Способ очистки промывных вод гальванических производств от ионов тяжелых и цветных металлов Советский патент 1990 года по МПК C02F1/46 C02F1/465 C02F1/46 C02F101/20 C02F103/16 

Изобретение относится к очистке сточных вод от ионов тяжелых и цветных металлов комбинированным методом.

Цель изобретения - уменьшение концентрации ионов металлов в фильтрате, упрощение технологии за счет сокращения количества стадий, уменьшение расхода реагентов и времени очистки воды, обеспечение возможности повторного использования металла и создание замкнутого водооборотного цикла.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. В сточную воду (50 мл) с содержанием о, 15 г/л и рН 3,7 в реакторе добавляют . 0,075 г ГИДРООКИСИ натрия до рН 9 и обрабатывают в электрофлотаторе с электродами: катод - нерастворимый,, нержавеющая сталь; анод - нерастворимый, оксиды кобальта и рутения на титановой основе. Плотность тока 10 мА/ /см2; напряжение ЗВ. Время флотации . Остаточная концентрация ионов после проведения электрофлотации составляет k мг/л, остаточная

У1

эо

СП

со СП |

концентрация взвешенных частиц 2 мг/л, влажность осадка 501.

Затем проводят ионообменную обработку воды путем пропускания последовательно мерез две колонки с катио- нитом с аминокарбоксильными группами (объем катионита 20 мл; скорость пропускания раствора 1,5 л/м) и одну колонку с анионитом с группами этилен- диамина (объем анионита 10 мл). В результате проведенного процесса остаточная концентрация g воде составляет 0,01 мг/л.

После проведения описанного про- цесса очистки первую колонку с катио- нитом подвергают регенерации 20 мл 10 -ного раствора 50. Регенерат имеет следующий состав содержание

25 г/л, концентрация 3

рН 1

О ,

I Затем регенерат нейтрализуют гид- роксидом никеля, полученным на стадии электрофлотауии, до рН Ц, Конечный, раствор содержит Ni 35 г/л или 210 г/л по , что соответствует концентрации (по Ni-) электролита никелирования, применяемого для покрытия металлических изделий с целью защиты от коррозии, и может быть использован в основном технологическом процессе или подаваться на стадию электролиза для повторной переработки с целью выделения металла и использования его в качестве анода в основном гальваническом процессе.

Пр.и мер 2. По примеру 1 в сточну воду с содержанием Си г/л и рН 2,6 добавляют 0,08 г NaOH до рН 8,5. Время электрофлотации 6 мин. Плотность тока 10 мА/см2,напряжение 38. Остаточная концентрация Си+2 после проведения процесса электрофлотации 5 мг/л, остаточная концентрация взвешенных частиц 2 мг/л, влажность осадка 50.

Остаточная концентрация BQ де проведения ионообменной обработки 0,01 мг/л.

Состав регенерата после регенерации катионообменника: содержание 20 г/л, концентрация H.SQ рН U2 i

Состав конечного раствора после нейтрализации регенерата гидроокиси меди: содержание меди v-zg г/л,рН4.

Примерз. По примеру 1 в стоную воду с содержанием 9,15 г/л

,с

Ш

20

25

30

35

40

50

5

рН 3,0 добавляют 0,04 NaOH до рН 9. Время электрофлотации - 7 мин. Плотность тока 10 мА/см2, напряжение ЗВ. Остаточная концентрация после проведения процесса электрофлотации 3 мг/л, остаточная концентрация взвешенных частиц 2 мг/л, влажность осадка 60%.

Остаточная концентрация g BQ де после проведения ионообменной обработки воды 0,01 -мг/л.

Состав регенерата после регенерации катионообменника: содержание 21 г/л; концентрация серной кислоты 3%, рН 1.

Состав конечного раствора после нейтрализации регенерата гидрокси- дом кадмия: содержание кадмия 30 г/л, рН 4.

