RU1773877C - Способ очистки сточных вод от сульфат-ионов - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : реагент-осади- тель ввод т в сточные воды. Доза реагента 3-5 мг/л. Врем  контакта во флотомашине 15 мин. В качестве реагента-осадител  используют алюминий и кальцийсодержащий продукт термической обработки отходов алюминиевого и энергетического производств . Остаточное содержание сульфат- ионов составл ет 95 мг/л. 2 табл.

Description

Изобретение относитс  к области очистки производственных сточных вод, преимущественно к технологии очистки сточных вод предпри тий горно-добывающей и металлургической отраслей промышленности, содержащих в своем составе сульфат-ионы, и может быть использовано в гидрометаллургии цветных и редких металлов и химической промышленности.

Прототипом  вл етс  способ очистки сточных вод от сульфат-ионов, в котором сточные воды контактируют со смесью глиноземистого цемента и оксида кальци  при массовом отношении цемент : оксид кальци  от 1,5 до 2,0. Контактирование провод т в шаровой мельнице в водопадном режиме в течение 1 ч, а затем жидкую фазу отфильтровывают и анализируют на содержание в ней сульфат-ионов.

Наиболее существенными недостатками этого способа  вл ютс :

недостаточна  степень использовани  оксида кальци  и глиноземистого цемента за счет экранировани  поверхности частиц контактируемых компонентов образующимс  труднорастворимым соединением (гид- росульфоалюминатом кальци );

невозможность быстрого срыва монопленки образующегос  труднорастворимого гидросульфоалюмината кальци  при контактировании реагентов в устройстве, работающем в водопадном режиме;

недостаточна  степень активации реагента с цементирующими свойствами (глиноземистого цемента) и значительный его расход 4-5 г дм/3) при большом времени контактировани  (60 мин);

использование дл  контактировани  энергоемкого, дорогосто щего и громоздкого оборудовани .

Целью изобретени   вл етс  снижение расхода реагента при сохранении аналогичной степени очистки, сокращение времени процесса.

Пример 1 осуществление способа- прототипа). К 1 дм сточной воды, содержащей 1700 мг/дм сульфат-ионов, добавл ют 3 или 5 г/дм глиноземистого цемента (Ц) совместно с оксидом кальци  при массовом отношении Ц:СаО 2. Смесь глиноземистого

(Л

С

I

VI

цемента и оксида кальци  контактируют со сточными водами в шаровой мельнице, работающей в водопадном режиме в течение 1 ч, а затем фильтруют. В фильтрате определ ют содержание сульфат-ионов.

Результаты экспериментов приведены в табл. 1, из которой видно, что содержание сульфат-ионов в очищенных сточных водах ниже ПДК достигаетс  при дозе реагента- осадител  5 г/дм3.

Пример 2 (по прототипу). Услови  опыта те же, что и в примере 1.

В качестве реагента-осадител  сульфат- ионов используют алюминий- и кальцийсо- держащий продукт термической обработки отходов алюминиевого и энергетического производства. Результаты экспериментов приведены в табл. 1, из которой видно, что ПДК по сульфат-ионам дл  источников ры- бохоз йственного значени  достигаетс  при дозе реагента-осадител , равной 5 г/дм . Остаточна  концентраци  сульфат- ионов составл ет 28 мг/дм3, что значитель- но ниже ПДК дл  воды источников рыбохоз йственного значени .

Пример 3 (по прототипу). Услови  опытов те же, что и в примере 2.

Врем  контактировани  реагента-осадител  с очищаемыми сточными водами составл ет 30 мин. Результаты экспериментов приведены в табл. 1, из которой видно, что при дозе реагента-осадител  5 г/дм остаточна  концентраци  сульфат-ионов в очищенных сточных водах составл ет 31 мг/дм3, что значительно ниже ПДК дл  воды источников рыбохоз йственного значени .

Пример 3 (по прототипу). Услови  опытов те же, что и в примере 2.

Врем  контактировани  реагента-осадител  с очищаемыми сточными водами составл ет 30 мин. Результаты экспериментов приведены в табл. 1, из которой видно, что при дозе реагента-осадител  5 г/дм3 остаточна  концентраци  сульфат-ионов в очищенных сточных водах составл ет 31 мг/дм3, что значительно ниже ПДК дл  воды источников рыбохоз йственного значени .

