RU2055818C1 - Method to render harmless electroplating works sewage sediments - Google Patents

Method to render harmless electroplating works sewage sediments Download PDF

Info

Publication number
RU2055818C1
RU2055818C1 SU5065423A RU2055818C1 RU 2055818 C1 RU2055818 C1 RU 2055818C1 SU 5065423 A SU5065423 A SU 5065423A RU 2055818 C1 RU2055818 C1 RU 2055818C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mpa
filtering
partition
heavy
regeneration
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.В. Супырев
Р.Н. Яруллин
Г.Т. Пугина
Original Assignee
Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов
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 Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов filed Critical Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов
Priority to SU5065423 priority Critical patent/RU2055818C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2055818C1 publication Critical patent/RU2055818C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)

Abstract

FIELD: industrial sewage sediments neutralization. SUBSTANCE: suspension of individual hydroxide of heavy or non-ferrous metal or mixture of hydroxides, that is produced during sewage treatment with reactant, is being filtered vertically located porous metal partition of 1,5 mm thick with pores sizes of 3 - 15 mcm under pressure of 0.1 - 0.3 MPa. Regeneration of filtering partition is exercised by air blowing through layer of sediment on partition under pressure of 0.1 - 0.2 MPa within at least 10 minutes. Method allows to decrease concentration of heavy and non-ferrous metals (iron, chrome, nickel, copper, zinc, cadmium, lead, aluminum) in filtrate to 0.1 - 0.3 mg/l and not to use water for regeneration of filtering partition. EFFECT: decreases concentration of heavy and non-ferrous metals in filtrate. 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к обезвоживанию труднофильтруемых суспензий, в частности гидроксидов и гидроксикарбонатов тяжелых и цветных металлов, и может быть использовано для обработки осадков сточных вод, образующихся в машиностроительной, химической и других отраслях промышленности. The invention relates to the dewatering of hard-to-filter suspensions, in particular hydroxides and hydroxycarbonates of heavy and non-ferrous metals, and can be used to treat sewage sludge generated in engineering, chemical and other industries.

Наиболее распространенными способами обезвоживания сгущенных суспензий гидроксидов тяжелых и цветных металлов, образующихся при обезвреживании промывных вод гальванических, травильных и пассивационных линий, являются различные варианты фильтрования c отжимом под действием диафрагмы или центробежных сил и продувкой осадка воздухом. The most common methods for dehydrating thickened suspensions of hydroxides of heavy and non-ferrous metals formed during the neutralization of washing water of galvanic, pickling and passivation lines are various filtering options with a spin under the action of a diaphragm or centrifugal forces and purging the precipitate with air.

В качестве прототипа выбран способ обезвоживания сгущенной суспензии гидроксидов тяжелых и цветных металлов, включающий следующие операции:
фильтрование суспензии через хлопчатобумажный бельтинг под давлением 0,6 МПа в течение 30 мин;
отжим осадка через диафрагму под давлением 0,9 МПа в течение 20 мин;
просушка осадка воздухом под давлением 0,7 МПа в течение 20 мин;
удаление осадка с ткани под действием силы тяжести;
регенерация ткани путем промывки водой.
As a prototype of the selected method of dehydration of the thickened suspension of hydroxides of heavy and non-ferrous metals, including the following operations:
filtering the suspension through cotton belting under a pressure of 0.6 MPa for 30 min;
extraction of sediment through the diaphragm under a pressure of 0.9 MPa for 20 minutes;
drying the precipitate with air at a pressure of 0.7 MPa for 20 minutes;
removal of sediment from tissue by gravity;
tissue regeneration by washing with water.

