LT4109B - Process for the water purificarion from heavy metals and other contaminants, colloidal system for water purification and method for the preparing thereof - Google Patents

Process for the water purificarion from heavy metals and other contaminants, colloidal system for water purification and method for the preparing thereof Download PDF

Info

Publication number
LT4109B
LT4109B LT95-054A LT95054A LT4109B LT 4109 B LT4109 B LT 4109B LT 95054 A LT95054 A LT 95054A LT 4109 B LT4109 B LT 4109B
Authority
LT
Lithuania
Prior art keywords
water
iron
colloidal system
suspension
treatment
Prior art date
Application number
LT95-054A
Other languages
English (en)
Other versions
LT95054A (en
Inventor
Julijus Budilovskis
Original Assignee
Julijus Budilovskis
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Julijus Budilovskis filed Critical Julijus Budilovskis
Priority to LT95-054A priority Critical patent/LT4109B/lt
Publication of LT95054A publication Critical patent/LT95054A/xx
Publication of LT4109B publication Critical patent/LT4109B/lt

Links

Landscapes

  • Removal Of Specific Substances (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Description

Išradimas yra iš vandens valymo srities, pirmoje eilėje liečiantis sunkiųjų metalų jonų valymą. Gali būti panaudotas galvanikos ir spausdintų plokščių, odos ir kailių apdirbimo, detergentų gamybos nutekamiesiems vandenims valyti, dažų ir fosforo nuėmimui iš nuotėkų, kaip viena iš pakopų komunalinių nuotėkų valymo stotyse, spalvotoje metalurgijoje, geriamo vandens paruošime.
Yra žinomas teršiančių jonų pašalinimo iš vandens terpės būdas, numatantis tirpstančių geležies anodų panaudojimą: elektrocheminiu būdu generuojant iš anodų geležies jonus atskiroje vandens terpėje su pH, neaukštesnių kaip 2.8, ir vėliau sumaišant šią terpę su geležies jonais bei valomu vandeniu (JAV patentas Nr. 4693789, kl 204/149, 1987).
Šio būdo trūkumai - gana didelis elektrogeneruoto tirpalo sunaudojimas, o taip pat nepakankamas tokių metalų kaip kobaltas, manganas ir kai kurių kitų nuvalymo laipsnis.
Yra žinomas nutekamųjų vandenų išvalymo nuo sunkiųjų metalų būdas, kurio esmė - palaipsniškas nutekamųjų vandenų apdorojimas: pradžioje geležies (III) hidroksidu, o vėliau - geležies (II) hidroksidu (TSRS autorinis liudijimas Nr. 778 181, CO2 F1/62, 1983). Šis būdas leidžia išvalyti nutekamuosius vandenis nuo įvairių sunkiųjų metalų jonų, bet reikalauja atskiro abiejų nukenksminančių elementų paruošimo; be to, būtina atsiminti, kad geležies (II) hidroksidas nepastovus ir palaipsniui oksiduojasi iki geležies (III) hidroksido. Šis būdas nėra efektyvus, nukenksminant sunkiųjų metalų kompleksinius junginius.
