Pierwszenstwo: Opublikowano: 24.IV.1970 59945 KI. 85 c, 1 MKP C 02 c 5\oo UKD Wspóltwórcy wynalazku: mgr Witold Dobrowolski, prof. dr inz. Bohdan Jakuszewski, mgr Jan Grabowski, mgr Sta¬ nislaw Leszczak, inz. Stanislaw Suminski Wlasciciel patentu: Biuro Projektowania Urzadzen Technologicznych „Protech", Lódz (Polska) Sposób oczyszczania scieków galwanizerskich i uklad technologiczny do stosowania tego sposobu i Przedmiotem wynalazku jest sposób oczyszcza¬ nia scieków z galwanizerni, polegajacy na prze¬ plywie ich przez zloza jonowymienne, az do uzy¬ skania wody o stopniu czystosci odpowiednim dla ponownego zasilania odbiorników technologicz¬ nych, oraz na okresowej regeneracji zlóz jonowy¬ miennych przy pomocy desorbentów dla odzysku elektrolitów, jak równiez na ukladzie technolo¬ gicznym do stosowania tego sposobu.Scieki z galwanizerni wykazuja obecnosc duzych ilosci drogocennych jonów metali w postaci roz¬ tworów soli, oraz kwasów nieorganicznych i za¬ sad. Wypuszczane do kanalizacji lub bezposrednio do otwartych wód powierzchniowych niszcza tam zycie biologiczne.Znane sposoby oczyszczania scieków galwani¬ zerskich polegaja na okresowych reakcjach che¬ micznych, w których nastepuje miedzy innymi utlenianie cyjanków, hydroliza soli cyjanowych, wytracanie metali w postaci wodorotlenków, re¬ dukcje szesciowartosciowego chromu i pózniejsze jego wytracanie w postaci wodorotlenku, oraz ogólna neutralizacja kwasów i zasad z jednocze¬ snym wytracaniem wodorotlenków pozostalych metali.Wada tych sposobów jest to, ze metale wytraca¬ ne w postaci uwodnionych osadów stwarzaja pro¬ blem skladowania i sa stracone dla produkcji, a zuzywanie znacznych ilosci chemikalii do neutra¬ lizacji powoduje dodatkowe zasolenie wypuszcza¬ lo 15 20 25 30 nych wód. Znane sa takze urzadzenia djo oczysz¬ czania scieków galwanizerskich zbudowane na za¬ sadzie przeplywu cieczy przez zloza wymieniaczy jonowych, jednak nie obejmuja one regeneracji zlóz dla odzysku elektrolitów, którymi nastepnie uzupelnia sie kapiele galwaniczne.Celem wynalazku jest oczyszczanie scieków i uzdatnianie wody kierowanej ponownie do pro¬ dukcji oraz okresowy odzysk elektrolitów. Dla osiagniecia tego celu wytyczono sobie zadanie opracowania sposobu oczyszczania wymieniaczami jonowymi scieków galwanizerskich i ukladu tech¬ nologicznego, w którym zdemineralizowana woda jest kierowana ponownie do produkcji, a odzyski¬ wane w czasie regeneracji zlóz jonowymiennych elektrolity sa uzywane do zasilania wanien gal¬ wanizerskich.Wytyczone zadanie zostalo rozwiazane zgodnie z wynalazkiem w ten sposób, ze scieki chromowe, zebrane z wanien galwanizerskich i pluczacych w zbiorniku retencyjnym, zobojetnia sie do stanu ustalonego dla parametrów zdemineralizowanej wody przy pomocy roztworu alkalicznego ze zbior¬ nika dozujacego, przy czym wielkosc dozy jest regulowana zaworem elektromagnetycznym, sprze¬ zonym z pehametrem ustalajacym kwasowosc przeplywajacych scieków.Nastepnie oczyszcza sie scieki z zanieczyszczen mechanicznych w areatorze, a zwiazki