Пр имер . По примеру 1 в сточную воду с содержанием 0,10 г/л и рН 1,5 добавляют 0,05 г NaOH до рН 8,5. Время флотации составляет 12 мин. Плотность тока 10 мА/см2, напряжение ЗВ. Остаточная концентрация после проведения процесса электрофлотации 1 мг/л, остаточная концентрация взвешенных частиц 4 мг/л, влажность осадка 50%.

Остаточная концентрация g gQ де после ионообменной обработки 0,009 мг/л.

Состав регенерата после регенерации катионообменника: содержание 2 г/л, концентрация , рН 1.

Состав конечного раствора после нейтрализации регенерата гидроокисью свинца: содержание свинца 30 г/л, рН k. Сопоставительные данные известного и предлагаемого способов представлены в таблице.

Как видно из приведенных примеров и таблицы, предлагаемый способ очистки промывных вод гальванических производств от ионов тяжелых и цветных металлов обладает следующими преимуществами по сравнению с известным:

-сокращение числа технологических операций (стадии отстаивания и фильтрования заменяются одной стадией электрофлотации);

-сокращение времени процесса очистки: время процесса уменьшается с 5-6 сут до 5-15 мин;

51585357

-более высокое качество очистки сточных вод на первой стадии (остаточная концентрация токсических компонентов для прототипа (10-20) мг/л, для предложенного способа (1-5) мг/л) и, как следствие, сокращение нагрузки на ионообменные колонны, увеличение времени их работы до проскока и сок ращение расхода реагентов на ре- IQ генерацию;

-возможность организации замкнутого водооборотного цикла на стадии промывки в процессе электрохимических покрытий;,5

-обеспечение возможности возврата металла в основной технологический процесс путем приготовления электролитов взаимодействием полученной на стадии электрофлотации гидроокиси металла и регенератов после катионо- обменника;

-уменьшение концентрации ионов металлов в фильтрате после очистки

в сравнении с известным до 0,01 мг/л.

Формула изобретения 1 о Способ очистки промывных вод гальванических производств от ионов тяжелых и цветных металлов, включающий их осаждение в виде гидроокисей с последующей ионообменной обработкой воды, отличающийся тем, что, с целью уменьшения концентрации ионов металлов в фильтрате, упроще- ние технологии за счет сокращения количества стадий, уменьшения расхода реагентов и времени очистки воды, осаждение металлов ведут электро- флотацией с применением нерастворимых электродов при рН начала образо- 40 вания гидроокисей металлов до остаточной концентрации их в растворе 1-5 м2/л„

щ че зо цию сле гид ста

щ и ния сто раб

Оста цент мета трат очис

2.Способ по п.2, отличаю- щ и и с я тем, что, с целью обеспечения возможности повторного использования металла, проводят регенерацию катионита серной кислотой с последующей корректировкой регенерата , гидроксидом металла, полученным на стадии электрофлотации.

3.Способ поп.3,отличаю- щ и и с я тем, что, с целью создания замкнутого водооборотного цикла, сточные воды после ионообменной обработки подают в ванну промывки.

1-2

0,01

Изобретение относится к очистке сточных вод от ионов тяжелых и цветных металлов комбинированным методом. Цель изобретения - уменьшение концентрации ионов металлов в фильтрате, упрощение технологии за счет сокращения количества стадий, уменьшение расхода реагентов и времени очистки воды, обеспечение возможности повторного использования металла, создание замкнутого водооборотного цикла. Очистку промывных вод гальванических производств от ионов тяжелых и цветных металлов ведут осаждением их в воде гидроокисей с последующей ионно-обменной обработкой воды. При этом осаждение металлов проводят электрофлотацией с применением нерастворимых электродов при PH начала образования гидроокисей металлов до остаточной концентрации их в растворе 1-5 м 2/л. Регенерацию катионита ведут серной кислотой с последующей корректировкой регенерата гидрооксидом металла, полученным на стадии электрофлотации. Сточные воды после ионно-обменной обработки подают в ванну промывки. 2 з.п.ф-лы, 1 табл.