Yra žinomas būdas, kaip gauti elektrogeneruotą koaguliantą, skirtą nutekamųjų vandenų valymui, elektrolizuojant vandeninį natrio chlorido tirpalą (kurio pralaidumas ne mažesnis kaip 3-103 om'1, cm'1) ir naudojant tirpstančius drožlinius geležies anodus (TSRS autorinis liudijimas Nr. 675 089, kl.CO2 F 1/46, 1979.). Šis būdas numato koagulianto dribsnių praplovimo ir tankinimo etapus, bet nenumato, kaip kontroliuoti geležies (II) ir geležies (III) santykį.
Būdas, kuris siūlomas šiame išradime, leidžia pašalinti aukščiau nurodytuose būduose esančius trūkumus, kadangi kaip reagentas vandens nuo sunkiųjų metalų valymui naudojama koloidinė dispersinė sistema (toliau koloidinė sistema), t.y., geležies (II) ir (III) hidroksidu suspensija su šarminio metalo chlorido priedu, kurios procentinė sudėtis yra :
Fe(OH)3 0.3-1.3
Fe(OH)2 3.2-6.4
Šarminio metalo chloridas 0.3 -1.0
Vanduo likusi dalis.
Aišku, koloidinės sistemos kaip keturių komponentų mišinio apibūdinimas yra sąlyginis. Tiktai vandens dalis nurodytame sąstate gali būti apibūdinta, kaip laisva, nesurišta. Kita jo dalis, be to žymi dalis, yra surišta koloidinėje sistemoje. Tiksliau dalelių sudėtis gali būti apibūdinta sąlygine formule:
Fer04.5Fe;+0,5Ox(OH)ynH2O, kur 2x+y=l 0.5-11;
n=65-70.
Pagrindinis suspensijos gavimo būdas, kaip ir minėtu žinomu būdu, yra elektrocheminis generavimas, bet galima gauti suspensiją ir kitais būdais, pavyzdžiui, panaudojant lazerinį spinduliavimą.
Koloidinė sistema, skirta nuotėkų valymui, siūloma išradime, pagal valymo efektyvumą pralenkia koaguliantą, gautą minėtu būdu. Geležies hidroksidų dispersijos dalelės koloidinėje sistemoje yra (212)pm dydžio, užima (150-500) m2/g lyginamąjį paviršių, o suspensijos tankis - (1.05-1.1) g/cm3. Tokios charakteristikos leidžia pasiekti būtiną nutekamųjų vandenų išvalymo laipsnį, naudojant (l-lO)ml elektrogeneruotos geležies hidroksidų suspensijos vienam litrui nuotėkų, kai pH (8.0-9.4).
Nurodytos charakteristikos gaunamos dėka to, kad, tirpinant elektrocheminiu būdu geležies anodus, vykdomas periodinis besigaminančios dispersijos prapūtimas oru, kol (10-20) % ištirpusios anodinės galežies pereina į trivalentę būklę. Nurodytų ribų viršijimas žymiai susiaurina lyginamąjį suspensijos dalelių paviršių, sumažina jos sorbcinį imlumą ir jos, kaip koagulianto, aktyvumą, o to pasėkoje pablogėja nutekamųjų vandenų valymo efektyvumas. Periodinis prapūtimas oru taip pat padeda supurenti besigaminančią suspensiją. Be to, siūlomame koloidinės sistemos gavimo būde šarminio metalo chloridas, pridedamas į tirpalą prieš elektrolizės pradžią tam, kad padidintų elektros pralaidumą, pasilieka hidrodispersijoje, o tai sulėtina jos senėjimo procesą. Nuotėkų valymas aprašytos koloidinės sistemos pagalba gali būti vykdomas etapais. Nuotėkos, apdorojus jas geležies hidroksidų ir atskyrus susidariusias nuosėdas (pirmas etapas), dar kartą apdorojamos nauja suspensijos porcija (antras etapas).
