Способ очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов Советский патент 1983 года по МПК C02F1/62 C02F1/66 C02F1/62 C02F101/20 C02F103/18 

Изобретение относится к способам Очистки сточных вод и может быть использовано для очистки кислых стоков от ионовтяжелых металлов и сульфатионов, образующихся в процессе мокрого пылеулавливания.

Известен способ согласно которому для очистки сточных вод применяют различные минеральные коагулянты, способные образовывать аморфные или мелкокристаллические структуры, малорастворимые в воде til.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки сточных вод, содержащих грубодисперсные примеси и катионы металлов, известковым мсшо ком в необход-jMOM количестве с доведением рН очищенной воды до 8 и 10 и выделением образовавшихся осадков С 3Недостатком данного способа является необходимость строительства громоздких очистных сооружений, стоимость которых высока. Кроме того, не менее важным узлом схемы очистки является также выделение, обезвоживание, удаление, складирование и .пользование образующихся осадков.

требующих дополнительных капитальИШГ и эксплуатационных затрат.

Как известно, наиболее грязными и токсичными стоками являются сливы скрубберов газоочистки при мокром ПЫ1 леулавливании, содержащие взвешенные вещества и ионы тяжелых металлов. Обычно рН таких сливов колеблется в пределах 1,5-2,5. После отстаивания

10 стоки подвергаются или очистке иа станциях нейтрализации, или используются в обсфотном цикле.

Цель изобретения - упрощение процесса и одновременное извлечение цен15ных веществ при очистке газов шахтных печей и конвертеров.

Поставленная цель достигается тем, что в пристенную нижнюю часть полого скруббера вводят 12-15%-ное

20 известковое молоко в стехнометрически необходимом количестве под давлением. Предпочтительно известковое молоко вводить под давлением 4-5 атм до рН 8-9.

25

Способ осуществляют следующим образом.

Из бака 12-15%-ное приготовленное известковое молоко по трубопроводам под давлением 4-5 атм вводят в при 30 стенную нижнюю часть скрубберов газоочистки в количестве, обеспечиваю,швм рН осветленной жидкой фазы после отстаивания в пределах 8-9. Постоянно контролируют рН осветленной . жидкости. Повышение глубины очистки и извлечения ценных металлов из образующихся кислых сливов, содержащих растворенные ионы тяжелых металлов и сульфат-ионы, достигается за Счет обеспечения хорошего контакта разбрызгиваемого известкового молока под давлением 4-5 атм с падающими капельножидкими частицами сливов.

Наиболее эффективным для нейтрализации высококонцентрированных растворов является 12-15%-ное известковое молоко,.- При подаче известкового молока низкой концентрации увеличивается объем жидкости, для которой требуются большие емкости отстойников , что ведет к росту эксплуатационных затрат. Получение известкового молока концентрации выше 15% связано с трудностями его приготовления, хранения и подачи, при которой происходит забивание труб, по которым оно транспортируется, и поэтому требуется постоянная их очистка.

Наилучшая глубина очистки обеспечивается при интенсивном перемешивании кислого раствора с добавляемым известковым молоком. Введение известкового молока-в кислые сливы без перемешивания приводит к цементированию Извести. Известковое молоко вводят в получаемую загрязненную кислую воду с противоположной стороны ее выхода из скруббера на высоте 1,5-2,0 м от его днища. В момент подачи известковое молоко контактирует с падающими капельно-жидкими . чacтицaм. сливов, при этом происходит интенсивная частичная нейтрализация кислотности жидкой фазы. Этому способствует подача известкового молока в необходимом стехиометрическом количестве, контактирование жидких . фаз непосредственно в скруббера и температура кислых сливов в пределах 40-50 С. Нейтрализация кислой жидкости при повышении температуры идет интенсивнее, особенно при 4050С.

I Смешанные сливы собираются на днище скруббера и самотеком стекают по желобу в отстойники, где происходит окончательная очистка сливов.

Одновременно с нейтрализацией кислотности стоков происходит осажде.ние как грубодисперсных примесей, так. и катионов тяжелых металлов в виде наиболее труднорастворимых соединений (основные соли, карбонаты и гидроокиси)

Предлагаемый способ предусматривает одновременное совмещение процесса охлаждения газа и улавливания пыли с -очисткой образующихся кислых

сливов от ионов тяжелых металлов и сульфат-ионов непосредственно в полом скруббере известковым молоком.

