Способ очистки сточных вод от хрома Советский патент 1983 года по МПК C02F1/469 C02F1/469 C02F101/22 C02F103/16 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТСННЫХ ВОД ОТ ХРОМА

Изобретение относится к электродиап лизной очистке сточной воды и может быть «спользовано в щгоцессах очистки промышленных вод от примесей фома, а также в ги;фометаллургии полиметаплических руд. Известен способ очистки сточных вод от ;фома, включающий электрокоагуляцию хромсодержащего раствора после его обработки сульфитно-спиртовой С1 . Недостатком щ оцесса является его многостадийность и невозможность достижения в растворах санитарно-гигиенических норм по , т.е. низкая степень очистки. Известен способ очистки сточных вод от хрома путем электродиализа с использованием твердой ионосепективной мембраны t2.По этому способу раствор, содержащий соли тяжелых металлов, помещают в анод ную камеру Электрояиализатора.и проводят процесс иря плотностях тока 10-. 20 мА/см . За 7 ч электродиализа конА центрбщия металлов в обработанном травильном растворе снижается для никеля с 25 до 7 г/л, для цинка с 1О до 4 г/л, ДЛЯ 5фома с 5 до 3 г/л, что в несколь2 ко десятков раз превышает предельно допустимые, санитарно-гигиенические нормьс для этих металлов (ПДК для этих металЛов 0,05 мг/л). Недостатком известного способа является низкая степень извлечения хрома (38%). Целью изобретения является увелич&ние стелени очистки. Поставлешхая цель достигается способом очистки сточных вод от хрома путем электродиализа с использованием ноносейек.тивной мембраны, причем электродиализ ведут при плотности тока 1О-5О мА/ /сМ и в качестве мембраны используют смесь алифатических первичных аминов фракции ,j изоамилового спирта и толуола при следующем соотношении компонентов, моль/л: Алифатические первичные амины фракции 0,25-1,25 Иаоамиловый спирт0,5-1,0 ТолуолДо 1л. Прояесс очистки воды от хрома долже проходить быстро (30-60 мин) и позволять достигать степень очистки от хрома удовлетворяющую ГЩК. Экспериментальный выбор первичных аминов фракции C-J-C 2 ш обусловлен несколькими причинами. Во-первых, амины фракции С/ и ниже имеют хорошую растворимость в воде от 85 г/л для С, до 28,4 г/л для С, что приводит к загрязнению исходных и конечных растворов органическими примесями и не дает врзможности получить необходимый экономический эффект, посколь ку амины являются токсичными органичес кими веществами. Во-вторых, амины фракции C-ja и выше плохо растворяются в жидкой мембране, образуя третью фазу, что резко снижает ионнунэ емкость мембраны и приводит к уменьшению производительности гфоцесса в целом. Уменьшение концентрации первичных аминов в жидкой мембране ниже 0,25 моль/л приводит к резкому снижению ее ионной емкости по отношению к хрому, что в свою очередь приводит к снижению производительности процесса электродиализа. Концентрация аминов 1,25 моль/л обусловлена пределом их растворимости в жидкой мембране как до бавка к инертному растворителю - толуолу для придания жидкой мембране практически необходимой электропроводности, т.е. для проведения эффективного процесс электродиализа при плотности тока 1О-5О мА/см. Увеличение концентрации .изоамилового спирта выше 1,0 моль/л приводит к снижению селективности процесса извлечения хрома, также как увеличение плотности тока выше 50 мА/см когда выход по току извлекаемого иона щзома снижается на 25-30%. Уменьшени плотности тока ниже 1О мА/см гфиводи к увеличению времени электродиализа для достижения необходимой степени очистки сточной воды. Пример 1. 0,1 л раствора сточ ной воды со стадии производства изатина содержащего ,25 г/л, H2SO4 21,9 /««.другие примеси 6,5 г/л, помещают в анодную камеру эйектродйализатора; в меж электродную камеру заливают жидкую мембрану состава: 0,25 моль/л алифатических первичных аминов фракции C-j-C , 1,0. моль/л изоамилового спирта в толуоле, в катодную камеру заливают 0,01 моль/л раствора серной кислоты. После 1 ч электродиализа с плотностью тока 30 мА/см в анодной камере обнаружены следы хрома. Извлечение хрома составляет 99,9%. Пример 2. О,1л сточной воды со стадии производства 1-нитроантрахинон-2-карбоновая кислота, содержащей Сг2(5О4)з 7.58 г/л, K2SO4 3,57 г/л, HnSO. 22,19 г/л, органические примеси . 0,76 г/л, помешают в анодную камеру электродиализатора, используют жидкую мембрану состава: 1,25 моль/л алифатических первичных аминов фракции С-, 0,5 моль/л изоамилового спирта и толуола до 1 литра; в катодную камеру заливают раствор (ftH) . После 1 ч электродиализа с плотностью Ю мА/см достигается 99,8% извлечение хрома. Пример 3. О,1л Сточной воды со стадии получения красителя зеленого противоорёольного Ф-3, содержащего, %: СКСНзОО) 1,5; 0,5; CHgCOOH lO, вода 88, помещают в анодную камеру электродиализатора, используют жидкую мембрану состава: 1,02-1,0 моль/л алифатических первичных аминов фракции .j2 0,5 моль/л изоамилового спирта в толуоле; в катодную камеру помещают 0,01 моль/л серной кислоты. После. 30 мин электродиализа при плотности тока 50 А/см достигается 99,9% извлечение хрома из стока. Эффективность использования электродиализа с жидкой мембраной для очистки -СТОЧНЫХ вод от хрома, по сравнению со способом прототипа (электродиализ с твердыми ионообменными мембранами) наглядно иллюстрируется сравнительными экспериментальными данными таблицы, полученньши наобъектах примеров 1-3. Следует отметить, что, лря осущест влении предложенного способа, достигается не только необходимый экологический эффект, но также экономический эффект за счет возвращения извлекаемого компонента, В частности хрома, в виде его сернокислотной соли в начальную стадию технологической схемы получения красителей. Таким образом, предложенный способ обеспечивает 99,8% извлечен.ия хрома из простоков в ходе одностадийного процесса электродиализа, существенно повьш1ает сте5, 9868646

пень очистки и снижает стоимость очист- месть удаления I г ома составляет ки (по затратам sneKTpoaHepfHa себесгон- О,2 коп). Формула изобретения Способ очистки сточных вод от хрома путем электродиализа с использованием ноноселективной мембраны, отличающийся тем, что, с целью увелйче- 75 НИН степени очистки, электродиализ ведут при плотности тока 1О-50 мА/см , в качестве мембраны используют смесь алифатических первичных аминов с реишии |C-j-C;j2 изоам ИЛОВОГО сп1фта и толуола при следующем соотношении компонентов, моль/л: лф № № (щ Смесь алифатических первичных аминов фракции 0,25-1,25 О,5-1,0 Изоамиловый спирт До 1 л Толуол Источники информации, инятые во внимание 1фи экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 664934, кл. С О2 А 3/32, 1979. 2.Авторское свидетельство СССР 58О241, кл. В 01 D 13/02, 1976 )ототип).