Способ очистки кислых железосодержащих сточных вод и устройство для очистки кислых железосодержащих сточных вод Советский патент 1982 года по МПК C02F1/64 C02F1/64 C02F101/20 C02F103/00 C02F103/16 

Верхняя часть камеры снабжена ластиной, установленной вертикальо между распределителем и корпусом амеры.

Способ осуществляется следующим бразом.

Исходные кислые железосодержащие сточные воды подвергают обработке газопенным продуктом в емкости. При этом из сточной воды флотируются поверхностно-активные вещества (ПАВ) в виде пены и отводятся с воздушным потоком в другую емкость, где пена саопроизвольно разрушается. Обработанную исходную сточную воду периодически перемещают в емкость, куда также одают для нейтрализации известковое олоко до рН 8-9. Содержимое этой емкости нагревают острым паром до 60-70 С и а эрируют. При этом за счет рисутствия в сточных водах ПАВ образуется пена, в состав которой вхоят продукты реакции (магнетит, гипс, частицы извести). Вместе с воздухом пена и продукты реакции образуют гаэопенный продукт. Соприкасаясь с кислой исходной сточной водой, газопенный продукт разрушается. Твердая фаза частично растворяется, ПАВ переходят в раствор, а воздух, проходя через слой сточной воды, флотирует ПАВ, содержащиеся в исходной воде и перешедшие в раствор вместе с газопенным продуктом. Процесс аэрации ведут до окисления 1/2-2/3 железа общего, содержащегося в исходных сточных водах. Одновременно с окислением железа при 60-70° идет процесс образования магнетита из гидратов окиси и закиси железа. По окончании процесса образования уплотненного осадка-магнетита аэрацию прекращают, готовый продукт выводят и направляют на обезвоживание, обработанную часть сточных вод перемещают, заполнив емкость свежей порцией сточных вод.

П р и м 6 р 1. Для осуществления способа собирают лабораторную установку из двух колб и емкости для сбора, пены. Колбы закрывают пробками с двумя трубками, одну из которых: опускают почти до дна, вторую опускают на 1 см ниже пробки. Для опыта,, берут отработанный раствор состава, г/л: FeSOi, 250; 50 NaCi 30; ингибитор коррозии ИГ-В 1; пенообразователь КБИ 1,2. Один литр раствора нейтрализуют известковЕлм молоком до рН 8,91 и помещают в первую колбу емкостью 5 л. Во вторую колбу помещают 1 л исходных сточных вод. Колбу с суспензиейНагревают на водяной бане до и аэрируют со скоростью 4 л/мин, Через Ю мин пена заполняет весь свободный объем колбы и вместе со сжатым воздухом и твевдыми продуктами реакции (загопенный продукт} поступает по короткой трубке во вторую колбу, В кислой сточной воде пена разрушается, но через 15 мин аэрации во второй колбе также начинает образовы.ваться пена, которая по короткой трубке вместе с воздухом поступает в стакан. Через 90 мин аэрации процесс получения уплотненного осадка заканчивается. Обций объем пены 0,5 л. Содержание твердого в ней 200 мг/л, Через 10 мин после прекращения аэрации пена разрушается.

Пример 2.. Раствор из второй колбы после обработки газопенным продуктом по примеру 1 переносят в первую колбу и нейтрализуют до рН 8,21 известковым молоком. Во вторую колбу заливают 1 л свежего травильного раствора. Колбы закрывают пробками с трубками, как в примере 1, первую . колбу нагревают до 60°С и аэрируют со скоростью 8 л/мин. Через 20 мин аэрации пена заполняет весь свободный объем первой колбы и в виде газопенного продукта поступает во вторую колбу. Через 30 1ин во второй колбе также появляется пена, заполнив весь свободный объем второй колбы, и вместе с потоком воздуха поступает в стакан. Через 60 мин процесс образования уплотненного осадка заканчивается. Объем пены в стакане 0,5 л, содержание твердого в пене 230 мг/л. Через 10 мин по прекращению аэрации пена разрушается. I

Пример 3. Раствор из второй колбы после обработки газопенным продуктом, в соответствии с примерами 1 и 2 переносят в первую колбу и,нейтрализуют до рН 8,97 извест ковым молоком. Во вторую колбу помещают 1 л исходного травильного раствора (состав его тот же, что и в первых двух примерах). Колбы закрывают пробками с трубками, как и в примерах 1 и 2, первую колбу нагревают на водяной бане до и аэрируют со скоростью 12 л/мин. Через 10 мин первая колбачнаполняется пеной, которая в виде газопенного продукте поступает во вторую колбу. Через 20 мин аэрации вторая колба также Зсшолняется пеной, которая вместе с потоком воздуха поступает в стакан . Через 40 мин аэрации процесс образования уплотненного осадка заканчивается. Объем пены в стакане 0,5 л содержание твердого в пене, 210 мг/л. Через 10 мин по прекращении аэрации пена разрушается.