Gautos antrajame etape nuosėdos naudojamos sekančios nuotėkų porcijos apdorojimui pirmajame etape.
Esant reikalui apdoroti nedidelius kiekius įvairių gamybos barų nuotėkių, elektrogeneruota suspensija gali būti paruošta iš anksto centralizuotai, o po to pristatyta į kiekvieną gamybos barą. Koloidinės sistemos stabilizavimui į ją pridedama (0.1-1.2) masės % medžiagos, parinktos iš grupės, kurios sudėtyje yra gamtiniai arba dirbtiniai aliumosilikatai, kalcio ortofosfatai, neorganiniai ar organiniai polielektrolitai.
Po stabilizacijos koloidinė sistema lieka aktyvi nemažiau 10 mėnesių. Išradimas iliustruojamas pavyzdžiais, parodytais 2-oje lentelėje. Pirmieji keturi pavyzdžiai buvo atlikti žinomu būdu, kiti - pagal siūlomą išradimą.
Visais duotais atvejais bandymai buvo atlikti laboratorijoje, pridedant po 5 ml. koloidinės sistemos vienam litrui nuotėkų. Koloidinės sistemos kietoji fazė sudarė 60 mg/1, perskaičiavus į geležį. Nuotėkų ir koloidinės sistemos kontaktavimo laikas buvo (3-10) minučių. Liekamųjų sunkiųjų metalų koncentracijų analizė buvo atlikta atominės - absorbcinės spektroskopijos metodu.
Siūlomo valymo būdo išbandymas gamybinėmis sąlygomis pilnai patvirtino rezultatus, gautus laboratorinių bandymų metu. (žr. 2 lentelę). Be to, reikia pažymėti, kad, išskyrus sunkiųjų metalų pašalinimą, šis valymo būdas leidžia sumažinti organinių teršalų, detergentų ir kitų esančių vandenyje kiekį ir panaudoti išvalytą vandenį apykaitinėje vandens sistemoje.
Dar vienas siūlomo būdo privalumas - tai didelis patvarumas iššarminimui nuosėdų, prisotintų sunkiųjų metalų, gautų valant nuotėkas siūlomu būdu.
Išdžiovintas nuosėdas plakant parūgštintame vandenyje (ličate), o po to jas prafiltravus (šis bandymas atliktas gamybinėmis sąlygomis), eliuate esančių nikelio ir švino kiekis sudarė mažiau nei 0.05 mg/1, o cinko, geležies ir chromo - mažiau nei 0.01 mg/1.
Šie rezultatai pralenkia standartus, nustatytus iššarminimui JAV, Japonijoje, Vokietijoje. Be to, chromo, nikelio ir cinko išplovimas iš eliuato pasirodė esąs keliom eilėm mažesnis, nei atliekant tą patį bandymą po valymo žinomais būdais (žr. 3 letelę).
Aukšto laipsnio vandens išvalymas leidžia naudoti siūlomą būdą, ruošiant vandenį techniniams ir buitiniams tikslams pirminiam valymui, o daugeliui atvejų ir be papildomo valymo.
lentelė
Lyginamieji rezultatai, gauti valant nuotėkas nuo sunkiųjų metalų žinomu (1-4) ir siūlomu (5-10) būdais
Nr. Priemaišų forma, būvis ir Koloidinės sistemos būvis Liekamosios priemaišų koncentracijos ing/1
koncentracija mg/1
1 Cr64 31.4 0.15
Zn2+ 30.8 0.9
Cu24 18.9 0.2
Ni2+ 20.2 1.2
2 Pb2h 15.2 5.1
