Способ очистки сточных вод от ионов цветных металлов Советский патент 1991 года по МПК C02F1/24 

Иэобретение относится к очистке промышленных сточных вод, например гальванических производств флотацией, и может быть использовано для очистки воды от ионов никеля, меди, железа и цинка.

Цель изобретения - повышение скорости непрерывного процесса очистки и повышение степени очистки воды.

Для осуществления способа флотационной очистки сточной воды гальванических цехов процесс очистки проводят последовательно в импелперной флотационной матине и в пневматической флотационной колонне, причем флотацию в пневматической флотационной колонне осуществляют пузырьками воздуха, размер которых в про- Iцессе очистки плавно изменяют от

5ПО до 50 мкм, а в качестве флотационного реагента используют ный водный раствор флотоагента, содержащего смесь веществ следующего состава, маг.%: кислоты жирные синтетические (КЖС) фракции и/или С( 60-70; нафтеновая кислота 1-.; сосновая или талловая канифоль марки А 1-4; едкая щелочь 10- 15; парафиновые углеводороды предельного и непредельного ряда остальное.

Очищаемую воду, 5%-ный раствор каустической соды и флотоагент по- дают одновременно в камеру импеллер- ной флотационной машины, в которой происходит взаимодействие флотоагента с образующимися в результате под- щелачивания сточной воды частицами гидроксидов цветных металлов, коагуляция частиц и отделение крупных его частиц, содержащих значительную часть загрязнителей. Затем очищаемую воду подают в пневматическую флотационную колонну, в которой флотацию осуществляют в ламинарном режиме монодисперсными пузырьками вбз- духа, причем размер их плавно изменя- ют (по мере отделения крупных час- тиц сублата) в сторону увеличения дисперсности. Сочетание входящих в флотоагент ингредиентов позволяет получить водные растворы, содержащие псевдофазу, представляющую собой субмикронные частицы углеводородов, модифицированные полярными группами жирных кислот, выполняющие роль центров агрегации частиц гидроксидов цветных металлов, образующихся при под- щелачивании сточной воды.

Отклонение от оптимального состава флотоагента приводит к высокой растворимости его в воде (что исклю- чает образование в объеме растворов частиц псевдофаэы), а также к ухудшению растворимости и образованию студнеобразных растворов, Кроме того, результаты флотации ухудшаются из-за образования слабо нагруженной или обильной и неустойчивой пены.

Изменение диаметра пузырьков воздуха, используемых в процессе флотации, от 500 до 50 мкм позволяет наиболее эффективно отделять дисперсную фазу обрабатываемой воды, размер частиц которой с течением времени флотации уменьшается.

,

0

Пузырьки воздуха размером более 500 мкм коалесцируют, образуя еще более крупные пузырьки, в результате чего резко уменьшается площадь границы раздела фаз жидкость - воздух. Пузырьки воздуха, имеющие размер менее 50 мкм, очень медленно всплывают на поверхность раствора, а кроме того, образуют мелкоячеистую пену, которая плохо разрушается. Поэтому изменение диаметра пузырьков воздуха, используемых в предлагаемом способе флотации гальваностоков, в интервале от 500 до 50 мкм позволяет наиболее эффективно осуществлять процесс флотационного выделения дисперсной фазы из очищаемых растворов.

Пример 1. В камеру импеллер- ной флотационной машины одновременно подают воду, содержащую,мг/л: никель 100J цинк 40J железо 20j медь Ю{ необходимое количество 5%-ного раствора каустической соды (для достижения значения рН 8,0-8,5) и 20 л/м водного 1,5%-ного раствора флотоагента, содержащего, КЖС 65 j кислота нафтеновая l,5j канифоль сосновая 2,5} едкая щелочь 12,5; парафиновые углеводороды остальное, Время флотационной обработки 10 мин. Накапливающийся в процессе флотации сублат удаляют механическими скребками в пеносборник. Затем воду из импеллер- ной флотомашины направляют в пневматическую флотационную колонну, в которой фл.отацию (в течение ) 0 мин). осуществляют плавно, изменяя размер пузырьков воздуха от 500 до 50 мкм, что достигается путем регулирования давления сжатого воздуха, подаваемого в генератор пузырьков, выполненный в виде перфорированного резинового шланга.