При распылении известкового моло ка в нижнюю часть скруббера ( по всему диаметру) в результате хорошего контакта жидких фаз проходят химические реакции, процессы образования гидроокисей или других нераствори№лх солей, доочистка газа от сернис0 тых соединений.

После отстаивания получаются осветленные растворы с рН 8-9, которые могут быть использованы в обороте, не вызывая коррозии металличес5 кого оборудования.

Растворенные ионы тяжелых металлов (такие как свинец, медь, цинк, .кадмий, железо, мышъяк) извлекаются полностью, так как известковое моло0 ко подается в необходимом стехиометрическом количестве при постоянном контроле рН осветленных стоков.

Осадки по мере накопления выкачиваются из отстойников и добавляются 5 к загружаемой в медеплавильные печи шихте в качестве известкового флюса.

пример. Газоочистку объединенных газов конвертеров и шахтных печей производят в трех параллельно

работающих полых скрубберах. 1215%-ное известковое молоко выливают в бак, откуда подают в отстойник, где накапливается просачивающийся дренажный раствор в результате про5 пуска сальников, вентилей, задвижек, желобов и т. д.

Взмучивание известкового молока в баке проводят непрерывно при помощи

0 сжатого воздуха, а в отстойнике осуществляют насосом. Из отстойника известковое молоко после взмучивания насосом подают по трубопроводам в пристенную нижнюю часть полых скруб5 баров, гда оно вступает в контакт с образующимися кислыми сливами и самотеком по желобам смешанные стоки поступают в общий жалоб, откуда распределяются в четыре параллельно работающих отстойника.

Известковое молоко подают в стехиометрически необходимом количества при поддержании рН в оборачиваемой жидкости в пределах 8-9. Постоянно контролируют концентрацию ионов

ценных металлов и рН очищенной жидкости в промежуточном баке, из которого раствор при подпитке необходимым количеством промнлшланной воды подают на орошение газов.

Величина рН в исходной жидкой фазе - 1,45;

Величина рН в жидкой фаза после ,нейтрализации i

1 рН - 2,75 З) рН - 7,6

. 2) рН - 5,66 4) рН - 9,0.

Пример 2. Осуществляют по примеру 1. Величииа 1зН в исходной жидкой фазе ,0.

Величина рН в жидкой фазе после iнейтрализации: 1) рН - 5,61

2) рН - 6,50

3 рН - 9,80

При м е р 3. Осуществляют по примеру 1. Величина рй в исходной жидкой фазе - 2,15.

Величина рН в жидкой фазе после нейтрализации.

1)рН - 5,71 З) рН - 8,05

2)рН - 6,25 4 рН - 8,23 Результаты нейтрализации приведе

вы в таблице..

Предлагаемый способ по сравнению с известным прост в технологическом оформлении, не требует для своего осуществления дополнительного и дорогого оборудования и обеспечивает «одновременную очистку от взвешеннь||х веществ, растворенных ионов ценных тяжелых металлов н сульфат-ионов, что экономически выгодно; получение очищенной жидкости в системе об ротного снабжения с рН равным 8-9, Некорродирующей металлическое оборудование. Кроме того, не требуется дополнительных кап.итальных затрат на строительство для обезвожи

вания, удаления и складирования образую1ф хся осадков.

Формула изобретения

1. Способ очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов известковым Аюлоком, отличающийся тем, что, с целью упр хцения процесса и одновременного извлечения ценны веществ при очистке газов шахтных печей и конвертеров, очистку осуществляют в скруббере, при этом в при стенную нижнкяо часть полого скруббе7 . 99837 pa вводят 12«-15%-Ное известковое м6локо в стехиомётрически необходимом количестве под давлением. 2. Способ по п. 1, обличаюat и и с я тек, что известковое мо- яоко вводят под давлением 4-5 атм до рН 8-9. . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 3в 1. Проскуряков В.А., Ш-идт Л.И. Очистка сточных вод в химической промышленности. М., Химия, 1977, с. 102-103. 2. Милованов Л.&. Очистка и использование сточных вод предприятий цветной металлургии. М., Металлургия, 1971 с. .