Способ очистки хромсодержащих сточных вод Советский патент 1992 года по МПК C02F1/42 

ел

с

Изобретение относится к очистке хромсодержащих сточных вод и может быть использовано в машиностроительной, химической и других отраслях промышленности. Цель изобретения - утилизация хрома в виде товарного продукта и устранение вторичного загрязнения воды свинцом. Способ осуществляют путем Н-катионирования хромсодержащей сточной воды, при этом часть катионированной воды обрабатывают оксидом свинца и перед стадией вызревания осадка хромата свинца объединяют с остальной частью катионированной воды, образующийся осадок выделяют и утилизируют, а фильтрат подают на ОН-аниониро- вание и используют в оборотном водоснабжении,

Изобретение относится к очистке сточных вод и может быть использовано при очистке хромсодержащих растворов в машиностроительной, химической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - утилизация хрома в виде товарного продукта и устранение вторичного загрязнения воды свинцом.

Пример. Очистке подвергают воду от промывки хромированных изделий, содержащую, мг/л:

Хром шестивалентный190

Хром трехвалентный10

Железо0,5

Никель0,2

Серная кислота2

Температура 290 К, рН2,8-2,9.

Обрабатываемую воду направляют в

ионообменный фильтр с сильнокислым кэтионитом типа КУ-2х8 и Н-форме со скоростью 2,5 дм3/ч.Объем катионита в фильтре 50 см3.

Поток фильтрата катионитового фильтра делят на две части с помощью перистальтического насоса. Скорость второго потока 70 мл/ч. Первый поток направляют в аппарат барабанного типа для его контакта с оксидом свинца без носителя. Объем рабочей зоны аппарата 0,8 дм , число оборотов - 3 об/мин, загрузка оксида свинца 50 г.

Поток, вытекающий после реагентной обработки, содержит 20 мг/л растворенного свинца. Его смешивают с вторым потоком, достаточным для перевода растворенного свинца в хромат, и смесь направляют в нижнюю часть емкости вызревателя, в которой температуру смеси поддерживают в пределах 310-320 К. Из верхней части емкости раствор отбирают для фильтрации. Осадок выделяют, а фильтрат подвергают ОН-аниоX

О О

ю

о о

нированию. Среднее время температурной обработки составляет 1,5 ч. Свинец после фильтрования не обнаружен, содержание хрома составляет 99,5%. Остаточный хром доизвлекают на фильтре с анионитом типа АВ-17х8 в ОН-форме.

Осадок хромата свинца удаляют и промывают очищенной водой. Он содержит 64% свинца и 16% хрома или 31% СгОз. Этот осадок по составу соответствует химически чистому хромату свинца или высшему сорту желтых свинцовых кронов.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

Н-катионирование перед реагентной обработкой обеспечивает протекание реакции образования и получение чистого хромата свинца вследствие удаления катионов металлов (без Н-катионирования реакция не идет).

Катионы металлов оказывают депресси- рующее действие на процесс образования нормального хромата свинца, а также содействуют тому, что реакция протекает с преимущественным образованием многоосновного хромата свинца. При Н-катиониро- вании депрессирующее действие снимается, рН среды понижается, что способствует растворению многоосновных хроматов и образованию нормального хромата свинца PbCrO j или двойной соли PbCr04.PbS04, которые и представляют собой свинцовые крона.

Обработка оксидом свинца без носителя исключает загрязнение и потери хромата свинца, обеспечивает более высокие скорости обработки и удаление хромат-ионов из более концентрированных сточных вод вследствие более полного контакта реаген- та-осадителя с обрабатываемой водой. При этом реакция образования свинцовых кронов идет полностью при избытке оксида свинца.

Реагентная обработка части Н-катиони- рованной водой и объединение ее с необработанной частью (достаточной для перевода растворенного свинца в его хромат) перед стадией вызревания осадка хромата свинца приводит к удалению растворенного свинца вследствие образования хромата свинца.