Образующаяся на поверхности обрабатываемой воды пена самотеком поступает в пеносборник. Очищенную воду сбрасывают в сборный резервуар или используют в технологическом процессе гальванического производства.

Результаты химического анализа очищенной воды представлены в табл.1.

Проведенные физико-химические анализы показывают,что жесткость очищенной воды 10 мг-экв/л, а электропроводность 4 мкОм. Эти показатели соответствуют основным требованиям, предъявляемым к оборотной воде.

516

Пример 2. Проводят аналогично примеру 1, испольяуя в процессе очистки воды 0,5%-ный (I, 2 и 2,5%) водный раствор флотоагента. Результаты химического анализа очищенной воды представлены в табл.2,

Пример 3. Аналогично примеру 1 в водном ,5%-ном растворе Фло- тоагента изменяют соотношение входя- щих в него компонентов. Результаты химического анализа очищенной воды представлены в табл.3.

Пример 4, Проводят аналогично примеру 1, меняя размер пузырь ков воздуха, которыми осуществляется флотация в пневматической флотационной колонне, от 1000 до 500 мкм. Результаты химического анализа очищенной воды представлены в табл.4.

Использование предлагаемого способа очистки сточных вод гальванических цехов взамен известного позволяет улучшить технологические параметры процесса очистки, увели- чить скорость очистки единицы обрабатываемой воды с 20-25 до 10 мин, обеспечить непрерывность процесса, а также довести степень очистки воды до требований, предъявляемых к оборот ной воде. Формула изобретения

Способ очистки сточных вод от ионов цветных металлов, включающий обработку флотореагентом в щелочной среде с последующей флотацией, о т- личающийся тем, что, с целью повышения скорости непрерывного процесса очистки и повышения степени очистки воды, в качестве флотореаген та используют 1-2%-ный раствор смеси веществ следующего состава, мас.%

Синтетические жирные кислоты С,о Ј{6 и/или С 47 С20

60-70 1-2

Нафтеновая кислота

Сосновая или талловая канифоль1 4 Едкая щелочь 10-15 Парафиновые углеводороды предельного или непредельного ряда Остальное флотацию осуществляют в две стадии, ачала проводят импеллерную флотаю, а затем пневматическую флотацию изменением размера пузырьков возха от 500 до 50 мкм.

Таблица 1

Извлекаемый ион металла

Степень извлечения, %

Изобретение касается очистки промышленных сточных вод, например гальванических производств, и может быть использовано для очистки воды от растворенных в ней ионов никеля, меди, железа и цинка методом флотации. Целью изобретения является повытенне скорости непрерывного процесса и степени очистки воды до требований, предъявляемых к оборотной воде. Для осуществления способа флотационной очистки сточной воды гальванических цехов процесс очистки проводят последовательно в имиеллерной флотационной машине и в пневматической флотационной колонне. лотацик в пневматической флотационной колонне осуществляют пузырьками воздуха, размер которых в процессе очистки.изменяют от 500 до 50 мкм, а в качестве флотационного реагента используют 1-2%-ный водный раствор смеси веществ состава, мас.%: кислоты жирные синтетические (КЖГ.) фракции Cft-Cit и/или Cfj-C to ЬО-70; нафтеновая кислота 1-2; сосновая или талловая канифоль марки А 1-4; едкая щелочь 10-15; парафиновые углеводороды предельного и непредельного ряда остальное. Способ позволяет увеличить скорость очистки с 20-25 до 10 мин, а также повысить степень очистки от ионов цветных металлов до 99-99,5%. 4 табл. с

55

60 70 75

0,5

1,0 2,0 2,5

0,5

1,0

4,0 4,5

Таблица 3

8

0 5 7

Осталь- 71,2 69,4 70,3 70,8

ное н

« и

97,2 98,6 62,2

95,4 95,9 59,8

96,7 9784 60,6

96,3 96,8

61,4

Степень .извлечения,. %, при размере пузырьков, мкм

1000-500

80,5 58,2 77,0 74,4

Таблица 4

50-20

56,0 44,0 52,5 47,8