Установка для очистки промывных вод гальванических производств Советский патент 1991 года по МПК C02F1/42 

1

(21)4655141/26

(22)18.01.89

(46) 23.06.91. Бюл. Р 23

(71)Всесоюзный научно-исследовательский институт медицинского приборостроения

(72)Б.Н.Нечаев и В.В.Балыкин

(53)628.16.621.187(088.8)

(56)Теория и практика сорбционных процессов, в.5, Изд-во ВГУ, 1971, с.194.

(54)УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ ПРОМЫВНЫХ ВОД ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ

(57)Изобретение относится к галт,- ваническим производствам, в частности к установкам для очистки промывных вод гальванических производств, и позволяет извлекать электролиты при регенерации промывных вод, возвращать их в основное производство, а также увеличить срок непрерывной работы ка- тионитовых и анионитовых фильтров. Установка для очистки промывных вод

гальванических производств содержит фильтры для сорбции катионов и анионов, емкости для реагентов, транспортные линии отработанного раствора и регенерированной промывной воды и запорную арматуру. Вход и выход кати- онитового и аниоиитового фильтров соединени с линией отработанного раствора. Вход катиоиитового и выход анионитового фильтров дополнительно подключены к линии регенерированной промывной води, а выходы емкостей для реагентов - соответственно к линиям катионитовон и анионитовой обработок воды. Установка также дополнительно снабяена емкостью для нейтрализации кислотно-щелочных стоков, подключенной к линии отработанного раствора и регенерированной про мывной всгды, и байпасной линии, один конец которой подключен к линии отработанного раствора, а другой через соответствуюпие отводные линии - к транспортным линиям катиоиитового и анионитового фильтров. 1 ил.

3

(Л

05 СП J 4 -vj

J

Изобретение относится к гальваническим производствам, в частности к установкам, предназначенным для очистки и регенерации промывных вод гальванических производств.

Целью изобретения является обеспечение возможности регенерации промывных иод и извлечения из n,ix электролитов, возвращаемых в производство, а такяе увеличение срока

непрерывной работы катионитовых и анионитовых фильтров.

Установка содержит фильтры для сорбции катионов и анионов, емкости для реагентов, транспортные линии отработанного раствора и регенерированной промывной воды и запорную арматуру. Выходы емкостей для реагентов подключены соответственно к линиям катионитовой и анионитовой об10

15

20

25

31657477

работок поды. Вход и выход катионито- вого и анионитового фильтров соединены с линией отработанного раствора, а вход катионитового и выход анионитового фильтров дополнительно подключены к линии регенерированной прог- мывной воды. Установка снабжена емкостью для нейтрализации кислотно- щелочных стоков, подключенной к линиям отработанного и регенерированного растворов, и байпасной линией один конец которой подключен к линии отработанного раствора, другой через соответствующие отводные линии - к транспортниц линиям катионитового и анионитового фильтров.

Способность реализации различных вариантов подачи очищаемого раствора, очищенной воды, а также реагентов в фильтры обусловливает универсальность предложенного технического решения, возможность регенерации с его использованием различных по составу растворов, что значительно повышает эксплуатационную эффективность установки путем расширения типов растворов, которые могут быть регенерированы на предлагаемой установке, позволяет значительно увели- чить ресурс непрерывной работы сорбента благодаря обеспечению стабильности его гидросопротивления, загазованности и динамической емкости.

На чертеке представлена схема предлагаемой установки.

Установка содержит фильтры 1 и 2 для сорбции соответственно катионов и анионов, емкости 3 и 4 для раствора регенерации (например, серной кислотой и едким натром), емкости 5 и 6 для нейтрализации кислотно-щелочных стоков и регенерированного из промывной поды электролита, транспортные линии: 7 - отработанной промывной воды, 8 - регенерированной промывной воды, 9 - байпасной линии,

10- катионитовой обработки воды,

11- анионитовой обработки воды и запорную арматуру (вентили) 12-30.

