CS245689B1

CS245689B1 - Způsob odstraňování iontů stříbra z odpadních vod a zařízeni k prováděni tohoto způsobu

Info

Publication number: CS245689B1
Application number: CS1033384A
Authority: CS
Inventors: Milos Svejda; Josef Fuksa; Jiri Pisar
Original assignee: Milos Svejda; Josef Fuksa; Jiri Pisar
Priority date: 1984-12-22
Filing date: 1984-12-22
Publication date: 1986-10-16

Abstract

Azid olovnatý a azid stříbrný se z odpadní vody odstraní přidáním kyseliny dusičné a dusitanu sodného. Po zalkálizovánl hydroxidem vápenatým na hodnotu pH větěí než 7 se toxické látky vysrážejí sirníkem sodným a proběhne první filtrace. K filtrátu se přidá kysolina sírová na hodnotu pH 7 a síran želěznatý. Filtrát po druhé filtraci je zalkálizován hydroxidem vápenatým na hodnotu pH 8 až 9 a proběhne třetí, závěrečná filtrace. Zařízení k prováděni tohoto způsobu sestává ze čtyř vzájemně propojených reakčních nádrží pro jednotlivé fáze způsobu.

Description

Vynález se týká způsobu odstraňování iontů olova a iontů stříbra z odpadních vod, vznikajících při výrobS azidu olovnatého a >azidu stříbrného a zařízení k provádění tohoto způsobu.

CiStění odpadních vod z výroby třaekavin je složitou a nákladnou záležitosti. Ve větěině případů se proto provádí pouze rozklad pevných podílů třaslcaviny, které do odpadních vod předla. Obecně se provádí přidáním kyseliny dusičné a dusitanu sodného, čímž dojde k rozkladu výbuěných látek a odpadní vody jsou vypouštěny do vodoteče 3e všemi toxickými látkami. Někteří výrobci shromažďují odpadní vody v terénu va vyhloubených jámách, kde se část vody vsákne, část se odpaří a po vyschnutí se zbytek likviduje výbuchem. V obou uvedených případech dochází ke znečistění vodních toků a apodních vod toxickými látkami a tím ke zhoršení životního prostředí.

Uvedené nevýhody řeší způsob odstraňování iontů olova a iontů stříbra z odpadních vod, vznikajících při výrobě azidu olovnatého a azidu stříbrného a zařízení k provádění tohoto způsobu podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v zachycování toxických látek v přesně definovaném technologickém sledu na k tomuto účelu speciálně sestaveném a propojeném zařízení. Azid olovnatý a azid stříbrný se z odpadní vody odstraní přidáním kyseliny dusičné a dusitanu sodného za stálého míchéní po dobu jedné hodiny. Z odpadní vody zbavené třaskaviny, po zalkalizovéní hydroxidem vápenatým na hodnotu pH větěí než 7, se ionty olova a ionty stříbra vy srážejí sirníkem sodným.

K filtrátu se.přidá kyselina sírová na hodnotu pH 7 a síran železnatý. Po promíchání proběhne druhá filtrace, po které se do filtrátu přidá hydroxid vápenatý na hodnotu pH 8 až 9 a po promíchání proběhne třetí, závěrečná filtrace.

Způsob odstraňování iontů olova a iontů stříbra a z odpadních vod z výroby azidu olovnatého a azidu stříbrného je prováděn pomocí speciálního zařízení, sestaveného a propojeného k tomuto účelu. Jeho podstata spočívá v tom, že sestává z reakční nádrže X propojené potrubím s reakční nádrží II. která je dalším potrubím propojena s vakuovým filtrem a vakuovým potrubím s vakuovou předlohou. Potrubím vakuové předlohy je reakční nádrž II napojena na jímku filtrátu, která je rovněž potrubím spojena s reakční nádrží III.

Další potrubí propojuje i reakční nédrž III s vakuovým filtrem a opět vakuovým potrubím 8 vakuovou předlohou a potrubím vakuové předlohy přes jímku filtrátu s reakční nádrži IV. Pomocí sestavy potrubí je také reakční nádrž IV propojena s vakuovým filtrem, s vakuovou předlohou a přes jímku filtrátu se závěrečnou jí.iizou, která je vyústěna do vodoteče. Dopravu médií obstarávají čerpadla, umístěná v jednotlivých potrubích. Reakční nádrže I, II. III. IV a závěrečná jímka mají zabudovány přívody stlačeného vzduchu. Reakční nédrž I má ještě přívod odpadní vody, přívod kyseliny dusičné a přívod dusitanu sodného. Reakční nádrž II je opatřena přívodem hydroxidu vápenatého a přívodem sirníku sodného. Do reakční nádrže III vede přívod kyseliny sírové a přívod síranu železnatého. Reakční nádrž IV má přívod hydroxidu vápenatého, jakož i závěrečná jímka, které má ještě vyústěn přívod kyseliny sírové.

