствора к шестивалентному хрому науровне Сг: ПАВ: (йа 2310 з): (йа 2 СОз):10 (йазР 501 о) = 1: (0,05-0,5): (0,05 - 0,5): (0,252,5); (0,15 - 0,5).При концентрации компонентов отработанного моющего раствора ПАВ: йа 2 ЯОз:йа 2 СОз: йазР 50 ю менее 0,005; 0,05; 0,25;15 0,15 к вес.ч. хрома (И) степень очистки снижается за счет снижения эффективностифлотации 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 (И) вырастает пассивация электродов повышается расход электроэнергии.Кроме того, повторное использованиеотработанного моющего раствора для очи 25 стки хромосдержащих сточных вод позволяет повысить экономичность процесса,В отличие от известного способа, гдепроцесс очистки производится с вводом встоки только ПАВ, данный способ предпола 30 гает дозирование отработанных моющихрастворов в электролит, в котором производится получение железосодержащего коагулянта при высоких удельных расходахэлектричества. Это позволяет получить бо 35 лее высокую степень очистки в известномспособе, При этом повторно используютсяотработанные моющие растворы процессагальванопокрытий.Это позволяет производить очистку40 хромсодержащих стоков при высоких начальных концентрациях шестивалентногохрома с высокой степенью очистки и болеенизким затратами электроэнергии.Способ обеспечивает получение малого45 объема осадка - в 2,0 - 2,5 раза меньлше чемизвестным способом, так как преваливарующим процессом извлечения гидроксидовявляется флотация.Предлагаемый способ очистки хромсо 50 держащих сточных вод осуществляется следующим образом,П р и м е р 1. Хромюдержащие стахигальраничеецкгр цеха е хднцентрацией ще=стиралентнргр хрема 20-128 мг/дм абра=55 батцвалиеь а течение 1.5=3 мин Фэлектроплитам., еодерщащим отработанныймоющий раетвор. СодЕржание в электролите (ПАВ): (йа 290 з): (Йа 2 СОз): (йазР 50 ю) на1 вес,ч. хрома 0,1:0,1:0,5;0,3.1730045 40 45 50 55 Электролит насыщался в электродной камере со стальными электродами железосодержащими коагулянтами. Удельный расход электричества 500 - 5000 Кл/дм . Концентрация моющего раствора 0 - 150 мг/дм . Вре 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 ности процесса.Сравнительные испытания предлагаемого способа и прототипа представлейы в табл,2.П р и м е р 2. Производилась очистка 20 хромсодержащих стоков, с начальной концентрацией хрома (И) 25 мг/дмз и различным содержанием добавок в электролите.Условия электролиза, перемешивания, флотации аналогичны примеру 1, .25Результаты испытаний представлены в табл.З и показывают, что наиболее эффективно процесс очистки протекает в заявляемом диапазоне соотношений загрязнений и вводимых компонентов. 30При 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 ф . 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, о т л и ч а ю щ и й с я 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 50- 100 мг/дм и электролиз ведут с удельным расходом электричества 600-4000 Кл/дм .з2, Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в качестве раствора используют отработанный моющий раствор процесса гальванопокрытий в количестве, обеспечивающем соотношение компонентов раствора к шестивалентному хрому на уровне Сг; ПАВ; (йа 230 з): (Ма 2 СОз): (МазР 501 о) = 1; (0,05- 0,5): (0,05 - 0,5): (0,25 - 2,5); (0,15 - 0,5).1730045 Таблица 1 Эффективность очистки от ионов тяжелых металлов, рН стоков Сг до обработкиСг после обработки хром500 20 17 20 600 17 26 1000 33 2000 62 18 7,2 7,9 8,05 98 100 99 97 96 93 50 100 150 7,1 6,9 6,9 5,5 5,5 5,5 4000 128 38 38 5000 128 Таблица 2) =50 мг/дм;(СГ) =180 мг/ 4,5 кВт-ч/м . Примечание,рН 5,5 взв. в-ва 117 м и содержали (С д электроэнерг Удельный расход электричества Кл/дм Концентрация моющего раствора мг/дм 0 50 100 150 0 50 100 150 0 50 100 150 050100150 0 0 50 100 150 Начальная концентрация хрома,мг/дмомсодержащие ст м, удельный рас Удельный расход электроэнергии кВт-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 98 100 96 100 100 100 99 99 100 100 96 98 100 100 98 97 99 100 100 99 67 73 70 64 78 89 98 91 81 98 99 91 69 98 97 91 58 56 73 76 76 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 6,87,958,328,416,3 6,6 7,3 7,95 8,151730045 10 Табл и ца 3 2 ехтор О,Спесивых ктор М,Куцерпеая Тираж Подписноеого комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул;Гагарина, 10 акае 14838 НИИПИ Государственн отееитель Т,В хред М,Морге