Cd2+ 8.1 3.7
3 Zn24 30.8 12.5
Cu24 18.9 5.7
Ni24 20.2 8.5
Surištos į kompleksus su et ii endiam int et raa cet at u
4 Zn2+ 30.8 8.4
Cu24 18.9 3.8
Surištos j kompleksus su vyno
rūgštimi
5 Cr64 31.4 Naujai paruošta 0.001
Zn24 30.0 stabilizuota 0.05
Cu2f 21.0 kalcio 0.01
Ni24 20.5 ortofosl'atu 0.08
6 Pb21 35.0 12 mėnesių 0.01
Cd2+ 18.2 išlaikyta po stabilizacijos 0.005
7 Zn24 30.0 0.07
Cu24 20.0 0.03
Surištos į kompleksus su vyno
rūgštimi
8 Zn24 35.0 Naujai paruošta 0.11
Cu24 21.0 0.05
Ni24 22.0 0.1
Surištos į kompleksus su etilendiamintetraacetatu
Nr. Priemaišų forma, būvis ir koncentracija mg/l
9 Cr6' 30.0
Zn2+ 30.0
Cu2+ 21.0
Ni2+ 20.0
10 Zn21 15.0
Pb2+ 12.2
Cd2+ 10.5
Surištos į kompleksus su etilendiamintetraacetatu
Koloidinės sistemos būvis 1 lentelės tęsinys Liekamosios priemaišų koncentracijos mg/l
Naujai paruošta 0.001
stabilizuota 0.03
karboksilmetūce- 0.005
liuliozės natrio 0.08
druska
Tas pat po 12 0.2
mėnesių 0.2
0.1
Pasiektas aukštas vandens išvalymo laipsnis leidžia panaudoti siūlomą būdą, ruošiant vandenį techniniams ir buitiniams tikslams, o taip pat pakartotinio vandens panaudojimo sistemoje.
lentelė
Rezultatai, gauti valant nuotėkį nuo sunkiųjų metalų siūlomu būdu gamybinėmis sąlygomis patikrinti Vokietijoje ir Lenkijoje*
Nr. Metalai, esantys nuotėkyje Koncentracijos prieš valymą mg/1 Koncentracijos po valymo mg/1
1 2 3 4
1 Galvaninio cecho nuotėkis (Vokietija) Cinkas 5.1 < 0.005
Chromas 25.5 < 0.01
Varis 8.9 < 0.01
2 Spausdintų plokščių nuotėkis (Vokietija) Cinkas 0.31 < 0.002
Švinas 1.56 < 0.05
Nikelis 1.05 < 0.05
Geležis 113.0 < 0.005
3 Cinkas 65.0 0.01
Švinas 1.67 < 0.05
Nikelis 79.3 0.89
Geležis 51.8 0.94
Chromas 53.4 0.5
Varis 45.1 0.01
4 Galvaninio cecho nuotėkis (Lenkija) Baris 2.3800 < = 0.0010
Kadmis 4.2020 0.0015
Kobaltas 1.3380 0.0235
Chromas bendras 6010.0000 0.1324
Chromas61 0.0055 0.0022
Chromas3+ 6009.9945 0.1202
Varis 1041.0000 0.4759
Geležis 364.8000 3.0210
Manganas 1.6500 0.0246
Molibdenas 1.5800 0.9838
Nikelis 62.2600 0.0601
Švinas 30.9800 < = 0.0010
Stroncis 0.4829 0.0763
Titanas 1.2830 0.4679
Volframas 7.8060 <=0.0010
Cinkas 438.9000 0.1943
Analizės atliktos Vokietijoje ir Lenkijoje atominiu emisiniu spektroskopu su induktyviai sulaikoma plazma ICP-AES.
i lentelė
Rezultatai, gauti iššarminant nufiltruotą nuosėdų eliuatą pagal DEVS4 standartą*
Nr. Metalai, esantys nuosėdose Eliuatas,gautas bandant nuosėdas po tradicinio valymo mg/1 Eliuatas, gautas bandant nuosėdas po valymo pasiūlytu būdu mg/1
1 Cinkas <0.01 < 0.01
Švinas < 0.05 < 0.05
Nikelis < 0.05 < 0.05
Geležis < 0.01 < 0.01
Chromas 5.37 < 0.01
2 Cinkas 252 < 0.01
Švinas < 0.05 < 0.05
Nikelis 2.5 < 0.05
Geležis < 0.01 < 0.01
* Kai kuriais atvejais koncentracija buvo žemiau prietaiso ICP-AES jautrumo ribos.