Обезвоженный согласно прототипу осадок имеет толщину 3 мм, влажность 67%
Способу-прототипу присущ ряд недостатков. Во-первых, фильтрат, получаемый при обезвоживании, представляет собой тонкодисперсную суспензию, содержащую до 200 мг/л гидроксидов тяжелых и цветных металлов, что делает невозможным его повторное использование в технологическом процессе, а тем более сброс его в канализацию без дополнительной очистки. Очистка фильтрата, получаемого при обезвоживании осадка в условиях прототипа, от металлов до уровня предельно-допустимых концентраций является сложной технической задачей. Во-вторых, при регенерации фильтроткани путем промывки водой также образуется суспензия гидроксидов металлов, требующая дополнительной очистки. Во-вторых, реализация способа-прототипа требует высоких давлений фильтрования суспензии (0,6 МПа), отжима осадка (0,9 МПа) и просушки осадка (0,7 МПа). Фильтр-прессы типа ФПАКМ и ФПАВ, используемые для реализации прототипа, отличаются сложностью конструкции и дороговизной, требуют высококвалифицированного обслуживания.
The sludge dehydrated according to the prototype has a thickness of 3 mm, humidity 67%
The prototype method has a number of disadvantages. Firstly, the filtrate obtained by dehydration is a fine suspension containing up to 200 mg / l of hydroxides of heavy and non-ferrous metals, which makes it impossible to reuse it in the process, and even more so dump it into the sewer without additional purification. Cleaning the filtrate obtained by dewatering the sludge under the conditions of the prototype, from metals to the level of maximum permissible concentrations, is a difficult technical task. Secondly, during the regeneration of filter cloth by washing with water, a suspension of metal hydroxides is also formed, requiring additional purification. Secondly, the implementation of the prototype method requires high pressure filtering the suspension (0.6 MPa), pressing the precipitate (0.9 MPa) and drying the precipitate (0.7 MPa). The filter presses of the FPAKM and FPAV type used for the implementation of the prototype are notable for their complexity of construction and high cost, they require highly qualified service.

Задача изобретения уменьшение содержания тяжелых и цветных металлов (железа, хрома, никеля, меди, цинка, кадмия, свинца, алюминия) в фильтрате до 0,1-0,3 мг/л и исключение потребления воды на регенерацию фильтрующей перегородки. The objective of the invention is to reduce the content of heavy and non-ferrous metals (iron, chromium, nickel, copper, zinc, cadmium, lead, aluminum) in the filtrate to 0.1-0.3 mg / l and the exclusion of water consumption for the regeneration of the filtering partition.

Это достигается тем, что суспензию индивидуального гидроксида тяжелого или цветного металла или смесь гидроксидов, полученную при реагентной обработке сточных вод, фильтруют через расположенную вертикально пористую металлическую перегородку толщиной до 1,5 мм с размерами пор 3-5 10-15 мкм под давлением 0,1-0,3 МПа, а регенерацию фильтрующей перегородки проводят путем продувки воздуха через слой осадка на перегородке под давлением 0,1-0,2 МПа при времени продувки не менее 10 мин. This is achieved by the fact that a suspension of an individual heavy or non-ferrous metal hydroxide or a mixture of hydroxides obtained by reagent wastewater treatment is filtered through a vertically arranged porous metal partition with a thickness of up to 1.5 mm with pore sizes of 3-5 10-15 microns under a pressure of 0, 1-0.3 MPa, and the regeneration of the filter septum is carried out by blowing air through a layer of sediment on the septum under a pressure of 0.1-0.2 MPa with a purge time of at least 10 minutes

