Способ очистки сточных вод Советский патент 1979 года по МПК C02F1/42 C02F1/42 C02F101/20 C02F101/22 C02F103/00 C02F103/16 

Изобретение относится к способам очистки сточных вод, содержащих ионы тяжелых металлов, и может быть использовано для очистки сточных вод гальванических цехов, предприятий цветной металлургии, а также стоков других отраслей.

Известен способ очистки сточных вод путем электролиза загрязненной воды в электролизере с растворимыми алюминиевыми анодами.

Однако такой способ невозможно применять для очистки хромсодержащих стоков, характеризуется высокими затратами электроэнергии и недостаточным качеством очистки стоков.

Известен также способ очистки сточных вод, содержащих ионы тяжелых металлов, путем обработки загрязненной воды хлопьями гидроокиси железа и последующего отделения хлопьев с сорбированными на них ионами от очищаемой воды.

Указанный способ характеризует (.ледующее.

При обработке сточных вод сорбция эффективно проходит при относительно высоких концентрациях загрязненпп, порядка нескольких десятков или сотен мпллпграммов в 1 л. Однако по мере уменьшения концентраций сорбируемых загрязнен1П1 эффективность процесса резко уменьшается и очистка оставшейся части загрязнений от концентрац11Й порядка десяти миллиграммов в 1 л до предельно допустимых концентраций идет со значительным перерасходом хлопьев. Вследствие этого хлопья оказываются ненасыщенными. Так как на изготовление х,1опьев затрачивается электроэнергия, перерасход хлопьев связан также с повышенными затратами энергии на очистку. Кроме того, из-за повышенного расхода хлопьев увеличивается количество осадка. С целью экономии гидроокиси железа предлагается хлопья с сорбированными на них ионами вводить в необработанную загрязненную воду до получения щлама, который дополнительно обрабатывают хлопьями

гидроокиси же.чеза.

Согласно данному способу ненасыщенные хлопья могут быть повторно использованы. Хлопья с сорбированными на них ионами тяжелых металлов вводят в еще необработднную воду до получения шлама, который дополнительно обрабатывают хлопьями гидроокиси железа. При повторном применении хлопьев может быть полностью использована их- сорбционная активность, т. е. возможно при проведении очистки воды расходовать хлопья с заведомым избытком по сравнению с тем количеством, которое требуется для очистки воды до предельно допустимых концентраций загрязнений. При этом для обеспечения полного отсутствия загрязнений в стоках при первичном использовании хлопьев целесообразно обрабатывать воду количеством хлопьев, которое не менее, че.м на 30% превышает количество, необходимое для очистки до предельно-допустимых концентраций. Предлагаемый способ реализуется следующим образом. Через водный раствор с электропроводностью не ниже 3 10 Омсм пропускают электрический ток и получают хлопья гидроокиси, применяя, как правило, стружечные аноды. Для получения указанного раствора используют более электропроводную часть стоков или добавляют в раствор пришедшие в негодность технологические растворы. Затем полученные хлопья отделяют от раствора и разделяют на две части. Первой частью хлопьев обрабатывают первую порцию воды, причем количество хлопьев выбирают таким. чтобы при обработке этой порции воды был обеспечен избыток не менее, чем на ЗО по сравнению с те.м количество.м хлопьев, которое необходимо для очистки воды до предельно допусти.мых концентраций. При этом часть воды будет обработана практически до полного отсутствия загрязнений. Затем хлопья отделяют от очищаемой воды. Воду сбрасывают в канализацию, а хлопья направляют на обработку следующей (второй) порции воды. Шла.м из насыщенных хлопьев отделяют от предварительно обработанной воды. Однако эти хлопья захватывают определенное количество необезвреженной воды, в связи с чем их дополнительно обезвреживают второй частью хлопьев, полученных при электролизе. Количество воды, захватываемое использованны.ми хлопьями после предварительной очистки следующей порции воды, не превышает 5°/о количества обработанной воды, поэтому для обезвреживания отстоя после предварительной обработки требуется всего несколько процентов свежих хлопьев. Воду, предварительно обработанную повторно используемыми хлопьями, затем подвергают окончательной обработке следующей порцией свежих хлопьев, которые также применяют в количестве, превышающем не менее, чем на 30% количество хлопьев, неодходпмое для достижения предельно допустимых концентраций. Однако так сак на этот раз обработке подвергается вода, в которой при предварительной обработке уже снижены концентрации загрязнений, то теперь для обработки нужно меньшее количество хлопьев. За счет выбора упомянутого количества хлопьев легко добиться того, чтобы при предварительной очистке воды концентрации загрязнений в каждой порции стоков всегда снижались на одну и ту же величину, т. е. чтобы на окончательную очистку поступала вода с одними и теми же характеристиками. Таким образом, при постоянных характеристиках входных стоков достигаются стационарные условия очистки. Пример. Исходная сточная вода, подлежащая обработке, содержит следующие токсичные ионы тяжелых .металлов, .мг/л: цинк 60; медь 75; хром шестивалентный 74,4, при рН 4,1. После достижения стационарных условий очистки при обработке вторично используемыми хлопьями концентрации загрязнений, в сточной воде снижаются до следующих значений, мг/л: цинк 43; .медь 42,5 и хро.м шестивалентный 42. После окончательной обработки воды свежими хлопьями концентрации всех загрязнений снижаются до нуля, причем на второй ступени очистки хлопья расходуются с перерасходом 40% по отношению к тому количеству хлопьев, которое было необходимо для очистки до предельно допустимых концентраций загрязнений. После обработки воды рН среды составляет 6,8. На обработку отстоя, отделяемого после вторичного использования хлопьев, используют около 3% от общего количества хлопьев. По сравнению с обычным электрокоагуляционным способом очистки стоков, при котором электролизу с применением растворимых анодов подвергают саму обрабатываемую сточную воду, предлагаемый способ позволяет уменьшить затраты электроэнергии на очистку, обеспечивает возможность широкого применения металлических отходов в качестве расходуе.мого .материала анодов и резко снижает опасность пассивационных явлений. По сравнению со способом, принятым в качестве прототипа, предлагаемый способ обеспечивает в 1,5-2 раза уменьшение затрат металла и электроэнергии па очистку и yMeHbnjcHne осадка. ПoвыuJaeтcя надежность очистки, достигаемая б.гагодаря тому, что при первичном использовании хлопьев они .могут затрачиваться с перерасходо.м в широких пределах. Кроме того, при использовании перерасхода хлопьев значительно уменьшается трудность контроля за качеством очистки. 5 Формула изобретения Способ очистки сточных вод, содержащих ионы тяжелых металлов, путем обработки загрязненной воды хлопьями гидроокиси железа и последующего отделения хлопьев с сорбированными на них ионами от очищае-$ 6 воды, отличающийся тем, что, с целью экономии гидроокиси железа, хлопья с сорбированными на них ионами вводят в необработанную загрязненную воду до получения щлама, который дополнительно обрабаТывают хлопьями гидроокиси железа.