Способ очистки сточных вод от ионов свинца Советский патент 1991 года по МПК C02F1/465 C02F1/465 C02F101/20 C02F103/16 

Изобретение относится к способам очистки сточных вод от тяжелых и цветных металлов, в частности от свинца, и может быть использовано для очистки стоков предприятий электротехнической промышленности, приборостроения, радиоэлектроники и др., имеющих производства аккумуляторов, печатных плат и гальванические производства.

Цель изобретения - обеспечение возможности очистки сточных вод от свинца в присутствии избытка фтор-ионов (F . SlFe . BF4 и упрощение технологического процесса.

Для обеспечения высокой степени извлечения свинца из сточных вод, содержащих фтор-ионы (F, BF4, SlFe. которые накапливаются в результате промывки деталей после нанесения гальванических покрытий из фтористоводородных и борфто- ристоводородных электролитов, в обработанную воду до рН 8 - 10 вводят другой металл: медь или цинк, или олово, или никель в виде растворимой сернокислой или хлористой соли. При этом образуются гидроксиды указанных металлов, частицы которых обладают более низким электрокинематическим потенциалом, чем свинец, и тем самым хорошо флотируются. За счет адсорбции гидроксида свинца на поверхности образовавшегося гидроксида введенного металла (меди, цинка, олова, никеля) и из взаимной коагуляции происходит извлечение свинца совместно с добавками металла. Присутствующие в избытке фтор-ионы не оказывают отрицательного влияния на извлечение свинип по предлагаемому способу в отличие от известного (электрокоагуляцией с растворимыми анодами из алюминия или железа). Кроме того, гидроксиды Си, NI, Zn сорбируют анионы, образуя соединения Ме(ОН)г-х Ах. Обессоливание происходит, как правило, на 10-15%.

П р и м е р. В электрофлотатор помещают 1 л очищаемой воды, содержащей 25 мг-ионов свинца, 75 мг-ионов фтора (в виде NaF), устанавливают рН 9,5 и вводят цинк в виде растворимой соли (ZnS04) 25 мг-ионов. Соотношение свинца к цинку 1:1. Подают токовую нагрузку на аппарат. Электролиз ведут при плотности тока 10 мА/см2 в течение 6 мин. В результате образующихся электролитических газов кислорода и водорода из объема на поверхность воды всплывают гидроксиды металлов свинца и цинка, которые удаляются механически.

Воду анализируют на содержание свинца и введенного металла цинка методом атомно-абсорбциомной спектроскопии. Очищенная вода содержит 0,05 мг-ион/л свинца и 0,05 мг-ион/л цинка, что соответствует степени извлечения 99,8%.

В табл.1 дан сравнительный анализ известного и предлагаемого способов очистки сточных вод от свинца в присутствии избытка фтор-ионов.

Таким же способом осуществляется очистка от свинца сточных вод, не содержащих фтор-ионы, например при производстве свинцовых аккумуляторов.

Высокая эффективность очистки сточных вод отмечается при соотношении свинца к введенному металлу 1-(0,5-2,5). Степень очистки в этом интервале соотношений составляет 95,6 - 99,8% в расчете на сумму металлов. При общем содержании металлов в очищаемой воде более 0,3 г/л ведет к снижению степени очистки на 7 - 9%. Результаты эксперимента представлены в табл.2,

Введение металлов меди или цинка, или олова, или никеля для обеспечения очистки от свинца может быть осуществлено за счет промывочных вод цеха печатных плат, гальванических покрытий и промывных вод при производстве аккумуляторов. При этом извлеченные гидроксиды металлов свинец - олово, свинец - олово - медь могут быть растворены в соответствующих кислотах и повторно использованы для корректировки электролитов, а очищенная вода может быть частично использована на промывке изделий.

Очистка сточных вод от соединений свинца в присутствии фтор-ионов осуществляется электрофлотацией. В качестве анодов используется титан с подслоем из ОРТА и активным покрытием из СозО весьма стойким в данных условиях электрофлотации. Катодом служит сетка из нержавеющей стали. Процесс очистки ведут при плотности тока 5-15 мА/см . Ниже 5 мА/см необходимо затрачивать больше времени на очистку, а выше 1Ь мА/см отмечается нарушение

ламинарного движения частиц и потоков жидкости, что ведет к разрушению пенного слоя и снижению степени очистки. За время электролиза 5-10 мин обеспечивается степень очистки от свинца и введенного металла на 99,8% при общем содержании металлов не более 0,3 г/л.

Аналогичные опыты проводят по очистке от свинца в присутствии фтор-ионов при других соотношениях компонентов.

Таким же образом осуществляют очистку растворов от свинца с добавлением металлов: олова, меди, никеля в виде растворимых солей. Результаты опытов представлены в табл.3.

Таким образом, сточные воды, образующиеся в производстве свинцовых аккумуляторов, при промывке деталей после нанесения свинцовых покрытий и сплавов и

содержащее избыток фтор-ионов, могут быть эффективно и быстро в течение 5-10 мин очищены от ионов свинца. Разработанный способ позволит упростить технологический процесс очистки и сократить расход

электроэнергии в 2 - 3 раза по сравнению с известным за счет исключения стадии электрокоагуляции. Применение предлагаемого способа позволит уменьшить сброс весьма токсичных металлов в водоемы и частично

решить проблему экономии ценных металлов за счет возврата их для корректировки электролитов, например при получении сплава олово-свинец. Эколого-предотвра- щенный ущерб от внедрения разработанного способа составит около 300 тыс.руб.

Формула изобретения

Способ очистки сточных вод от ионов

свинца, включающий обработку очищаемой воды до рН гидратообразования и последующую электрофлотацию с нерастворимыми анодами, отличающийся тем, что, с

целью обеспечения возможности очистки от свинца в присутствии фтор-ионов - F, SiFe . BF-q и упрощения технологического процесса, при обработке очищаемой воды до рН гидратообразования вводят растворимую сернокислую, либо хлористую соль металла,

выбранного из ряда медь, цинк, олово или никель, при массовом соотношении свинца

к иону введенного металла 1:(0,5 - 2,5) при общем содержании металлов в воде не более 0,3 г/л.

Изобретение относится к способам очистки сточных вод от тяжелых и цветных металлов, в частности от свинца, и может быть использовано для очистки стоков предприятий электротехнической промышленности, приборостроения, радиоэлектроники и др , имеющих производства аккумуляторов, печатных плат и гальванические производства. Цель изобретения - обеспечение возможности очистки от свинца в присутствии фтор-ионов и упрощение технологического процесса. Очистку осуществляют методом электрофлотации с нерастворимыми анодами. Для обеспечения высокой степени очистки от свинца в присутствии избытка фтор-ионов в очищаемую воду вводят растворимукгсернокислую либо хлористую соль металла меди, или олова, или цинка, или никеля при весовом соотношении свинца и иона введенного металла 1 (0,5 - 2,5) при общем содержании металлов в воде не более 0,3 г/л. 3 табл. Ё

Примечание. Исходная концентрация Pb + 25 мг/л, фтор-ионов 75 мг/л, плотность тока 10 мА/см2.

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3