В качестве фильтрующей перегородки в предлагаемом способе использован лист пористого титана (ТУ 14-1-1895-76) или пористой стали марки Х18Н15 (ТУ 14-1-2173-72) толщиной 0,2-1,5 мм с размерами пор 3-5 10-15 мкм и пористостью 20-45% Предлагаемый способ реализован на стендовой установке, схема которой приведена на чертеже. Промывные воды ванны пассивирования цинковых покрытий после обработки сульфатом железа (II) и нейтрализации гидроксидом натрия до рН 7,5-8,0 сгущали путем отстаивания в емкости (1) в течение 2 ч, после чего сгущенную суспензию гидроксидов железа, хрома и цинка (состава, мас. гидроксид железа (III) 70, гидроксид хрома (III) 23, гидроксид цинка 7) сливали в емкость (2). Из емкости (2) сгущенная суспензия под действием сжатого воздуха поступала в фильтрующий элемент (3) с закрепленной в нем перегородкой (4) из пористого металла. В процессе фильтрования суспензии на поверхности фильтрующей перегородки формировался уплотненный осадок (5) гидроксидов, а фильтрат направлялся в емкость (6). По достижении определенной толщины слоя осадка на перегородке (4) фильтрование прекращали и суспензию из фильтрующего элемента (3) сливали в емкость (2); при этом уплотненный слой осадка гидроксидов оставался на поверхности перегородки. Затем осуществляли продувку сжатого воздуха через слой осадка (5); при этом из осадка вытеснялась удерживаемая вода, а подсушенный до влажности 70-75% осадок растрескивался и без какого-либо дополнительного воздействия под собственной тяжестью падал на дно фильтрующего элемента (3). После выгрузки обезвоженного осадка из фильтрующего элемента цикл обезвоживания повторяли как описано выше. Анализ фильтрата на содержание железа, хрома и цинка проводили с помощью атомно-абсорбционного спектрометра AAS-IN. As the filter baffle in the proposed method, a sheet of porous titanium (TU 14-1-1895-76) or porous steel grade X18H15 (TU 14-1-2173-72) with a thickness of 0.2-1.5 mm with a pore size of 3- 5 10-15 μm and a porosity of 20-45%. The proposed method is implemented on a bench installation, a diagram of which is shown in the drawing. The washing water of the passivation bath of zinc coatings after treatment with iron (II) sulfate and neutralization with sodium hydroxide to a pH of 7.5-8.0 was concentrated by settling in a container (1) for 2 hours, after which a thickened suspension of iron, chromium and zinc hydroxides ( composition, wt% iron (III) hydroxide 70, chromium (III) hydroxide 23, zinc hydroxide 7) was poured into a container (2). From the container (2), the condensed suspension under the action of compressed air entered the filter element (3) with a septum (4) made of porous metal fixed in it. In the process of filtering the suspension, a compacted precipitate (5) of hydroxides was formed on the surface of the filtering septum, and the filtrate was sent to a container (6). Upon reaching a certain thickness of the sediment layer on the partition (4), the filtration was stopped and the suspension from the filter element (3) was poured into a container (2); while the compacted layer of hydroxide precipitate remained on the surface of the septum. Then, compressed air was purged through the sediment layer (5); in this case, retained water was displaced from the sediment, and the precipitate dried to a moisture content of 70-75% cracked and without any additional impact fell to the bottom of the filter element under its own weight (3). After unloading the dehydrated sludge from the filter element, the dewatering cycle was repeated as described above. The analysis of the filtrate for the content of iron, chromium and zinc was carried out using an atomic absorption spectrometer AAS-IN.

Конкретные примеры реализации предлагаемого способа обезвоживания осадков сточных вод гальванических производств приведены в таблице. Из приведенных примеров видно, что предлагаемый способ обеспечивает очистку фильтрата до величины 0,1-0,3 мг/л, что позволяет выводить фильтрат из технологического процесса без ущерба для окружающей среды (примеры 1-3). При толщине фильтрующей перегородки более 1,5 мм (пример 5) и также при размерах пор фильтрующей перегородки менее 3-5 мкм (пример 8) происходит забивка пор перегородки частицами гидроксидов, падение скорости фильтрования и нарушения процесса регенерации перегородки. При размерах пор перегородки более 10-15 мкм возрастает степень загрязнения фильтрата металлами (пример 7), кроме того, из-за шероховатости перегородки осадок гидроксидов при регенерации частично остается на поверхности перегородки, то есть нарушается процесс регенерации. При давлении фильтрования менее 0,1 МПа уменьшается скорость фильтрования, что затрудняет практическую реализацию предлагаемого способа (пример 10). При давлении фильтрования более 0,3 МПа из-за чрезмерного уплотнения осадка, при неизменной скорости фильтрования, возрастают энергозатраты на реализацию способа (пример 4). При давлении пpодувки воздуха менее 0,1 МПа (пример 11), а также при времени продувки менее 10 мин (пример 9) осадок в виде сплошного слоя остается на поверхности фильтрующей перегородки, т.е. нарушается процесс регенерации. При давлении продувки воздуха более 0,2 МПа возрастают энергозатраты на реализацию предлагаемого способа (пример 12). Увеличение продолжительности продувки воздуха свыше 10 мин не изменяет влажности получаемого осадка (пример 6). Specific examples of the implementation of the proposed method for dewatering sewage sludge from galvanic plants are given in the table. From the above examples it is seen that the proposed method provides the purification of the filtrate to a value of 0.1-0.3 mg / l, which allows you to remove the filtrate from the process without harming the environment (examples 1-3). When the thickness of the filter baffle is more than 1.5 mm (Example 5) and also with the pore size of the filter baffle less than 3-5 microns (Example 8), the pore baffle is clogged by particles of hydroxides, the filtering rate decreases and the partition regeneration process is disturbed. If the pore size of the septum is more than 10-15 μm, the degree of contamination of the filtrate with metals increases (Example 7), in addition, due to the roughness of the septum, the hydroxide precipitate during regeneration partially remains on the surface of the septum, i.e., the regeneration process is disturbed. When the filtering pressure is less than 0.1 MPa, the filtering speed decreases, which complicates the practical implementation of the proposed method (example 10). When the filtering pressure is more than 0.3 MPa due to excessive compaction of the sediment, at a constant filtering rate, the energy consumption for the implementation of the method increases (example 4). At an air purge pressure of less than 0.1 MPa (Example 11), as well as at a purge time of less than 10 minutes (Example 9), a precipitate in the form of a continuous layer remains on the surface of the filtering partition, i.e. the regeneration process is disrupted. When the air purge pressure is more than 0.2 MPa, the energy consumption for the implementation of the proposed method increases (example 12). An increase in the duration of air purge over 10 min does not change the moisture content of the obtained precipitate (example 6).

