RU2125022C1

RU2125022C1 - Substance for treating waste waters

Info

Publication number: RU2125022C1
Application number: RU97102000A
Authority: RU
Inventors: А.М. Пичугин; И.И. Шпилева
Original assignee: Пичугин Арий Михайлович; Шпилева Ирина Ивановна
Priority date: 1997-02-11
Filing date: 1997-02-11
Publication date: 1999-01-20

Abstract

FIELD: waste water treatment. SUBSTANCE: known substance from ground quicklime (1.0-2.0 parts) and clayey minerals in the form of hydromica and/or montmorillonite and/or palygorskite (0.5-1.0 part of one of them) is supplemented by sodium metasilicate (1.0 part) and clayey minerals additionally include kaolinite and/or bentonite, beidellite, and others. Clayey minerals in the form of natural clays are preliminarily dehydrated and treated with ammonia solution. Efficiency of substance is provided by chemical precipitation of dissolved metals in the form of hydroxides, basic salts, and silicates, as well as by sorption. Simultaneously, coagulation and flocculation of formed suspensions and suspended materials contained in initial water occur, also in presence of surfactants. EFFECT: enhanced treatment efficiency. 2 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области очистки сточных вод и может быть использовано на очистных сооружениях и станциях нейтрализации сточных вод предприятий различных отраслей промышленности. Его объектом является вещество для обработки сточных вод, в частности, для удаления из них растворенных металлов и взвешенных веществ. The invention relates to the field of wastewater treatment and can be used in wastewater treatment plants and wastewater treatment plants of enterprises of various industries. Its object is a substance for treating wastewater, in particular, for removing dissolved metals and suspended solids from them.

Известно использование извести для осаждения растворенных металлов из сточных вод (Канализация населенных мест и промпредприятий. Справочник проектировщика, М.,"Стройиздат", 1981 г.). It is known to use lime to precipitate dissolved metals from wastewater (Sewerage of populated areas and industrial enterprises. Designer's guide, M., "Stroyizdat", 1981).

Но при использовании извести остаточное содержание металлов в сточных водах часто превышает ПДК. Образующиеся гидроксиды металлов плохо оседают и поэтому требуется применение коагулянтов и флокулянтов. But when using lime, the residual metal content in wastewater often exceeds the MPC. The resulting metal hydroxides are poorly deposited and therefore the use of coagulants and flocculants is required.

Известно применение активированной кремнекислоты, получаемой из раствора силиката натрия нейтрализацией его щелочности минеральной кислотой (Фрог Б. Н. , Левченко А.П. "Водоподготовка". М., 1996 г.) в качестве флокулянта для осветления природных и сточных вод. It is known to use activated silicic acid obtained from a solution of sodium silicate by neutralizing its alkalinity with mineral acid (Frog B. N., Levchenko A. P. "Water Treatment". M., 1996) as a flocculant for clarification of natural and waste waters.

Но ее приготовление занимает длительное время и срок хранения ее ограничен. Осаждение растворенных металлов при этом незначительно. But its preparation takes a long time and its shelf life is limited. Precipitation of dissolved metals is negligible.

Известна сырьевая смесь для получения сорбента (а.с. СССР 1261911 A1, C 02 F 1/28, B 01 J 20/12), включающая в себя глинистые минералы: гидрослюду, и/или монтмориллонит, и/или палыгорскит, соляную кислоту, соль железа или алюминия, или титана. Указанное вещество совпадает с заявленным по большинству существенных признаков и поэтому признано за прототип. A known raw material mixture for producing a sorbent (USSR AS 1261911 A1, C 02 F 1/28, B 01 J 20/12), including clay minerals: hydromica, and / or montmorillonite, and / or palygorskite, hydrochloric acid , a salt of iron or aluminum, or titanium. The specified substance coincides with the declared for most essential features and therefore is recognized as a prototype.

В процессе проведенного поиска по научно-технической и патентной литературе не найдено вещества с совокупностью существенных признаков, совпадающих с заявляемым изобретением и обеспечивающим такой же технический результат. In the course of the search in the scientific, technical and patent literature, no substances were found with a combination of essential features that coincide with the claimed invention and provide the same technical result.

Получаемый из сырьевой смеси сорбент предназначен для очистки воды от поверхностно-активных веществ (ПАВ), его поглотительная способность по отношению к растворенным металлам невелика. The sorbent obtained from the raw material mixture is designed to purify water from surface-active substances (surfactants), its absorption capacity with respect to dissolved metals is small.

