Способ восстановления хрома (V1) в сточных водах Советский патент 1989 года по МПК C02F1/461 C02F1/461 C02F101/22 

Изобретение относится к очистке промышленных сточных вод, в частности, от токсичных соединений шестивалентного хрома.

Целью изобретения, является умень шение расхода кислоты и сокращение продолжительности процесса.

Пример 1. Проводились сравнительные испытания предд.оженного и из-вестного способов при восста-. новлении хрома (VI) в сточных водах гальванического цеха, поступающих от процессов межоперационной промывки с добавлением в них периодически сбрасываемых отработанных электролитов хромирования. Расход сточных вод 37 л/ч, рН , концентрация хром (VI) 30-220 мг/л.

При испытаниях известного способа использовались стружки из стали Ст.З.

В обоих случаях размер стружек бьш одинаковым и составлял в среднем 4x8 мм.

Для подкисления примегЕялась техническая серная кислота (ГОСТ 2184- 65) -с содержанием моногидрата (HiS04) 92,5%.

На фиг.1 и 2 изображена принципиальная схема предложенного способа: на фиг.1 - с применением кислоты или ее раствора; на фиг.2 - с применением диафрагменного электролизера.

В соответствии со схемой при испытаниях использовался реактор 1, изгосд

4

00

ел

3iS

товленный из винилпластовой трубы диаметром 50 мм. Реактор заполнен стружками 2 из графитизированного чугуна марки АЧС-5 с содержанием углерода и кремния по 3,5%.

Патрубок 3 ввода обрабатываемой ; сточной вод-ы подсоединен к боковой стенке реактора и делит объем заг- : руженных в него стружек на зоны А

;и Б. Зона А предназначена для подачи iчерез нее посредством патрубка 4 кис лоты или ее раствора, а зона Б - для пропускания через нее смеси продуктов реакции кислоты и стружек со сточной водой.

в процессе испытаний путем смеще : ния патрубка 3 по вертикали вниз или : вверх варьировался объем зоны А. Ли- апазон варьирования составлял 60- i 30%. В результате установлено, что 1 объем зоны А должен составлять 40- ; 50% от общего объема. : Увеличение объема А до 60% не увеличивало количес Рво растворенного в ней железа, а уменьшение - до 30% сокращало количество растворе : ного железа и требовало увеличения продолжительности контакта сточной воды со стружками, что сокращало про изводительность реактора.

Кроме того, в испытаниях предло- женно-г о способа было установлено: объем стружек зоны А должен быть одинаковым как при использовании

концентрированной кислоты, так и ее раствора, так как концентрированная кислота разбавляется непосредственно в зоне А ст очной водой, что обеспечива€;тся интенсивным переметай- ванием пузырьками водорода; при использовании раствора кислоты величина его рН не должна превьпиать 0,75, так как увеличение рН, например, до 0,95 уменьшает интенсивность выдел ения пузырьков водорода, в результате чего не происходит самопроизвольное уплотнение стружек,

В процессе испытаний предложенного способа время контакта сточной воды со стружками рассчитывалось исходя из всего объема стружек (зона А + зона Б).

Результаты испытаний предложенного и известного способов приведе- ны в т абл. 1 .

Как видно из табл,1, при применении предложенного способа (опыты 2,

Ь) по сравнению с известным (опыты 13,18) сокра1 (ается в зависимости от концентрации хрома (VI) расход кислоты на 19-50%, а время контакта сточной Воды со стружками на 87-90%.

Пример2. В процессе испыта-. НИИ предложенного способа с использованием электрохимически подкисленной воды применялся диафрагменный электролизер 5.(фиг.2), катодная камера которого посредством патрубка 6 и эжектора 7 соединена с патрубком 4 для подачи кислоты или ее раствора в реактор I.

Для подкисления в анодную камеру электролизера подавалась исходная сточная вода, расход которой составлял 20% от общего расхода сточных вод, В катодную камеру электролизера подавалась обработанная в реакторе 1 сточная вода. Водород, получаемый в катодной камере, по патрубку 6 подавался вместе с подкисленной водой в реактор 1 через эжектор 7, Плотность тока на электродах электролизера 30 А/м, материал диафрагмы - мипласт, катода - нерж. сталь, анода - пропитанный маслом графит.

Результаты испытаний предложенного способа с применением диафрагменного электролизера при 00%-ном восстановлении хрома приведены в табл.2.

Формулаизобретения

1.Способ восстановления хрома (VI) в сточных водах, ВКЛЮЧАЮЩИЙ смешивание хромсодержащей сточной воды с раствором кислоты, пропускание смеси че рез слой железосодержащих частиц, о т - лич ающийся тем, что, с целью уменьшения расхода кислоты и сокращения продолжительности процесса, в качестве железосодержащих частиц используют стружку отходов графитизированиого чугуна, при этом серную кислоту или. ее раствор подают через стружки снизу вверх, а смешивание хромсод ержащей

сточной воды производят с ВОСХОДЯЩИМ

потоком .раствора кислоты в слое стружек .

2.Способ поп.1,отличаю-|щ и и с я тем, что в качестве раст- вора кислоты используют часть исходной хромсодержащей воды, подкисленной в анодной камере диафрагменного

электролизера дом.

с нерастворимым ано3. Способ по ПП.1 и 2, о т л и- чающийся тем, что перед подачей в слой стружек через подкисленную в анодной камере диафрагменного электролизера хромсодержащую сточную воду пропускают водород, полученный в катодной камере электролизера.

Т а 6 л и ц а I

Изобретение касается очистки промышленных сточных вод, в частности, от токсичных соединений хрома (VI). Цель изобретения - уменьшение расхода кислоты и сокращение продолжительности процесса. Восстановление хрома /VI/ проводят путем смешивания хромсодержащего раствора с раствором кислоты в слое стружки отходов графитизированного чугуна, при этом раствор кислоты подают снизу вверх. В качестве раствора кислоты может быть использована часть исходной хромсодержащей воды, подкисленной в анодной камере диафрагменного электролизера с нерастворимым анодом через подкисленную в анодной камере электролизера хромсодержащую сточную воду перед подачей ее в слой стружек пропускают водород, полученный в катодной камере электролизера. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. 2 табл.

При отсутствии подачи водорода расход электроэнергии увеличивается на 18%.

Т а б л и ц а 2

Фиг. 2