CZ282022B6 - Způsob čištění odpadních vod - Google Patents

Abstract

Vynález spočívá v tom, že se na odpadní vody působí sorpčním činitelem, s výhodou jílovou surovinou s rozptýleným montmorillonitem a následně, případně současně koagulačním činitelem, s výhodou vysokomolekulárním polyethylenoxidem s molekulovou hmotností větší než 250 000, přičemž hmotnostní poměr vysokomolekulárního polyethylenoxidu k jílové surovině činí od 1 ku 1000 do 1 ku 1. Poté se oddělí vyčištěná voda a vzniklá stabilní flokule koagulovaného kalu rychlou samovolnou sedimentací.ŕ

Description

(57) Anotace:

Při způsobu čištěni odpadních vod, zejména z galvanoven, se přimísí jílové suroviny s montmorillonitem a vysokomolekulární polyethylenoxidem. Podstata vynálezu spočívá v tom, že se přimísí k odpadní vodě následně a/nebo současně s jílovou surovinou s 2 % hmot, až 100 % hmot, rozptýleného montmorillonitu vysokomolekulární polyethylenoxid s molekulovou hmotností větší než 250 000, přičemž hmotnostní poměr vysokomolekulámího polyethylenoxidu k jílové surovině činí od 1 ku 1000 do 1 ku 1.

Způsob čištění odpadních vod, zejména z galvanoven

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu čištění odpadních vod, zejména z galvanických a jiných lázní, přimíšením jílové suroviny s montmorillonitem a vysokomolekulámího polyalkylenoxidu.

Dosavadní stav techniky

Vody, určené k čištění, obvykle obsahují pevné částice, které se do nich dostávají bud’ z povrchové vody z přírodních zdrojů, nebo v průmyslových technologických provozech. Velikost těchto částic je v převážné míře menší než 40 pm při obsahu několika desítek miligramů až stovek gramů najeden litr vody.

K odstraňování těžkých kovů z galvanických lázní se v současné době používá metoda, při níž se pomocí chemických postupů převedou těžké kovy z roztoku do pevné fáze ve stavu suspenze, především jako hydroxidy a hydratované oxidy těchto kovů. Tyto hydroxidy a hydráty se potom nechají samovolně usazovat, případně s přidáním koagulantů, v usazovacích nádržích. Usazeniny se potom hromadí v kalových polích.

Nevýhodou tohoto postupu je, že částice uvedených velikostí sedimentují velmi pomalu a v přijatelném čase obvykle nejsou schopny samovolného usazení. Zůstávají ve vodě i po jejím čištění, přičemž jejich množství často překračuje povolené hygienické hodnoty. Další nevýhodou je, že většinou vzniká velké množství kalu, a to ve formě vodní suspenze. Její odvodňování je velmi obtížné a nákladné. Vyžaduje usazovací nádrže o velkém objemu a velké zastavené ploše. K. urychlení sedimentace se obvykle přidávají koagulační činidla. Ta sice sedimentaci urychlí, obvykle však nezajistí sedimentaci jemných částic suspenze a vzniklý kal je nestabilní. Nevýhodou také je, že při tomto postupu vznikají i chemické komplexní látky, které nejsou zachyceny vůbec a dále kontaminují vodu.

V JP 52031973 A je popsán způsob kontinuálního a konzistentního oddělování oleje, obsaženého v bahně nebo odpadní vodě, přimíšením montmorillonické jílové rudy s prosátým pískem a organické vysokomolekulámí koagulační přísady. V tuzemsku se řadí mezi montmorillonické jílové rudy například bentonit nebo saponit.

V US 3 194 758 je popsán způsob shlukování vylučované tuhé látky v tekutém médiu pomocí polyalkylenoxidu s molekulovou hmotností 500 až 100 000.

Podstata vynálezu

Na základě znalosti uvedeného stavu techniky si klade vynález za cíl vytvořit shora uvedený způsob čištění odpadních vod, který bez nutnosti vynaložení zvláštních stavebních nákladů a nákladů na stroje zajistí v krátké době vyčištění odpadních vod, zejména z galvanických a jiných lázní, na hygienicky povolené hodnoty za vzniku koagulovaného stabilního kalu o velmi malé vlhkosti.