Кроме того, характерной особенностью всех перечисленных аналогов является узкая направленность действующих веществ, что снижает эффективность их применения. In addition, a characteristic feature of all of these analogues is the narrow focus of the active substances, which reduces the effectiveness of their use.

Вместе с тем, следует отметить, что в указанных веществах не обеспечивается технический результат, выраженный в повышении эффективности очистки за счет перевода металлов в осадок в виде гидроксидов, основных солей, силикатов и их сорбции при одновременной коагуляции и флокуляции образующихся взвесей и взвешенных веществ, содержащихся в исходной воде. At the same time, it should be noted that in these substances a technical result is not provided, expressed in increasing the cleaning efficiency due to the conversion of metals to the precipitate in the form of hydroxides, basic salts, silicates and their sorption while coagulating and flocculating the resulting suspensions and suspended substances contained in the source water.

Указанный технический результат достигается тем, что в известное вещество из молотых негашеной извести и глинистых минералов в виде гидрослюды, и/или монтмориллонита, и/или палыгорскита введен метасиликат натрия, а глинистые минералы дополнительно включают каолинит, и/или бентонит, бейделит и др., в соотношении по весу:
1,0 - 2,0 частей негашеной извести,
1,0 части метасиликата натрия,
0,5 - 1,0 части по крайней мере одного из глинистых минералов.The specified technical result is achieved by the fact that sodium metasilicate is introduced into the known substance from ground quicklime and clay minerals in the form of hydromica, and / or montmorillonite, and / or palygorskite, and clay minerals additionally include kaolinite and / or bentonite, beidelite, etc. in the ratio by weight:
1.0 to 2.0 parts of quicklime,
1.0 part sodium metasilicate,
0.5 to 1.0 parts of at least one of the clay minerals.

Предварительно глинистые минералы дегидратируют и обрабатывают раствором аммиака. Pre-clay minerals are dehydrated and treated with an ammonia solution.

Вещество готовят следующим образом. The substance is prepared as follows.

Глинистые минералы в виде природной глины после дегидратации и обработки 25%-ным раствором аммиака подвергают сушке для удаления аммиака и воды. Clay minerals in the form of natural clay, after dehydration and treatment with a 25% ammonia solution, are dried to remove ammonia and water.

Подготовленные глинистые минералы, негашеную известь I сорта по ГОСТ 9179-70, метасиликат натрия по ГОСТ Р50418-92 смешивают в предлагаемом соотношении и подвергают помолу до остатка на сите N 008 менее 1% по весу. Prepared clay minerals, quicklime grade I according to GOST 9179-70, sodium metasilicate according to GOST P50418-92 are mixed in the proposed ratio and subjected to grinding to a residue on sieve N 008 of less than 1% by weight.

Эффективность определяется обработкой воды, содержащей до 1000 мг/л взвешенных веществ и растворенные металлы: до 100 мг/л железа, до 15 мг/л марганца, до 15 мг/л никеля, меди, цинка, до 3 мг/л кадмия при pH 3 - 5. Efficiency is determined by treating water containing up to 1000 mg / l of suspended solids and dissolved metals: up to 100 mg / l of iron, up to 15 mg / l of manganese, up to 15 mg / l of nickel, copper, zinc, up to 3 mg / l of cadmium at pH 3 - 5.

Порошок предлагаемого вещества дозируют до pH 7,5 - 9 и перемешивают в течение 20 минут. После двухчасового отстаивания определяется остаточное содержание растворенных металлов и взвешенных веществ. The powder of the proposed substance is dosed to a pH of 7.5 to 9 and mixed for 20 minutes. After two hours of settling, the residual content of dissolved metals and suspended solids is determined.

Сравнительные данные приведены в таблице. Из таблицы (примеры 5 - 11) следует, что только в случае, когда компоненты взяты в предлагаемых соотношениях, достигается наибольшая эффективность удаления растворенных металлов и взвешенных веществ. Comparative data are given in the table. From the table (examples 5 to 11) it follows that only in the case when the components are taken in the proposed ratios, the greatest efficiency of removing dissolved metals and suspended solids is achieved.

При соотношениях компонентов, взятых в меньших (примеры 1 - 4) или больших (примеры 12 - 15) количествах, чем предлагаемые, эффективность удаления растворенных металлов и взвешенных веществ снижается. When the ratios of the components taken in smaller (examples 1 to 4) or larger (examples 12 to 15) quantities than those proposed, the removal efficiency of dissolved metals and suspended solids is reduced.

