RU2060957C1

RU2060957C1 - Industrial sewage purification apparatus

Info

Publication number: RU2060957C1
Application number: RU92005272A
Authority: RU
Inventors: В.Д. Романов
Original assignee: Сибирский государственный проектный и научно-исследовательский институт цветной металлургии
Priority date: 1992-05-10
Filing date: 1992-05-10
Publication date: 1996-05-27

Abstract

FIELD: industrial sewage purification and extraction of non-ferrous metals during purification of metallurgical production reused waters. SUBSTANCE: apparatus has receiving tank 2, cathode chamber 3 and anode chamber 4 separated by transient partition 5, filtering chamber 8. Cathode chamber 3 and anode chamber 4 are separated from filtering chamber by intermediate chambers 7 and 10 with siphon feeding of water from cathode chamber into filtering chamber and from filtering chamber into anode chamber. Intermediate chambers have regulated thresholds 16, that ar made as sluices or gates. Anode chamber through threshold communicates with discharge chute 11, that is connected with mixing tank 12. Filtering chamber is divided by filtering device 13 for two equal tanks 14 and 15. EFFECT: apparatus allows to purify industrial waste waters and to extract non-ferrous metals from it. 5 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к очистке промышленных сточных вод и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, в частности оно может быть использовано для извлечения цветных металлов при очистке оборотных вод металлургического производства. The invention relates to the treatment of industrial wastewater and can be used in various sectors of the economy, in particular, it can be used to extract non-ferrous metals in the treatment of recycled water of metallurgical production.

Известно устройство для очистки сточных вод, содержащее кольцевой корпус с лопатками и кольцевым лотком, размещенным на наружной стенке корпуса, при этом дно корпуса выполнено с уклоном в продольном направлении и с уклоном в сторону внутренней стенки, а дно лотка с уклоном в продольном направлении [1]
Недостатком известного устройства является сложность конструкции и низкое извлечение цветных металлов из растворов.A device for wastewater treatment, containing an annular housing with blades and an annular tray placed on the outer wall of the housing, while the bottom of the housing is made with a slope in the longitudinal direction and with a slope towards the inner wall, and the bottom of the tray with a slope in the longitudinal direction [1 ]
A disadvantage of the known device is the design complexity and low extraction of non-ferrous metals from solutions.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для очистки сточных вод, состоящее из корпуса, разделенного диафрагмой на анодную и катодную камеры, при этом перфорированные анод и катод расположены друг к другу соосно, а поверхность каждого электрода обращена к диафрагме и покрыта изоляционным материалом [2]
Недостатком известной конструкции для обработки сточных вод является низкая степень электрохимического изменения рН анолита и католита и низкое извлечение цветных металлов из промышленных сточных вод (90%).Closest to the proposed one is a wastewater treatment device, consisting of a housing divided by a diaphragm into the anode and cathode chambers, the perforated anode and cathode being aligned with each other, and the surface of each electrode facing the diaphragm and covered with insulating material [2]
A disadvantage of the known design for wastewater treatment is the low degree of electrochemical change in the pH of the anolyte and catholyte and the low recovery of non-ferrous metals from industrial wastewater (90%).

Цель изобретения повышение извлечения цветных металлов и нейтрализация промышленных сточных вод. The purpose of the invention is to increase the extraction of non-ferrous metals and the neutralization of industrial wastewater.

Цель достигается тем, что в устройстве для очистки промышленных сточных вод, содержащем приемную емкость, катодную и анодную камеры, разделенные проницаемой перегородкой, например керамической, и фильтркамеру, согласно изобретению, катодная и анодная камеры отделены от фильтркамеры проточными промежуточными камерами, выполненными с сифонной подачей воды из катодной камеры в фильтркамеру и из фильтркамеры в анодную камеру, которая выполнена сообщающейся через порог со сливным лотком, соединенным со смесительной емкостью, расположенной в зоне фильтркамеры и с возможностью перелива воды через порог из фильтркамеры в смесительную емкость. Все переливные пороги регулируемые. Они могут быть выполнены в виде шлюзов или шиберов. Фильтркамера разделена фильтрующим устройством на две равные емкости. The goal is achieved in that in a device for treating industrial wastewater containing a receiving tank, cathode and anode chambers separated by a permeable baffle, for example ceramic, and a filter chamber according to the invention, the cathode and anode chambers are separated from the filter chamber by flowing intermediate chambers made with siphon feed water from the cathode chamber to the filter chamber and from the filter chamber to the anode chamber, which is made communicating through a threshold with a drain tray connected to the mixing tank, located in filtrkamery zone and with the possibility of overflow of water over the threshold filtrkamery the mixing vessel. All overflow thresholds are adjustable. They can be made in the form of gateways or gates. The filter chamber is divided by a filter device into two equal containers.

