Изобретение относится к способам умягчения воды и может быть использовано в производствах, кондиционирования сливов хвостохранилищ и прудов-осветлителей станции нейтрализации кислых сточных вод. The invention relates to methods of water softening and can be used in production, conditioning the discharge of tailings and ponds-clarifiers station for the neutralization of acidic wastewater.
Известен способ умягчения воды в процессах очистки кислых сточных вод, состоящий в нейтрализации их известковым молоком до рН 9-11 и обработке сорбентами. В качестве сорбента берут природный цеолит клиноптилолит в водородной форме. Для получения водородной формы клиноптилолита его обрабатывают в динамических условиях 1М раствором хлористого аммония до полной отработки сорбента. Затем полученную аммонийную форму клиноптилолита прокаливают в муфельной печи при 300оС. Навеска клиноптилолита 5 г, скорость пропускания 3-5 мл/мин. Способ позволяет получать очищаемую воду с содержанием сульфата кальция 0,4-0,6 г/дм3 (120-180 мг/дм3 по Ca2+).A known method of water softening in the treatment of acidic wastewater, which consists in neutralizing them with milk of lime to pH 9-11 and processing with sorbents. As a sorbent take natural zeolite clinoptilolite in hydrogen form. To obtain the hydrogen form of clinoptilolite, it is treated under dynamic conditions with a 1M solution of ammonium chloride until the sorbent is completely spent. Then, the resulting ammonium form of clinoptilolite is calcined in a muffle furnace at 300 C. A charge clinoptilolite 5g, the transmission rate of 3-5 ml / min. The method allows to obtain purified water with a calcium sulfate content of 0.4-0.6 g / dm 3 (120-180 mg / dm 3 for Ca 2+ ).
Цель изобретения повышение степени умягчения. The purpose of the invention is to increase the degree of softening.
П р и м е р 1. Кислые рудничные (шахтные) воды, обработанные известковым молоком до рН 9-11, после фильтрации осадка гидроксидов металлов и сульфата кальция пропускают через слой сорбента опок состава, мас. SiO2 75-85; Al2O3 5,9-10,4; Fe2O3 2,34-7,2; CaO 0,55-1,3;MgO 0,33-2,13 и крупностью 2-4 мм. Опоки характеризуются высокой степенью пористости материала, значительной удельной поверхностью ( ≈100-120 м2/г) и наличием активного кремнезема (Si(OH)4) 65-75 мас. что особенно важно при образовании гидросиликатов кальция. Процесс растворения активного кремнезема требует присутствия катализатора, который обладал бы способностью хемосорбироваться на его поверхности. Катализатором, в присутствии которого происходит растворение кремнезема, является гидроксил-ион. При рН 9 кремнезем ионизируется до (ОН)3SiO-, а при рН 10 до (ОН)2 SiO2 2-.PRI me R 1. Acid mine (mine) water, treated with milk of lime to pH 9-11, after filtering the precipitate of metal hydroxides and calcium sulfate is passed through a sorbent layer of flask composition, wt. SiO 2 75-85; Al 2 O 3 5.9-10.4; Fe 2 O 3 2.34-7.2; CaO 0.55-1.3; MgO 0.33-2.13 and fineness 2-4 mm. The flasks are characterized by a high degree of porosity of the material, a significant specific surface (≈100-120 m 2 / g) and the presence of active silica (Si (OH) 4 ) 65-75 wt. which is especially important in the formation of calcium hydrosilicates. The process of dissolution of active silica requires the presence of a catalyst that would have the ability to chemisorb on its surface. The catalyst in the presence of which the dissolution of silica occurs is hydroxyl ion. At pH 9, silica is ionized to (OH) 3 SiO - , and at pH 10 to (OH) 2 SiO 2 2- .
П р и м е р 2. Пробу кислых шахтных вод, содержащих, мг/дм3: Cu 140; Zn 100; SO4 2- 5000, нейтрализуют известковым молоком до рН 9-11. Выпавший осадок гидроксидов металлов и сульфата кальция отфильтровывают. Фильтрат, содержащий 800 мг/дм3 Са2+, пропускают через слой сорбента со скоростью 0,3-0,5 л/ч, затем анализируют на содержание катионов жесткости (Са2+), определяя статическую (СОЕ) и динамическую (ПДОЕ) обменные емкости (см.таблицу). Как следует из таблицы, предложенный способ обеспечивает более эффективное умягчение (т.е. более высокие СОЕ и ПДОЕ по Са2+), чем при использовании в качестве сорбента клиноптилолита при одних и тех же условиях.PRI me R 2. A sample of acid mine water containing, mg / DM 3 : Cu 140; Zn 100; SO 4 2-5000 , neutralized with milk of lime to a pH of 9-11. The precipitate of metal hydroxides and calcium sulfate is filtered off. The filtrate containing 800 mg / dm 3 Ca 2+ is passed through a layer of sorbent at a rate of 0.3-0.5 l / h, then analyzed for the content of hardness cations (Ca 2+ ), determining static (SOE) and dynamic (PDOE) ) exchange capacities (see table). As follows from the table, the proposed method provides a more effective softening (i.e., higher SOE and PDOE for Ca 2+ ) than when clinoptilolite is used as a sorbent under the same conditions.
Способ по изобретению решает экологическую проблему охраны водоемов от загрязнений. Исключается необходимость отчуждения значительных земельных территорий для снижения рН, поскольку обычно этот процесс протекает 5-8 сут и более. The method according to the invention solves the environmental problem of protecting water bodies from pollution. Eliminates the need for alienation of large land areas to lower pH, since usually this process takes 5-8 days or more.
