Способ очистки сточной воды от лития,цинка и хрома Советский патент 1982 года по МПК C02F1/469 C02F1/469 C02F101/20 C02F101/22 C02F103/14 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНОЙ ВОДЫ ОТ ЛИТИЯ, ЦИНКА И ХРОМА

Изобретение относится к процесса электродиализной обработки водных растворов и может быть использовано в технологии очистки промьшшенных стоков, в частности очистки сточных вод анилино-красочной промьш- ленности. , Известен способ очистки сточной воды, содержащей хром, заключающийся в том, что сточную воду обрабаты вают анионообменной смолой, которую затем регенерируют Llj. Однако этот способ является многостадийным и недостаточно эффектив ным. Наиболее близким к предлагаемому является способ очистки сточной воды от примесей в том числе от лития цинка и хрома электродиализом с использованием катион- и анионселекти ной мембран 2. Недостатком данного способа явля ется низкая степень o4HCTrai из-за тогО, что твердые катион- и аииоиселективные мембраны не обладают избирательной селективностью по отношению к конкретным видам ионов. Цель изобретения - увеличение степени очистки сточной воды от :штия, цинка и хрома. Поставленная цель достигается тем, что электродиализ ведут при плотности тока 0,5-5,0 мА/см, в качестве анионселективной мембраны используют 3-Ь5%-ный раствор триоктиламина в алифатическом спирте фракции Сс-С-т, а Б качестве катионселективной мембраны - раствор ди-2-этилгексипфосфорной кислоты и дибензо-18-краун-6 в валериановой кислоте при следующем соотношении компонентов, вес.%: Ди-2-этилгексилфосфорная кислота10-30 Дибензо-18-краун-60,0001-0,01 Валериановая кислотаОстальное3 Указанное соотношение компонентов анион- и катионселективной мембран определяется необходимостью наиболее полного извлечения указанных ионов. При меньшем содержании компонентов уменьшается степень очи стки, а при более высокой концентра ции увеличения степени очистки не происходит. Выбранный интервал плот ностей тока 0,5-5,0 мА/см необходи для полного удаления ионов из мембр в анолит и католит. При плотности тока ниже 0,5 мА/см возрастает вре мя обработки сточной воды, а при пл ности тока выше 5,0 мА/см ухудшается селективная избирательность ме бран. На чертеже изображена схема, поясняющая предлагаемый способ . Способ осуществляется следукяцим образом. В среднюю камеру 3 пятикамерного Электродиализатора помещают исхо ную сточную воду, содержащую ионы Li, Znl Cr {Cr04.) в камеру 2 заливают раствор триоктиламина в алифатическом спирте фракции Сс-С j (жидкая анионселективная мембрана), в камеру 4 заливают раствор алкилфосфорной кислоты в валериановой кислоте и циклический полиэфир (жидкая катионселективная мембрана). В анодную 1 и катодную 5 камеры зали вают 0,1 н. раствор серной кислоты. Жидкие мембраны ограничивают с двух сторон полупроницаемыми перегородками 6, например целлофановыми или ядерными лавсановыми фильтрами. В качестве катода и анода 7 используют .платинированный титан. При напожении постоянного электрическо го тока катионы лития и цинка путем электромиграции с последукяцей жидкостной экстракцией в электрическом поле поступают в жидкую катионселективную мембрану, а анионы (СгО.) в жидкую анионселективную мембрану, далее путем электромиграции в мембране ионы , Zn, Сr подходят к границам жидкая мембранараствор реэкстрагента и благодаря

Предлагаемый

97,5 97,8 96,8 0,001 0,01 J 30,6 27,4 Известный

0,02 выбранному составу реэкстрагента происходит реэкстракция в электрическом поле анионов хрома в анодную камеру 1 и катионов лития и цинка в катодную камеру 5. Пример 1. 0,1 л раствора сточной воды, содержащего 0,63 г лития, 14,0 г цинка и 12,3 г хрома, а также примеси других ионов (хлори- дов, бромидов и карбонатов) общим содержанием 24,0 г, помещают в среднюю камеру электродиализатора, в камеру 2 запивают 15%-ный раствор триоктиламина в алифатическом спирте, а в камеру 4 заливают 30%-ный раствор ди-2-этш1гексилфосфорной кислоты в валериановой кислоте с добавкой 510 моль/л дибензо-18-краун-6. В анодную и катодную камеры заливают по 0,1 н. раствора серной кислоты. После 60 мин электролиза с плотностью тока 5 мА/см содержание ионов Li и Zn в катодной камере составляет соответственно 0,61 и 13,7 г, а ионов СгО(Сг в анодной камере 12,0 г, что соответствует извлечению 97,5% для Li, 97,8% для Zn 96,8% для Сг Пример 2, 0,1л сточной во-; ды, содержащей2, лития, 2,6-10 г цинка,4 - 10г хрома, а также соли щелочно-земельных металлов общей концентрацией 2 г/л с рН 1,0, помещают в среднюю камеру электродиализатора. В катодную и анодную камеры запивают 0,1 н. раствор серной кислоты. }Кидкой анионселективной мембраной служит 3%-ный раствор триоктиламина в алифатическом спирте Cg-C-j, а жидкой катионселективной мембраной 10%-ный раствор ди-2-этилгексилфосфорной кислоты в валериановой кислоте с добавкой 5-10 моль/л дибензо-18-краун-6. Через 1 ч степень очистки исходной сточной воды составляет 99%. Процесс осуществляют в одну стаию. Сравнительные данные по степени очистки предлагаемым способом по сравнению с известным представлены таблице (условия примера 1). 0,45 9, Таким образом, предпагаемый способ обеспечивает более высокую степень очистки сточной воды, чем известныйСанитарно-химическая характеристика стоков при этом доводится до экологически безопасного уровня, т до величины предельно допустимых концентраций дпя извлекаемых токсич ных металлов. Себестоимость обработ сточных вод по предлагаемому способ в расчете на 1 г извлекаемых тяжелых металлов составляет .0,114 коп. Ожидае « 1й технико-экономический эффект ( кроме основного экологического эффекта ) составит около 12 тыс рублей в год для предприятий с количеством стоков 1000 м в месяц. Формула изобретения Способ очистки сточной воды от лития, цинка и хрома электродиализом с использованием катионселективной и анионселективной мембран.

7

±/

v. отличающийся тем, что, с целью повьшения степенн очистки, электродиализ ведут при плотности тока 0,5-5,0 мА/см, в качестве анионселективной мембраны используют 3-15%-ный раствор триоктиламина в алифатическом спирте фракции Сг-С-,, а в качестве катионселективной мембраны - раствор ди-2-этилгексилфос i-- М - -I rlrJtx .L.liJit U - форной кислоты и дибензо-18-краун-6 в валериановой кислоте при следующем соотношении компонентов, вес.%: Ди-2-этилгексилфосфорная кислота10-30 Дибензо-18-краун-6 0,0001-0,01 Валериановая кислотаОстальноеИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Великобритании № 1490926, кл. С 02 В 1/70, опублик. 1977. 2. Авторское свидетельство СССР № 580241, кл. В 01 D 13/02, 1976 (прототип).