Способ получения реагента для очистки сточных вод Советский патент 1992 года по МПК C02F1/58 

Изобретение относится к способам получения химических реагентов для очистки промышленных, бытовых, ливневых вод, содержащих вредные примеси, такие как поверхностно-активные вещества (ПАВ), красители, радионуклиды, сульфиды, фосфаты, жиры, тяжелые металлы и др.

Известен способ получения реагента для очистки сточных вод, в котором для обработки сточных вод с ХПК 2480 мг/л, используют реагент, полученный обработкой золы соляной кислотой.

Полученный реагент обладает невысокой степенью очистки и не позволяет очищать сточные воды с широким спектром загрязнений.

Цель изобретения - повышение степени очистки сточных вод и обеспечение возможности очистки от широкого спектра органических и неорганических загрязняющих компонентов.

Поставленная цель достигается тем, что перед смешиванием с соляной кислотой золу, полученную при сжигании сланца, смешивают с водой в массовом соотношении 1:1.8 полученную смесь добавляют пиролюзит в массовом отношении 40:1, а после

обработки соляной кислотой и охлаждения дополнительно вводят пиролюзит до массового соотношения воды, пиролюзита и соляной кислоты 1:0,15:1, Полученный реагент вводят в сточные воды из расчета 1:(40-100).

Пример 1. В реактор 3 м3 заливают 0,2 м воды и добавляют 200 кг сланцевой золы (1:1). При интенсивном перемешивании добавляют 10 кг пиролюзита (40:1) и в течение 1 ч приливают 100 кг концентрированной соляной кислоты. Охлаждают смесь до 15(20)°С и добавляют повторно 20 кг пиролюзита - МпОа, полученную смесь- пульпу : НгО + МпОа + HCI а соотношении 1:0, 15-1 мае.ч. добавляют в камеру реакции к промстокам 1:40 мас.ч. для очистки промышленных стоков, перемешивание возможно механически или воздухом.

Данные химических анализов очистки сточных вод сланцевой золой, модифицированной двуокисью марганца - пиролюзитом, и соляной кислотой приведены в табл 1

Предлагаемый способ применения модифицирующих добавок к сланцевой золе позволяет значительно повысить эффект очистки промстоков.

ел

/

VI

-N

Ю

о

Ю

N

Сланцевая зола характеризуется бота- тым химическим составом и. прежде всего, содержанием соединений кальция, которого находится на менее 60%, е том числе, %: СаО до 20; CaO SI02 до 23: « CaO SI02X х А120з до 20; SIO2 до 22; до 5,14; Ре20з(РеО) 4,76; А120з до 5,20; МпО до 4,92; КгО до 2,52; NaaO до 0,14, более тридцати наименований составляют микроэлементы и их соединения. Влажность золы не более 2%, зола мелко диспергирована, крупность около 74 мкм, средний балл окатанности 3,6-4,0. Большая энергетическая активность золы, химический состав макро- и микроэлементов, наличие катализаторов окисления, например МпО до 0,1%, позволяют использовать ее свойства химического реагента, сорбента, коагулянта и флокулян- та, модифицируя добавками и активностью среды. Содержание минеральных инертных примесей в золе способствует улучшению седиментационных свойств образующихся при коагуляции взвесей.

Зола, обладая высокой щелочностью за счет большого содержания соединений кальция, магния, калия, натрия, обладает буферным действием и сохраняет в конечном растворе рН 12,5. Начиная с рН 1 и ниже рН раствора значительно падает и при рН 0 перестает обладать буферным действием. До рН 2 процент выщелачивания хрома свинца, кадмия, меди, кобальта, никеля, цинка не превышает 2%. молибдена 4%, ванадия 0%. При подкислении до рН 0,9 и ниже происходит резкое выщелачивание из золы в раствор элементов, %: цинка до 60; ванадия до 50; хрома до 40; никеля до 35; молибдена до 25; кобальта до 20; свинца до 15; кадмия до 15; меди до 5. Образовавшиеся сульфаты (например, сульфат алюминия) обладают коагулирующими и флокулирующими свойствами, сульфидооб- разующие элементы активно образуют с сульфидионом осадки (при изменении рН), другие элементы и соединения вступают в химические взаимодействия, увеличивая комплексный эффект очистки промстоков.

Расход золы колеблется в пределах 1- 20 г/л. Для ускорения процесса очистки и очистки микровзвесей, частичной нейтрализации, добавляют коагулянт, например сульфат алюминия, сульфат железа, или по- лиакриламид (растворы в воде в количестве 20-200 мг/л). Для увеличения активности окисления фенолов, цианидов, ПАВ, крезола, нефтепродуктов, нафтеновых и сульфо- нафтеновых кислот применяют продувку воздухом, техническим кислородом или озоном. Очистку вод можно вести в периодическом или непрерывном режиме. Сначала подкисляют до рН 0-2, затем подают сланцевую золу с механическим и воздушным перемешиванием не менее 20-30 мин. Процесс ведут при рН 1-12 в зависимости от загрязняющих ингредиентов (например, для осаждения сульфида железа рН 6, для гидроксида хрома (3) рН 11). Подачу коагулянта осуществляют с перемешиванием ме0 ханически и воздухом до 3 мин, Отстаивают не менее 0,5 ч. Процесс очистки можно повторять после гравитационной дифференциации твердых и жидких фаз, декантируя осветленную фазу.