Па чертеже представлено устройство, общий вид.

Устройство состоит из камеры 1, разделенной глухой перегородкой 2 на верхнюю и нижнюю части, которые соединены между собой трубопроводами 3 и 4, заканчивающимися распределителями, В верхней части камеры I расположены трубопровод 5 для подачи исходных сточных вод, также с распре делителем, и трубопровод 6 для отвода пены и сжатого воздуха, оснащенный отбойником 7. Выход трубопровода 3, отводящего жидкость из верхней части камеры, отделен от общего объе ма пластиной 8, не доходящей до глухой перегородки 2 и образующей со стенкой камеры карман. В нижней части камеры 1 над распределителем трубопровода 3 расположены трубопровод 9 с распределителем для ввода peaгента, а также парораспределительные трубы 10 и воздухораспределительные трубы 11 для подачи острого пара и сжатого воздуха. Нижняя часть камеры 1 заканчивается трубопроводом 12 с задвижкой 13. Трубопровод 3 оснащен задвижкой 14. Устройство работает следующим образом. Перед началом работы устройства обе части камеры 1, разделенные глухой перегородкой 2, частично заполняют сточными водами, например отработанным травильным раствором, содер жащим серную кислоту, сульфат железа и пенообразователь и поступающим устройство по трубопроводам 3 и 5. Раствор в. нижней части камеры 1 ней трализуют известковым молоком до рН 8-9, нагревсоот острым паром, подаваемым по трубам 10. Одновременно по трубам 11 подают сжатый воздух. В результате нагрева и аэрации в ниж ней части камеры образуется уплотнен ный осадок-магнетит и газопенный npo дукт из-за присутствия в сточкой во де пенообразователя. Газопенный продукт по трубопроводу 4, оснащенному распределителем, поступает в верхнюю часть камеры 1, где контактирует сисходной сточной водой. При этом в исходной воде частично растворяется твердая фаза, поступающая с газопенным продуктом, а из сточной воды фло тируется часть ПАВ. Сжатый воздух вместе с пеной отделяют от брызг от бойником 7 и выводят из устройства по трубопроводу б, так как выходное отверстие трубопровода 3 отделено от общего объема верхней части камеры пластиной 8, исключается попадание пены в нижнюю часть камеры. По окон чании процесса образования плотного осадка-магнетита готовый продукт вы водят из нижней части камеры 1, а t сточную воду, обработанную газопенным продуктом в верхней части камеры If частично освобожденную от ПАВ открыв задвижку 14, самотеком перепускают в нижнюю часть камеры 1 по трубопроводу 3, где она распределиется по объему нижней части с помощью распределителя. Навстречу потоку сточной воды, обработанной газопенным продуктом в верхней части камеры 1, снова направляют по трубопроводу 9 известковое молоко, которое также распределяется по всему объему нижней части камеры. После нейтрализации содержимое нижней части камеры снова нагревают острым InapOM, поступающим в устройство по парораспределительным трубам 10, и продувают сжатым воздухом, поступающим в устройство по воздухораспре,делительным трубам 11. В соответствии с предлагаемым способом гидрат закиси железа, образовавшийся при нейтрализации сточных вод, превращается в кристаллический уплотненный осадко-магнетит, выводимый из устройства по трубопроводу 12, оснащенному задвижкой 13. Предлагаемое устройство позволяет осуществлять способ периодически. Для осуществления непрерывного процесса получения уплотненного осадка целесообразно два или более устройства соединить по принципу каскгща. Способ и устройство для его осуществления позволяют интенсифицировать процесс получения уплотненного осадка, продолжительность процесса образования уплотненного осадка сокращается более, чем в 4 раза. Способ позволяет сократить капитальные затраты на строительство очистных сооружений. Формула изобретения 1.Способ очистки кислых железосодержащих сточных вод путем нейтрализации, нагрева и аэрации, о т л ич ающи и.с я тем, что, с целью ускорения процесса получения уплотненного осадка, сточные воды предварительно обрабатывают газопенным продуктом аэрации. 2.Устройство для очистки кислых железосодержащих сточных вод, включающее камеру с трубопроводами подачи реагента , исходных сточных вод, сжатого воздуха и пара и трубопроводы удаления воздуха и осадка, о тличающееся тем, что камера снабжена глухой перегородкой и распределителями, расположенными выше и ниже глухой перегородки, при этом верхний распределитель соединен с нижней частью камеры, а нижний с верхней частью камеры. 3.Устройство по п.2, отличающееся тем, что верхняя часть камеры снабжена пластиной, установленной вертикально между распределителем и корпусом камеры.