Способ очистки сточных вод от ионов свинца Советский патент 1982 года по МПК C02F1/62 C02F1/62 C02F101/20 C02F103/14 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ИОНСЖ СВИНЦА

1

Изобретение относится к способам очистки сточных вод от ирнов свинца и может быть испсхпьэовано в процессах очистки воды щюизводства перламутровых паст, сурика и других.

Известен способ очистки растворов от свинца восстановлением растворенного свинца боргидрвдом натрия в присутствии активированного угпя, сульфидов или тионитрипа щелочного металла tl .

Недостатки известного способа связаны с применет1ием дорогчэго и взрывоопас- ного боргидрида натрия, с применением токсичных серосодержащих веществ, делающих способ дорогим и нетехнологи«к ным.

Наиболее близким к изобретеншо по технической сущности и достигаемому ps зультату является способ очистки сточных вод от ионов свинца, включающий введет е реагента, осаждение и отделение осадка.

Согласно этому способу сточные воды, содержащие примеси тяжелых металлов, в частности свинец, обрабатьгоают раствором сульфата железа ( Щ ) при 60-65°С с последующей нейтрализацией едким натром. Раствор перемешивают 1О ч при 6О-65°С для полной кристаллизации осадка, после чего осадок отделяют (}шпьтрацией раствора. Очистке под)0 вергают сточные воды, содержащие свинец в количестве 5,38 мг/л, остаточное содержание свинца составляет О, 03 мг/л. Раствор сульфата железа вводят в количестве 15 кг на 1 м сточной воды, кий натрий до 36 кг.

Данный способ характеризуется недостаточной степенью очистки, больщкм расходом реагентов, сложностью реализации процесса в связи с необходимостью