5 Предлагаемый способ позволяет добиваться при высоких скоростях осаждения скоагулированных частиц (до 9 м/ч) высокой эффективности очистки, например по хрому (3) - до отсутствия в растворе, жиры до

0 99%. ХПК до 80%, фосфаты - отсутствие, бензпирены до 60%, и т.д., за одну стадию очистки. Этот способ проверен в лабораторных условиях и при промышленных испытаниях.

5 П р и м е р 2. Загрязненные неочищенные промстоки линии гальванопокрытий имеют исходные показатели: рН 11; ХПК 78,4 мг/л 02. В объеме исследуемых стоков 800 мл добавляют H2S04 (24%-ная) подкис0 ляют до рН 3,0, далее мелкодиспергированную пасту Мп02 - пиролюзит в пересчете на сухое 0,3% (2,4 г) влажностью 50% добавляют и смешивают с 1,5 г золы и вводят в очищаемые стоки 800 мл, перемешивают в

5 течение 20 мин.

Результат: рН 7,2, при отстаивании 1 ч ХПК изменяется до 36.2 мг/л 02, эффективность очистки составляет 63,8%.

Пример 3. При тех же исходных

0 данных и неизменной технологии очистки - добавление H2S04 и МгЮ2 с золой в объем очищаемых стоков 800 мл, при перемешивании 35 мин получают результат: рН 7,4, при отстаивании 1 ч ХПК снижается до 17,6 мг/л

5 02, эффективность очистки составляет 87,6%. Аналогично изменяется и значение БПКб.

Пример 4. В объем исследуемых стоков 800 мл, рН 11, ХПК 949 мг/л 02,

0 вводят Нг504(20%-ную)дорН 3, перемешивают 3 мин, добавляют пасту МпОа (влажность 60%) в количестве 0,4 г или 0,05% и перемешивают 30 мин. добавляют 0,8 г золы, перемешивают 10 мин, рН доводят до

5 5,5 Добавляют 1 i 1 1а2СОз перемешивают 5 мин, рН доводят до 9,2. Добавляют коагулянт А12(304)з в виде концентрированного раствора 0;6 мл и перемешивают 5 с, рН становится 8,0. Отстаивание 1 час. Получено: ХПК 280 мг/л 02 или (70,5%), далее фильтруют через ткань ФП получают ХПК 40 мг/л 02, что составляет эффективность очистки 96%.

Пример 5 При тех же исхоцных данных и неизменной технологии подкисле- ние H2SO/1 проводят до рН 1,5-2 получают ХПК 220 мг/л 02, эффективность очистки 77%.

Пример 6. При тех же исходных данных и неизменной технологии подкисле- ние H2S04 ведут до рН меньше 1, получают ХПК 141 мг/л Оа, эффективность очистки 85%.

В табл. 2 сведены результаты очистки различных сточных вод, где удельные нор- мы расхода реагентов колеблются в указанных пределах.

Полученные результаты анализов и промышленных испытаний указывают на стабильную тенденцию по эффективному уменьшению загрязняющих ингредиентов из сточных вод, а органолептически отмечено, что локализуются дурно пахнущие газовыделения (амины, сероводород, меркаптаны и т.д) на мясокомбинатах и рыбозаводах Визуально отмечается очень быстрое осветление совершенно непрозрачных вод. Формула изобретения Способ получения реагента для очистки сточных вод, включающий обработку золы соляной кислотой, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки и обеспечения возможности очистки от широкого спектра органических и неорганических компонентов, в качестве золы используют сланцевую золу и перед обработкой соляной кислотой золу смешивают с водой при массовом соотношении 1:1, вводят в полученную смесь пиролюзит при массовом соотношении 40:1, а после обработки соляной кислотой и охлаждения дополнительно вводят пиролюзит до массового соотношения воды, пиролюзита и соляной кислоты 1;0.15;1

Таблица 1

Использование: очистка промышленных, бытовых, ливневых вод, содержащих ПАВ, красители, сульфиды, фосфаты, жиры, тяжелые металлы. Сущность изобретения: смешивают сланцевую золу с водой при мае. соотношении 1:1, вводят пиролюзит при мае соотношении 40:1, обрабатывают соляной кислотой, охлаждают и вводят пиролюзит до мае. соотношения воды, пиролюзита и соляной кислоты 1:0,15:1. Реагент используют из расчета 1:(40-100). 2 табл.

Таблица 2

Продолжение табл 2

Продолжение табл, 2