Способ очистки сточных вод от фтора Советский патент 1984 года по МПК C02F1/28 C02F1/28 C02F101/14 C02F103/12 C02F103/34 

ГО 1С

с 1 Изобретение относится к способу очистки сточных вод от фтора и может быть использовано в химической, стекольной промьшшенности, а также в производстве минеральных удобрений. Известен способ очистки вод от фтора путем ее контактирования с активированным углем, с активированным бокситом при рН 5,5-7,0, с активированным глиноземом при рН 5,0-8,0 tO Однако при использовании активигрованного боксита или активированного глинозема эффективность очистки более 90% от первоначального содержа ния фтора достигается лишь при контактировании их с очищаемой водой в течение не менее 4 ч и только в строго определенной области рН - при уменьшении времени контакта эффектна ность очистки вод существенно снижается. Причем активированньш боксит извлекает фтор лишь в области рН, равной 5-9,7, а при рН 5,0-7,5 проис ходит вьпцелачивание фтора из боксита и концентрация фтора в растворе увеличивается. Все перечисленные адсорбенты используются в режиме одноциклового процесса, после чего предлага ется их подвергать регенерации. Равновесная емкость по фтору невысока, что требует больших расходов адсорбента (25 г/л). Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемо му результату является способ очистки сточных вод от фтора, основан1-1ый на связывании фторидов в труднорастворимые соединения кальцийсодержащим реагентом с последующей фильтрацией декантата через адсорбент, пред варительно обработанный известковым молоком. В качестве адсорбента используют сланец, перлит или вулканическую пемзу. Содержание фтора в очищенной воде 0,1-1,5 мг/л. Число циклов сорбции 4, посЯе чего необходимо провести регенерацию адсорбента .известковым молокой и промывку. Продолжительность одного цикла 3 ч L23

Время очистки,

10 мин

40

60

50

70 14 Недостатком известного способа является небольшое число межрегенерационных циклов сорбции, значительная длительность одного цикла и быстрое насыщение адсорбента. Производительность процесса мала, так как требуется частая замена или регенерация адсорбента. Цель изобретения - снижение продолжительности процесса и увеличение количества очищенной воды. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему обработку воды известковым молоком с образованием декантата и последующее контактирование декантата адсорбентом, в качестве адсорбента используют обеззоленный пирокарбонат. Причем контактирование ведут при рН 4,5-6,0. Пирокарбон является твердым остатком пиролиза некомпостируемых бытовых отходов. Обеззоливание пирокарбона минеральной кислотой позволяет увеличить объем пор до 0,6-0,8 и удельную поверхность до 80-90 . Способ осуществ.ляют следующим образом. Воду, содержащую ионы фтора, подают в реактор-нейтрализатор, куда вводят известковое молоко. После осаждения фтора в виде фторида кальция, декантат подают на вторую стадию очистки в адсорбционную колонну, заполненную обеззоленным пирокарбоном. В колонне происходит адсорбция ионов фтора до ПДК в течение 30 60 мин. г Насыщенный адсорбент регенерируют слабощелочным раствором. Регенерационньй раствор направляют на первую стадию очистки с корректировкой рН. Данные по кинетике адсорбции фтора при рН 5,6 приведены в табл. 1, а по влиянию рН на качество очистки воды - в табл. 2. Таблица 1

1. СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ФТОРА, включающий обработку воды известковым молоком с образованием декантата и последующее контактирование декантата с адсорбентом, отличающийся тем, что, с целью снижения продолжительности процесса и увеличения количества очищенной воды, в качестве адсорбента используют обеззоленньп : пирокарбон. 2. Способ поп. 1, отличающийся тем, что контактирование ведут -при рН 4,5-6,0.

Остаточное со13,0 7,2 держание фтора, мг/л

1,5

1,0 0,6

0,4

0,3

Данные получены при использовании обеззоленного пирокарбона с размером частиц 0,2-1,5 мм при дозе адсо гбента 10 г/л.

Пример 1. Берут 100 г пирокарбона с удельной поверхностью 18 и объемом пор 0,32 , содержащего, мае.%: углерод 25,2; SiOg. 40,6; 10,4; 11,2; СаО 10,5; MgO 1,3 и др.

Пирокарбон заливают 0,5 л 10%-ногр раствора соляной кислоты и выдерживают при перемешивании в течение 2 ч, затем промьгаают водой. Получают 81 г обеззоленного пирокарбона с удельной поверхностью 86 , объемом пор 0,68 , содержащего, мас.%: углерод 31,1; SiO.250,1; AljOj 12,9; 1,7, остальное до 4,2.

Состав сорбента,

мас.%: С

Sic,

AlgOg

.Остальное

Табл.ица 2

Сточную воду обрабатывают известковым молоком. Декантат отделяют и направляют на адсорбционную очистку. 1 л декантата с содержанием фтора 13,3 мг/л и рН 5,7 подают в колонну с 25 г обеззоленного пирокарбона. После 30 мин контактирования очищенную воду сливают, а адсорбент используют повторно для очистки новых порций декантата.

Проведено восемь циклов очистки воды без регенерации сорбента.

Результаты приведены в табл. 3.

Примеры 2иЗ. Проводят аналогично примеру 1, за исключением состава сорбента и содержания фтора в исходной воде.Результаты по очистке воды приведены в табл. 3.

Таблица 3