Способ очистки сточных вод Советский патент 1993 года по МПК C02F1/28 

i Изобретение относится к области охраны Ькружающей среды, к очистке промышленных сточных вод сорбцией и может быть эффективно использовано при очистке сточ- ньщ вод гальванических производств.

I Целью изобретения является повышение эффективности способа за счет увеличе- ни4 обменной емкости цеолитов по лимитирующим компонентам при их совместном присутствии.

. Поставленная цель достигается тем, что в способе очистки сточных вод, включающем очистку цеолитами, очистку осуществляют в две ступени, на I ступени очищают цео.штом модифицированным Ва при 5, н з II ступени цеолитом, модифицирован-. Hbiiv Na, причем перед I ступенью очистки осуцествляют добавление BaCla в количестве, квивалентом содержанию ионов хрома в сточной веде, а перед II ступенью осуществляют обработку раствором Na/iOH при ,

Очистка сточных вод цеолитами в две ступени, причем на I ступени цеолитом, модифицированным Ва при , а на II ступени цеолитом, модифицированным Na, a также осуществление перед I ступенью очи-. стки добавления ВаС12 в количестве, эквива- лентном содержанию ионов хрома в сточной воде, а перед Н ступенью обработки раствором при обеспечивает повышение обменной емкости цеолитов по лимитирующим элементам при их совместном присутствии.

На I ступени в качестве адсорбента ионов Сг (VI) применяют бариевую форму цеолита, в котором ионы бария являются центрами кристаллизации хромата бария. Для повышения степени извлечения Сг (VI) ионов и увеличения емкости цеолита по этим ионам, в сточную воду вводят эквивалентное ионам хрома количество BaCl2, a процесс адсорбции проводят при . При этом, одновременно с извлечением xpow мат ионов практически извлекаются и фосфат ионы.

На II ступени проводят ионообменное извлечение катионов цинка и аммония цеоел

С

со о

со

OJ 00

VI

лигами модифицированными Na, причем перед очисткой сточную поду обрабатывают до для образования аммиакатов цинка, которые хорошо поглощаются цеолитами.

Новизна заявляемого способа подтверждается наличием отличительных признаков по сравнению с прототипом,

Способ очистки сточных вод состоит из следующих стадий:

1. Приготовления цеолита, модифицированного Ва.

, 2. Приготовления цеолита, модифицированного Na.

3. Очистки сточных вод.

1. Приготовление цеолита модифицированного Ва.

200 гр. природного цеолита, клиноптилоли- та или морденита загружают в адсорбционную колонку и пропускают I N раствор BaCl2 до установления равновесия.

2. Приготовление цеолита модифицированного Na.

200 гр. природного цеолита, н-р, клинопти- лолита или морденита, загружают в адсорбционную колонку и пропускают I N раствор NaCI до установления равновесия,

3. Очистка сточной воды. Сточные воды гальванического производства, содержащие ионы хрома, цинка и фосфата в мг/л: Zn(2) - 24,0; С Сг (VI) - 20,0; Р20б- 18,0 и NH+4-20,0, собирают в сборник сточных вод, добавляют минеральной кислоты, HCI до , а затем BaCla в количестве, эквивалентном хромат ионам, содержащимся в сточной воде, и со скоростью 20,0 см3-/см2 ч направляют на I ступень очистки в аппарат, куда загружен модифицированный барием цеолит;

Очищенную сточную воду собирают в промежуточный сборник, определяют в ней содержание ионов хрома, а затем добавляют 5%-ную аммиачную водудорН 9-10(при этом в сборнике происходит образование аммиакатов цинка) и направляют на И ступень очистки, в аппарат загруженный цеолитом модифицированным Na.

Процесс очистки осуществляют до тех пор, пока содержание веществ в сточной воде не будет равно ПДК цинка - 2,2 мг/л, хрома - 5,5 мг/л, т.е. до допустимого для сброса в систему канализации населенных пунктов.

В очищенной сточной воде определяют содержание ионов Сг (VI) и Zn(2) методом атомно-адсорбционной спектроскопии. Присутствие фосфат ионов и ионов аммония осуществляют качественно при помощи молибдена аммония и реактива Неслера.

0

0

Оптимальные варианты осуществления способа.

Вариант соответствует примеру N 8 таблицы 1.

Сточные воды гальванического производства, содержащие ионы хрома, цинка и фосфата в мг/л; Zn(2) - 24,0; Cr(VI) - 20,0; PaOs-18,0; NH%-20,0, собирают в сборник сточных вод, добавляют HCI до , а затем 53,0 мг/л BaCla и со скоростью 20,0 см3/см ч направляют через первую адсорбционную колонку мм; Н 1000 мм, загруженную 200 г цеолита модифицированного Ва, после чего очищенную сточную

5 воду собирают в промежуточный сборник, а затем добавляют 40 мг/л 5% аммиачной воды до и направляют на II ступень очистки во вторую адсорбционную колонку размером: 0 25 мм; Н 1000 мм, загруженную 200 г цеолита модифицированного Na.

