Способ очистки кислых железосодержащих сточных вод Советский патент 1986 года по МПК C02F1/64 C02F1/64 C02F101/20 C02F103/16 

Изобретение относится к очистке точных вод и может быть использовао в машиностроительной и металлобрабатывающей промышленности при обезвреживании кислых железосодеращих сточных вод гальванических прозводств.

Цель изобретения - увеличение эффективности процесса и снижение эксплуатационных.затрат,

П р и м е р. Осуществляется очист- -искусственно приготовленной сточ- нЪй-Боды, содержащей серную кислоту и соответствующие соли железа. Величина рН сточных вод 2 - (З-б), содержание иона железа 0,025-(,1-2) г/л

Для осуществления процесса используют вакуум-фильтровальную воронку с площадью фильтрования. О,004 м-, па которую предварительно наносят слой мелкодисперсного нейтрализующего материала, содержащего двух- кальциевые силикаты с модулем основности не менее 1.5. К ним от- , носятся многочисленные шлаки - отходы производств например, ферро- хромовый шлак (ФХШ) - многотоннажный отход элёктросталеплавильного производства. Степень дисперсности его колеблется в пределах 1 - 15 мкм ФШ содержит мае. %: СаО 51,3- MgO 9, 2 SiOj 27,4; , 4,13; , FeO 0,73 и имеет модуль основности 1 , 7 ...

Нейтрализующая способность ФХШ обуславливается содержанием в его составе до 70% двухкальциевых силикатов,, способных вступать в реак1щи нейтрализации.

Очистку сточной воды осуществляют путем пропускания ее под разрежением через слой мелкодисперсного ФХШ из условия обеспечения содержания ионов железа в фильтрате не более О, 5мг/л рН 8,5-9,5,

Толщина слоя ФХШ (0,3-0,5) - 5 мм Время фильтрования не превышает 5 ivjHH Фильтрование осуществляют при величине разрежения 0,3 0,6 кгс/см. На фиг. 1 представлены зависимости минимальной необходимой толщины слоя ФХШ от качества загрязненных сТочных вод (рН, концентрация иона ) для обеспечения заданного .качества очищенной воды| на фиг. 2 - зависимости средней скорости фильтрования от качества очищаемых.сточных вод (рН, концентрация иона Fe), на фиг.3 зависимости минимальной

необходимой толщины слоя ФХШ от качества очищаемых сточных вод (рН, концентрация иона Ее)-, на фиг. 4 - зависимости средней скорости фильтрования от качества очищаемых сточных вод (рН, концентрация -иона Fe) .

Как видно из фиг. 1, минимальная необходимая толщина слоя ФХШ при фильтровании кислой железосодержащей сточной ВОДЬ Fe лежит в пределах 1 - 4,5 мм в зависимости от качества очищаемой сточной воды. Она определяется необходимостью получе- шя фильтрата с величиной 8,5-9,5, 5 при которой происходит наиболее полное высаждение металла в в.иде гидроокиси. Увеличение концентрации иона лселеза в сточной воде ведет к росту 1-1инимальной необходимой толщины слоя Q ФХ111. С увеличением концентрации кислоты растет соответственно доза реагента: слой ФХШ.

Как видно из фиг. 2, фильтрование обеспечивает достаточно высокие ско- 5 рости процесса очистки 2-7 м/ч. Скорость фильтрования зависит наиболее существенно от концентрации иона железа и величины рН сточной воды,

Как видно из фиг. 3, минимальная необходимая толщина слоя ФХШ при очистке сточных вод, содержа- цгих колеблется в пределах 0,3- 0,5 - 2,5 мм в зависимости от состава сточных вод. При этом величина рН фильтрата составляет 5-7.

Как видно из фиг. 4, скорости фильтрования составляют 1,5-15,5 м/ч.

П р и м е р 2. Кислую железосо держащую сточную воду (рН 2, концентрация иона Fe 0,5 г/л) очищают путем пропускания ее через слой ФХШ толищной 4 мм под разрежением 0,5 мгс/см Слой ФХШ на фильтровальной перегородке получают фильтрованием 3%-ной по массе суспензии ФЖ под разрежением 0,5 кгс/см в течение 20 с. При этом средняя скорость фильтрования за 2 мин составляет 4,25 м/ч, рН фильтрата 8,5-9,5, содержание иона в фильтрате 0,3 мг/л, влажность образующегося осадка гидроокиси Fe после просушки его под вакуумом составляет 45%

- П р и м е р 3. Кислую железосодержащую сточную воду (рН 3-4, кон- 5- центрация иона Fe3 (1,0 г/л), фильтруют через слой ФХШ толщиной 1,5 под разрежением 0,5 кгс/см. Слой ФХШ на фильтровальной перегородке

0

5

0

50

получают фильтрованием 3%-ной по массе суспензии ФХШ под разрежением 0,5 кгс/см в течение 15 с. При этом скорость фильтрования за 2-3 мин составляет 2,0 м/ч, рН фильтрата 5-7 содержание иона Fe в фильтрате 0,4 мг/л, влажность образующегося осадка гидроокиси Fe после просушки его под вакуумом составляет 50%.

Отработавший слой ФХШ с задержан- ными частицами гидроокисей железа может вьшодиться в отвал.

К преимуществам способа относится снижение эксплуатационные затрат за счет совмещения процессов нейтрализации, осветления сточных вод и обезJ 2 3 5 S fl/f c/nov/foi/

воживания образующегося осадка (влажность его после просущки под вакуумом составляет 45-50%).

Эффективность процесса увеличивается путем сокращения времени очистки сточных вод по сравнению с известными способами в 2,5 раза, так как при осуществлении способа увеличи- вается удельная поверхность нейтраизующего материала, приходящаяся на единицу объема нейтрализуемой сточной воды, и растет скорость массообмена между твердой и жидкой фазами за счет приложения разности давления при проускании очищаемой жидкости через слой мелкодисперсного материала.

0,2 0,5 О. Г.Ог.О

ffOHt(eft/rrpot4M иона e/ifjafWStynov ov . г/jf

i,(lOff - KOftuef mffPuv fe i ие- fotfe, г/

1,0

I

Cfi -a,0f5-0,f

Cf/- G,e-f,o

Cft - O.

V г j

рН cmovffou

I г J 4 s 6

pftcmovHOU Mki

о,г 0,5 0,8 1.0

Концент/уоци иона txe/teiaflflScmovMou iode,t/jt фиг. г

о,г s (If to

ffoffifeHOifHrifM tfofflf келеза (ffl S cmovffoa fs..З

Г5,0

Ю.О

0

CfJ - тнчент/вааш f/ Л vcnvdHov to, /

,iKS

i f,,fff Cff -af

-HS

r- -ff

i г i, s s

pH cmovwu fotfn

0,f 0,S ((8 W KMifeffm/aoefift nova Jtrf.tfM(ff)fcmffvrfeuMe,i/f фиг 4

fSffecf 3-i

ffMuft S-e

ВНИИПИ. Заказ 3664/24

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 864

Подписное