Пример 4 (по прототипу). Услови  опытов те же, что и в примерах 2 и 3. Врем  контактировани  реагента-осадител  с очищенными сточными водами составл ет 15 мин. Результаты экспериментов приведены в табл. 1, из которой видно, что при дозе реагента-осадител  5 г/дм3 остаточна  концентраци  сульфат-ионов в очищенных сточных водах составл ет 33 мг/дм3, что ниже ПДК дл  воды источников рыбохоз йственного значени .

Пример 5 (по прототипу). Услови  проведени  опытов те же, что и в примерах

2, 3 и 4. Врем  контактировани  реагента- осадител  с очищаемыми сточными водами составл ет 15 мин. Результаты экспериментов приведены в табл. 1, из которой видно,

что при дозе реагента-осадител  5 г/дм остаточна  концентраци  составл ет 897 мг/дм3, что превышает ПДК почти в 9 раз (ПДК дл  воды источников рыбохоз йственного значени  составл ет 100 мг/дм.

0 Примерб (осуществление предложенного способа). К 1 дм3 сточной воды, содержащей 1700 мг/дм сульфат-ионов, добавл ют 3,4 или 5 г/дм3 реагента-осадител  (продукта термической обработки отхо5 дов алюминиевого и энергетического производства) крупностью - 0,15 мм.

Реагент-осадитель контактирует со сточными водами в лабораторной флотома- шине 240 ФЛ-А в камере емкостью 2 л без

0 подачи воздуха и без работы пеногона при числе оборотов импеллера, равном 1350 об/мин.

Врем  контактировани  реагента-осадител  с очищаемыми сточными водами со5 ставл ет 60 мин.

После контактировани  осадок отстаивают и в декантакте определ ют содержание сульфат-ионов. Результаты экспериментов приведены в табл. 1, из ко0 торой видно, что даже при дозе реагента- осадител  3 г/дм достигаетс  ПДК по сульфат-ионам. Остаточна  концентраци  сульфат-ионов в очищенных сточных водах равна 92,4 мг/дм3,

5 Пример (осуществление предложенного способа). Услови  проведени  опытов те же, что и в примере 6, Врем  контактировани  реагента-осадител  с очищаемыми сточными водами составл ет 30

0 мин.

Результаты экспериментов приведены в табл. 1, из которой видно, что даже при дозе реагента-осадител  3 г/дм3 достигаетс  ПДК по сульфат-ионам.

5 Остаточна  концентраци  сульфат- ионов в очищенных сточных водах равна 95 мг/дм3.

Пример 8 (осуществление предложенного способа). Услови  проведени  опы0 тов те же, что и в примере 6 и 7. Врем  контактировани  реагента-осадител  с очищаемыми сточными водами составл ет 15 мин. Результаты экспериментов приведены в табл. 1, из которой видно, что даже при

5 дозе 3 г/дм3 достигаетс  ПДК по сульфат- ионам. Остаточна  концентраци  сульфат- ионов в очищенных сточных водах равна 91,9 мг/дм3.

Пример 9 (осуществление предло- женного способа). Услови  проведени  опытов аналогичны примерам 6, 7 и 8, но врем  контактировани  составл ет 5 мин.

Результаты экспериментов приведены в табл. 1, из которой видно, что при испытанных дозах реагента-осадител  (от 3 до 5 г/дм j не достигаетс  ПДК дл  воды источников рыбохоз йственного назначени . Остаточна  концентраци  сульфат-ионов в очищенных сточных водах при дозе реагента 5 г/дм3 составл ет 670 мг/дм3, что почти в 7 раз превышает ПДК.

Как видно из табл. 1, предлагаемый способ контактировани  реагента-осадител  с очищаемыми сточными водами обеспечивает ПДК по сульфат-ионам в очищенных сточных водах при дозе реагента-осадител  3 г/дм3 (но прототипу 5 г/дм3) и времени контактировани  не менее 15 мин (по прототипу 60 мин).