Процесс очистки осуществляют до достижения, допустимых для сброса в канализацию, концентрации Cr(VI) 5,5 мг/л и Zn

5 (2) 2,2 мг/л. Присутствие фосфат и аммоний ионов не обнаружено. При этом через I ступень было пропущено 7,0 л и через II ступень- 1,2 л сточной воды. Динамическая емкость по хромат, цинк, фосфат ионам и ионам аммония соответственно составила: 25,6; 27,3; 25,5; 85,0 мг/ на 100 гр цеолита. Вариант соответствует примеру N 11 таблицы 1.

Сточные воды гальванического производства, содержащие ионы хрома, цинка и фосфата в мг/л; Zn (2) - 24,0; Сг (VI) - 20,0; PaOs- 18,0; NH+4-20,0 собирают в сборник сточных вод, добавляют HNOa до ,0, а затем 53 мг/л BaCla и со скоростью 20,0

0 см /см ч направляют через первую адсорбционную колонку, загруженную 200 г цеолита модифицированного барием, после чего собирают в промежуточный сборник, а затем добавляют 35 мг/л 5% аммиачной воды

5 до ,0 и направляют через вторую адсорбционную колонку, загруженную 200 г цеолита модифицированного натрием,

Процесс очистки осуществляют до до- 0 стижения, допустимых для сброса в канализацию, концентрации Cr(VI) - 5,5 мг/л и Zn (2) - 2,2 мг/л. Присутствие фосфат и аммоний ионов не обнаружено. При этом через I ступень очистки было пропущено 7,0 л рас- 5 твора, а через II ступень - 5,0 л раствора. Динамическая емкость цеолитов по Сг (VI); Zn (2) () и NH+4 ионам составила соответственно: 25,3; 26,7; 31,5 и 85.0 мг/на 100 г цеолита.

0

5

Примеры осуществления способа приведены в таблице 1. а в таблице 2 приведены показатели этих примеров.

Как видно из таблицы 2 наилучшая об- Менная емкость цеолита была достигнута при осуществлении очистки сточных вод це- флитами в две ступени, на I ступени цеоли- трм, модифицированным барием при , а на II ступени цеолитом, модифицированным натрием, причем перед I сту- фнью очистки осуществляют добавление EJaCte в количестве эквивалентном содержанию ионов хрома в сточной воде а перед II с|гупенью очистки осуществляют обработку раствором Na (.ОН при . Осуществление очистки на I ступени це- оИитом модифицированным барием при приводит к частичной деструкции це- оИитовой решетки, что снижает его обмен- емкость, при адсорбция ионов хЬома снижается, что соответственно сни- |ает обменную емкость цеолита по хрому.

При осуществлении очистки на II ступени цеолитом модифицированным натрием пЬи снижает образование аммиаката цинка, что способствует снижению обменной емкости цеолита по цинку, т.к. аммиак цинка хорошо поглощается цеолитом.

При в среде будет присутство- вЬть излишнее количество ионов аммония, крторые хорошо извлекаются цеолитами и сэответственно ухудшают поглощение ионов цинка, что снижает обменную ем- юсть цеолита по цинку, а также увеличивает расход аммиака.

I Использование предлагаемого способа д|эет возможность:

- повысить обменную емкость цеолита от ионов цинка, хрома и фосфата при совместном их присутствии;

- повысить производительность в 12-14 раз;

- обеспечить очистку сточных вод от анионных и катионных биологически вредных примесей при их совместном присутствии до концентрации допустимой для сброса сточных вод в канализацию;

- исключить возможность загрязнения окружающей среды.

Ф о рмула изобретения

1. Способ очистки сточных вод, включающий очистку цеолитами, отличающий- с я тем, что, с целью упрощения процесса и повышения эффективности способа за счет увеличения обменной емкости цеолитов по лимитирующим компонентам при их совместном присутствии, очистку осуществляют в две ступени, причем на первой ступени про,- цесс очистки проводят при значении рН 4-5 с использованием цеолита, модифицированного ионами бария, а на второй ступени применяют цеолит, модифицированный ионами натрия.

2. Способ по п.1, от л ича ющийсятем, что, с целью повышения эффективности процесса очистки ионами хрома (Vf), в сточные воды вводят хлористый барий в количестве, эквивалентном содержанию ионов хрома.

3. Способ по п. 1,отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса очистки от ионов цинка, сточные воды перед второй ступенью очистки обрабатывают раствором аммиака до значения рН9-10.

Таблица 1

Продолжение табл.1

Использование: очистка промышленных сточных вод гальванических производств. Сущность изобретения: введение BaCla в количестве эквивалентном содержанию ионов хрома в сточной воде и фильтрация на 1 ступени очистки через цеолит модифицированным Ва при ,5, обработка фильтрата раствором NH40H при и фильтрации на 2 ступени очистки через цеолит модифицированным Na. 1 н.э. и 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

Таблица 2

Продолжение табл.2