RU2013379C1

RU2013379C1 - Method of purifying sewage against sulfides

Info

Publication number: RU2013379C1
Authority: RU
Inventors: А.Б. Ханин; А.Д. Иванов; Я.И. Шель
Original assignee: Научно-исследовательский институт кожи
Priority date: 1991-11-19
Filing date: 1991-11-19
Publication date: 1994-05-30

Abstract

FIELD: purification of sewage. SUBSTANCE: sewage is oxidized by catalysis with the help of air oxygen. The process is carried out on coarse-grained charging in the presence of iron compounds, it is followed by aeration or by coagulation. Above mentioned charging is mixture of carbon-containing material and iron-containing alloy. Coke is used as carbon-containing material; iron shavings and/or iron saw dust or iron-manganese alloy are used as iron-containing material; ratio of carbon- and iron containing materials being 1: 1. Mixture of ferromanganese and iron shavings and/or iron saw dust may be also used as iron-containing material, its ratio to carbon-containing material being 1: 1: 1. EFFECT: improves efficiency of the method. 3 cl, 4 tbl

Description

Изобретение относится к области очистки сточных вод кожевенных предприятий от сульфидов. The invention relates to the field of wastewater treatment of tanneries from sulfides.

Известен способ очистки воды от сульфидов путем осаждения солями железа с последующей аэрацией [1] . Известен способ очистки сточных вод от сульфидов путем окисления кислородом воздуха в присутствии катализаторов - растворимых солей сульфата или хлорида двухвалентного марганца, солей железа [2] . A known method of purifying water from sulfides by precipitation with iron salts, followed by aeration [1]. A known method of wastewater treatment from sulfides by oxidation with oxygen in the presence of catalysts - soluble salts of sulfate or chloride of divalent manganese, iron salts [2].

Однако при аэрации воды очистка происходит малоэффективно. Осаждение же сульфидов в виде труднорастворимых соединений железа, а также каталитическое окисление сульфидов в присутствии солей марганца или железа требует значительного расхода реагентов. However, during aeration of water, cleaning is ineffective. The precipitation of sulfides in the form of sparingly soluble iron compounds, as well as the catalytic oxidation of sulfides in the presence of salts of manganese or iron, requires a significant consumption of reagents.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ аэрации воды при фильтровании ее через крупнозернистую загрузку (гравийную) с дозированием соединений двухвалентного железа [3] . При этом двухвалентное железо окисляется кислородом воздуха от трехвалентного и отлагается на поверхности гравия, образуя слой катализатора, на котором происходит процесс окисления сульфидов. Продукт реакции - сера - отделяется при барботировании и уносится водой. The closest technical solution to the proposed one is a method of aeration of water by filtering it through a coarse-grained (gravel) load with dosing of ferrous iron compounds [3]. In this case, ferrous iron is oxidized by oxygen from ferric and is deposited on the surface of gravel, forming a catalyst layer on which the process of oxidation of sulfides occurs. The reaction product - sulfur - is separated by sparging and is carried away by water.

Недостаток способа - невысокая степень очистки сточных вод от сульфидов. The disadvantage of this method is the low degree of wastewater treatment from sulfides.

Цель изобретения - повышение степени очистки. The purpose of the invention is to increase the degree of purification.

Поставленная цель достигается тем, что очистка сточных вод от сульфидов осуществляется путем аэрации в присутствии твердого катализатора - смеси кокса и сплавов железа. В качестве сплавов железа могут применяться отходы производства - железная стружка, железный лом, а также сплавы железа с марганцем. Кроме того, может быть использована сталь углеродистая обыкновенного качества по ГОСТ 380-88: СтО, Ст1кп, Ст1пс, Ст1сп, Ст2кп, Ст2пс, Ст2сп, Ст3кп, Ст3сп, Ст3Гпс, Ст3Гсп, Ст4кп, Ст4пс, Ст4сп, Ст5пс, Ст5сп, Ст5Гпс, Ст6пс, Ст6сп. This goal is achieved in that the wastewater is removed from sulfides by aeration in the presence of a solid catalyst - a mixture of coke and iron alloys. As alloys of iron can be used production waste - iron chips, scrap iron, as well as alloys of iron with manganese. In addition, carbon steel of ordinary quality can be used in accordance with GOST 380-88: StO, St1kp, St1ps, St1sp, St2kp, St2ps, St2sp, St3kp, St3sp, St3Gps, St3gsp, St4kp, St4ps, St4sp, St5ps, St5sp, St5G St6ps, St6sp.

