Способ очистки сточных вод отХРОМА Советский патент 1981 года по МПК C02F1/62 C02F1/62 C02F101/22 C02F103/16 

Изобретение относится к способгш очистки сточных хромсодержеицих вод в цехах гальванических покрытий в маши ностроении, приборостроении, электро нике и других отраслях проквлиленности. в настоящее время для Очистки сто ных вод от хрома используют химические, электрохимические и ионитовые способы. Известны химические методы очистки, основанные на восстановлений шестивалентного хрома в трехвалентнйй с последующим выделением в воде Сг(ОН) подщелачиванием i и 2. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо му результату, является способ,включающий восстановление шестивалентного хрома с помощью сульфита натрия и выделением трехвалентного хрома в виде гидроокиси путем добавления известкового молока з}. К недостаткам этого способа относятся:легкая окисляемость восстановителя в процессе хранения, что затрудняет его правильную дозировку и вызы вает повышенный расход в сравнении с теоретически необходимым в 2,5 и более раз; восстановление приводится в кислой среде (рН 3), что вызывает дополнительный расход кислоты на подкисление, так как впоследствии ведут нейтрализацию известковым молоком, образовавшийся после нейтрашизации осадок имеет большую массу и влажность, в нем содержится до 98% воды, что приводит к повышенным расходам на его транспортировку и последующую переработку; восстановление и нейтрализацию проводят двумя разными реагентами. Цель изобретения - сокращение расходов реагентов и уменьшения объема образующегося осадка при аналогичной степени очистки. Поставленная цель достигается тем, что восстановление шестивалентного хрома до трехвалентного и осаждение его в виде гидроокиси проводят раствором серы в какой-либо гидроокиси предпочтительно NaOH, (NH)OH, Са(ОН)2. и др. или в их смеси. Серощелочные растворы имеют высокий восстановительный, потенциал и позволяют проводить восстановление шестивгьпентного хрома как в кислых

vpH 3), так и в нейтральных и слаЬощелоччых растворах (до рН 6-8). При этом отпадает необходимость в подкислении сточных вод перед восстновлением, а также нет необходимост вводить известковое молоко для получения осадка гидроокиси хрома, поскольку последний образуется при добавлении серощелочного раствора до рН сточной воды 7,8-8,5.

Способ осуществляется следующим образом,

В реактор периодически или непрерывно подают сточные хромсодержгицие воды и вводят в него раствор серы в щелочи в количестве, которое дает рН сточной воды 7,8-8,5. Последний может подаваться отдельными порциями .

Процесс ведут при температуре, с которой в реактор поступает сточная вода, и перемешивании в течение вре мени, достаточном для завершения реакции восстановления и полного осаждения гидроокиси хрома (преимущественно 30-60 мин). Пульпу периодичес или непрерывно выпускают из реактора и подвергают обычным операциям отстаивания, фильтрации.

Необходимый раствор серы в гидроокиси получают, загрузив ее порошок

в раствор или пульпу гидроокиси при

бО-ВО С при перемешивании в течение 1-3 ч.

Способ осуществляется в той же аппаратуре, какая применяется при очистке сточных вод от хрома с помощью сульфита натрия в настоящее . Серощелочной раствор получают в том же аппарате, в котором проводится приготовление известкового молока для нейтрализации.

Пример 1. В открытом стекЛянном сосуде обрабатывают раствор с концентрацией шестивалентного хрома 27 мг/л, имеющего рН 2,45 при в течение 5 мин раствором серы в известковом молоке. Серсяцелочной раствор получают растворением 80 г серы и 110 г СаСОН) в одном литре воды. При добавлении серощелочного раствора в количестве 3 мг/л до рН 8,6 хрома в растворе не обнаружено. Выход осадка 128 мг.

Пример 2. Аналогично примеру 1 обрабатывают раствор с концентрацией хрома шестивалентного 42 мг/л имеющего рН 6,0. Добавление с«раиелочного раствора в количестве 3 мг/л приводит к содержанию трехвалентного хрома в растворе 0,01 мг/л, шестивалентного хрома не обнаружено, рН . Выход осадка 200 мг

В случае присутствия в сточных водах кроме хрома тяжелых металлов.

применение серощелочного раствора позволяет полностью выделить их в осадок вместе с хромом, что показано в следующем примере.

Пример 3. Также обрабатывают сточные воды релейного завода с концентрацией, мг/л: хром (общий) 66,6; цинк 11,2; железо (общее) 32,5 медь 7,3, рН 2,65 серощелочным раствором, полученным при растворении 41 г серы и 100г Ca(OH) в одном литре воды при в течение 30 мин при расходе серощелочного раствора 5 мг/л до рН сточной воды, равной 8,6. При этом хром, железо и медь в растворе не обнаружены. Концентрация цинка 0,05 мг/л.

Пример 4. В открытом стеклянном сосуде обрабатывают раствор с концентрацией шестивалентного хрома 27 мг/л и имеющего рН 2,45. Обработку проводят при в течение 5 мин раствором серы в гидроокиси натрия (NaOH). Серощелочной раствор получают растворением 100 г серы и 200 г едкого натрия 8 одном литре воды. При добавлении 1,5 мл серощелочного раствора до рН 8,5 хрома в исходном растворе не обнаружено. Выход осадка 52 мг.

В примерах 5,6 и 7 условия те же, что и в примере 4.

Пример 5. Для приготовления серощелочного раствора используют гидроокись калия (КОН). Получены те же результаты.

Пример 6. Серощелочной раствор получают растворением 50 г серы в растворе ННдОН с концентрацией 100 г/л. При расходе осадителя2,0 м (рН. 8,4) хрома в растворе не обнаружено. Выход осадка 52 мг.

Пример 7. Серощелочной. раствор получают растворением 80 г серы и 110 г Ba(OHi2 в одном литре воды. При добавлени1И серощелочного раствора в количестве 3 мл/л до рН 8,5 хрома в растйоре не обнаружено. Выход осадка 430 мг.

Таким образом, приведенные примеры показывают, что в качестве гидроокиси можно брать не только Са(ОН) , но и другие щелочи. Это позволяет выбирать осадитель (серощелочйой раствор) так, чтобы не загряз 5ять солевой состав исходного раствора посторонними ионами.

Сравнительная характеристика по расходу реагентов и массы сухого осадка, образующееся при выделении из раствора 1 кг трехокиси хрома по известным способам и по предложенному приводится в таблице.

Гидросульфит нат

Как видно из полученных данных, предлагаелвлй способ позволяет проводить восстановление шестивалентного хрома до трехвалентного в более широком диапазоне рН, уменьшить расход реагентов до 40% на выделении хрома из раствора, уменьшить массу твердого осадка, эффективно вьшелять из раствора вместе с хромом тяжелые металлы.Формула мзобретейия 1. Способ очистки сточных ВОД от хрома, включающий восстановление и выделение трехвалентного хрома в виде гидроокиси, отличающий с я. тем, что, с целью сокращения расхода реагентов и уменьшения объема образующегося осадка при аналогичной степени очистки, восстановление и выделение хрома ведут раствором серы в гидроокиси. 2. Способ по п. 1, ю-, щ и и с я тем, что в качестве гидроокиси используют гидроокись аммония, гидроокись натрия, гидроокись каль- ция или гидроокись бари. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Японии 52-5187, кл. С 02 С 5/02, 91 С 91, 1977. 2.Патент Франции 2146629, кл. С 02 С 5/00, 1973. 3.Бучило Э. Очистка сточных вод травильных и гальванических отделений. М., Металлургия, 1974, с. 17.