Способ очистки сточных вод от сульфидов Советский патент 1993 года по МПК C02F1/58 

Изобретение относится к способам очистки отработанных растворов от сульфидов и может быть использовано для очистки сточных вод красильных производств текстильной промышленности, особенно для очистки сильно загрязненных сточных вод стадии мерсеризации.

Цель изобретения - повышение степени очистки воды от сульфидов при очистке сточных вод красильных производств и удешевление способа.

Поставленная цель достигается способом очистки сточных вод от сульфидов путем обработки воды железосодержащим реагентом с последующим отделением осадка, согласно которому в качестве железосодержащего реагента используют отработанный травильный раствор производства горячего цинкования, обработанный азотной кислотой и оксидами азота. Железосодержащий реагент вводят в сточную воду в соотношении 1:1-1.2:1 (Fe.-HaS).

Использование вместо относительно дорогого хлористого железа технического продукта, полученного из отходов металлообработки, существенно удешевляет способ очистки. Кроме того, одновременно решается проблема утилизации высокотоксичных отработанных травильных растворов производства горячего цинкования. В настоящее время эти отходы не используются и после нейтрализации вывозятся в отеал.

Преимуществом предложенного способа является использование железосодержащего реагента в жидком, готовом для использования, виде. При этом не требуется применять трудоемкую стадию растворения сухого реагента, как в случае использования хлористого железа.

Разработанный реагент содержит железо в трехвалентном состоянии. Трехвалентное железо обеспечивает очистку воды от сульфидов в широком диапазоне рН от 3-4 до 9-10 и выше, т.к. рН осаждения гидроксиСО

С

100

$

10 CJ

СА

да Ре(ОН)з 2,3, а рН осаждения Fe(OH)2 составляет 7,5. Причем, во всей рабочей Области рН от 3 до 10 и выше все железо полностью переходит в осадок и очищенная вода не содержит ионов Ре+3, Напротив, в известном способе остаточное количество может значительно превышать ПДК.

Из приведенного выше видно, что данный способ очистки воды не требует подще- лачивания и позволяет экономить едкий натр. При общем количестве сточных вод 5000 м3/сутки экономия едкого натра составит 2-2,5 тн/сутки.

Расход реагента, полученного окислением отработанного травильного раствора, ниже на 27-40% по сравнению с расходом хлорного железа по известному способу. Это объясняется тем, что помимо выведения сульфидов в форме сульфида железа, сульфид адсорбируется на высокоразвитой поверхности хлопьев гидроксида железа (+3) и достигается более высокая степень очистки воды от сульфидов.

Железосодержащий реагент получают окислением Fe в отработанном травильном растворе азотной кислотой и образующимися при реакции окислами азота, .которые многократно циркулируют в замкнутом цикле, что делает процесс приготов- ления реагента экономичным и экологически чистым. Скорость окисления Fe азотной кислотой велика и продолжительность стадии окисления не превышает 5-10 мин при температуре 70-90°С.

Ниже приведены примеры конкретного осуществления осуществляемого способа.

П р и м е р 1 (известный). Очистке подвергают сточную сульфидсодержащую воду красильно-отделочного производства хлопчатобумажного комбината, Сульфиды образуются в результате использования сульфид- содержащих красителей.

К 1000 мл сточной воды добавляют водный раствор хлористого железа из расчета соотношения Fe :H2S 1,65:1, т.е. опыт проводят в условиях известного способа. Воду перемешивают в течение 1 мин и отстаивают в цилиндре в течение 40 мин. Осветленную воду над осадком сливают и анализируют на содержание в ней сульфидов. Анализ проводят объемным иодометри- ческим методом.

Полученные экспериментальные данные приведены в табл.1.

: П р и м е р 2. Очистке подвергают сточную воду, состав которой аналогичен приведенному в примере. 1.

К 1000 мл сточной воды добавляют реагент, полученный окислением двухвалентного железа в отработанном травильном

растворе производства горячего цинкования азотной кислотой и окислами азота. Реагент добавляют.из расчета соотношения Fe +:H2S 1:1. Воду перемешивают в течение 1 мин и отстаивают в цилиндре в течение 40 мин. Осветленную воду над осадком сливают и анализируют объемным иодомет- рическим методом на содержание в ней сульфидов.

0 Полученные опытные данные приведены в таблице.

Примеры 3-5. Опыты проводят аналогично примеру 2, но соотношение Fe3+:H2S изменяют в пределах от 0,8:1 до 1,4:1.

5 Полученные экспериментальные данные приведены в таблице.

Из приведенных в таблице данных видно, что предложенный способ обеспечивает тонкую очистку сточных вод до уровня ниже

0 ПДК. Степень очистки для верхнего предела соотношения Fet3:H2S 1,2:1 составляет 100%, для нижнего предела соотношения, равного 1:1, составляет 99,9%. Снижение заявляемого соотношения ниже 1:1 нежела5 тельно, поскольку ведет к снижению степе. ни очистки воды. Увеличение соотношения

выше 1,2:1 нецелесообразно, поскольку не

влияет на достигнутую 100%-ную степень

очистки воды, но увеличивает расход реа0 тента.

Железосодержащий реагент получают из отработанных травильных растворов (ОТР) производства горячего цинкования металлоконструкций. Состав ОТР, мас.%:

5 свободная серная кислота 4-5%, 5-6%,

продукты травления стальных конструкций

- в микроколичествах. ОТР подогревают до

, нейтрализуют стальным скрапом,

затем в ОТР добавляют азотную кислоту до

0 полного окисления Fe+2. Степень окисления

г IJ

Fe определяют титрованием стандартным

раствором перманганата калия в кислой

среде. Полученный технический продукт

применяют для очистки воды от сульфидов.

5 Разработанный способ позволяет пол- .ностью очистить сток от сульфидов. Способ дешев, он реализуется на отходах металлообработки. Расход реагента на 27-40% ниже, по сравнению с известным способом, в

0 котором используют хлористое железо. Способ исключает необходимость примене-, ния дефицитной щелочи.

Формул а изобретени я Способ очистки сточных вод от бульфи5 дов путем обработки железосодержащим реагентом с последующим отделением осадка, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что. с целью повышения степени очистки воды от сульфидов сточных вод красильных производств и удешевления способа, в качестве железосодержащего реагента используют отработанный травильный раствор производства горячего цинкования, обработанный азот- ной кислотой и окислами азота до полного.

окисления двухвалентного причем железосодержащий реагент добавляю в сточную воду в массовом соотношении Fe3f:H2SoT 1:1 до 1.2:1.

Использование: очистка сточных вод красильных производств текстильной промышленности, особенно очистка сильно загрязненных сточных вод стадии мерсеризации. Сущность: обработка железосодержащим реагентом с последующим отделением осадка; в качестве железосодержащего реагента используют продукт, полученный окислением двухвалентного железа в отработанном травильном растворе производства горячего цинкования азотной кислотой и оксидами азота. Железосодержащий реагент добавляют в сточную воду в соотношении Fe ;Н25от 1:1 до 1.2:1. 1 табл