Способ очистки сточных вод, содержащих ионы тяжелых металлов и борную кислоту Советский патент 1981 года по МПК C02F1/58 C02F1/58 C02F101/10 C02F101/20 C02F103/16 

Изобретение относится к очистке сточных вод, содержащих борную кисло ту, образующихся в процессе травления и формовки фольги, а также при сбросе отработанных ванн уплотнения в процессе анодирования изделий из алюминия и сплавов. Известен способ очистки вод от бор- и мышьяксодержащих анионов с помощью селективных ионообменных смол путем контактирования со сшитым оксиариловым полимером, имеющим точ обладающие сродством к тетраэдрическому борному аниону 1. Недостатками данного способа являются высокая стоимость процесса, дефицитность реагентов, отсутствие возможности очистки боратов от ионо тяжЬлых металлов и утилизации соеди борной кислоты и, следователь но, возврат в оборот сточных вод. Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является способ очи ки сточных вод, содержащих борную кислоту, заключающийся в том, что малоконцентрированные сточные воды, образующиеся при охлаждении реакторов и содержащие :;, 15% борной кислоты (от общего содержания солей)/ предварительно упаривают, затем их-л подают в испаритель и дозируют к сточным водам едкий натр в мольном соотнсяиении к борной кислоте от 1:1 до 8:1. Сконцентрированный рассол охлаждают при нормальном давлении и температуре с выделением кристаллического осадка солей. Радиоактивный осадок удаляют с испарителя и далее захороняют 2. Недостатками известного способа является невозможность отделения ионов тяжелых металлов от боратов и утилизации соединений борной кислоты. Цель изобретения - одновременное выделение ионов тяжелых металлов и утилизация борной кислоты в виде боратов. Поставленная цель достигается тем, что процесс ведут в две стадии, причем на первой обработку ведут едким натром в присутствии углекислого натрия при рН 8,6-9,2 с выделением осадка, а на второй обработку фильтрата ведут щелочью. В качестве щелочи используют едкий натр или гидрат окиси кальция. Для получениятетрабората натрия фильтрат обрабатывают едким натром, а для получения бората кальция обработку фильтрата после выделения осад ка ведут гидратом окиси кальция. Способ осуществляют следующим образом. Сточные воды, содержащие борную кислоту до 10 г/л, катионы тяжелых металлов Со(11), Ni(II), Fe(II,III), Cr(III) до 3 г/л, обрабатывают 10%ными растворами NaOH и Na, . На этой стадии происходит выделение ионов металлов в виде гидроокисей и ос новных солей. На второй стадии растворы после отделения осадков гидроокисей и основных солей обрабатывают дополнительным количеством щелочи, после чего из них производят кристаллизацию буры (Na2.B4.O-j-10H/j O) , или бората кальция (Са(ВОо) ft . ) . Для кристал лизации буры раствор после отделения гидроокисей металлов и дополнительно обработки щелочью упаривают и затем охлаждают, в результате чего из раст вора выделяются кристаллы буры, которые отделяют от маточного раствора фильтрованием, центрифугированием или декантацией и высушивают. Маточный раствор возвращают на вторую стадию обработки. Для кристаллизации бората кальция фильтрат после отделе ния гидроокисей металлов обрабатывают гидратом окиси кальция. Пример. Сточную воду, соде жащую 6,7 г/л борной кислоты и до 3 г/л катионов тяжелых металлов, обрабатывают 10%-ными растворами едкого натра и углекислого натрия, доводят ,6, в результате выпадает

Таблица осадок гидроокисей и основных солей тяжелых металлов (Со(11), Ni(II), Fe(II,III) , Cr(III) и др.). После их отделения путем фильтрования, декантации или центрифугирования фильтрат обрабатывают дополнительным количеством едкого натра и получают товарный продукт - буру (NarjB O) . Процент очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов и борной кислоты составляет 97-100%. П р и м е р 2. Сточную воду, содержащую 6,7 г/л борной кислоты и до 3 г/л ионов тяжелых металлов, обрабатывают 10%-ными растворами NaOH и NanCO,j, доводят рН 9,0, в результате выпадает осадок гидроокисей и основных солей тяжелых металлов. После их отделения обрабатывают фильтрат гидратом окиси кальция и получают товарный продукт борат кальция. Процент очистки сточных вод от борной кислоты и ионов тяжелых металлов составляет 99-100%. В табл. 1 приведены данные по очистке от металлов, в табл. 2 - от борной кислоты. Таким образом, предложенный способ очистки сточных вод, содержащих борную кислоту и ионы тяжелых металлов, по сравнению с известным способом обеспечивает удаление ионов тяжелых металлов из сбросных растворов борной кислоты, вьщеленйе товарного продукта тетрабората натрия и бората кальция, исключение сброса борсодержащих стоков.

теоретическое количество

теоретическое количество

МГ.-ЭКБ/Л

20%-ный избыток 50%-ныЙ избыток

100%-ный избыток 150%-ный избыток

325

6725

2000 214

8,4 6568

40

6338

4,2

90

6378

2,7

40 6358 4,2

10

6725

1,2 6725 0,6 О

Формула изобретения

рабатывают щелочью до образования боратов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Патент ГДР 117131, кл. G 21 F 9/08, 1975.