Выбранные параметры реализации предлагаемого способа:
материал фильтрующей перегородки титан или коррозионностойкая сталь;
размеры пор фильтрующей перегородки 3-5 10-15 мкм;
толщина фильтрующей перегородки до 1,5 мм;
давление фильтрования сгущенной суспензии гидроксидов 0,1-0,3 МПа;
давление продувки воздуха через слой осадка 0,1-0,2 МПа;
продолжительность продувки воздуха не менее 10 мин позволяют многократно осуществлять цикл фильтрования суспензии;
обезвоживание осадка, что обеспечивает очистку фильтрата от тяжелых и цветных металлов до содержания 0,1-0,3 мг/л (т.е. до уровня предельно-допустимых концентраций и ниже) и получается осадок гидроксидов с влажностью 70-75% при этом полностью исключается потребление воды на регенерацию перегородки и снижаются энергозатраты на реализацию способа, так как величины давления фильтрования суспензии и продувки воздуха в предлагаемом способе существенно ниже, чем в прототипе.
The selected implementation parameters of the proposed method:
the material of the filter baffle is titanium or stainless steel;
pore sizes of the filtering septum 3-5 10-15 microns;
thickness of the filtering partition up to 1.5 mm;
filtering pressure of the thickened suspension of hydroxides of 0.1-0.3 MPa;
air purge pressure through the sediment layer 0.1-0.2 MPa;
the duration of the air purge of at least 10 minutes allows you to repeatedly carry out a suspension filtering cycle;
sludge dewatering, which ensures purification of the filtrate from heavy and non-ferrous metals to a content of 0.1-0.3 mg / l (i.e., to the level of maximum permissible concentrations and below) and a precipitate of hydroxides with a moisture content of 70-75% is obtained. completely eliminates the consumption of water for the regeneration of the septum and reduces the energy consumption for the implementation of the method, since the pressure values of the filtering suspension and air purge in the proposed method are significantly lower than in the prototype.

Предлагаемый способ уступает прототипу по производительности по сухому продукту, отнесенной к единице площади фильтрующей перегородки. Однако благодаря тому, что для реализации предлагаемого способа не требуется какого-либо механического воздействия на осадок, фильтрующие перегородки из пористого металла могут быть компактно размещены в виде пакета листов или дисков. The proposed method is inferior to the prototype in terms of dry product productivity, referred to the unit area of the filtering partition. However, due to the fact that the implementation of the proposed method does not require any mechanical action on the precipitate, the filtering partitions of the porous metal can be compactly placed in the form of a package of sheets or disks.

