СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ИОНОВ МЕТАЛЛОВ Российский патент 2014 года по МПК C02F1/62 

Изобретение относится к технологии очистки воды, в частности к очистке сточных вод от ионов металлов сорбцией.

Известен способ очистки сточных вод от тяжелых металлов и органических веществ (SU №1560483, C02F 1/28, Б.И. N 16, 1990 г.), включающий обработку золой и отделение осадка осаждением, в котором сточные воды последовательно обрабатывают сначала золой, содержащей оксид кальция 30-50%, до значения водородного показателя 8,75 - 9,25, а затем золой, содержащей оксид кальция 3-5%, до значения водородного показателя 6,5.

Недостатком данного способа является большой расход сорбента в связи с малой сорбционной емкостью золы по отношению к ионам тяжелых металлов и сложностью технологического процесса.

Известен способ очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов, согласно которому обрабатывают стоки, содержащие ионы цинка, меди, никеля, шестивалентного и трехвалентного хрома, переводя тяжелые металлы в их гидроокиси, отделяя осадок (Ахметов Н.С. Неорганическая химия. - М.: Высшая школа, 1975, с. 624).

Недостаток способа - большой расход сорбента и сложность осуществления способа, так как при обеззараживании ионов тяжелых металлов путем перевода их в форму нерастворимых гидроокисей ионы различных тяжелых металлов наиболее полно переведены в форму гидроокиси при различных значениях pH. По этой причине не может быть выбран такой диапазон pH, в котором одновременно обеспечивается полный перевод ионов тяжелых металлов в форму нерастворимых гидроокисей. Поэтому необходимо работать в определенном интервале pH, а также дополнительно вводить гидрозакись железа в количестве 50-250 мг/л в пересчете на железо. После отделения гидроокиси металлов от обработанной воды стоки необходимо нейтрализовать до определенного pH. Гидрозакись железа, используемая в этом способе, неустойчива на воздухе и требует особых условий хранения.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является способ очистки сточных вод от ионов металла, который основан на обработке сточных вод ультрадисперсными порошками алюминия и/или железа, полученными электрическим взрывом проводников, порошки добавляют в сточную воду в количестве 200-500 мг/л, перемешивают и через 0,5 ч отделяют осадок (RU №2013380 C02F 1/62, 05.30.94). Способ позволяет извлечь из сточных вод такие металлы, как хром, свинец, торий, стронций.

Недостатком данного способа является сложность получения сорбента и большой расход сорбента.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является уменьшение расхода сорбента, что приводит к повышению экономичности очистки.

Поставленная задача в предлагаемом решении достигается тем, что в способе очистки сточных вод от ионов металлов, включающем обработку реагентом, перемешивание и отделение осадка, в качестве сорбента используют четырехкальциевый алюмоферрит в количестве 100 мг/л.

ПРИМЕР КОНКРЕТНОГО ВЫПОЛНЕНИЯ

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. В качестве фильтрующего материала используют четырехкальциевый алюмоферрит. Он образуется при производстве цемента.

Обработке подвергают сточные воды, содержащие ионы хрома, свинца, тория и стронция с концентрацией 100 ПДК. Обработку проводят в реакторе объемом 10 м³. Измельченный четырехкальциевый алюмоферрит в количестве 100 мг помещают в реактор, наполненный водой, перемешивают и оставляют на 10 минут. Затем отделяют осадок путем отстаивания. Определяют остаточное содержание ионов металлов в воде. Радиоактивные металлы определяют по методике радиоактивных индикаторов, тяжелые металлы определяют фотоколориметрическим методом. Результаты анализов приведены в таблице.

Таким образом, при обработке воды, содержащей ионы как тяжелых металлов хрома и свинца, так и радиоактивных металлов стронция и тория, происходит практически полная очистка от ионов металлов, если добавлять реагент в количестве 100 мг/л. Предложенный способ прост в исполнении, снижает расход применяемого сорбента, что приводит к повышению экономичности очистки.

  Используемый для Масса сорбента, мг/л Исходные концентрации ионов в воде, мг/л Остаточные концентрации ионов металла в воде, мг/л очистки сорбент Cr Pb Th Sr Cr Pb Th Sr предлагается Четырехкальциевый алюмоферрит (C₄AF) 100 1,00 10,00 5,00 5,00 0,00 0,00 0,00 0,00 прототип Ультрадисперсный 200 1,00 10,00 5,00 5,00 0,01 0,10 0,02 0,04 порошок 300 0,00 0,05 0,00 0,02 алюминия/железа 500 0,00 0,00 0,00 0,00

Изобретение относится к технологии очистки воды, в частности к очистке сточных вод от ионов металлов сорбцией. В способе очистки сточных вод от ионов металлов, включающем обработку реагентом, перемешивание и отделение осадка, в качестве реагента используют четырехкальциевый алюмоферрит в количестве 100 мг/л. Технический результат - уменьшение расхода сорбента. 1 табл.

Способ очистки сточных вод от ионов металлов, включающий обработку реагентом, перемешивание и отделение осадка, отличающийся тем, что в качестве реагента используют четырехкальциевый алюмоферрит в количестве 100 мг/л.