SU1736949A1

SU1736949A1 - Способ очистки сточных вод от т желых металлов

Info

Publication number: SU1736949A1
Application number: SU904796828A
Authority: SU
Inventors: Валерий Самойлович Пшежецкий; Юрий Петрович Вайнберг; Александр Евгеньевич Ладыгин; Валерий Михайлович Шкинев
Original assignee: МГУ им.М.В.Ломоносова
Priority date: 1990-01-10
Filing date: 1990-01-10
Publication date: 1992-05-30

Abstract

Использование: дл очистки промышленных стоков гальванических производств. Сущность изобретени : образование нерастворимых сульфидов т желых металлов и фильтрованием через намывной фильтр, включающий адсорбент, полианион и поликатион при массовых соотношени х полианиона и поликатиона 1:(0,05-2,0) и полимерных компонентов и адсорбента 1:(0,2-80). 3 табл.

Description

Изобретение относитс к очистке сточных вод и может быть использовано преимущественно в машиностроительной, судостроительной, станкостроительной и электротехнической промышленности.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс способ, основанный на образовании нерастворимых сульфидов металлов и их флокул ции при помощи поликатионов, полианионов или их смесей, что приводит к укрупнению осадка и дает возможность дл его фильтрации.

Однако в данном способе процессы флокул ции требуют большого времени контакта (1 ч) флокулирующих агентов с частицами взвеси. Дл увеличени скорости этого процесса растворы подогревают до 70- 150°С, что практически возможно дл утилизации значительных объемов сточных вод.

рН сточной воды кисла (меньше двух). В этих услови х дл эффективного образовани сульфидов т желых металлов беретс большой избыток сульфида натри по отношению к металлу (2000:1), что создает высокую концентрацию в атмосфере токсичного

H2S, а в воде токсичных ионов S2, ПДК по которым составл ет 0,1 мг/л.

Использование полимеров в качестве флокулирующих агентов также имеет р д недостатков: высока стоимость полиэлектролитов делает их нерентабельными в используемых концентраци х 10-1000 мг/л, особенно дл крупномасштабного производства; полимеры, непрореагировавшие с осадком, могут проходить через фильтр с потоком воды, что потребует дополнительной ее очистки.

Цель изобретени - повышение степени очистки.

Поставленна цель достигаетс тем. что в очищаемой сточной воде действием водорастворимого сульфида, например NaaS, при рН 8,5-10,5 получают мелкодисперсную суспензию нерастворимых сульфидов т желых металлов, практически неотдел емую от водной фазы известными способами. В предлагаемом способе эта проблема решаетс посредством использовани намывного фильтра, состо щего из смеси поликатионов и полианионов и твердого адсорбента . В качестве полианионов испольV| 00 Os

о

4

ю

зуют поликислоты (например, полиэтилен- сульфокислоту, лигносульфонат, полиакриловую , полиметакриловую кислоты, сополимеры малеиновой кислоты со стиролом , метилметаакрилатом, винилацетатом). В качестве поликатионов используют полимерные амины или полимерные аммонийные соли (например, полиэтилени- мин, полипентаметиленгуанидин, продукт аминироваии хлорметилированного полистирола (ВА-2), поли-4-, поли-2-, поли-2-ме- тил-5-винил-пиридины, пол идиметил- диаллиламмонийхлорид (ВПК), полимерные продукты взаимодействи полиэтиленполи- амиь а с эпихлоргидрином (ВТЭТА и ВТЭ- ПА), поливинилмидазол). В качестве адсорбента могут быть использованы кизельгур , окись алюмини , активированный уголь, сульфат бари .

В сточную воду, содержащую ионы металлов , добавл ют NaaS в количестве от эк- вимол рного (100%) до 30%-ного от содержани т желых металлов и перемешивают 5-20 мин. рН раствора задают введением известкового молока. Величина рН зависит от характера содержащихс в сточной воде ионов т желых металлов Удаление Со, Ni, Mn, Fe, Zn, Al, Mo, V осуществл етс при рН 8-9,5. В то же врем удаление Pb, Hg происходит в широком интервале рН от кислого до щелочного. Образовавшуюс мелкую дисперсию сульфидов и гидроксидов металлов пропускают через предварительно полученный намывной фильтр.

