CS261397B1 - Způsob detoxikace odpadních arsenových vod z odsiřování koksárenskáho plynu - Google Patents

Abstract

Způsob detoxikace odpadních arsenových vod z odsiřování koksárenskáho plynu spočívá v tom, že se pH odpadní vody upraví přídavkem kyseliny chlorovodíkové nebo sírové na hodnotu 3, na upravené odpadní arsenové vody se působí rozpustnou dvojmoonou sírou ve formě sulfánů nebo sulfidu sodného, vzniklá sraženina sulfidu arsenitého, případně jeho směs se sulfidem arsenicným se oddělí sedimentací, filtrací, odstředěním, nebo kombinaoí těchto způsobů, a rozpustí se v ekvivalentním množství roztoku uhličitanu nebo louhu sodného, zvniklý roztok se vrací do prooesu odsiřování koksárenské- hů plynu, z upravené odpadní vody se vytěsní volný sulfán parou, vzduchem nebo odsířeným koksárenským plynem.

Description

Vynález řeší způsob detoxikace arsenových odpadních vod, vznikajících při odsiřování koksárenského plynu.

při vypirce sulfánu arsenitanovými roztoky a zejména při re generaci vypíracího činidla přechází část sulfánu až na polythio nan, thiosiran a síran sodný, a část arsénu se z roztoku ztrácí s produkovanou sírou. Tím se vypírací účinnost roztoku snižuje? pokud koncentrace oxidačních sloučenin síry není příliš vysoká, lze vypírací účinnost zlepšit přísadou oxidu arsenitého, rozpuštěného v roztoku louhu sodného nebo sody. Po nadměrném obohacení vypíracího roztoku oxidačními sloučeninami síry přídavky oxidu arsenitého ztrát! účinnost a vypírací roztok je třeba vyřadit a nahradit nově připraveným.

Vyřazením použitých vypíracích vod vznikají odpadní vody, obvykle obsahující arsén v mezích 60 až 120 gramů v litru, které pro jejich toxicitu nelze vypouštět do odpadního systému, protože pro jejich zneškodnění či využití zatím není znám vhodný způsob, je nezbytné je skladovat jako odpad, obtížný nejen svojí hygienickou zévadností, ale též pro svoji objemnost, při tom dochází k situaci, že arsén je na vstupní straně odsiřovacího procesu základní surovinou, a na výstupní straně téhož je obtížným odpadem.

Tuto nevýhodu arsenitanového odsiřovacího procesu odstraňuje způsob detoxikace odpadních vod podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se pH odpadní arsenové vody upraví přídavkem kyseliny chlorovodíkové nebo sírové na hodnotu 3, na upravené odpadní arsenové vody se působí rozpustnou dvojmocnou sírou ve formě sulfénů nebo sulfidu sodného, vzniklá sraženina sulfidu arsenitého, případně jeho směs se sulfidem arseničným se oddělí

261 397 sedimentací,filtrací, odstředěním, nebo kombinací těchto způsobů a rozpustí se v ekvivalentním množství roztoku uhličitanu nebo louhu sodného, vzniklý roztok se vrací do procesu odsiřování koksárenského plynu, z upravené odpadní vody se vytěsní volný sulfán parou, vzduchem nebo odsířeným koksárenským plynem·

Výhodou způsobu detoxikace odpadních vod z odsiřování podle vynálezu je především možnost rozdělit objemný, toxický odpad na hygienicky nezávadnou odpadní vodu a na koncentrované sirníky arsénu, tvořící hmotově asi 15 až 20 % a objemově asi 10 % původ ního odpadu, který lze skladovat a úměrně nižšími náklady, nebo výhodněji využít k přípravě základního vypíračího roztoku nebo ke krytí provozních ztráty a to na místě dosud využívaného oxidu arsenitého.

Způsob podle vynálezu využívá jen materiálů, aplikovaných v odsiřovacím procesu.

Pro srážení sulfidů arsénu lze použít roztoku sulfidu sodného nebo plynný sulfán. NejvýhodnějSÍ je však využití sulfánu, který je obsažen v základním, do odsiřovacího procesu zaváděném koksárenském či pod. plynu. Odvětvená část základního plynu se zavede do srážecího reaktoru. Tam se sulfán v něm obsažený nebo alespoň část z něj, využije ke srážení sulfidů arsénu a nepohlce ný plyn se vrací do proudu základního plynu k odsíření. Po ukončení srážecího procesu a po oddělení sraženiny se zbytky sulfánu odstraní z roztoku před jeho vypuštěním do odpadu vytěsněním vzduchem nebo odvětvenou částí základního, už odsířeného plynu, a to s výhodou při zvýšené teplotě, vyvolané např. zaváděním pří mé páry. Pokud se k vytěsňování využije vzduch, zavede se i s unášeným sulfénem do vzduchu, určeného k regeneraci vypíracího roztoku. V případě vytěsňování sulfánu odsířeným koksárenským nebo pod. plynem se příslušný plyn, obohacený o vytěsněny sulfán zavede do základního proudu plynu, vstupujícího do odsiřovacího procesu.