Пример 10 (предложенного способа). К 1 дм сточной воды, содержащей 805 мг/дм сульфат-ионов, добавл ют 3 г/дм реагента-осадител  (продукта термической обработки отходов алюминиевого и энергетического производства крупностью - 0,15 мм). Реагент-осадитель контактирует со сточными водами в течение 15 мин в различных установках.

П р и м е р 10.1 (табл. 2). Контактирование осуществл ют в агитаторе с общей емкостью 2,0 дм с импеллерной мешалкой при числе оборотов импеллера 1350 об/мин, обеспечивающей однократное контактирование реагента-осадител  с очищаемыми сточными водами (опыт № 10.1).

Пример 10.2 (табл. 2). Контактирование осуществл ют в агитаторе в общим объемом 2,0 дм3 с турбинной шестидисковой мешалкой при числе оборотов турбинки 1350 об/мин, обеспечивающий двухкоорди- натное контактирование реагента-осадител  с очищаемыми сточными водами (опыт Ns 10.2).

Пример 10.3 (табл. 2). Контактирование осуществл ют в лабораторной флотома- шине 240 ФЛ-А (в камере объемом 2,0 дм3), обеспечивающей трехкоординатное контактирование реагента-осадител  с очищаемыми сточными водами без подачи воздуха при числе оборотов импеллера равном 1350 об/мин (опыт К- 10.3).

Осадок после контактировани  отстаивают до полного осветлени  сточных вод, а затем в декантате определ ют содержание сульфат-ионов.

Результата экспериментов приведены в табл. 2.

Как видно из табл 2, остаточной содер жание сульфат-ионов ниже ПДК (ПДК-100 мг/дм ) достигаетс  лишь при контактировании реагента-осэдител  с очищаемыми

сточными водами в устройстве (например, флотомашине), осуществл ющем трехкоординатное контактирование, которое обеспечивает посто нный принудительный срыв образующейс  монопленки труднорастворимого соединени  с поверхности микрочастиц реагента-осадител  при полностью развитом турбулентном гидродинамическом режиме (опыт 10.3 предложенный способ ). При осуществлении этого способа

остаточна  концентраци  сульфат-ионов в очищенных сточных водах составл ет 31,4 мг/дм , в то врем  как однокоординатное (опыт 10.1) и двухкоординатное (опыт 10.2) контактирование в неполностью развитом

турбулентном гидродинамическом режиме обеспечивают остаточные содержани  сульфат-ионов соответственно 618 и 237 мг/дм3, что превышает ПДК в 6 и 2 раза. Таким образом, осуществление предложенного

способа обеспечивает активацию поверхности микрочастиц реагента-осадител  с цементирующими свойствами, увеличивает степень взаимодействи  реагента-осадител  с сульфат-ионами и снижает его расход,

в 4 раза сокращает врем  контактировани  и обеспечивает глубокую (ниже норм ПДК) степень очистки сточных вод от сульфат- ионов.

Использование данного способа контактировани  оеагента-осадител  с очищаемыми сточными водами обеспечивает, по сравнению с известными способами (прототипом , базовым объектом), следующие преимущества:

сокращение времени контактировани  по прототипу с 60 мин до 15 мин;

снижение расхода реагента-осадител  с 5 до 3 г/дм3.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ очистки сточных вод от сульфат- ионов, включающий контактирование реагента-осадител  со сточными водами и отделение образующегос  осадка отстаиванием , отличающийс  тем, что, с целью

   снижени  расхода реагента, при аналогичной степени очистки, и сокращени  времени процесса, в качестве реагента-ссадител  используют алюминий- и кальцийсодержащий продукт термической обработки отходов

   алюминиевого и энергетического производств , а контактирование провод т во флотомашине .

   Таблица 1

   Врем  кон- Величина рН сточных вод Содержание в сточных вотактирова- дах

   ни . мин ГГ ---

   ни , мин Г контакт.

   после конт. |до очистки

   после очистки

   Таблица 2

   дах

   после конт. |до очистки

   после очистки

   15

   15

   15

   7.7

   10,2

   805

   618

   7,7

   10,5

   805

   237

   7,7

   10.7

   805

   31,4