Speciální zařízení pdle vynálezu je výhodné v tom, že odstraňování toxických látek lze provádět během jednoho cyklu a pouze na jediném vakuovém filtru. To je umožněno konstrukcí přívodních potrubí do vakuového filtru. Po každé filtraci z reakční nádrže IV je nutné propláchnout celé zařízení.

Způsob a sestavu zařízeni podle vynálezu schematicky zobrazuje obr. 1, detail ze sestavy zařízení - konstrukce přívodních potrubí je na obr. 2.

Přívod 17 odpadní vody vyúsiuje do reakční nádrže I, která je stavebně oddělena od ostatního zařízení. Do reakční nádrže I ústí přívod 18 kyseliny dusičné, přívod 19 dusitanu sodného a přívod 16a stlačeného vzduchu. Reakční nádrž I je potrubím χ s čerpadlemlem 2a propojena s reakční nádrží II. Tato nádrž má zabudován přívod 16b stlačeného vzduchu, přívod 2Qa hydroxidu vápenatého a přívod 21 sirníku sodného. Reakční nádrž II je přívodním potrubím J s čerpadlem 2lj propojena s vakuovým filtrem vakuovým potrubím 5 přes vakuovou předlohu 6 a potrubím 1 vakuová předlohy á e jímkou 8 filtrátu, potrubím £ se zabudovaným čerpadlem 2c e reakční nádrži III. Reakční nádrž III je vybavena přívodem 22a kyseliny sírové, přívodem 23 síranu železnatého a přívodem 16c stlačeného vzduchu. Reakční nádrž III je přívodním potrubím 10 s čerpadlem 2d propojena s vakuovým filtrem vakuovým potrubím i spojena s vakuovou přelohou 6 a potrubím 2 vakuové předlohy 6 s jímkou 8 filtrátu přes potrubí 11 s čerpadlem 2e 8 reakční nádrži IV. Reakční nádrž IV je vybavena přívodem 20b hydroxidu vápenatého a přívodem l6d stlačeného vzduchu. Reakční nádrž IV je dále přívodním potrubím 12 a čerpadlem 2f propojena s vakuovým filtrem £, prostřednictvím vakuového potrubí 2 a vakuovou předlohou 6 a potrubím 2 vakuové předlohy 6 přes jímku 8 filtrátu, potrubím 13 s čerpadlem 2a se závěrečnou jímkou 14. Závěrečná jímka 14 má přívod 20c hydroxidu vápenatého, přívod 22b kyseliny sírové a přívod I6e stlačeného vzduchu. Závěrečná jímka 14 vyúsíuje potrubím 15 do vodoteče.

Průběh odstraňováni iontů olova a iontů stříbra z odpadních vod z výroby azidu olovnatého a azidu stříbrného je následující. Do reakční nádrže I je přiváděna potrubím 17 odpadní voda z výroby azidu olovnatého a/nebo azidu stříbrného nebo obou současně. Nejprve se provede rozklad azidu olovnatého a azidu stříbrného přidáním kyseliny dusičné přívodem 18 a dusitanu sodného přívodem JJ2, za mícháni trvajícího jednu hodinu, stlačeným vzduchem, který je přiváděn potrubím 16a.

Při rozkladu třaskavin probíhají reskce dle dále uvedených rovnic.

Pb(N₃)₂ + 4HNO₃ + 2 NaNO₂ ->Pb(NO₃)₂ + 2 N₂O + 2 N_£ + 2 HgO + 2 NaN<?₃

Pro azid stříbrný platí

AgN₃ + 2 HNO₃ + NaNOjj-> AgNOj + NaNQ-j + NgO + N₂ ♦ H₂O

Po rozkladu pevné třaekaviny se odpadní voda přečerpá potrubím £ s čerpadlem 2a do reakční nádrže II. kam se za stálého míchání stlačeným vzduchem z přívodu 16b přidá hydroxid vápenatý přívodem ££& na hodnotu pH větěí než 7. Ionty olova a/nebo ionty stříbra se srazí sirnlkem sodným, přidaným přívodem 21 a dvě hodiny probíhá míchání. Při tom dojde k reakci dle následujících rovnic:

Pb(NO₃)₂ + Na₂S-►PbS ♦ 2 NaNOj

AgNO₃ ♦ Na₂S-► Ag₂S + 2 NaNOj

Vzniklé suspenze se čerpá z reakční nádrže II přívodním potrubím £ se zabudovaným čerpadlem 2b na vakuový filtr £, kde se odfiltruje kal a filtrát je veden vakuovým potrubím 2 přes vakuovou předlohu 6, potrubím 2 vakuové předlohy £ jímkou £ filtrátu a potrubím 2 pomocí čerpadla do reakční nádrže III. V táto aádrži III ao sa atáláho míchání po dobu dvou hodin stlačeným vzduchem z přívodu 16c upraví pH na hodnotu 7 kyselinou sírovou dávkovanou z přívodu jjjftg a nadbytečná simíkové ionty se srasl síranem želesnatým z přívodu Při tom probíhá tato reakce:

Na₂S ♦ PeS0₄-► F,S ♦ Na₂SO₄

Suspenze se čerpá pomocí čerpadla £& přívodním potrubím ££ na vakuový filtr £, kde ao opát odfiltruje kal a filtrát se dála vede vakuovým potrubím 5 přes vakuovou předlohu £ a potrubím 2 vakuové předlohy 6 do jímky £ filtrátu a-pomocí čerpadla potrubím JJ. do reakční nádrže IV. Do této nádrže se sa stálého dvouhodinového mícháni stlačeným vzduchem z přívodu I6d přidá přívodem 20b dávka hydroxidu vápenatého na hodnotu pH 8 až 9. Při reakci probíhající podle uvedená rovnice se vysrážejí přebytečné ionty železa a ionty síranové.

FeS0₄ ♦ Cb(0H)₂

Fo(0H)₂ ♦ CaS0₄

Vzniklá suspenze je pomocí čerpadla 2f přívodním potrubím 12 vedena na vakuový filtr £, kde se opčt oddálí kal a filtrát se vede vakuovým potrubím £ přes vakuovou předlohu £ potrubím 2 vakuová předlohy £ do jímky £ filtrátu a dále pomocí čerpadla Zn potrubím JJ do závěrečné jímky 12, v níž.se za stálého míchání stlačeným vzduchem z přívodu I6e upraví pH na požadovanou hodnotu kyselinou sirovou z přívodu 22b nebo hydroxidem vápenatým z přívodu 20c a po kontrole následuje vypuětění odpadni vody do vodoteče. Rozhodujíc! v celém procesu způsobu odstraňováni iontů olova a iontů stříbra z odpadních ovd z výroby třaskavin je pořad! jednotlivých filtraci. První den se filtruje z reakční nádrže II do reakční nádrže III. Druhý den se filtruje z reakční nádrže III do reakční nádrže IV a potom z reakčnl nádrže 21 ^d0 reakční nádrže III. Dalži dny sa zahajují filtraci z reakční nádrže IV do závěrečné jímky 14 a následuje filtrace z reakční nádrže III do reakční nádrže IV. Nakonec se filtruje z reakční nádrže II do reakční nádrže III. Celý proces je diskontinuélnl a proběhne za sedm hodin.

Výhodou způsobu i zařízení podle vynálezu je, že se během jednoho cyklu odstraňování lontů olova a/nebo iontů stříbra včechny tři suspenze zpracovávají pouze na jediném vakuovém filtru, za podmínky propláchnuti nátoku pomocné filtrační vrstvy, jímky £ filtrátu a potrubí 2» li, 11 Ρ® každé filtraci.

Příklady odstraňováni iontů olova a iontů stříbra z odpadních vod z výroby azldu olovnatého a azidu stříbrného:

Příklad 1

000 ml odpadní vody z výroby azidu olovnatého, která obsahovala 430 mg azidu olovnatého a 680 mg iontů olova. Přidán 1 ml koncentrované kyseliny dusičné a 3 ml vodného roztoku dusitanu sodného 35 %. Po jednohodinovém mícháni odebrán vzorek a zjišťován obsah azidových iontů. Azidové ionty nebyly dokázány. K roztoku přidána vápenná suspenze 10 % na pH 8,2 a přidán pevný sirnlk sodný 0,4 g. Po dvouhodinovém míchání zfiltrovéno, filtrát zneutrallzován 5* vodným roztokem kyseliny sírové na hodnotu pH 7 a přidáno 25 ml 3% vodného roztoku síranu železnatého, dvě hodiny mícháno a filtrováno. K filtrátu přidána 10% vodná suspenze hydroxidu vápenatého na hodnotu pH 8,5. Filtrováno. Filtrát zkouSen.

Výsledné hodnoty:

azidové ionty - nebyly dokázány

Pb²⁺ - 0,02 mg/1 vzhled - voda bezbarvá, čirá

Příklad 2

000 ml odpadní vody z výroby azidu stříbrného, která obsahovala 330 mg azidu stříbrného a 150 mg lontů stříbra. Přidán 1 ml koncentrované kyseliny dusičné a 3 ml 35% vodného roztoku dusitanu sodného. Po jednohodinovém míchání nebyly ve vodě dokázány azidové ionty.