Массовая доля хрома, никеля и меди в стали должна быть не более 0,30% каждого металла. The mass fraction of chromium, nickel and copper in steel should be no more than 0.30% of each metal.

Наиболее подходящими марками являются Ст3Гпс, Ст3Гсп, Ст5Гпс с повышенным содержанием марганца от 0,8 до 1,2% , так как марганец является активным катализатором окисления сульфидов в присутствии кислорода. Для этих целей может быть использован ферромарганец - сплав, содержащий 78% Mn, 13% Fe, 6. . . 7% С и 1,25% Si. The most suitable grades are St3Gps, St3Gsp, St5Gps with a high manganese content from 0.8 to 1.2%, since manganese is an active catalyst for the oxidation of sulfides in the presence of oxygen. For these purposes, ferromanganese can be used - an alloy containing 78% Mn, 13% Fe, 6.. . 7% C and 1.25% Si.

Сталь должна быть в виде стружки или в виде измельченного металлического лома весом отдельного кусочка 35. . . 40 г (объем до 5 см³), равного или меньше по объему одного кусочка кокса.Steel should be in the form of shavings or in the form of crushed metal scrap weighing a separate piece of 35.. . 40 g (volume up to 5 cm ³ ) equal to or less than the volume of one piece of coke.

Способ осуществляется следующим образом. Воду, содержащую сульфиды, фильтруют сверху вниз через загрузку, представляющую собой смесь кокса с железосодер- жащим материалом, при этом воздух проходит снизу вверх за счет естественной тяги. В результате работы электрохимической пары, в которой положительным электродом является кокс, а отрицательным - железо, происходит растворение железа и образование окислов металлов на поверхности сплава. Образовавшееся двухвалентное железо окисляется до трехвалентного и осаждается на поверхности кокса. The method is as follows. Sulphide-containing water is filtered from top to bottom through a charge, which is a mixture of coke with iron-containing material, while air flows from bottom to top due to natural draft. As a result of the work of an electrochemical pair, in which coke is the positive electrode and iron is the negative electrode, iron dissolves and metal oxides form on the alloy surface. The resulting ferrous iron is oxidized to ferric and precipitates on the surface of coke.

Процесс окисления сульфидов происходит на поверхности кокса, покрытой катализатором (соединением железа), и на поверхности сплава железа, покрытой окислами металлов. Кроме того, двухвалентное железо переходит в воду и образует труднорастворимый сульфид железа, и окисление сульфидов происходит при контакте воздуха, и окисление сульфидов происходит при контакте воздуха и воды. Продукт реакции - сера - осаждается на поверхности кокса, скалывается при перемешивании (ворошении) загрузки и удаляется вместе с отработанной водой. The process of oxidation of sulfides occurs on the surface of coke coated with a catalyst (iron compound), and on the surface of an iron alloy coated with metal oxides. In addition, ferrous iron passes into water and forms sparingly soluble iron sulfide, and the oxidation of sulfides occurs upon contact of air, and the oxidation of sulfides occurs upon contact of air and water. The product of the reaction - sulfur - is deposited on the surface of the coke, chips off with stirring (tedding) of the load and is removed together with the waste water.

П р и м е р 1. Промывную воду зольной галереи кожевенного завода с концентрацией сульфидов 154 мг/л, объемом 400 мол, температурой 20^оС пропускали сверху вниз со скоростью 675 мл/мин, через стеклянную колонку диаметром 3,3 см и высотой 136 см, наполненную либо смесью из кусочков кокса и железа стружек в соотношении 1: 1 по объему либо смесью из кусочков кокса, ферромарганца и железных стружек в соотношении 1: 1: 1 по объему.EXAMPLE EXAMPLE 1 The wash water fly picture tannery sulfides having a concentration 154 mg / l, of 400 moles, at 20 ^{° C} was passed downward at a speed of 675 ml / min, through a glass column with a diameter of 3.3 cm and a height 136 cm, filled either with a mixture of pieces of coke and iron chips in a ratio of 1: 1 by volume or a mixture of pieces of coke, ferromanganese and iron chips in a ratio of 1: 1: 1 by volume.