Vyřešení tohoto úkolu se docílí podle hlavního nároku vynálezu tím, že se přimísí k odpadní vodě následně a/nebo současně sjílovou surovinou s2 % hmot, až 100 % hmot, rozptýleného montmorillonitu, vysokomolekulámí polyethylenoxid s molekulovou hmotností větší než 250 000, přičemž hmotnostní poměr vysokomolekulámího polyethylenoxidu k jílové surovině

- 1 CZ 282022 B6 činí od 1 ku l 000 do 1 ku 1. Přitom vznikají stabilní flokule, které rychle sedimentují do koagulovaného kalu, takže se odděluje vyčištěná voda.

Uvedeným postupem, jehož realizace nevyžaduje objemné a stavebně, prostorově a finančně náročné odkalovací nádrže, se z odpadní vody z galvanické lázně získá voda s obsahem suspendovaných látek menším než 10 mg/1 a stabilní flokule, které lze snadno odvodňovat například na mokrém sítě s velikostí ok 0,06 až 0,5 mm.

Podle koncentrace suspendovaných látek se s výhodou přidává 0,1 až 10 mg vysokomolekulámího polyethylenoxidu na 1 litr odpadní vody. Jílová surovina se přidává do odpadní vody při intenzivním míchání. Vysokomolekulámí polyethylenoxid je výhodné přidávat při menší intenzitě míchání.

Velmi malého obsahu suspendovaných látek ve vyčištěné vodě se dosáhne, jestliže se jílová surovina před přidáním homogenizuje ajestliže obsahuje dostatečné množství montmorillonitu, výhodně 50 % hmot, až 100 % hmot, montmorillonitu, přičemž montmorillonit může být s výhodou součástí bentonitu, případně cihlářské hlíny.

Z hlediska chemických vlastností vyčištěné vody a získaných flokulí je dále výhodné, zejména při zpracování odpadních vod z galvanických lázní, jestliže jílová surovina obsahuje 0,5 g až 250 g uhličitanu sodného, uhličitanu draselného, hydroxidu sodného, hydroxidu draselného, a to buď jednotlivě, nebo jejich směsi, vztaženo na 1 kg jílové suroviny.

Extrémně stabilní a vhodně velké flokule vznikají, jestliže molekulová hmotnost vysokomolekulámího polyethylenoxidu činí více než 1 000 000.

Vyhovující oddělení vyčištěné vody a flokulovaného kalu nastane již po 1 až 3 min. sedimentace.

Popis obrázků na výkrese

Vynález je dále blíže objasněn na příkladu jeho provedení pomocí výkresu, který znázorňuje schematicky zařízení na čištění odpadních vod sorpčně koagulačním způsobem podle vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Zařízení k provádění způsobu podle vynálezu, schematicky znázorněné na obrázku, je přes kalové čerpadlo 2 připojeno k neutralizační stanici 1. Vlastní zařízení na čištění odpadních vod sorpčně koagulačním způsobem sestává z reaktorové nádoby 8 s kuželovou spodní částí pro usazování kalu, která je opatřena ventilem 10 vypouštění kalu a výstupem 9 vyčištěné vody. Nádoba 8 má objem cca 1 m³ a dále je k ní připojeno dávkovači zařízení 3 vysokomolekulámího polyethylenoxidu, které je vytvořeno na zásobníku 4 vysokomolekulámího polyethylenoxidu, a dávkovači zařízení 5 jílové suroviny. Dávkovači zařízení 5 jílové suroviny je vytvořeno na zásobníku 6 jílové suroviny, který je opatřen míchadlem 7 jílové suroviny. Také reaktorová nádoba 8 je opatřena míchadlem 11 odpadní vody s otáčkami 400 až 700 ot/min. Tímto zařízením byl realizován způsob čištění odpadní vody podle vynálezu, popsaný v následujících příkladech.

-2CZ 282022 B6

Příklad 1

Způsobem podle vynálezu byla čištěna odpadní voda z galvanovny. Voda s neutralizačním kalem, obsahujícím těžké kovy, byla přečerpána kalovým čerpadlem 2 z neutralizační stanice 1 do reaktorové nádoby 8. Během jejího míchání míchadlem 11 odpadní vody se přidal jako jílovitá surovina s rozptýleným montmorillonitem bentonit, který obsahoval 92 % hmot, montmorillonitu, v množství l g bentonitu na l litr čištěné vody. Po promíchání a po uplynutí reakční doby, která činila 5 min., se začal přidávat vysokomolekulámí polyethylenoxid s molekulovou hmotností 1 000 000 v množství 3 mg na litr čištěné vody. Dávkování se provádělo dávkovacím zařízením 3. vysokomolekulámího polyethylenoxidu přerušovaně za současného míchaní míchadlem 11 odpadní vody.