На чертеже приведено устройство для очистки промышленных сточных вод. The drawing shows a device for the treatment of industrial wastewater.

Устройство содержит корпус 1, приемную емкость 2, катодную 3 и анодную 4 камеры, разделенные перегородкой 5 с электродами 6. Промежуточная камера 7 сообщается с фильтркамерой 8 сифоном 9 и приемная емкость 2 соединена с катодной камерой 3 сифоном 9. Промежуточная камера 10 сообщается с анодной камерой сифоном 9. Сливной лоток 11 и смесительная емкость 12 размещены на наружной стенке корпуса. Фильтркамера 8 разделена фильтрующим устройством 13 на два отделения 14 и 15. Регулируемые сливные пороги 16 выполнены между анодной 4 и промежуточной 10 камерами, между промежуточной камерой 10 и фильтркамерой 8, между анодной камерой 4 и сливным лотком 11, между фильтркамерой 8 и смесительной емкостью 12 и между сливным лотком 11 и смесительной емкостью 12. The device comprises a housing 1, a receiving tank 2, a cathode 3 and an anode 4 chambers separated by a partition 5 with electrodes 6. An intermediate chamber 7 communicates with a filter chamber 8 by a siphon 9 and a receiving chamber 2 is connected to a cathode chamber 3 by a siphon 9. An intermediate chamber 10 communicates with the anode a siphon chamber 9. A drain tray 11 and a mixing tank 12 are placed on the outer wall of the housing. The filter chamber 8 is divided by the filter device 13 into two compartments 14 and 15. Adjustable drain thresholds 16 are made between the anode 4 and the intermediate chamber 10, between the intermediate chamber 10 and the filter chamber 8, between the anode chamber 4 and the drain tray 11, between the filter chamber 8 and the mixing tank 12 and between the drain tray 11 and the mixing tank 12.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Сточная вода поступает непрерывно в приемную емкость 2 и через сифон 9 заполняет катодную камеру 3 (анодную камеру 4 одновременно заполняют сточной водой через верх), где происходят следующие реакции:
на аноде 2OH^--e=H₂O+1/2O₂
на катоде 2H⁺+2e=H₂
Растворенные в воде гидраты окислов цветных металлов восстанавливаются водородом и при рН ≥ 8 начинают осаждаться, а при рН ≥ 10 полностью выпадают в осадок. Далее вода поступает в промежуточную камеру 7 через регулируемый порог 16, а в фильтркамеру 8 посредством сифона 9, где происходит фильтрация воды и отделение осадка цветных металлов. Из фильтркамеры 8 вода в количестве 1/4-1/5 части объема при рН 10-11 поступает через регулируемый порог 16 в промежуточную камеру 10 и далее в анодную камеру 4 посредством сифона 9, где рН воды достигает 2-3 и через порог 16 в сливной лоток 11. Переливные пороги 16 регулируются таким образом, чтобы на выходе из смесительной емкости 12 рН воды был равен ≈ 7,0. Остальная часть воды в количестве 3/4-4/5 объема из фильтркамеры 8 направляется в смесительную емкость 12, где смешивается кислая и щелочная вода, очищенная от примесей цветных и тяжелых металлов, и идет ее нейтрализация, т.е. рН сливаемой воды из смесительной емкости 12 равен 7.Wastewater flows continuously into the receiving tank 2 and through the siphon 9 fills the cathode chamber 3 (the anode chamber 4 is simultaneously filled with waste water through the top), where the following reactions occur:
on the anode 2OH ^- -e = H ₂ O + 1 / 2O ₂
at the cathode 2H ⁺ + 2e = H ₂
Hydrates of non-ferrous metal oxides dissolved in water are reduced by hydrogen and begin to precipitate at pH ≥ 8, and completely precipitate at pH ≥ 10. Next, the water enters the intermediate chamber 7 through an adjustable threshold 16, and into the filter chamber 8 by means of a siphon 9, where the water is filtered and the precipitate of non-ferrous metals is separated. From filter chamber 8, water in an amount of 1 / 4-1 / 5 part of the volume at pH 10-11 enters through an adjustable threshold 16 into the intermediate chamber 10 and then into the anode chamber 4 by means of a siphon 9, where the pH of the water reaches 2-3 and through threshold 16 in the drain tray 11. Overflow thresholds 16 are adjusted so that at the outlet of the mixing tank 12, the pH of the water is ≈ 7.0. The rest of the water in an amount of 3 / 4-4 / 5 of the volume from the filter chamber 8 is sent to the mixing tank 12, where acidic and alkaline water, purified from impurities of non-ferrous and heavy metals, is mixed and neutralized, i.e. The pH of the drained water from the mixing tank 12 is equal to 7.