Пример. 1 кг природной глины влажностью 48 - 55% измельчается до кусков размером 10 - 15 мм и дегидратируется в муфельной печи типа СНОЛ при температуре 550 - 600^oC в течение 3 - 4 часов после достижения необходимой температуры.Example. 1 kg of natural clay with a moisture content of 48 - 55% is crushed to pieces with a size of 10 - 15 mm and dehydrated in a SNOL type muffle furnace at a temperature of 550 - 600 ^o C for 3 to 4 hours after reaching the required temperature.

Охлаждение производится вместе с печью до температуры 20 - 45^oC.Cooling is carried out together with the furnace to a temperature of 20 - 45 ^o C.

Охлажденную глину сразу же помещают в закрывающуюся крышкой стеклянную емкость, заливают ее одним литром 25%-ного раствора аммиака, закрывают крышкой и выдерживают в течение 24 часов. The cooled clay is immediately placed in a glass container closed by a lid, pour it with one liter of a 25% ammonia solution, cover with a lid and incubated for 24 hours.

Затем раствор аммиака сливают и, не промывая водой, глину сушат в сушильном шкафу с вытяжной вентиляцией при температуре 170 - 200^oC, до полного удаления аммиака и воды.Then the ammonia solution is drained and, without washing with water, the clay is dried in an oven with exhaust ventilation at a temperature of 170 - 200 ^o C, until the complete removal of ammonia and water.

Взвешивают 0,50 кг подготовленной глины, 0,50 кг метасиликата натрия по ГОСТ Р50418-92 с крупностью частиц 10 - 15 мм, 0,80 кг негашеной извести I сорта по ГОСТ 9179-70, смешивают навески и подвергают помолу до остатка на сите N 008 менее 1% по весу в лабораторной шаровой мельнице типа МШ. В качестве мелющих тел используются цильбепсы. 0.50 kg of prepared clay, 0.50 kg of sodium metasilicate according to GOST R50418-92 with a particle size of 10-15 mm, 0.80 kg of quicklime grade I according to GOST 9179-70 are weighed, weighed samples are mixed and milled to a residue on a sieve N 008 less than 1% by weight in a laboratory ball mill type MS. As grinding bodies, tilbepses are used.

В результате получается 1,30 кг предлагаемого вещества для обработки стоков. The result is 1.30 kg of the proposed substance for the treatment of effluents.

Приведенный пример служит только иллюстрацией применения заявляемого вещества и не исчерпывает всех возможных вариантов. The above example is only an illustration of the use of the claimed substance and does not exhaust all possible options.

Таким образом, как видно из вышеописанного, предлагаемые изменения в составе вещества для обработки сточных вод позволяют повышать эффективность очистки сточных вод за счет осаждения растворенных металлов в виде гидроксидов, основных солей, силикатов и сорбции при одновременной коагуляции и флокуляции образующихся взвесей и взвешенных веществ, содержащихся в исходной воде. Дополнительным преимуществом является то, что активность вещества не снижается при присутствии в стоках ПАВ (например, синтанол), чего не достигается в аналогах. Кроме того, снижается время приготовления вещества по сравнению с аналогами. Thus, as can be seen from the above, the proposed changes in the composition of the substance for wastewater treatment can increase the efficiency of wastewater treatment due to the precipitation of dissolved metals in the form of hydroxides, basic salts, silicates and sorption while coagulating and flocculation of the resulting suspensions and suspended substances contained in the source water. An additional advantage is that the activity of the substance does not decrease in the presence of surfactants in the effluents (for example, syntanol), which is not achieved in analogues. In addition, the preparation time of the substance is reduced in comparison with analogues.

Имеются данные эффективности заявляемого вещества для снижения в сточных водах радионуклидов, химического потребления кислорода (ХПК), сульфатов, фосфатов и азота аммонийных солей. There is evidence of the effectiveness of the claimed substance to reduce radionuclides in chemical wastewater, chemical oxygen demand (COD), ammonium sulfates, phosphates and nitrogen.

Claims

1. A substance for the treatment of wastewater, in particular for the removal of dissolved metals and suspended solids, consisting of ground quicklime and clay minerals in the form of hydromica, and / or montmorillonite, and / or palygorskite, characterized in that metasilicate is introduced into it sodium, and clay minerals additionally contain kaolinite and / or bentonite, beidelite and consist by weight of 1.0 - 2.0 parts of quicklime, 1.0 part of sodium metasilicate, 0.5 - 1.0 parts of at least one of clay minerals.

2. The substance according to claim 1, characterized in that the clay minerals are pre-dehydrated and treated with an ammonia solution.