Для сравнения аналогичный опыт проводили с колонками, заполненными только кусочками кокса, только железной стружкой. For comparison, a similar experiment was carried out with columns filled with only pieces of coke, only with iron shavings.

После обработки в колонке воду подвергали аэрации в отдельном стакане в течение 20 мин при помощи аквариумного компрессора с расходом воздуха 1,4 л/мин. After treatment in a column, the water was aerated in a separate beaker for 20 min using an aquarium compressor with an air flow rate of 1.4 l / min.

Результаты приведены в табл. 1. The results are shown in table. 1.

П р и м е р 2. Сточную воду кожевенного завода с концентрацией сульфидов 55 мг/л, объемом 400 мл, температурой 20^оС пропускали сверху вниз со скоростью 675 мл/мин через стеклянную колонку диаметром 3,3 см и высотой 1136 см, заполненную либо смесью из кусочков кокса и железных стружек в соотношении 1: 1 по объему, либо смесью из кусочков кокса, ферромарганца и железных стружек в соотношении 1: 1: 1 по объему.PRI me R 2. Wastewater of a tannery with a sulfide concentration of 55 mg / l, a volume of 400 ml, a temperature of 20 ^about With passed from top to bottom at a speed of 675 ml / min through a glass column with a diameter of 3.3 cm and a height of 1136 cm, filled either with a mixture of pieces of coke and iron chips in a ratio of 1: 1 by volume, or with a mixture of pieces of coke, ferromanganese and iron chips in a ratio of 1: 1: 1 by volume.

После обработки в колонке воду подвергали коагуляции дозированием сернокислого алюминия в количестве 400 мг/л. После 10 мин отстаивания воду над осадком анализировали. Результаты приведены в табл. 2. After treatment in a column, water was coagulated by dosing aluminum sulfate in an amount of 400 mg / L. After 10 minutes of settling, the water above the precipitate was analyzed. The results are shown in table. 2.

В табл. 3, 4 приведены результаты очистки сточных вод кожевенных предприятий при меньшем содержании сульфидов (38,1 мг/л) с последующими аэрацией (табл. 3) и коагуляцией (табл. 4). In the table. Figures 3 and 4 show the results of wastewater treatment at tanneries with a lower sulfide content (38.1 mg / L) followed by aeration (Table 3) and coagulation (Table 4).

Из табл. 1-4 видно, что эффективность очистки сточной воды, проходящей через смесь компонентов, выше, чем при применении каждого из компонентов в отдельности при одинаковом объеме загрузки. From the table. 1-4 it is seen that the efficiency of treatment of wastewater passing through the mixture of components is higher than when using each of the components separately with the same volume of load.

Предварительное контактирование вод в присутствии воздуха со смесью компонентов существенно улучшает очистку как при последующем аэрировании, так и при последующем коагулировании сточных вод. При последующем аэрировании более эффективна смесь, содержащая ферромарганец, железную стружку и кокс, а при коагулировании - смесь, содержащая железную стружку и кокс. Preliminary contacting of water in the presence of air with a mixture of components significantly improves treatment both during subsequent aeration and subsequent coagulation of wastewater. With subsequent aeration, a mixture containing ferromanganese, iron chips and coke is more effective, and with coagulation, a mixture containing iron chips and coke.

Claims

1. METHOD OF WASTE WATER TREATMENT FROM SULFIDS by catalytic oxidation with atmospheric oxygen on a coarse-grained charge followed by further treatment, characterized in that, in order to increase the degree of purification, the oxidation is carried out on the charge, which is a mixture of carbon and iron-containing materials, and as an additional treatments use aeration or coagulation.

2. The method according to p. 1, characterized in that coke is used as the carbon-containing material, and iron shavings and / or sawdust, or an alloy of iron and manganese in a ratio of 1: 1 to the carbon-containing material are used as the iron-containing material.

3. The method according to p. 1, characterized in that as the iron-containing material, a mixture of ferromanganese and iron chips and / or sawdust is used in a ratio of 1: 1: 1 with the carbon-containing material.