СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ИОНОВ МЕТАЛЛОВ Российский патент 2000 года по МПК C02F1/62 C02F1/28 C02F1/52 

Изобретение может быть использовано для очистки стоков металлургических предприятий.

Известны способы очистки сточных вод от ионов металлов путем связывания их в труднорастворимые соединения, где в качестве реагентов используют такие материалы как известь, Ca-силикагель, каменноугольную золу гидрозолоудаления Балхашской ТЭЦ, но применение извести при избытке реагента вызывает растворение амфотерных гидроксидов ряда металлов, чем ухудшают очистку. Ca-силикагель требует специальной технологии изготовления, каменноугольная зола обладает меньшей эффективностью по отношению к извлекаемым ионам (В.Б.Алексеевский, А.П. Душина "Силикагель", изд. ЛТИ им. Ленсовета, 1972 г.).

Наиболее близким к предлагаемому решению является способ очистки сточных вод по a.c.N473679, опубликованному в Б.И. N22, дата опубликования 18.09.75. Он заключается в использовании мелкодисперсных материалов с соотношением CaO: SiO₂ = 1,4... 1,9. В процессе очистки происходит взаимодействие силикатной составляющей с ионами металлов и осаждение силикатов этих металлов на поверхности золы. Однако при этом способе не достигается такая степень очистки, которая не превышала бы ПДК.

Задача данного изобретения - повысить степень очистки сточных вод. Это достигается тем, что в качестве мелкодисперсных материалов используется вещества с отношением CaO:SiO₂ > 2. В качестве таких веществ применяют, например шлаки, шламы и клинкера, в которых содержатся такие соединения как 2CaO•SiO₂ (белит) (CaO:SiO₂=2) и 3CaO•SiO₂ (алит) (CaO: SiO₂=3).

Пример конкретного выполнения.

В нормальных условиях процесс очистки стоков идет не в статических, а в динамических условиях, т.е. путем фильтрации через слой адсорбента. Поэтому для исследования использовался метод фильтрации через загрузку, предполагая, что при изменении некоторых условий фильтрации, в определенных пределах, сущность явлений не изменится. Работа проводилась при различной скорости фильтрования и крупности зерен.

Опытная установка состоит из фильтровальной колонки диаметром 30 мм, высотой 400 мм, укрепленной на штативе, и зажима для регулирования скорости фильтрации. Колонка заполняется адсорбентом толщиной 70 мм и раствором соли, содержащим ионы одного из металлов. Опыты проводились с различными фракциями: 0,144-0,315 мм, 0,315-0,65 мм, 0,65-1,25 мм и 1,25-2,5 мм. Скорость фильтрования принималась от 0,6 м/ч до 8 м/ч. Отбор проб проводился в конце времени фильтрования. Определялась концентрация ионов Mn, Ni, Fe. Контроль за степенью очистки воды от ионов тяжелых металлов проводился на атомно-абсорбционном спектрометре.

В таблице приведены полученные результаты по качеству очистки сточных вод для фракции 0,65-1,25 мм.

Изобретение может быть использовано для очистки стоков металлургических предприятий от ионов тяжелых металлов. Для очистки сточных вод используют мелкодисперсные материалы с отношением СаO:SiO₂>2, например шлаки, шламы и клинкера, в которых эти оксиды содержатся в виде минералов C₂S (2 CaO • SiO₂) и C₃S (3 СаО • SiO₂). Эффект от использования изобретения состоит в более полной очистке сточных вод от ионов тяжелых металлов. 1 табл.

Способ очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов обработкой мелкодисперсными материалами, содержащими оксид кальция и двуокись кремния, отличающийся тем, что используют мелкодисперсные вещества с соотношением CaO : SiO₂ > 2, содержащие эти оксиды в виде минералов силикатов кальция C₂S и C₃S.