Для устранения загрязнения воды свинцом часть катионированной воды, минуя реактор, сразу поступает в вызреватель. Объем этой части контролируют и определяют содержание свинца в растворе после реактора и вызревателя.

Процесс регулируют таким образом, чтобы в растворе после вызревателя свинец отсутствовал. Корректировку ведут по появлению свинца в растворе после реактора.

Обьем раствора, который поступает в вы- зревател.ь, минуя реактор, колеблется в широких пределах и зависит от состава очищаемого раствора, качества процесса

катионирования, рН и температуры раствора, качества и количества оксида свинца, находящегося в реакторе, и в каждом конкретном случае определяется экспериментально,

0 Концентрация растворенного свинца в декантате после обработки фильтрата кати- онитового фильтра оксидом свинца зависит от состава очищаемой воды. На практике этот состав весьма непостоянен. Например,

5 содержание хрома в очищаемой воде может колебаться от десятых долей до сотен мг/л. Кроме того, в ней может присутствовать переменное количество хорошо растворяющих РЬО компонентов, например Нитрат- 0 или ацетат-ионов.

Существуют несколько случаев регулирования потоков.

Например, очищаемая вода содержит минимальное количество хромат- или бих5 ромат-ионов (допустим, 0,5 мг/л в пересчете на хром). Растворимость РЬО в воде составляет 22 мг/л. В этом случае только незначительную часть фильтрата катионового фильтра (около 10%) следует подвергать об0 работке РЬО, а около 90% фильтрата обработке не подлежит,

Если очищаемая, вода содержит большое количество хромат- или бихромат- ионов (допустим, 500 мг/л в пересчете на

5 хром), то практически весь поток фильтрата (более 95%) необходимо обработать РЬО и только незначительную часть (менее 5%) не подвергать такой обработке и смешивать с обработанным потоком для гарантирован0 ного устранения вторичного загрязнения солями свинца.

Если в очищаемой воде присутствует переменное количество хорошо растворяющих РЬО компонентов, например нитрат5 или ацетат-ионов, соотношение двух потоков следует сделать таким, чтобы исключить появление катионов свинца после смешивания потоком.

На практике контроль и регулирование

0 потоков осуществляют из условия необходимости присутствия в декантате 0,2-1,0 мг/л шестивалентного хрома. Это условие гарантированно обеспечивает устранение вторичного засоления катионами свинца и

5 не вызывает проблем контроля за процессом при достаточно высокой степени предварительной очистки от шестивалентного хрома (95% и выше).

По предлагаемому способу оксид свинца вводят без носителя. По способу - прототипу необходима установка для приготовления гранулированного вермикулита с вводимым . в него оксидом свинца, при этом основная масса образующегося хромата свинца находится на поверхности и внутри гранул вермикулита и извлечь ее в чистом виде практически невозможно.

Данный способ обесцвечивает утилизацию хрома в виде чистого товарного продукта (хромата свинца).

Предлагаемый способ устраняет вторичное засоление воды в стадии реагентной обработки, что обеспечивает повторное использование очищенной воды. По способу- прототипу на стадии реагентной обработки происходит вторичное загрязнение воды.

Предлагаемый способ обеспечивает эффективную очистку хромсодержащих сточных вод как с низким, так и с высоким (несколько сот мг/л) содержанием хрома;

способ-прототип не обеспечивает очистку сточных вод с высоким содержанием хрома (более 10 мг/л).

Формула изобретения Способ очистки хромсодержащих сточных вод, включающий ионирование, реаген- тную обработку малорастворимыми соединениями свинца, вызревание осадка хромата свинца, выделение осадка и обработку фильтрата, отличающийся тем, что, с целью утилизации хрома в виде товарного продукта и устранения вторичного загрязнения воды свинцом, перед реагентной обработкой очищаемую воду подвергают Н- катионированию, при этом часть катиониро- ванной воды обрабатывают оксидом свинца и перед стадией вызревания осадка хромата свинца объединяют с остальной частью ка- тионированной воды, а обработку фильтрата осуществляют ОН-анионированием.