Za 1 až 3 min. po ukončení dávkování se odebrala výstupem 9 vyčištěné vody vyčištěná voda a ventilem 10 vypouštění kalu se odebral sediment. Délka prodlevy od ukončení dávkování závisí na rychlosti sedimentace kalu a bude se měnit také podle velikosti reaktorové nádoby 8 a podle výkonu míchadla 11 odpadní vody.

Výsledky tohoto čištění byly následující:

koncentrace Ni²' před čištěním koncentrace Ni²' po čistění koncentrace Cr_ceIk před čištěním koncentrace Cr_ce|_k po čištění

110 mg Ni²⁺/l pod 0,5 mg Ni²⁺/1 mg Cr_ce,_k/1 pod 0,05 mg Cr_celk/1

Příklad 2

Způsobem podle vynálezu byla čištěna odpadní voda z úpravny kaolinu. Voda s obsahem špatně sedimentujících pevných látek byla přečerpána kalovým čerpadlem 2 do reaktorové nádoby 8. Během míchání této odpadní vody míchadlem 11 odpadní vody s otáčkami 560 ot/min. se přidala jílová surovina bentonit s 2 % hmot, rozptýleného montmorillonitu v množství 2 g na 1 litr čištěné vody. Po promíchání a po uplynutí reakční doby, která činila 5 min., se začal přidávat do reaktorové nádoby 8 v množství 3 mg na litr čištěné vody vysokomolekulámí polyethylenoxid s molekulovou hmotností 300 000. Dávkování se provádělo dávkovacím zařízením 3 vysokomolekulámího polyethylenoxidu přerušovaně za současného míchání míchadlem 11 odpadní vody. Za 1 až 3 min., podle rychlosti sedimentace, se odebrala výstupem 9 vyčištěné vody vyčištěná voda a sediment z výstupu 10 se nechal samovolně odvodnit na sítě.

Výsledky čistění byly následující:

koncentrace suspendovaných látek před čištěním 377 mg/1 koncentrace suspendovaných látek po čištění 10 mg/1

Sediment z obou příkladů je možné přimísit do cihlářské suroviny při výrobě cihlářských výrobků.

Claims (7)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob čištění odpadních vod, zejména z galvanoven, přimíšením jílové suroviny s montmorillonitem a vysokomolekulámího polyalkylenoxidu, vyznačující se tím, že se přimísí k odpadní vodě následně a/nebo současně s jílovou surovinou s 2 % hmot, až 100 % hmot, rozptýleného montmorillonitu vysokomolekulámí polyethylenoxid s molekulovou hmotností větší než 250 000, přičemž hmotnostní poměr vysokomolekulámího polyethylenoxidu k jílové surovině činí od 1 ku 1 000 do 1 ku 1.
2. 2. Způsob čistění podle nároku 1, vyznačující se tím, že se najeden litr odpadní vody přidává 0,1 až 10 mg vysokomolekulámího polyethylenoxidu.
3. 3. Způsob čištění podle nároků la2, vyznačující se tím, že se jílová surovina a/nebo vysokomolekulámí polyethylenoxid přidává do odpadní vody za stálého nebo přerušovaného míchání.
4. 4. Způsob čištění podle nároku 1, vyznačující se tím, že se přidává homogenizovaná jílová surovina s obsahem 50 % hmot, až 100 % hmot, montmorillonitu.
5. 5. Způsob čištění podle nároků 1 a 4, vyznačující se tím, že se jako jílová surovina přidává bentonit, případně cihlářská hlína.
6. 6. Způsob čištění podle nároku 5, vyznačující se tím, že jílová surovina obsahuje 0,5 g až 250 g uhličitanu sodného, uhličitanu draselného, hydroxidu sodného, hydroxidu draselného nebo jejich směsi, vztaženo na 1 kg jílové suroviny.
7. 7. Způsob podle nároků 1 a2, vyznačující se tím, že molekulová hmotnost vysokomolekulámího polyethylenoxidu činí více než 1 000 000.