Установка для регенерации промывных вод гальванических производств в зависимости от компонентов очищаемого раствора, состояния сорбентов и наличия в нем газовой фазы позволяет выбрать оптимальный вариант подачи регенерируемого (очищаемого) раствора в фильтры, реализовать различные схемы циркуляции очищаемого раство30

35

40

45

50

55

0

5

0

5

0

5

0

5

ра, раствора кислот, щелочей, подачи, при необходимости регенерированного раствора в установке.

Пример 1. Очистка (деоиниэа- ция) воды по схеме сверху вниз (традиционная схема). Водопроводная вода подается по линии 7 при открытых вентилях 12, 24, 21, 17, 14, 15, 20 вначале в анионитовый фильтр, а затем в катионитовый.

Регенерацию фильтров проводят параллельно одним колоночным объемом 15%-ного раствора кислоты при регенерации катионита из емкости 3 при открытых вентилях 19, 14, 16, 22, 26, 27 и сборе кислого элюата в емкости 5 и 15%-ного раствора щелочи при регенерации анионита из емкости 4 при открытых вентилях 25, 21, 22, 26, 27 и сборе щелочного элюата в емкости 5, где происходит взаимная нейтрализация кислотно-щелочных элюатов. Регенерацию проводят при скорости потока не более 1 м/ч.

После подачи растворов кислоты и щелочи сразу же без разрыва потока катионитопый и анионитовый фильтры промывают водой от следов кислоты и щелочи, соответственно подавая их вначале в емкость 5 для нейтрализации, а затем сбрасывая их в линию горколлектора.

Пример 2.Очистка (деиониза- ция) воды, но по схеме снизу вверх. Водопроводная вода подается по линии 7 при открытых вентилях 12, 13, 14, 17, 21, 23, 20 вначале в катионитовый фильтр, а затем в анионитовый. Регенерацию фильтров проводят по примеру 1 .

-Пример 3. Регенерация промывных хромсодеркащих вод процесса хромирования проводится по схеме снизу вверх следующим образом.

Промывную отработанную воду подают по линии 7 по примеру 2. Регенерированная промывная вода по линии 8 поступает вновь в промывную ванну, а затем,после ее использования, она опят подается на регенерацию. В данном случае промывная вода циркулирует по замкнутому циклу: промывная ванна - устройство для регенерации промывной воды - промывная ванна.

Регенерация фильтров производится следующим образом.

Вначале регенерируют анионнтовый фильтр с одновременным получением

5

хромового концентрата. Для этого щелочной раствор с концентрацией 15% и объемом в один колоночный объе анионита подают из емкости 4 при открытых вентилях 25, 21, 17, 14, 15 26 и 27 вначале в анионитовый фильтр 2, затем ккатионитовый фильтр 1. Затем первые порции потока, содержащие промывную воду, направляют в емкость 5, а когда начнет поступать хромовый концентрат (при этом резко изменяется цвет потока: желтый цвет переходит в темно-вишневый и резко увеличивается электропроводность потока), закрывают вентиль 27 и хромовый концентрат отбирают в емкость 6, открыв при этом вентили 28 и 30. Хромовый концентрат в количестве одного колоночного объема используют в дальнейшем в качестве добавки к электролиту процесса хромирования. После подачи одного колоночного объема щелочи сразу пе, не разрывая потока, три колоночных объема воды.При этом после отбора хромового концентрата в количестве одного колоночного объема отбирают щелочной элюат, содержали также некоторое количеств хрома, л отдельную емкость 6. В данном случае под емкостью 6 имеется в виду использование переносных емкостей: канистр или бутылей, которые в дальнейшем используются по назначению. Так, например, емкости с хро16

мовым концентратом переносят к месту использования хромового концентрата - к электролитической ванне, а щелочной элюат, содержащий некоторое количество хрома,-используют, предварительно добавив в него эквивалентное количество щелочи, при повторном регенерировании анионита.