Claims (1)

СПОСОБ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ, включающий фильтрование осадка через пористую перегородку и регенерацию перегородки, отличающийся тем, что осадок фильтруют через вертикальную пористую металлическую перегородку толщиной до 1,5 мм с размером пор 3 - 15 мкм под давлением 0,1 - 0,3 МПа, а регенерацию фильтрующей перегородки проводят путем продувки воздуха через слой осадка на перегородке под давлением 0,1 - 0,2 МПа при времени продувки не менее 10 мин. METHOD FOR SILENT WASTE WATER SALTAGE CONTROL OF ELECTRICAL PRODUCTION, including filtering the sludge through a porous septum and regenerating the septum, characterized in that the sludge is filtered through a vertical porous metal partition up to 1.5 mm thick with a pore size of 3 - 15 μm under a pressure of 0.1 - 0, 3 MPa, and the regeneration of the filtering septum is carried out by blowing air through a layer of sediment on the septum under a pressure of 0.1 - 0.2 MPa with a purge time of at least 10 minutes.
SU5065423 1992-06-24 1992-06-24 Method to render harmless electroplating works sewage sediments RU2055818C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5065423 RU2055818C1 (en) 1992-06-24 1992-06-24 Method to render harmless electroplating works sewage sediments

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5065423 RU2055818C1 (en) 1992-06-24 1992-06-24 Method to render harmless electroplating works sewage sediments

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2055818C1 true RU2055818C1 (en) 1996-03-10

Family

ID=21614775

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5065423 RU2055818C1 (en) 1992-06-24 1992-06-24 Method to render harmless electroplating works sewage sediments

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2055818C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105417787A (en) * 2015-12-15 2016-03-23 深圳中科欧泰华环保科技有限公司 Comprehensive electroplating wastewater treatment method
CN105948171A (en) * 2016-05-26 2016-09-21 广东溢丰环保科技有限公司 Method for deep treatment of electroplating wastewater by ion exchange resin
CN111777224A (en) * 2020-07-10 2020-10-16 紫金矿业集团股份有限公司 Method for comprehensively utilizing multi-metal acidic wastewater of nonferrous metal mine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Яковлев С.В., Аксенов В.И., Волков Л.С. Обезвоживание осадков сточных вод металлообрабатывающей промышленности, М.: Стройиздат, 1984, с.53-57. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105417787A (en) * 2015-12-15 2016-03-23 深圳中科欧泰华环保科技有限公司 Comprehensive electroplating wastewater treatment method
CN105417787B (en) * 2015-12-15 2018-03-27 深圳中科欧泰华环保科技有限公司 A kind of processing method of integrative electroplating waste
CN105948171A (en) * 2016-05-26 2016-09-21 广东溢丰环保科技有限公司 Method for deep treatment of electroplating wastewater by ion exchange resin
CN111777224A (en) * 2020-07-10 2020-10-16 紫金矿业集团股份有限公司 Method for comprehensively utilizing multi-metal acidic wastewater of nonferrous metal mine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Shelef et al. Microalgae harvesting and processing: a literature review
CA1149297A (en) Filtering aid for the treatment of suspensions, particularly of domestic, industrial, and other sludges for subsequent draining
US4684471A (en) Process for water purification, and a filter for carrying out the process
US6210587B1 (en) Method for the physico-chemical treatment of effluents, in particular of surface water for consumption
RU2422383C2 (en) Complex for sorption treatment of contaminated waters
Kalipci et al. Decolorization of basic textile dyes using a novel adsorbent modification method: Ultrasonic-acid modification
Dushkin et al. Intensification of the contact clarifiers work during the drinking water preparation
RU2055818C1 (en) Method to render harmless electroplating works sewage sediments
US4434060A (en) Removal of heavy metals content
RU2482074C1 (en) Method of treating waste water from arsenic
RU2099292C1 (en) Method of removing sulfides from waste waters
CH637905A5 (en) Process and equipment for effluent treatment
DE2922778C3 (en) Process for solid-liquid separation
KR20000039560A (en) Tertiary treatment of wastewater
GB1601380A (en) Process and apparatus for purification of effluents
RU2186036C1 (en) Method and apparatus for purifying sewage water from metal salts
JP4173988B2 (en) Method for treating waste liquid containing a plurality of metals and method for recovering valuable metals
JP3173709B2 (en) Seawater pretreatment method for seawater desalination by reverse osmosis method
JP4482220B2 (en) Method for treating acidic waste liquid containing metal
JP2003071201A (en) Method for disposing waste liquid containing a plurality of metals
SU729137A1 (en) Method of waste water purification
CN217025686U (en) Integrated aeration biological filter wastewater oxidation treatment recycling system
SU833280A1 (en) Method of purifying waste water
CN213012481U (en) Industrial production wastewater treatment system
Jusoh et al. Comperative performances of single and dual media filters of sand and burnt oil palm shell