П р и м е р. Производят электрохимическую очистку сточных вод Норильского промышленного района. PRI me R. They perform electrochemical wastewater treatment in the Norilsk industrial region.

Содержание элементов в сточных водах следующее, мг/л: Ni²⁺ 1,3; Cu²⁺ 1,14; Co²⁺ 0,04; Fe 0,69; Ca²⁺ 143,2; Mg²⁺ 17,8; SO $\binom{2-}{4}$ 407,7; взвешенные вещества 95,1.The content of elements in wastewater is the following, mg / l: Ni ²⁺ 1.3; Cu ²⁺ 1.14; Co ²⁺ 0.04; Fe 0.69; Ca ²⁺ 143.2; Mg ²⁺ 17.8; SO $\binom{2-}{4}$ 407.7; suspended solids 95.1.

Параметры обработки воды: плотность тока на электродах 35 А/м²; напряжение 15 В; рН на катоде 11, на аноде 2.Water treatment parameters: current density at the electrodes 35 A / m ² ; voltage 15 V; pH at cathode 11, at anode 2.

Концентрация цветных металлов в очищенной воде составляет, мг/л: Ni²⁺ 0,01; Cu²⁺ 0,01; Co²⁺ 0,00; Ca²⁺ 30,5; Mg²⁺ 5,5; pH 7; взвешенные вещества 5,1.The concentration of non-ferrous metals in purified water is, mg / l: Ni ²⁺ 0.01; Cu ²⁺ 0.01; Co ²⁺ 0.00; Ca ²⁺ 30.5; Mg ²⁺ 5.5; pH 7; suspended solids 5.1.

Извлечение цветных металлов в осадок составляет, Cu 97,8; Ni 99,0; Co 100. Extraction of non-ferrous metals in the precipitate is, Cu 97.8; Ni 99.0; Co 100.

Предлагаемое устройство по очистке промышленных сточных вод позволяет по сравнению с известными устройствами повысить извлечение цветных металлов примерно на 10% Выполнение подачи воды через сифонные устройства, а также регулируемые переливные пороги дают возможность регулировать рН среды в сточных водах с различной концентрацией цветных металлов. Кроме того, устройство позволяет получать очищенную воду, пригодную для использования не только в обороте, но и для санитарно-бытовых нужд и для использования в водоемах рыбохозяйственного назначения, так как она по содержанию цветных металлов ниже предельно допустимых концентраций. The proposed device for the treatment of industrial wastewater allows, in comparison with known devices, to increase the extraction of non-ferrous metals by about 10%. Performing a water supply through siphon devices, as well as adjustable overflow thresholds make it possible to adjust the pH of the medium in wastewater with different concentrations of non-ferrous metals. In addition, the device allows you to receive purified water, suitable for use not only in circulation, but also for sanitary purposes and for use in reservoirs of fishery, since it is below the maximum permissible concentration in terms of non-ferrous metals.

Claims

1. A device for treating industrial wastewater, comprising a housing with anode and cathode chambers located therein, separated by a porous partition, characterized in that the housing further comprises a receiving chamber connected in series along the water, located in front of the cathode chamber and connected to it by a siphon, the first an intermediate chamber, separated from the cathode chamber by an overflow threshold, placed in front of the filter chamber and connected to it by a siphon, a second intermediate chamber located between the filter chamber and one chamber separated from the filter chamber overflow threshold and connected to the anode chamber siphon drain pan and the mixing chamber placed after the anode chamber and separated from it and from each other overflow weir, wherein the mixing chamber is separated from the filter chamber overflow threshold.

2. The device according to claim 1, characterized in that the partition is made of ceramic.

3. The device according to claim 1, characterized in that the overflow thresholds are adjustable.

4. The device according to claims 1 and 3, characterized in that the overflow thresholds are made in the form of gateways and gates.

5. The device according to claim 1, characterized in that the filter chamber is equipped with a filter device that separates it into two equal capacities.