Способ очистки сточных вод Советский патент 1980 года по МПК C02F1/46 C02F1/46 C02F101/10 

1

Изобретение касается очистки сточных вод.и технологических растворов отмышьяка.

Известен способ очистки растворов от мышьяка цементацией на амальгаме цинка 1.

Однако при таком способе для исключения выделения мышьяковистого водорода в раствор вводят относительно дорогие химические реактивы, что связано с необходимостью введения дополнительного оборудования.

Наиболее близок к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату способ очистки сточных вод от мышьяка путем цементации на металле с однсЗвременным окислением образовавшегося мышьяковистого водорода 2. Способ осуществляется следующим образом: в раствор, содержащий мышьяк, вводят сульфат меди в количественном отношении мышьяк:медь равном 0,4 (г/г), железо метешлическое в виде порошка в количественном отношении железо: мьпиьяк равном 6 (г/г) при 20-80 с, процесс ведут в течение 2-5,5 ч.

Однако небольшое отклонение от соотношения мышьяк:медь, равное 0,4,

приводит к выделению ядовитого мышьяковистого водорода. Введение в раствор сульфата меди увеличивает непроизводительный расход железа, так как сама медь цементируется на железе. Кроме того, требуются дополнительные затраты на реактивы для приготовления растворов сульфата меди.

10 Цель изобретения - снижение расхода реагентов, улучшение условий труда.

Это достигается тем, что цементацию ведут на пластине из металла при

15 отношении поверхности меташла к объему раствора 0,1-0,2 см- и окисление образующегося мышьяковистого водорода ведут электрохимически при отношении поверхности электрода к объему раствора 0,1-0,2 см-.

Причем в качестве металлов предпочтительно использовать цинк или железо.

На чертеже изображена схема установки, с помощью которой осуществляется предлагаемый способ. .

Установка включает в себя сосуд 1, железную (цинковую) пластину 2, посаженную на вал электродвигателя

30 (на чертеже не изображен), на этом

же валу посажен электрод 3 в виде диска, который с. помощью изолированного проводника 4, медно-графитового кольца 5 и медно-графитовой щетки б подключен к выходу потенциостата 7. Диск 3 и кольцо 5 электроизолированы от вала. Установка включает в себя также насыщенный каломельный электрод 8 в качестве электрода сравнения и вспомогательный электрод 9, Очистку раствора от мышьяка осуществляют следующим образом. В сосуд 1 заливают раствор, содержа1ций мышьяк, опускают железную (цинковую) пластину 2 и приводят ее во вращение в помощью электродвигателя со скоростью 150-200 об/мин. Одновременно приводится во вращение электрод в виде диска 3, на который накладывают потенциал с помощью потенциостата 7 и двух электрЬдов 8 и 9. В процессе цементации на железной (цинковой) пластине 2 образуется мышьяковистый водород, который переходит в объем раствора. За счет диффузии и конвертивного переноса мышьяковистый водород, попадает на диск 3, где электрохимически полностью окисляется.

Пример 1. В сосуд 1 емкость 0,5 л заливают 0,4 л подогретого до 70С раствора, состава 0,001 г/л мышьяка, 0,005 г/л меди, рН 2,5, опукают железную пластину 2 площадью 40 см и приводят ее во вращение со скоростью 150 об/мйн. Одновременно приводится во вращение медный электрод 3 площадью 40 см, на который с помощью потенциостата марки П-5848, насыщенного каломельного электрода 8 и вспомогательного медного электрода 9 площадью 40 см накладывают потенциал 0,14 В. Перемешивание ведут 2 ч. Извлечение мышьяка 97%; в газовой фазе над раствором мышьяковистый водород не обнаружен.

Пример 2. Очистка проводится аналогично примеру 1, но температура 75°С, состав:раствора: 0,5 г/л мышьяка, 0,5 г/л меди; цинковая пластина площадью 60 см , скорость вращения 170 об/мин, электрод площадью 60 см, перемешивание ведут 2 ч. Иэвлечение мышьяка 99%; в газовой фаэе над раствором мышьяковистый водород не обнаружен.

П р .и м е р 3. Очистка проводится аналогично примеру 1, но температура , состав раствора: 1 г/л мышьяка , 0,5 г/л меди; железная (цинковая) пластина площадью ВО см , скорость вращения 200 об/мин, электрод площадью 80 см , перемешивание ведут 2,5 ч. Извлечение мышьяка на железе 94%, на цинке 98,7%; в газовой фазе над раствором мышьяковистый водород с не обнаружен.

Пример 4. Очистка проводится аналогично примеру 1, но при 75°С, раствор - оборотная вода Череповецкого химического завода (состава,

Q г/л: мышьяк 0,18; медь 1,53;:желе30 7,12; свинец 0,09; рН 1,7); железная (цинковая) пластина площадью 60 см, скорость вращения 170 об/мин, электрод площадью 60 см , перемешивание ведут 2 ч. Извлечение мышьяка

5 на железе 98%, на цинке 99,9%; в га.зовой фазе над раствором мышьяковистый водород не обнаружен.

Предлагаемый способ очистки водных растворов от мышьяка по сравнению с

существующими не требует специального оборудования; в нем не применяются какие-либо дополнительные химические реактивы и снижается расход железа (цинка) ; отсутствует выделение каких-:

5 либо вредных гаэов.

Формула изобретения

1 Способ очистки сточных вод от мышьяка, включающий цементацию последнего на металле и окисление образовавшегося мышьяковистого водорода, отличающийс я тем, .

что, с целью снижения расхода реагентов и улучшения условий труда, цементацию ведут на пластине из металла при отношении поверхности металла к объему раствора 0,1-0,2 см и окисление образовавшегося мышьяковистого

водорода ведут электрохимически при отношении поверхности электрода к объему раствора 0,1-0,2

2. Способ по п. 1, отличающий с я тем, что, в качестве металла при цементации используют цинк или железо.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Козловский М.Т. и др. Электрохимия твердых и жидких систем. АлмаАта. Наука, 1967, с. 99-109.

2. Цыб П.П., Рябинин А.И. Сб. научных трудов Всесоюзного научно-исследовательскогогорно-металлургического института цветных металлов..М., 1958, 3, с. 104-110.