zelaza usu¬ wa sie na filtrze cisnieniowym kwarcowo^weglo- 5994559945 wym i odprowadza pod cisnieniem wlaczonego równolegle ukladu hydroforowego przez zloza ka- tionitowe, gdzie nastepuje reakcja wymiany we¬ dlug równania: 2RH + Me2 CR04 - 2RMe f 2H+ + Cr04"- oraz przez zloza anionitowe, gdzie nastepuje zwia¬ zanie anionów wedlug równania 2ROH + 2H+ + CrQ4 R2CrQ4 + 2H00 w wyniku której otrzymuje sie wode zdeminera- lizowana, kierowana przez miernik przewodnosci do zbiornika, a stamtad do odbiorników technolo¬ gicznych.Wzrost przewodnosci wody powoduje przez sprzezenie miernika przewodnosci ze sterujacymi zaworami zamkniecie doplywu scieków i wlaczenie obiegu roztworu alkalicznego ze zbiornika reagen¬ tów przez zloze anionitów, pompe i pehametr, przy czym w zlozach amonitowych zachodzi nastepuja¬ ca reakcja: R2CrQ4 + MeOH 2ROH + MeCrQ4 w wyniku której otrzymuje sie anionit w formie wodorotlenkowej i chromian, kierowany po usta¬ leniu pehametrem, sprzezonym ze sterujacymi za¬ worami elektromagnetycznymi jego wartosci pH, ze zbiornika przez drugie zloze kationitowe do zbiornika, skad pompa przepompowuje roztwór w obiegu zamknietym przez uklad z pehametrem i zloze kationitowe, az do uzyskania czystego kwa¬ su chromowego wedlug równania: 2RH -r MeCrQ4 2RMe + H2CrQ4 10 który odplywa do zbiornika dla zasilania wanien galwanizerskich oddzielnym rurociagiem, wlacza¬ nym za pomoca zaworu sterujacego, sprzezonego z pehametrem.Zloza kationitowe regeneruje sie roztworem kwasu solnego, po czym wszystkie zloza przemy¬ wa sie woda uzdatniona, odprowadzana do stu¬ dzienki scieków kwasno-alkalicznych i wzrusza oddolnie przy pomocy wody technologicznej z ru¬ rociagu i nastepnie odprowadzanej do kanalizacji sanitarnej.Procesy oczyszczania scieków kwasnych niklo¬ wych, miedziowych, jak równiez cyjankalicznych: miedziowych, cynkowych, kadmowych oraz scie¬ ków potrawiennych zasadowych i kwasnych przebiegaja analogicznie z ta róznica, ze stosuje sie jedno zloze kationitów i jedno zloze anionitów.Przy stosowaniu sposobu i ukladu technologiczne¬ go wedlug wynalazku uzyskuje sie zmniejszenie zuzycia wody technologicznej oraz elektrolitów, dostosowanie stopnia zasolenia wody odzyskiwanej z procesu i uzdatnionej do potrzeb kapieli gal¬ wanicznych i pluczacych, zabezpieczenia przed za¬ truwaniem sciekami wód otwartych i zmniejszenie powierzchni potrzebnej na skladowisko szlamu Osadowego.Zautomatyzowanie procesu zezwala na obnize- . nie kosztów robocizny. Konstrukcja urzadzen i po- 15 20 25 30 35 40 45 50 55 laczen zainstalowanych przy systemie ciaglym oczyszczania scieków na zlozach jonowymiennych charakteryzuje sie malymi gabarytami w porów¬ naniu z wielkosciami urzadzen tradycyjnych, oczyszczajacych scieki periodycznie.Przedmiot wynalazku jest pokazany w przykla¬ dzie wykonania na rysunku, przedstawiajacym uklad technologiczny oczyszczalni scieków chro¬ mowych z ciaglym odzyskiem wody zdeminerali- zowanej i okresowym odzyskiem kwasu chromo¬ wego. Scieki splywajace z wanien galwanizerskich i pluczacych do