K roztoku přidána 10% vodná suspenze hydroxidu vápenatého na hodnotu pH 7,5 a 0,4 g pevného sirnlku sodného. Po dvouhodinovém mícháni odfiltrováno. K filtrátu přidáván 5% vodný roztok kyseliny sírové na hodnotu pH 7 a 25 ml 3* vodného roztoku alraau vápenatého a po dvouhodinovém míchání filtrováno. K filtrátu přidána 10% vodná suspenze hydroxidu vápenatého a po dvouhodinovém míchání filtrováno.

Výsledné hodnoty:

azidové ionty - nebyly dokázány obsah iontů stříbra ve filtrátu - 0,01 mg/1 vzhled - voda bezbarvá, čirá

Způsob odstraňování iontů olova a iontů stříbra z odpadních vod podle vynálezu přispívá k zachování čistoty vod a tím pomáhá zlepšovat životní prostředí. Způsob a zařízení podle vynálezu řeší likvidaci toxických látek v odpadních vodách. Po bezpečnostní stránce nevyžaduje tato metoda žádných bezpečnostních opatření. Využívá běžně dostupných surovin i zařízení bez nároku na devizové dovozy. Takto upravená voda může být vypuštěna do veřejných toků bez vlivu na znečislování životního prostředí.

Konstrukcí zařízení i způsobem podle vynálezu je odstraňování iontů olova a iontů stříbra vyřešeno s maximální úsporností nákladů na investice stavební i strojní.

Claims

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

1. Způsob odstraňování iontů olova a iontů stříbra z odpadních vod z výroby třaskavin, jimiž jsou azid olovnatý a azid stříbrný, kdy se do odpadní vody se zbytkem třaskaviny přidá za stálého míchání po dobu jedné hodiny kyselina dusičné a dusitan sodný, vyznačený tím, že z takto upravené odpadní vody po zalkalizování hydroxidem vápenatým na hodnotu PH větší než 7 se ionty olova a ionty stříbra vysréžejí sirníkem sodným, přičemž po filtraci se pH filtrátu upraví kyselinou sírovou na hodnotu 7 a přidá se síran železnatý, po dvouhodinovém míchání proběhne druhá filtrace, po níž se pH filtrátu upraví hydroxidem vápenatým na hodnotu 8 až 9 a po opět dvouhodinovém míchání proběhne třetí, závěrečná filtrace.
2. Zařízeni k prováděni způsobu podle bodu 1 , vyznačené tím, že reakční nádrž (1) je potrubím (1) propojena s reakční nádrží (II), která je přívodním potrubím (3) propojena přes vakuový filtr (4), vakuové potrubí (5) s vakuovou předlohou (6), potrubím (7) vakuové předlohy (6) s jímkou (8) filtrátu a prostřednictvím potrubí (9) s reakční náďrži (Ul), která je pomocí přívodního potrubí (10) opět propojena s vakuovým filtrem (4), vakuovým potrubím (5) s vakuovou předlohou (6), potrubím (7) vakuové předlohy; (6) s jímkou (8) filtrátu, přičemž potrubí (11) je spojeno s reakční nédrží (IV), která je znovu přívodním potrubím (12) propojena s vakuovým filtrem (4), vakuovým potrubím (5), vakuovou předlohou (6), potrubím (7) vakuové předlohy.(6) s jímkou (8) filtrátu a potrubím (13) je spojena se závěrečnou jímkou (14), která je potrubím (15) vyústěna do vodoteče.
3. Zařízení podle bodu 2, vyznačená tlm, že do potrubí (1) je zabudováno čerpadlo (2a), do potrubí (9) čerpadlo (2c), do potrubí (11) čerpadlo (2e), do potrubí (13) čerpadlo (2g), do přívodního potrubí (3) čerpadlo (2b), do přívodního potrubí (10) čerpaldo (2d) a do přívodního potrubí (12) čerpadlo (2f).
4. Zařízení podle bodu 2, vyznačená tím, že do reakční nádrže (I) je vyústěn přívod (17) odpadní vody, přívod (18) kyseliny dusičné, přívod (19) dusitanu sodného a přívod (16a) stlačeného vzduchu.
5. Zařízeni podle bodu 2, vyznačené tím, že do reakční nádrže (II) je vyústěn přívod (20a) hydroxidu vápenatého, přívod (21) sirniku sodného a přívod (16b) stlačeného vzduchu.
6. Zařízení podle bodu 2, vyznačené tím, že do reakční nádrže (III) je vyústěn přívod (22a) kyseliny sirov⁴, přívod (23) síranu železnatého a přívod (16c) stlačeného vzduchu.
7. Zařízení podle bodu 2, vyznačené tím, že do reakční nádrže (IV) je vyústěn přívod (20b) hydroxidu vápenatého, přívod (16d) stlačeného vzduchu.
8. Zařízení podle bodu 2, vyznačené tím, že do závěrečné jímky (14) je vyústěn přívod (20c) hydroxidu vápenatého, přívod (22b) kyseliny sírové a přívod (16c) stlačeného vzduchu.