Затем приступают в регенерации катионитового фильтра. Открывают вентили 19, 14, 15, 26, 27. Подают 15%- ный раствор кислоты в количестве одного колоночного объема вначале в фильтр 1 катионита, а затем в емкость 5„ Не разрывая потока, вслед за раствором кислоты подают три колоночных объема воды. Все кислые элюаты собирают в емкость 5, нейтрализуют их пелочыэ и сбрасывают в гор- с$ примеру 1„

коллектор, открыв при этом вентили 29, 28, 27.

Пример 4. Регенерация промывных вод процесса меднения.

10

15

57477

Отработанная медьсодержащая промывная вода по линии 7 подается вначале на катионитовый фильтр 1 снизу вверх, а затем на анионитовый фильтр по примеру 3. Однако при регенерации промывных медьсодержащих вод необходимо поддерживать рН регенерированной воды в пределах 5,5 - 6,0. Поддержание рН в этих пределах осуществляют с помощью вентиля 22, Если рН потока выше 6,0, то приоткрывают вентиль 22, и тогда кислый поток, поступающий с катионитовой колонки, смешиваясь со щелочным потоком, поступающим с аниоиитовой колонки, поникает рН среды до нужного значения. Когда рН ниже 5,5, то открывают вентиль 22 и поток направля20 ют в анионитовый фильтр, где рН среды повыпается до нормы.

Регенерацию катионита проводят одним колоночным объемом 15%-ного раствора серной кислоты путем подачи

25 ее из емкости 3 в катионитовый фильтр 1, открыв при этом вентили 19, 14, 15, 26 и 27. Первые порции, содержащие промывную воду, отбирают в емкость 5, а затем, когда пойдет мед30 ный концентрат (при этом появляется ярко-синий цвет потока и резко повышается электропроводимость потока), закрывают вентиль 27, открывают вентили 28 и 30 и медный концентрат в количестве одного колоночного объема отбирают в емкость 6. После подачи раствора кислоты, не разрывая пото35

ка, подают три колоночных объема воды. При этом первый колоночный объем

воды, содержащий остатки кислоты и некоторое количество меди, собирают отдельно в емкости -6, а второй колоночный объем воды (элюата) направляют в емкость 5 для нейтрализации от

следов кислоты.Медный концентрат в дальнейшем используется в качестве добавки к электролизу меднения, а кислый элюат с некоторым количеством воды, собранный в отдельные емкости

6, используется повторно при добавлении в него эквимопярного количества кислоты, при последующей регенерации катионита.

Регенерацию анионита проводят по

Пример 5. Регенерация ни- кельсодержащих промывных вод процесса никелирования проводят по примеру 3, а регенерацию катионита и анионита по примерам 4 и 1 соответственно.

Таким образом,предлагаемая установка может быть использована для очистки воды (деионизации), а также хром-, медь-, никель-, цинк-, кад- мийсодерхапий стоков с извлечением электролитов и их возвратом в основное производство.

Изобретение позволило увеличить ресурс непрерывной работы сорбента до 40%. При этом предлагаемая установка отличается от известных высокой компактностью, сокращенным объемом транспортных линий и запорной арматуры, оптимальным расположением емкостей, что в целом обусловливает ее повышенную эксплуатационную эффективное ть.

Формула изобретения

Установка для очистки промывных вод гальванических производств, содержащая катионитовый и анионитовый фильтры, емкости для реагентов, транспортные линии для подачи очищаемого раствора на катионитовую и аниони10

16574778

товую обработки воды, линии отвода отработанного раствора и регенерированной промывной воды, запорную арматуру, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения возможности регенерации промывных вод и извлечения из них электролитов, возвращаемых в производство, а также увеличения срока непрерывной работы катионитовых и апионитовых фильтров, она дополнительно снабжена емкостью для нейтрализации кислотно-щелочных стоков, подключенной к линии отработанного раствора и регенерированной промывной воды, и бай- пасной линией, один конец которой подключен к линии отработанного раствора, а другой через соответствующие отводные линии к транспортным линиям катионитового и анионитово- го фильтров, при этом вход и выход катионитового и анионитового фильтров дополнительно подключены к линии регенерированной промывной воды, а выходы емкостей для реагентов подключены соответственно к линиям ка- тионитовой и анионитовой обработок воды.

15

20

25