Hlavní předností způsobu detoxikace odpadních vod podle vynálezu je možnost využití odloučeného arsénu. Sulfidy arsénu se

- 3 261 397 po případném promytí rozpustí v roztoku louhu nebo uhličitanu sodného. Vzniklý roztok arsenitanu a thioarsenitanu sodného se vrací do základního odsiřovacího procesu ke krytí provozních ztrát, případně k přípravě nového roztoku, a to na místě dosud používaného oxidu arsenitého.

Způsob zpracování odpadních vod podle vynálezu je objasněn v příkladech 1 až 5, vztahujících se na odsiřování koksórenského plynu arsenitanovou vypírkou. První přiklad popisuje srážení sulfidů arsénu sulfénem a využívá k tomu základní koksárenský plyn. Druhý příklad popisuje srážení sulfidů arsénu sulfidem sodným. Poslední příklad uvádí využití oddělených sulfidů arsénu ve vlast ním odsiřovacím procesu.

Příklad 1

Do srážecí nádoby se předloží 1 000 litrů odpadního arsénového roztoku, obsahujícího cca 100 g oxidu arsenitého v litru, okyselí se přídavkem kyseliny sírové, s výhodou zředěné cca 1:2 vodou na pH 3 nebo na aciditu vyšší a zavedením přímé péry se kapalina vyhřeje na min. 50 °C. Poté se do srážecí nádoby zavádí základní koksárenský plyn s obsahem lo až 20 g.m”5 sulfánu a nepohlcený plyn se vrací do koksárenského plynu k odsíření. Po cca 1 hod. srážení se v odebraném vzorku tekutiny po odfiltrování nerozpustných sulfidů stanoví zbytkový obsah arsénu a srážení se provádí ještě tak dlouho, dokud se nedosáhne hodnota 0,05 g v litru nebo nižší. Vysrážené sulfidy arsénu se oddělí sedimen-r tací, filtrací, odstředěním nebo kombinací uvedených způsobů a promyjí horkou vodou. Z filtrátu i z promývací vody se nezreagované zbytky sulfánu vytěsní plynem, s výhodou z kapaliny předem vyhřáté přímou parou na min 50 °C. Vytěsňování se provádí nejvýhodněji odvětvenou částí koksárenského plynu, už odsířeného a desorpční plyn i s unášeným sulfánem se vrétí do odsiřovacího procesu. Alteřnativně lze k desorpcí využít vzduch a tento s výhodou zavést k regeneraci nasyceného vypíracího roztoku.

Příklad 2

Do 1 000 litrů odpadního arsénového roztoku, okyseleného a vyhřátého podle příkladu 1 se pomalu a za míchání vlije 240 lit-

- 4 281 397 % hmot. roztoku sulfidu sodného, obsahujícího celkem asi 120 kg Na£S. Průběh srážení se kontroluje dříve uvedeným způsobem a srážení se případně dokončí přídavkem dalšího roztoku sulfidu sodného, dokud obsah zbytkového arsénu v roztoku neklesne pod hodnotu uvedenou v příkladu 1.

Příklad 3

100 kg sulfidů arsénu, vyrobených podle příkladu 1 nebo 2 se za míchání postupně vnese do 1 300 litrů 10 % hmot. roztoku uhličitanu sodného nebo do ekvivalentního množství louhu sodného. Rozpouštění se urychlí zahřátím na cca 50 °G zavedením přímé páry. Po vyčeření vzniklého roztoku arsenitanu a thioarsenitanu sodného sedimentací, případně filtrací se využije k přípravě čerstvého roztoku pro základní odsiřování koksárenského plynu nebo ke krytí provozních ztrát.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Způsob detoxikace odpadních arsénových vod z odsiřování koksárenského plynu, vyznačující se tím, že se pH odpadní arsenové vody upraví přídavkem kyseliny chlorovodíkové nebo sírové na hodnotu 3, na upravené odpadní arsenové vody se působí rozpustnou dvojmocnou sírou ve formě sulfénů nebo sulfidu sodného, vzniklá sraženina sulfidu arsenitého, případně jeho směs se sulfidem arseničným ee oddělí sedimentací, filtrací, odstředěním nebo kombinací těchto způsobů a rozpustí se v ekvivalentním množství roztoku uhličitanu nebo louhu sodného, vzniklý roztok se vrací do procesu odsiřování koksárenského plynu, z upravené odpadní vody ee vytěsní volný sulfén parou, vzduchem nebo odsířeným koksárenským plynem.
2. 2. Způsob detoxikace podle bodu 1,vyznačující se tím, že se na upravené odpadní vody působí koksárenským plynem, který obsahuje sulfán, nevyužitý koksárenský plyn se vrátí zpět do prou du koksárenského plynu k vypírce.