Способ получения плотного осадка Советский патент 1981 года по МПК C02F11/14 C02F11/14 C02F101/10 C02F103/16 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛОТНОГО ОСАДКА

Изобретение относится к очистке /сточных вод травильных и гальванических Отделений и может быть исполь зовано в чёрной металлургии, меташлообрабатывакядей и машиностроительной про1«вд1Шенности. Известен способ получения плотного осадка за счет перевода гидрозаки си железа в закись-окись (магнетит) путем нагрева и аэрации i} , Способ предусматривает нагрев все го объема сточных вод, что требует значительного расхода тепла, и поэто му неприемлем для железосодержащих сточных вод с низким содержанием желез а. Известен способ получения плотног осадка путем аэрации и нагрева шлама, полученного отстаиванием нейтрализованных сточных вод. Известный сп соб позволяет уплотнить осадок до влажности 90-93%, a при механическом обезвоживании увеличить скорость фильтрации и производительность филь тругадего оборудования в 2-2,5 paза 2 . Однако он облащает ограниченной сферой применения, так как в сточных водах часто присутствуют примеси, препятствующие образованию магнетита. Кроме того, в стоках железо может присутствовать преимущественно в трехвалентной форме, и в этом случае нагрев и аэрация осадка приводят лишь к незначительному его уплотнению. Целью предлагаемого способа является интенсификация процесса уплотнения осадка. Поставленная цель достигается тем, что в отстоенный ишам железосодержащих сточных вод добавляют раствор солей двухвалентного железа, затем нейтрализуют до рН 8-10 и полученную суспензию нагревают до 60-80°С с последующей аэрацией и вторичным отстаиванием. Количество добавляемого раствора . определяется его составом и должно быть таким, чтобы содержание солей двухвалентного железа (в пересчете на ион железа) было в 2-8 раз больше, чем его содержится в шламе, a отстаивают в течение 1-5 ч. При добавлении солей железа в количестве, меньшем, чем двухкратное содержание его в шламе, суспензия при аэрации в процессе получения закись-окиси железа переокисляется и не приобретает магнитных свойств,

уплотнение ее ухудаиается, и не достигается желаемое увеличение производительности фильтрующего оборудования. Увеличение количества добгшляемых солей двухвалентного железа выше 8кратного количества дает те же результаты, что и двух- и пятикратный его избыток f поэтому его добавление вьше 8-кратного - нецелесообразно.

Вторичное отстаивание ведут в течение 1-5 ч. При этом осадок сгущается до 200-250 г/л твердого, что обеспечивает увеличение производительности фильтрующего оборудования в 4-5 раз по сравнению с известным способом или уменыиает объем требуемого отвала при складировании шлама.

Сокращение времени отстаивания до 30-40 мин не позволяет получить суспензию, содержащую 200 г/л твердого, что уменьшает производительность фильтрующего оборудования по сравнению с часовым и более длительным отстаиванием.

Увеличение времени отстаивания более 5-ти часов, например до 6-7 ч, практически не увеличивает степени уплотнения суспензии, но требует увеличения объема сосфужений для отстаивания.

Предлагаемый способ осуществляетс следующим образом.

Шлам, образовавшийся после отстаивания нейтрализованных прс 113вных вод выводят в реактор, куда добавляют раствор солей двухвалентного железа, например сульфата железа или хлорида железа. Смесь нейтрализуют до рн 8-10, нагревают до бО-80с и аэрируют в течение 40-80 мин. При этом гидрозакиси железа, содержащиеся в шлам и образовавшиеся из добавленного раствора, образуют кристаллическую закись-окись железа (магнетит). Затем суспензию подвергают вторичному отстаиванию в течение 1-5 ч, осветленную ВОДУ присоединяют к воде из отстойииков, а уплотненный осгщок направляют на обезвоживание или складируют в шламонакопитель.

Пример 1. Шлам объемом 450 мм, имеющий влажность 99,3% и полученный путем нейтрализации сточных вод известковым молоком и отстаивания в течение двух часов, смешали с 70 мл раствора, содержащего 230 г/л сульфата железа и 40 г/л серной кислоты .

Исходную сточную воду и приливаемый раствор готовили в лаборатории растворением технических солей и кислоты в воде. Прокывная вода имела состав, г/л: . - 0,93, sol 3,43, Са - 0,60, - 0,057

Соотношение железа общего в шламе и добавленном растворе составляет 1:2,12. Смесь тлзма и раствора донейтрализовали известковым молоком до рН 9,15, нагрели до и аэрировали 40 мин. Суспензия приобрела густо-черный цвет и магнитные свойства. Полученную суспензию перенесли в мерный цилиндр на 500 мл и отстаивали в течение 5 ч. После вторичного отстаивания влажность осадка составила 78,5%.

Суспензию отфильтровали, результаты опыта приведены в таблице.

Пример 2. Шлам объемом 270 мл имеющий влажность 99,2% и полученный после нейтрализсщии сточных вод известковым молоком и отстаивания в течение -двух часов, сманивали с 400 мл раствора, содержащего 230 г/л сульфата железа и 40 г/л серной кислоты. Воду и раствор готовили так же, как и в примере 1. Прс ывная водаимела

состав, г/л: РеСовм.) - 0,93, 3,43, Са - 0,60, 0,30,Сг 0,25, С1 - 0,60.

Соотношение железа общего в шламе и добавленнсял растворе составляет 1:7,8.

Смесь донейтрализовали известковым молоксм до pD 3,95, нагрели до и аэ|Жровали 60 мин. Полученную суспензию магнетита перенесли в мерный цилиндр и осветляли в течение 1 ч, влёшеность осадка после вторичного отставивания составила 75,6%.

Суспензию отфильтровсши, результаты опыта приведены в таблице. Для сравнения в таблице приведены также результаты, получаемые при обезвоживании шлама, полученного по общепринятой технологии (отстаиваиие после нейтрализации). Таким образом, результаты, полученшле при обезвоживании осадка пос ле вторичного уплотнения, показывают, что вторичное сгущение шлама по йоляет увеличить в четыре с лишним раза производительность фильтр-прес сов типа ФПАКМ и снизить влаххность кека более, чем в 1,5 раза. Технико-экономическая эффективность способа определяется повышением производительности фильтрующег оборудования, что позволяет в 3-4 р за сократить капитальные затраты на процесс обезвоживания, а также сократить затраты на сооружение отвалов и транспортировку осадка. Формула изобретения 1. Способ получения плотного оса ка путем нагрева и аэрации отслоенн го шлама железосодержащих сточных вод, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса уплотнения, вводят раствор солей двухвалентного железа, нейтрализуют до рН 8-10 и нагреваю т до 60-80°С с последующей аэрацией и отстаиванием.. 2.Способ по п, 1, отлича ю щ и и с я тем, что, соли двухвалентного железа вводят в количестве 2-8-кратного содержания железа общего в отстоенном шламе. 3.Способ попп. 1и2, отличаю-щийся тем, что отстаивание осуществляют в течение 1-5 ч. Источники информсщии, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США 3261665, кл. 23-122, опублик. 05.11.62. 2.Вайнштейн И.А., Поздеев А.А., Романова А.А. и Б Ж згапова В.Г. Получение плотного осадка и утилизация шламов травильных отделений. Черная металлургия, 1976, 7(771), с. 5657 (прототип).