СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ИОНОВ МЕТАЛЛОВ Российский патент 2019 года по МПК C02F1/28 C02F1/62 B01J20/04 C02F101/20 C02F103/16 

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, B.H.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 водородного показателя кислотности. По этой причине не может быть выбран такой диапазон водородного показателя кислотности, в котором одновременно обеспечивается полный перевод ионов тяжелых металлов в форму нерастворимых гидроокисей. Поэтому необходимо работать в определенном интервале водородного показателя кислотности, 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 значения водородного показателя кислотности. 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 напрягающим цементом, который добавляют в сточную воду в количестве 80 мг/л, перемешивают и через 10 минут отделяют осадок (RU №2588233 C02F 1/28, 01.07.2015). Способ позволяет извлечь из сточных вод такие металлы, как хром, свинец, торий, стронций, марганец, железо.

Недостатком данного способа является большой расход сорбента и ограничение очистки сточных вод по видам металлов.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является уменьшение расхода сорбента, что приводит к повышению экономичности очистки и повышение способа очистки за счет расширения диапазона металлов

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 продукты твердения магнезиальных вяжущих, полученных при затворении оксида магния одномолярными растворами хлористого магния или сернокислого магния, в количестве 50 мг/л, при концентрации ионов металлов в очищаемой воде от 0,1 до 100 мг/л.

ПРИМЕР КОНКРЕТНОГО ВЫПОЛНЕНИЯ.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. В качестве материала используют высокопрочные продукты твердения магнезиальных вяжущих, которые получают при затворении оксида магния MgO одномолярными растворами хлористого магния MgCl₂×6Н₂О или сернокислого магния MgSO₄×7Н₂О.

Обработке подвергают сточные воды, содержащие ионы хрома, свинца, никеля, железа, тория, стронция, марганца, железа, меди и кадмия с концентрацией 100 ПДК. Обработку проводят в реакторе объемом 10 м³. Продукты твердения магнезиальных вяжущих в количестве 50 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, так и радиоактивных металлов, происходит практически полная очистка от ионов металлов, если добавлять реагент в количестве 50 мг/л при концентрации ионов металлов в очищаемой воде от 0,1 до 100 мг/л. Предложенный способ прост в исполнении, снижает расход применяемого сорбента, что приводит к повышению экономичности очистки. По сравнению с прототипом расход сорбента уменьшился в 1,6 раза, диапазон металлов увеличился на два металла (кадмий и медь).

Изобретение может быть использовано в технологии очистки сточных вод от ионов металлов. Способ включает обработку реагентом, перемешивание и отделение осадка. В качестве реагента используют продукты твердения магнезиальных вяжущих, полученных при затворении оксида магния одномолярными растворами хлористого магния или сернокислого магния, в количестве 50 мг/л при концентрации ионов металлов в очищаемой воде от 0,1 до 100 мг/л. Способ обеспечивает уменьшение расхода сорбента, повышение экономичности и эффективности способа очистки за счет расширения диапазона удаляемых металлов. 1 табл., 1 пр.

Способ очистки сточных вод от ионов металлов, включающий обработку реагентом, перемешивание и отделение осадка, отличающийся тем, что в качестве реагента используют продукты твердения магнезиальных вяжущих, полученных при затворении оксида магния одномолярными растворами хлористого магния или сернокислого магния, в количестве 50 мг/л при концентрации ионов металлов в очищаемой воде от 0,1 до 100 мг/л.