Способ очистки сточных вод от фтора Советский патент 1991 года по МПК C02F1/28 C02F1/28 C02F101/14 C02F103/12 C02F103/16 C02F103/34 

1

(21)4711634/26

(22) 27 06.89

(46)07 10.91. Бюл. №37

(71)Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт титана

(72)В Ф Сохань, О.В.Орлова. Ф.Х.Еникеева и В А.Суслова (53)663.631.8(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР N- 550346, кл. С 02 F 1 /28, 1975.

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ФТОРА

(57)Изобретение относится к сорбционным способам очистки сточных вод от фтора и позволяет утилизировать травильные фтортитансодержащие растворы Целью изобретения является повышение степени очистки воды от фтора. Способ включает обработку сточных вод известковым молоком до рН 8-11 и доочистку водорастворимыми фторидами титана в количестве 20-100 мг/л в пересчете на двуокись титана. В качестве водорастворимых соединений титана используют отработанные травильные титан- содержащие растворы. Способ позволяет снизить остаточное содержание фтор-иона в очищенной воде до 0,2-0,75 мг/л и проводить очистку сточных вод с высоким начальным содержанием фтора (3-10 г/л) при уменьшении вторичного загрязнения сточных вод. 1 з.п.ф-лы. 1 табл.

Изобретение относится к способам переработки отходов, очистки сточных вод от фтора и может быть использовано в химической, алюминиевой, стекольной и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение степени очистки сточных вод от фтора.

Для осуществления способа проводят обработку кальцийсодержащим реагентом и доочистку адсорбентом. В качестве адсорбента используют водорастворимые фториды титана с содержанием фторидов титана 20-100 мг/л в пересчете на двуокись титана. В качестве водорастворимых фторидов титана могут быть использованы фтортитансо- держащие травильные растворы.

Обработка сточных вод кальцийсодержащим реагентом позволяет очистить стоки до содержания фтора в них 10-20 мг/л (оп- р°де/ Яйтся произведением растворимости CaF2)

С введением кальцийсодержащего реагента в сточные воды, содержащие фтор- ион, рН стоков повышается и при достижении рН 2,0-1.5 начинается гидролиз фторидов титана с образованием гидро- ксида титана. Гидроксид титана сорбирует фтор-ион и переходит в осадок, так как термодинамически более устойчивым является гидроксифторид титана, чем гидроксид титана. Произведение растворимости гидро- ксифторидов титана ниже, чем гидроксида титана и доочисткэ от фтора будет идти более глубокая.

Высокоразвитая активная поверхность гидроксида титана, равномерное распределение по всему объему стоков обеспечивает процесс сорбции фтора с высокими технологическими показателями. Содержание фтор-иона в сбрасываемых сточных водах снижается до 0,2-0.3 мг/л при ПДК 0,75 мг/л.

(Л

С

о

00

ю со ю

Кроме того, предлагаемый способ позволяет уменьшить вторичное загрязнение стоков по сравнению с известным, поскольку исключается введение ионов и количество введенных ионов Na снижается на порядок.

Оптимальное содержание водорастворимых фторидов титана в пересчете на оксид титана составляет 20-100 мг/л. При содержании фторидов титана ниже 20 мг/л в пересчете на ТЮ2 не обеспечивается степень очистки, позволяющая сбрасывать стоки в водоемы. Повышение содержания адсорбента более 100 мг/л экономически нецелесообразно, так как приводит к избыточному расходу реагента и ухудшает процесс фильтрации за счет образования избыточного мелкодисперсного осадка гид- роксифторида титана.

Пример 1. В кислый исходный сток с содержанием фтора 3-5 г/л вводят 10%- ный раствор фтортитаната калия в количестве 280-1400 мл/м3 стоков и кальцийсодержащий реагент, дозировку которого ведут до рН 10-11, перемешивают в течение 10- 20 мин и фильтруют, В очищенных стоках определяют содержание фтора.

Фильтрат используют в обороте, либо выводят в сточную канализацию. Осадок сушат, он содержит фтористые соединения кальция и титана и может быть утилизирован в стекольной промышленности в качестве флюсующихся добавок. Аналогично осуществляют очистку стоков от фтора с использованием 10%-ного раствора фторти- танатов натрия и лития.

Пример 2. В кислый исходный сток с содержанием фтора 3-5 г/л вводят титансо- держащие травильные растворы следующего состава, г/л: ТЮ2 172; АЬОз 2-5; Zr02 2-5, в количестве 70-350 мл/м и кальцийсодержащий реагент до рН 10-11, перемешивают, фильтруют. В очищенных стоках определяют содержание фтора. Результаты приведены в таблице.

Как видно из полученных данных, при дозировке водорастворимых фторидов титана, например, ниже предельного значения 20 мг/л в пересчете на двуокись титана не достигается необходимая степень очистки. Избыток адсорбента выше, чем 100 мг/л в пересчете на ТЮа, позволяет получить глубокую степень очистки, но ухудшается процесс фильтрации осадка, увеличивается вторичное загрязнение стоков.

Использование предлагаемого способа значительно снижает вторичное загрязнение стоков: введение аниона S04 2 исключается полностью, а введение, например, катиона Na+ снижается до 11,5-57,5 мг/л против 450 мг/л по известному способу при ПДКма- 120 мг/л. Остаточное содержание

фтора веточных водах по известному способу 0,8-1,3 мг/л и превышает ПДК при сбросе в водоемы 0,75 мг/л.

Использование в качестве адсорбента травильных растворов улучшает процесс

сорбции, так как в состав этих растворов входят такие компоненты, как Zr, AI, которые, гидролизуясь, образуют гидроксиды циркония и алюминия, обладающие высокими сорбционными свойствами. Совместное

присутствие их в растворе способствует более глубокой очистке по сравнению с использованием водорастворимых фторидов титана (чистых реактивов). Кроме того, появляется возможность утилизировать один из

наиболее токсичных стоков промышленности, не загрязняя сточные воды вторичными ионами.

Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет повысить степень очистки от фтора сточных вод с высоким содержанием фтора (3-10 г/л), содержание фтор-иона в очищенных сточных водах снижается в 1,5-2 раза. Способ позволяет также уменьшить вторичное загрязнение сточных вод вводимыми реагентами и утилизировать отработанные растворы, используемые для травления титановых сплавов.

Формула изобретения

2. Способ по п. 1,отличающийся тем, что в качестве адсорбента используют отработанные травильные фтортитансодержащие растворы.