Приготовление намывного фильтра. В 5-10%-ную водную суспензию адсорбента ввод т 50%-ные водные растворы полианиона и поликатиона вз тые в соотношени х 1:0,05-1:2,0 соответственно. Эти соотношени обусловлены тем, что полианион и поликатион св зываютс с частицами адсорбента в виде рыхлого осадка. Массовое количество адсорбента в намывном фильтре должно превосходить количество полиэлектролитов . Оптимальный диапазон соотношений адсорбент/полиэлектролиты 10-100/1. В процессе прибавлени полиэлектролитов в суспензию адсорбента ведут интенсивное перемешивание, которое продолжают в течение 5 мин и после их введени . Образовавшуюс новую суспензию , состо щую из молекул полианиона и поликатиона, тонким слоем покрывающих частицы адсорбента, отфильтровывают, промывают водой дл удалени полиэлектролитов , не вошедших в суспензию, и без предварительной сушки используют в качестве намывного фильтра дл очистки сточных вод.

В табл. 1-3 представлены результаты по очистке сточной воды, содержащей 12 металлов , Очистку проводили на фильтрах, содержащих различные типы полианионов и

поликатионов. Услови проведени очистки и расход реагентов следующие: сточной воды 1,5 л; металла 63,33 мг; сульфида натри 28 мг; активированного угл (оптимальное значение) 7 г; полиэлектролитов (оптимальное значение) 1,4 г; рН 8,7-9.3.

На основании приведенных в табл.1-3 результатов можно сделать следующие выводы .

Сульфид- ион введен в сточную воду в

количестве, в 3 раза меньшем эквимол рно- му содержанию металлов, поскольку часть металлов находитс в виде гидроокисей. Сульфид-ион практически полностью св зываетс с металлами или удерживаетс намывным фильтром. Тогда в опыте 9, где вз ты запредельные значени компонентов (недостаток сорбента), наблюдаетс проскок сульфид-иона.

Составы намывных фильтров, которые

удовлетвор ют ПДК по всем металлам, обозначены номерами 1-3 и 6-7. При этом дл металлов, имеющих высокие значени ПДК 0,5-1 мг/л (Fe, Al, Си, Zn, Mn), их фильтрование протекает эффективно и дл других составов намывных фильтров.

Существенным преимуществом предлагаемого способа вл етс незначительное количество расходуемых на очистку реагентов . Так и по отношению к полиэлектролитному комплексу дол удерживаемого металла составл ет 20-40%, а по отношению к массе намывного фильтра до 10%. Это позвол ет уменьшить объем содержащих металл отходов по отношению к объему

очищаемой воды до 0,05% (при содержании металлов в воде 50 мг/л), что превосходит показатели современных реагентных методов в 102 раз и соответственно значительно удешевл ет способ очистки.

В соответствии с предлагаемым способом , в котором основна масса реагентов относитс к классу органических соединений , регенераци металлов производитс обработкой осадка в печи. Если же используетс неорганический адсорбент, то он после выплавлени металла может повторно использоватьс в процессе очистки.

Таким образом, преимуществами предлагаемого метода очистки сточных вод от

т желых металлов вл ютс высока степень очистки (до 5-8 мг/л) универсальность метода в применении к широкому кругу металлов, небольшой объем образующегос осадка (до 5 от объема сточных вед)легкость регенерации металла, возможность использовани очищенной воды в замкнутом технологическом цикле, доступность реагентов и простота аппаратурного оформлени способа.

Claims

Формула изобретени Способ очистки сточных вод от т желых металлов, включающий обработку раствором водорастворимого сульфида с последующим отделением выпавшей суспензии сульфидов т желых металлов от жидкой фа

зы с использованием поликатиона и полианиона путем фильтрации, отличающийс тем, что, с целью повышени степени очистки, сточную воду фильтруют через намывной фильтр, полученный смешением адсорбента, поликатиона и полианиона при массовом соотношении полианиона и поликатиона в намывном фильтре 1:(0,05-2,0) и массовом соотношении полиэлектролитов и адсорбента в намывном фильтре 1:(80-0,2).

Концентраци в фильтрате, мг/п

Примечание. ПРК - полиакрилова кислота, ГНГ - полигексэметиленгуакидин.

Концентраци в фильтргте, нг/л

Примечание. ЛС- лигносулыюмат, ВТЭТА - продукт взаимодействи триэтилентетроника и эпнхлоргидридэ ,

Т а 6 д и

Концентраци , фильтрате, мг/л