Способ очистки хромсодержащих сточных вод Советский патент 1992 года по МПК C02F1/46 

Изобретение относится к области очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов ПАВ и других загрязнений и может быть использовано для очистки стоков на предприятии машиностроения, химической и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является увеличение степени очистки и снижение расхода энергии за счет предотвращения пассивации электродов,, г

Поставленная цель достигается тем, что очистку хромсодержащих сточных ppft, включающую получение желез9содержаш.е.- го коагулянта в электролите электролизрм с. использованием стальных электродовгя смешение полученного раствора коагулянта с очищаемой водой и флотацию, ведут путем ввода в электролит раствора, содержа- ч щего ПАВ, метасиликат натрия, соду итрипо- лифосфат натрия, с общей концентрацией 50-100 мг/дм , а электролиз ведут с удельным расходом электричества 600-4000 jjjj Кл/дм3. При этом в качестве раствора используют отработанный моющий раствор процесса гальванопокрытий в количестве, обеспечивающем соотношение компонентов раствора к шестивалентному хрому на уровнеj

Сг6 : ПАВ : (NaaSiOs) : (NaaCOa) : (МазР50ю) 1: (0,05-0,5): (0,05-0,5): (0,25-2,5) : (0,15-0,5).

При электролизе в электролите, содержащем небольшие добавки ПАВ, метасиликата натрия, соду и триполифосфат натрия,

ioraA

происходит активация поверхности стальных электродов и более высокая скорость транспорта железосодержащего коагулянта к хромосодержащей сточной воде. Применяемые добавки позволяют получить более концентрированный раствор коагулянта, а также более мелкодисперсные пузырьки газовой фазы. При дальнейшем смешении железосодержащего коагулянта со сточной водой ускоряется окислительно-восстановительная реакция, происходит формирование флотокомплексов и эффективная флотация гидроксидов в пенный слой. Причем эффективность флотации гидроксидов в несколько раз выше, чем в известном способе. Это позволяет увеличить степень очистки сточных вод.

Кроме того, при очистке хромсодержа- щих сточных вод железосодержащим коагу- лянтом, полученным в электролите предлагаемого состава, общая концентрация вводимых в электролит компонентов должна находиться в пределах 50-100 мг/дм3.

Обработка стоков при общей концентрации добавок в электролите менее 50 мг/дм3 не позволяет получить высокую степень очистки, так как снижается скорость флотации примесей, происходит пассивация стальных электродов выпадающим осадком гид- роксида железа. Это приводит к росту расхода тока и в конечном итоге ухудшению процесса очистки.

При общей концентрации добавок более 100 мг/дм происходит образование большого количества пенного продукта, что не позволяет производить эффективное перемешивание железосодержащего коагулянта и стоков, это снижает степень очистки хромсодержащих стоков.

Степень очистки хромсодержащих стоков зависит также от удельного расхода электричества, которая определяет концентрацию железосодержащего реагента, эффективность флотации и степень пассивации стальных электродов.

При удельном расходе электричества менее 600 Кл/дм3 концентрация железосодержащего реагента в электролите, степень газонасыщения стоков не позволяет достичь высокий эффект очистки. Кроме того, расход тока менее 600 Кл/дм не обеепечи вает полное разрушение моющего раствО1- ра.

При удельном мсхрде электричества более 4000 Кл/дм снижается экономичность процесса очистки, так как концентра- цуия железосодержащего коагулянта в электролите достигает максимального знаг

чения и далее осадок пассивирует поверхность электродной системы.

Другим существенным отличием является применение в качестве раствора элек- тролита отработанных моющих растворов процесса гальванопокрытий в количестве, обеспечивающем соотношение компонентов раствора к шестивалентному хрому на уровне Сг6 : ПАВ : (№23Юз) : (№2СОз) :

(NaaPsOio) 1 : (0,05-0,5): (0,05-0,5): (0,25- 2,5): (0,15-0,5).

При концентрации компонентов отработанного моющего раствора ПАВ: NaaSiOa : №2СОз : NaaPsOio менее 0,005; 0,05; 0,25;

0,15 к вес.ч. хрома (VI) степень очистки снижается за счет снижения эффективности флотации гидроксидов тяжелых металлов.

При концентрации компонентов в отработанном моющем растворе более 0,5; 0,5;

2,5; 0,5 к 1 вес.ч. хрома (VI) вырастает пассивация электродов повышается расход электроэнергии.

Кроме того, повторное использование отработанного моющего раствора для очистки хромосдержащих сточных вод позволяет повысить экономичность процесса.

В отличие от известного способа, где процесс очистки производится с вводом в стоки только ПАВ, данный способ предполагает дозирование отработанных моющих растворов в электролит, в котором производится получение железосодержащего коагулянта при высоких удельных расходах электричества. Это позволяет получить более высокую степень очистки в известном способе. При этом повторно используются отработанные моющие растворы процесса гальванопокрытий.