zbiornika retencyjnego 1 sa prze¬ tlaczane pompa 2 poprzez wlaczony do instalacji rurowej pehametr 3 sprzezony z zaworem elek¬ tromagnetycznym 4, sterujacym dozowanie zobo¬ jetniajacego (do pH-5) roztworu alkalicznego ze zbiornika 5. Nastepnie scieki po napowietrzeniu w areatorze 6 kierowane sa na filtr 7 cisnienio¬ wy kwarcowo-weglowy, w którym oczyszcza sie scieki z cial stalych oraz do zbiornika hydroforo¬ wego 8 wytwarzajacego wymagane cisnienie przy przejsciu scieków przez kolumny jonitów.Z kolei scieki przeplywaja przez zawór 9 do kolumny 10 zawierajacej zloze kationitowe, gdzie poddawane sa procesowi wymiany jonowej, po czym sa kierowane przez zawory 11 i 12 do ko¬ lumny 13, zawierajacej zloze anionitowe, gdzie powtórnie poddawane sa procesowi wymiany jo¬ nowej, w wyniku których otrzymuje sie wode zdemineralizowana, kierowana przez zawór 14 i miernik przewodnosci 15 do zbiornika 16, skad woda jest kierowana do odbiorników technologicz¬ nych i do kolumn jonitowych dla przeplukania zlóz po ich regeneracji.Z chwila przekroczenia przewodnosci ustalonej dla wody zdemineralizowanej miernik przewod¬ nosci 15, sprzezony z pompa 2 i 2p i zaworami 9, 11, 12, 14, 18 i 19 powoduje zmkniecie doplywu scieków do kolumn jonitowych 10 i 13 i wlaczenie pompa 20 obiegu zamknietego roztworu alkalicz¬ nego ze zbiornika czynnika regenerujacego 17 przez zawór 18 kolumne 13 anionitów, gdzie na¬ stepuje regeneracja zloza i odzysk chromianu.Obieg ten odbywa sie dalej przez zawór 19, przy kolumnie 13 do pompy 20 przetlaczajacej soline przez uklad z pehametrem 21 z powrotem do zbiornika czynnika regenerujacego 17.Po wykazaniu przez pehametr 21, sprzezony z zaworami 18 i 22 i pompa 26 do czerpania ze zbiornika retencyjnego 25 cieczy doprowadzonej z kolumny kationitów 23 przez zawór 24, wartosci pH ustalonej dla chromianów, przelacza sie obieg soliny ze zbiornika 17 poprzez zawór 22, na ko¬ lumne 23 kationitów, skad poprzez zawór 24 i zbiornik 25 kierowana jest na pompe 26, pehametr 27, zawory 28 i 29 i dalej w obiegu zamknietym z powrotem do kolumny 23, zaworu 24 itd. Z chwi¬ la wykazania przez pehametr $7, sprzezony z za¬ worami 28, 30, 32, 33, 34 i 3 wartosci pH ustalo¬ nej dla kwasu chromowego zamyka sie zawór 28 obiegu zamknietego, otwiera sie zawór 30 i odzy¬ skany kwas chromowy splywa do nie pokazanego na rysunku zbiornika, skad jest kierowany dla za¬ silania kapieli chromowych.59945 6 Jednoczesnie wlacza sie przeplyw roztworu kwasu solnego dla regeneracji zlóz kationitowych ze zbiornika 31 przez zawór 32, kolumne 10 i za¬ wór 33 oraz przez zawór 34 do kationitowej ko¬ lumny 23, skad poprzez zawór 35 splywa do stu- 5 dzienki scieków kwasnych. Jonity przemywa sie nastepnie w kolumnach 10, 13 i 23 woda uzdatnio¬ na przepuszczajac ja z nie pokazanego na rysun¬ ku zbiornika przez zawory 36, 37 i 39 do studzien¬ ki scieków kwasnych. Nastepnie przeprowadza sie 10 oddolne wzruszenie zlóz przy pomocy wody tech¬ nologicznej, kierowanej przez zawory 40, 41 i 42 i zloza do sieci kanalizacyjnej, sanitarnej. PL