Claims (9)

Išradimo apibrėžtis
1. Vandens valymo būdas, pagrįstas vandens apdorojimu geležies (III) ir geležies (II) hidroksidais, priemaišų nusodinimu ir nuosėdų atskyrimu, besiskiriantis tuo, kad, į valomą vandenį vienu metu įveda geležies hidroksidus koloidinės sistemos forma, kurios sudėtis:
Fero_4.5Fer„-o.5Ox(OH)ynH20, kur 2x+y=10.5-11; n=65-70.
2. Būdas pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad koloidinę sistemą, kaip elektrogeneruotą suspensiją, stabilizuoja (0.1-1.2) % priedu medžiagos, parinktos iš grupės, kurioje yra gamtiniai arba dirbtiniai aliumosilikatai, kalcio ortofosfatas, neorganiniai ir organiniai polielektrolitai.
3. Būdas pagal 2 punktą, besiskiriantis tuo, kad koloidinę sistemą prideda santykiu (0.8-12) ml į 1 litrą apdorojamo vandens, palaikant pH (8.2-9.4).
4. Būdas pagal 3 punktą, besiskiriantis tuo, kad išdžiovina vandens valymo rezultate gautas nuosėdas, prisotintas sunkiaisiais metalais, ir suplaka su parūgštintu vandeniu, į tą vandenį (ličatą) pereina iš nuosėdų mažiau nei 0.05mg/l švino ir nikelio, mažiau 0.01 mg/1 cinko, geležies, chromo ir kt. metalų.
5. Koloidinė sistema vandens valymui, turinti elektrogeneruotą vandeninę geležies hidroksidų suspensiją, besiskirianti tuo, kad, jos sudėtyje yra
Fero-4.5Feil„.5Ox(OH)ynH20, kur 2x + y=10.5-ll; n=65-70.
6. Koloidinė sistema pagal 5 punktą, besiskirianti tuo, kad suspensijos dalelės yra (2-15) pm dydžio, jų lyginamasis paviršius (150-500) m2/g, o suspensijos tankis (1.05-1.1) g/cm3.
7. Koloidinė sistema pagal 6 punktą, besiskirianti tuo, kad jos sudėtyje yra papildomai (0.1-1.2) % stabilizuojančios medžiagos, parinktos iš grupės, į kurią įeina gamtiniai ir dirbtiniai aliumosilikatai, kalcio ortofosfatas o taip pat neorganiniai ir organiniai polielektrolitai.
8. Koloidinės sistemos, skirtos vandens valymui, gavimo būdas, pagrįstas geležies anodų (dažniausiai iš metalo atliekų) elektrocheminiu tirpinimu vandeniniame tirpale, kurio laidumas nemažesnis nei 310'3 om^cm'1, besiskiriantis tuo, kad elektrolizės metu susidarančią suspensiją periodiškai prapučia oru.
9. Būdas pagal 8 punktą, besiskiriantis tuo, kad prapūtimą oru vykdo tol, kol (10-20) % ištirpusios anodinės geležies pereina į trivalentę būklę.
LT95-054A 1995-05-23 1995-05-23 Process for the water purificarion from heavy metals and other contaminants, colloidal system for water purification and method for the preparing thereof LT4109B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LT95-054A LT4109B (en) 1995-05-23 1995-05-23 Process for the water purificarion from heavy metals and other contaminants, colloidal system for water purification and method for the preparing thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LT95-054A LT4109B (en) 1995-05-23 1995-05-23 Process for the water purificarion from heavy metals and other contaminants, colloidal system for water purification and method for the preparing thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
LT95054A LT95054A (en) 1996-11-25
LT4109B true LT4109B (en) 1997-02-25

