Зольно-кислотный коагулянт для очистки сточных вод Советский патент 1993 года по МПК C02F1/54 

Изобретение относится к очистке сточных вод. г„

Цель изобретения - повышение степени очистки сточных, вод, например, кожевенного производства, и удешевление коагулянта.

Поставленная цель достигается использованием зольно-кислотного коагулянта (КЗК) на основе золы горючих сланцев, который представляет кислотно-зольную пульпу (или отделенный от осадка раствор) после контактирования золы с раствором серкой кислоты до рН 1,5-3,0 при Т:Ж 1:5-100. Коагулянт зольно-кислотный можно приготовить (ввиду мягких условий выщелачивания) с использованием кислотосодержащих сбросных растворов, подлежащих нейтрализации и очистке.

Предложенный коагулянт в своей основе содержит золу от сжигания сланца-кукерсита следующего химического состава, мас.%: СаО - 42-48; - 6-10; РеаОз - -4-6; МдО - 3-4; ЗЮг - 25-35.

При испытаниях использована зола Прибалтийской ГРЭС с содержанием. %: СаО - 4,5,2; АЬОз - 5.6; РеаОз - 4,2; МдО - 3,5; SlOa - 29,3. При контактировании золы с раствором серной кислоты образуется раствор сернокислых солей алюминия, железа, магния; в растворе присутствует также кремнекислота, которые проявляют коэгу- ляционные свойства при очистке сбросных вод.

Границы концентраций растворимых коагулирующих элементов в пересчете на окислы: АЬОз - 0,03-0,85%; Рв20з - 0,3- 0,60% (значительно преимуществом сланцевой золы является присутствие железа в трехвалентном состоянии, что улучшает ко00

ю о о

ю

,

со

агулирующие свойства); MqO 0.01 0,50%. 5102-0.15-3.00%.

Положительной особенностью применения коагулянта является то, что его используют для очистки в системе: кислотно-зольная пульпа (коагулянт)- сланцевая зола (или зольная пульпа), что совмещает и увеличивает коллективные коагулирующие, осадитель- ные и нейтрализующие свойства. (Применение сланцевой золы для нейтрализации на второй стадии не является обязательным условием, т.к. можно применить любой щелочной реагент, обусловленный технологическими особенностями процессов коагуляции и очистки).

Граничные значения рН определяются следующим. Верхний предел рН 3,0 характеризуется тем, что при снижении кислотности коагулянта (увеличении рН до 3,1-3,5) уменьшается концентрация железа в рас- творе (за счет гидролиза), а поэтому ухудшаются его коагуляционные свойства.

Нижний предел рН 1.5 определяется чисто экономическими соображениями. В этом случае увеличивается расход реагент- ной кислоты, которую необходимо в дальнейшем нейтрализовать, а коагуляционные свойства с повышением кислотности не улучшаются..

Т:Ж коагулянта регулируют в пределах 1:5-100. При уменьшении объема водной фазы (Т:Ж « 1:4) получается густая пульпа коагулянта с большой вязкостью и с ним трудно работать (подавать заданный объем коагулянта на определенный объем очища- емых сбросных вод). Наоборот, чрезмерное разбавление коагулянта (Т:Ж 1:101-1000) приводит к большому объему добавляемого коагулянта и он по объему может быть сравним с объемом очищаемых сбросных вод, что экономически нецелесообразно.

Коагулянт приготавливают следующим образом: 10,г пылевидной сланцевой золы распульповывают в 1 л воды и добавляют концентрированную (92 %-ную) серную кис- лоту до значения рН - 2,7-3. Пульпу агитируют в течение одного часа с постоянным поддержанием рН в указанных пределах добавлением кислоты по каплям. Общий расход концентрированной серной кислоты составил 6 мл на 10 г золы.

Далее проводят сравнительную очистку сточных вод Нарвского завода хромовых кож с использованием КЗК и сульфата алюминия по следующей технологии: сточные . .воды подкисляют серной кислотой до рН - 5,0-5,5, продувают воздухом в течение 10 мин, после чего обрабатывают сланцевой золой в количестве 0,5-2,0 г/л до конечного значения рН 8.5. Затем в полученную пульпу добавляют либо коагулянт-сульфат алюминия (50-200 мг/л) либо КЗК на его осветленную часть

После сгущения пульпы осветленный раствор анализируют на содержание основных лимитируемых примесей: Сг , S .взвешенные вещества.

Полученные данные по расходу КЗК приведены в табл.1 и в сравнении с известным коагулянтом - в табл.2.

Если на приготовление КЗК используют не реагентную кислоту, а отход производства, например кислую сбросную воду, которую перед сбросом необходимо нейтрализовать, кислотность коагулянта можно увеличить до рН - 0,5-1,4. Так, на кожзаводе КЗК можно готовить на кислом растворе после никеле- вания и подавать его на очистку объединенных сбросных вод (в данном случае для получения коагулянта используют бросовую кислоту).

Концентрация алюминия, железа, магния, кремния в коагулянте изменяется в указанных в формуле пределах в зависимости отТ:Ж.

Из приведенных данных видно, что химический состав КЗК определяют три фактора:.

1. Химсостав исходной золы (изменяется незначительно}.

-2. Кислотность среды рН ,5-3,0 (от нее зависит качество коагулянта и экономичность его использования).

3. Т:Ж (определяет количество добавки коагулянта).

Преимущества использования КЗК:

1. Дешевизна коагулянта, т.к.,он изго- . товляется в основном из отходов производства.

.2. Мягкие условия получения, что осуществимо на месте имеющихся отходов золы или кислых сбросных растворов.

3. Наличие в составе золы соединений трехвалентного, а не двухвалентного железа. , - . . ..

4. Практически количественное извлечение в раствор коагулирующих составляющих.

5. Полифункциональность из-за наличия катионов (Nr, Fe , (, S042

и анионов

Формула изобретения Зольно-кислотный коагулянт для очистки сточных вод на основе продукта взаимодействия золы с раствором минеральной кислоты, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки, в качестве продукта взаимодействия коагулянт содержит пульпу сланцевой золы с раствором

серной кислоты с рН 1,5 3.0 при соотношу нии Т:Ж -- 1:35-100 и.последующим содержанием растворимых соединений (в пересчете на оксиды) в растворе, мэс.%:

П.СРО Н-.

0.03О М

П.010.50

о.1г:, : о

Изобретение относится к неорганическим коагулянтам, полученным из отходов производства для очистки сточных вод. Зольно-кисяотный коагулянт является продуктом взаимодействия пульпы сланцевой золы с рас- вором серной кислоты с рН 1,5- 3,0 при соотношении Т:Ж - 1:5-100 и содержании растворимых соединений (в пересчете на оксиды) в растворе: AI 0,03-0,85, Fe 0,03- .0,60, Mg 0,01-0.50, Dl 0,15-3,0. 2 табл.

Т .ч Г) п и ц а 1

Таблица2