20 длительного 10-часового перемешивания при нагревании до 6О-65°С, что связано с большим расходом электроэнергии. Кроме того, способ нeпpит oдeн для очисткгт 396 растворов, содержащих примеси органических и неорганических соединений, например мочевины, ацетата натрия. Одной из причин, вызывающих повьшхе кие растворимости в присутствии сопутствующих веществ, является изменение коэффициента активности очищаемого иона в результате образования комплекса. Другой возможной причиной, затрудняющей очистку от свинца, является образование частиц коллоидальных размеров, не поэволякшшх отделить очищенный раствор от этих частиц. В последнем случае присутствующие сопутствующие свинцу примеси отрицательно влияют на кристаллизацию соединений свинца, поэтому не удается очис твть от свинца до нормы предельно допустимой концентрации (0,1 мг/л). При очистке сточных вод производства перламутровых паст, т.е. растворов, содержацщх сопутствующие примеси органических и неорганических веществ, остаточное содержание свинца составляет 0,7 мг/л, что значительно превьпнает предельно допустимую концентраюш. Цель изобретения - повьпиение степени очистки, сокращение расхода реагентов, упрощение процесса. Поставленная цель достигается тем. ЧТО согласно способу очистки сточных вод от ионов свинца, включающему введение реагента, осаждение и отделение осадка, осаждение ведут 50-- 20-кратным избытком водорастворимой соли кальция и углекислой соли аммония, взятых в равном отношении, при рН 8, 8 Кроме того, в качестве водорастворимой соли кальция используют преимущественно азотнокислую или зслористую соль, а рН раствора создают предпочтительно введением углекислой соли аммония. Способ осуществляют следующим образом. В сточные воды производства синтетической перламутровой пасты или раствора сурика, содержащих свинец в количестве мг/л, вводят углекислую соль аммония до рН 8, 8-1О, 5, а затем последовательно добавляпют при перемешивании водорастворимую соль кальция, 5О-120-кратный избыток и углекислую соль аммония в равном отнощении. Сиотезугу перемешивают и оставляют для завегяиения кристаллизации карбонатов евин ца и . Общее время протекания процесса .12-17 ч. 44 Пример. К 1,26 м сточной воды от производства синтетической перламутровой пасты, содержащей свинец в количестве 2 мг/л, мочевину - 9 г/л и ацетат натрия - 4,5 г/л, добавляют 45 г карбоната аммония до рН 8,8 и затем при перемещивании вносят 1,84 л 1 М раствора кальция азотнокислого и 302 г бикарбоната аммония весовое отнощение Са ( N Oj) к ионам свинца составляет 12О, после чего систекгу перемешивают 15 мин и оставляют на 1О ч для завершения кристаллизации карбонатов свинца и кальция, которые выделяются на стенках аппарата. Осветленную жидкость, содержащую менее 0,1 мг/л свинца, сливают. Жидкость анализируют на содержание свинца методом колориметрирования по стандарту: Реактивы. ГОСТ 17319-71. Присутствие в растворе других компонентов помимо свинца не позволяет определить концентрацию свинца в количестве менее 0,1 мг/л. Очистка раствора от свинца способом по прототипу, т.е. введением сульфата железа ( ly ) и щелочи, приводит к более высокому содержанию свинца в растворе (0,7 мг/л), что значительно превыщает предельно допустимую концентрацию свинца (0,1 мг/л). П р и м е р 2 . Способ осуществляют в условиях примера 1, но соосаждение. карбонатов кальция и свинца проводят при весовом отнощениИCa(N 05)2 к ионам свинца равном 50, т.е. к вышеприведенному раствору после доведения рН до 8,8 добавляллт при перемешивании 0,77 л 1 М раствора кальция азотнокиоЛОГО и 126 г бикарбоната аммония, после чего систему перемащивают 15 мин, оставляют на Ю ч для сокристаллизации. В осветленной жидкости остаточное содеряиние свинца составляет О, 15 мг/л. Примерз. В 10 л сточной воды от производства синтетической перламутровой пасты, содержащей мочевину 7 г/л, ацетат натрия 4 г/л и свинец в количестве 5 мг/л, при рН 1О,5 вносят ЗО Мл 1 М раствора кальция азотнокислого и 5 г карбоната аммония, систему перемешивают 1О мин и оставляют на 2О ч для завершения совместной кристаллизации карбонатов кальция и свинца. Осветленную жидкость, содержащую свинец в количестве менее 0,1 мг/л, сливают. П р и м е р 4. Способ в условиях примера 1, отличающийся тем, что в ка5честве водорастворимой сити кальция ис пользуют хлористый кальций. Осветленна жидкость содержит свинец в количестве менее 0,1 мг/л. Примерз. Способ в условиях п мера 1, отличающийся тем, что с целью совместной кристаллизашш карбонатов свинца и кальция систему оставляют на 8 ч, после чего содержание свинца в вод составляет 0,12 мг/л. П р и м е р 6. В Юл стоков, содер жащих свинец в количестве 10 мг/л и мочевину 0.5 г/л, при рН 9,4 вносят 6, 9 г кальпи: азотнокислого и 6,9 г карбоната аммония (весовое отношение Са( N От,) к ионам свинца равно 70). Систему перемешивают 1О мин и оставЛ5пют на 15 ч для сокристаллизации карбонатов, свинца и кальция и их адгезии на стенках и днище аппарата, после чего остаточное содержание свинца в жидкости составляет менее 0,1 мг/п. П р и м е р 7. В 10 л стоков, соде жащих свинец в количестве 20 мг/л и мочевину в количестве 0,5 г/л, при рН 9, 1 вносят 14 г кальция азотнокислого и 14 г бикарбоната аммония (весовое отношение Са( N Oj). к свинцу равно 7О),остальное по примеру 6. Остаточное содержание свинца в осветленной жидкости составляет менее 0,1 мг/л. Расход реагентов по предложенному способу составляет не выше 1,4 кг на 1 м стоков водорастворимой соли кальция и углекислой соли аммония, а в пересчете на 1 мг свинца - не вьш1е 0,07 кг этих компонентов, в то время как по прототипу на 1 мг очищаемого свинца израсходовано 2,8 кг сульфата железа и до 6,75 кг едкого натра. 346 Технико-экономическое преимушество предложенного способа состоит в том, что он позволяет очистить сточные воды от свинца при наличии в системе сопутствующих примесей органических веществ, В частности мочевины. Предложенный способ позволяет повыCHTL степень очистки, снизить расход реагентов и расход электроэнергии, упростить технологический процесс. Способ повышает экономические характеристики процесса, снижает загрязнение окружающей среды свинцом. ормула изобретения 1. Способ очистки сточных вод (УГ ионов свинца, включакшшй введение реагента, осаждение и отделение осадка, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки, сокращения расхода реагентов и упрощения процесса, осаждение ведут 50-120-крарным избытком водорастворимой сопн кальция и углекислой соли аммония взятых в равном отношении, при рН 8,8 10,5. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щи и с я тем, что в качестве водорас-рворимой соли кальция используют азотна кислую J.tora хлористую соль. 3. Способ по п. 1, о т л и ч а ю - щ и и с я тем, что рН раствора создают введением углекислой соли аммония. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Великобритании № 1468989, кл. С 1 С, 1977. 2.Патент Великобритании № 1560644, кл. С 1 С, 1980.