Family

ID=19721637

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
LT95-054A LT4109B (en) 1995-05-23 1995-05-23 Process for the water purificarion from heavy metals and other contaminants, colloidal system for water purification and method for the preparing thereof

Country Status (1)

Country Link
LT (1) LT4109B (lt)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LT5803B (lt) 2010-02-12 2012-01-25 Vilniaus Gedimino technikos universitetas, , Geležies turinčio šlamo perdirbimo į pigmentinę medžiagą būdas

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU675089A1 (ru) 1978-01-03 1979-07-25 Вильнюсское Проектно-Конструкторское Бюро Механизации И Автоматизации Способ получени коагул нта дл очистки сточных вод
SU778181A1 (ru) 1979-01-23 1983-09-15 Вильнюсское Проектно-Конструкторское Бюро Механизации И Автоматизации Способ очистки сточных вод от ионов т желых металлов
US4693789A (en) 1986-03-05 1987-09-15 Lloyd Berg Separation of isopropyl acetate from isopropanol by extractive distillation

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU675089A1 (ru) 1978-01-03 1979-07-25 Вильнюсское Проектно-Конструкторское Бюро Механизации И Автоматизации Способ получени коагул нта дл очистки сточных вод
SU778181A1 (ru) 1979-01-23 1983-09-15 Вильнюсское Проектно-Конструкторское Бюро Механизации И Автоматизации Способ очистки сточных вод от ионов т желых металлов
US4693789A (en) 1986-03-05 1987-09-15 Lloyd Berg Separation of isopropyl acetate from isopropanol by extractive distillation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LT5803B (lt) 2010-02-12 2012-01-25 Vilniaus Gedimino technikos universitetas, , Geležies turinčio šlamo perdirbimo į pigmentinę medžiagą būdas

Also Published As

Publication number Publication date
LT95054A (en) 1996-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ates et al. Removal of heavy metals from aluminum anodic oxidation wastewaters by membrane filtration
Yildiz et al. Electrocoagulation of synthetically prepared waters containing high concentration of NOM using iron cast electrodes
US5698107A (en) Treatment for acid mine drainage
US9242878B2 (en) Heavy metal removal from waste streams
US6110379A (en) Method for treating water containing sulfate
Titchou et al. Batch elimination of cationic dye from aqueous solution by electrocoagulation process
WO1999058457A1 (de) Verfahren zur aufbereitung von wässern, böden, sedimenten und/oder schlämmen
Lodhi et al. Dyes and pigments manufacturing industrial waste water treatment methodology
EP3795542B1 (de) Entfernung von chromverbindungen aus cr(vi)-haltigen wässrigen phasen
JPWO2010098492A1 (ja) 活性金属塩凝集剤及びその製造方法
DE2437779A1 (de) Mittel und verfahren zur entfernung von quecksilber und/oder quecksilbersalzen aus abwaessern
Lochyński et al. Research on neutralization of wastewater from pickling and electropolishing processes
CN108483760B (zh) 一种重金属污水深度处理方法
EP0056068B1 (de) Verfahren zur Behandlung von Abwässern
LT4109B (en) Process for the water purificarion from heavy metals and other contaminants, colloidal system for water purification and method for the preparing thereof
Żoczek et al. Types and valorization of sludge generated in water treatment processes
DE60006718T2 (de) Verfahren zur wiedergewinnung von kupfer aus iodierte organische verbindungen enthaltenden wässrigen lösungen
Arshad et al. Eggshell powder (ESP) as low-cost adsorbent for wastewater treatment
RU2065835C1 (ru) Способ очистки воды от тяжелых металлов, коллоидная система для очистки воды и способ ее получения
RU2169708C2 (ru) Способ очистки сточных вод
Wang et al. Total waste recycle system for water purification plant using alum as primary coagulant
Jannati BIO-ELECTROCHEMICAL REMOVAL OF LEAD BY EXOELECTROGENS AND PHOSPHATE REMOVAL USING ZEOLITE FOR POTENTIAL INDUSTRIAL WASTEWATER TREATMENT
Abdel-Fatah et al. Comparison of Different Electrocoagulation Processes for Real Wastewater Degradation
CA1160370A (en) Waste water treatment system for elemental phosphorus removal
LT3619B (en) Method for treatment of waste water, hidrodispersion for treatment of waste water and method for its preparation

Legal Events

Date Code Title Description
QB9A Licensing

Free format text: UAB "INECO",ZIRMUNU G. 139A, 2012 VILNIUS,LT,01,20021019,19991019

MM9A Lapsed patents

Effective date: 20090523