Это позволяет производить очистку

хромсодержащих стоков при высоких начальных концентрациях шестивалентного хрома с высокой степенью очистки и более низким затратами электроэнергии.

Способ обеспечивает получение малого

объема осадка - в 2,0-2,5 раза меньлше чем известным способом, так как преваливару- ющим процессом извлечения гидроксидов является флотация.

Предлагаемый способ очистки хромсодержащих сточных вод осуществляется следующим образом,

П р и м е р 1, Хромсодержащие отеки гальваничебокго цеха б концентрацией ше стивалеитного хрома 20-128 мг/дм3 ajpr

батувзлиеь в течение 1, мин е электролитом, содержащим отработанный моющий раствор. Содержание в электролите (ПАВ): (Ма2ЗЮз): (NaaCOs): (МазРзОю) на 1 вес.м. хвомэ 0,1:0,1:0,5:0,3.

Электролит насыщался в электродной камере со стальными электродами железосодержащими коагулянтами. Удельный расход электричества 500-5000 Кл/дм3. Концентрация моющего раствора 0-150 мг/дм . Время флотации смеси хромсодержащей сточной жидкости и коагулянта находилось в пределах 20-25 мин.

Результаты испытаний, представленные в табл.1, показывают, что заявляемый диапазон концентраций отработанного моющего раствора является оптимальным.

При других концентрациях и удельном расходе тока происходит снижение эффективности очисток или ухудшение экономичности процесса.

Сравнительные испытания предлагаемого способа и прототипа представлены в табл.2.

П р и м е р 2. Производилась очистка хромсодерж ащих стоков, с начальной концентрацией хрома (VI) 25 мг/дм и различным содержанием добавок в электролите. Условия электролиза, перемешивания, флотации аналогичны примеру 1.

Результаты испытаний представлены в табл.3 и показывают, что наиболее эффективно процесс очистки протекает в заявляемом диапазоне соотношений загрязнений и вводимых компонентов.

При других соотношениях ухудшается процесс осветления и снижается экономичность очистки.

Результаты испытаний представлены в табл.3.

Данный способ очистки хромсодержа- щих стоков позволяет значительно интенсифицировать процесс и снизить затраты электроэнергии на 20-30%. Кроме того, по- вторно используются отходы промышленности, которые являются высокотоксичными и требуют специальных методов обезвреживания. Осуществление способа не требует значительных капиталовложений и позволя- ет применять его на существующих сооружениях электрохимической очистки,

Формул а изобретени я

1.Способ очистки хромсрдержащих сточных вод, включающий получение раствора железосодержащего коагулянта в электролите электролизом его с использованием стальных электродов, смещение полученного раствора коагулянта с очищаемой водой и флотацию, отличающийся тем.

что, с целью увеличения степени очистки и снижения расхода электроэнергии за счет предотвращения пассивации электродов, в электролит вводят раствор, содержащий ПАВ, метасиликат натрия, соду, триполифосфат натрия с общей концентрацией 50- 100 мг/дм3 и электролиз ведут с удельным расходом электричества 600-4000 Кл/дм3.

2.Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что в качестве раствора используют отработанный моющий раствор процесса гальванопокрытий в количестве, обеспечивающем соотношение компонентов раствора к шестивалентному хрому на уровне Сг + : ПАВ : (№28Юз) : (NaaCQs) : (NaaPgOio) 1 : (0.050,5): (0,05-0,5): (0,25-2,5): (0,15-0.5).

Таблица 1

Изобретение относится к очистке сточных вод и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства, где имеется необходимость в очистке сточных вод от соединения тяжелых металлов. Цель изобретения: повышение степени очистки и снижения расхода энергии за счет предотвращения пассивации электродов. Для этого в известном способа обработки хромсодер- жащих сточных вод железосодержащим ко- агулянтом, полученным электролизом стальных электродов в электролите и флотацией, содержание в электролите добавок ПАВ, метасиликата натрия, соды, триполи- фосфата натрия составляет 50-100 мг/дм3, а электролиз ведут с удельным расходом электроличества 600-4000 Кл/дм3 В процессе очистки в качестве добавок в электролит применяют отработанный моющий раствор процесса гальванопокрытий в количестве, обеспечивающем соотношение компонентов раствора к шестивалентному хрому на уровне (Сг64) : (ПАВ) : (Ма2ЗЮз) : (Na2C03) : (NasPsOw) 1 : (0,05-0,5): (0,05 - 0,5): (0,25 - 2,5): (0,15 - 0,5). 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

Примечание. Хромсодержащие стоки содержали (Сг64) 50 мг/дм3; (CI) 180 мг/дм3; рН 5,5 взв. в-ва 117 мг/дм3, удельный расход электроэнергии 4,5 кВт-ч/м3.

Таблица 2

Таблица 3