Способ очистки вод от мышьяка Советский патент 1991 года по МПК B01D61/14 C02F1/58 

сл

с

Изобретение относится к химической технологии, а именно к способам очистки природных, сточных и оборотных вод и производственных растворов от мышьяка, и может быть использовано в аналитической химии для предварительного концентрирования мышьяка перед его определением. Целью изобретения является повышение степени очистки от пятивалентного мышьяка. Очистку осуществляют фильтрованием мышьяксодержащей воды через полупроницаемую мембрану при величине рН выше 3 в присутствии кватернизованного полиэти- ленимина при постоянной концентрации 1,0-4,0 мае %.

Изобретение относится к химической технологии, в частности к способам очистки природных, сточных и оборотных вод, а также производственных растворов от мышьяка.

Цель изобретения - повышение степени очистки от пятивалентного мышьяка.

П р и м е р 1. Воду (80 мл), содержащую 1 мл/л As(V) с рН 8,5, помещают в резервуар, вводят радионуклид 76As для контроля за распределением. Водный 4%-ный раствор кватернизованного полиэтиленимина- раствор КПЭИ (4 мл) помещают в ультрафильтрационную ячейку. Очищаемую воду, содержащую As(V), при перемешивании продавливают через раствор КПЭИ и мембрану. Объем раствора в ультрафильтрационной ячейке поддерживают постоянным. Всего пропускают более 20 кратных объемов раствора по отношению к объему полимера.

Над мембраной удерживается 85,2% мышь- яка. Водный раствор, выходящий из ячейки, очищается до значений предельно допустимой концентрации - ПДК (0,05 мг/л).

П р и м е р 2. Прокачивают водный раствор мышьяка, содержащий 9,2 мг/л мышьяка с рН 8,5, через ячейку согласно примеру 1. Мышьяк удерживается в ячейке на 89,8%. Для очистки раствора до ПДК его повторно прокачивают через раствор полимера.

Примерз. Прокачивают водный раствор мышьяка, содержащий 100 мг/л мышьяка (V) с рН 8,5, через раствор полимера согласно примеру 1. Мышьяк при этом удерживается на 63,5%. Для снижения концентрации мышьяка до ПДК процесс повторяют дважды.

П р и м е р 4. Проводят очистку раствора до мышьяка (V) согласно примеру 1, но устанавливают рН 10. Мышьяк удерживается в

о Ј

Ј о сл

ячейке на 96%. Концентрация мышьяка в фильтрате соответствует ПДК (0,05 мг/л).

П р и м е р 5. Проводят очистку раствора от мышьяка (V) согласно примеру 1, но устанавливают рН 11. Мышьяк удерживается в ячейке на 85%. Концентрация мышьяка в фильтрате 0,15 мг/л.

П р и м е р 6. Проводят очистку водного раствора от мышьяка (V) согласно примеру 1, но используют 0,5%-ную концентрацию КПЗ И. Мышьяк при этом удерживается только на 60%.

Пример. Проводят очистку водного раствора от мышьяка (V) согласно примеру 1. но используют 1 %-ную концентрацию КПЭИ. Мышьяк удерживается на 90%. При концентрации мышьяка 0,5 мг/л возможна очистка до ПДК.

П р и м е р 8. Проводят очистку водного раствора, содержащего 1 мг/л As(V), по известному способу. Мышьяк удерживается на 52,0%.

Для регенерации полимерного реагента в предлагаемом способе раствор в ячейке промывают 0,1 М раствором кислоты (HCI, НМОз, H2S04) или растворами сульфатных, хлоридных и нитратных солей металлов или аммония с концентрацией более 0,2 моль/л при рН 1 - 10. Раствор мышьяка можно использовать для получения его чистых соединений. Отмытый раствор полимера повторно используется для очистки воды.

Способ может быть также применен для разделения различных валентных форм мышьяка. Так, мышьяк (V) количественно удерживается в описанных выше условиях, в то время как мышьяк (III) в этих условиях удерживается только на 6,5%, что позволяет

использовать предлагаемый способ при аналитическом разделении различных форм мышьяка.

Перед очисткой вод весь мышьяк следует окислять до мышьяка (V) с использованием кислорода воздуха, в присутствии катализатора Мп02, озона или других окислителей. Кроме мышьяка (V) в оптимальных условиях возможна также очистка воды от

хрома (VI), селена (IV, VI), кадмия, кобальта, меди и цинка. Отмывку полимера от мышьяка и других металлов проводят растворами кислот и солей с их концентрацией 0,1 - 0,2 моль/л (рН 1). Если требуется отмыть полимер только от мышьяка (V), то процесс ведут при рН 7 - 10 с использованием 0,1 моль/л раствора соли.

По сравнению с известным способом изобретение позволяет повысить степень

очистки воды от мышьяка (V) с 52,0 до 92,5% и,кроме того, почти в 100 раз увеличить производительность процесса за счет более высокой емкости полимера и проведения процесса при постоянной концентрации его

в ячейке, равной 1 - 4 мае. %,

Формула изобретения Способ очистки вод от мышьяка, включающий фильтрование воды под давлением через полупроницаемую мембрану при величине рН выше 3 в присутствии водорастворимого анионообменного полимерного материала с мол. м. более юЛ о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью повышения степени очистки от пятивалентного мышьяка, в качестве анионообменного полимерного материала используют кватернизованный по- лиэтиленимин при постоянной концентрации 1,0-4,0 мае.%.