RU2340561C2 - Установка для очистки сточных вод от тяжелых металлов ионообменными фильтрами - Google Patents
Установка для очистки сточных вод от тяжелых металлов ионообменными фильтрами Download PDFInfo
- Publication number
- RU2340561C2 RU2340561C2 RU2007100146/15A RU2007100146A RU2340561C2 RU 2340561 C2 RU2340561 C2 RU 2340561C2 RU 2007100146/15 A RU2007100146/15 A RU 2007100146/15A RU 2007100146 A RU2007100146 A RU 2007100146A RU 2340561 C2 RU2340561 C2 RU 2340561C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- mixer
- filter
- exchange
- exchange filter
- Prior art date
Links
Landscapes
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области очистки сточных вод и может быть использовано в черной и цветной металлургии, в химической и других отраслях промышленности. Установка для очистки сточных вод от тяжелых металлов ионообменными фильтрами включает анионообменный фильтр с сильноосновным анионитом в OH--форме, смеситель и осветлитель воды, а также катионообменный фильтр с сильнокислотным или слабокислотным катионитом в Н+-форме, расположенный после осветлителя воды. Осветлитель воды выполнен с перегородками в виде коаксиально расположенных усеченных конусов, разделяющих внутреннее пространство на тонкие слои. Смеситель, в который сточная вода поступает после сильноосновного анионообменного фильтра, представляет собой цилиндрическую трубу с расположенными в ней винтовыми элементами в форме скрученных под углом плоских лево- и правозагнутых пластин, чередующихся по всей длине трубы. Изобретение позволяет улучшить экологическую обстановку, предотвратить проскок металлов и увеличить продолжительность работы катионообменного фильтра между регенерациями. 1 ил.
Description
Настоящее изобретение относится к ионообменной обработке воды, в частности к установке для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов с помощью ионообменных фильтров. Изобретение может быть использовано в черной и цветной металлургии, в химической и других отраслях промышленности.
Известен способ очистки воды путем пропускания исходной воды через фильтр, заполненный анионитом в смешанной карбонатно-гидратной форме, отстаивания фильтрата, регенерации анионита раствором, содержащим карбонат и гидроксид-ионы, причем перед фильтрованием в исходную воду добавляют фосфорсодержащие комплексоны (а.с. № 1604746, кл. С02F 1/42 от 4.02.1994 г.).
Однако этот способ из-за фосфорсодержащих комплексонов экологически не безопасен.
Известна очистка воды с помощью ионообменной смеси, состоящей из нитрат-селективноного анионообменника, который содержит от 70 до 100 функциональных групп НСО3 - или Cl, или SO4 --- - форме и слабокислотного катионообменника в Н+-форме или сильнокислотного катионообменника в Н+или Na+-форме (ДЕ № 4116128, кл.С02F 1/42 от 19.11.1992 г.).
Однако таким образом нельзя очищать сточные воды, которые сильно загрязнены тяжелыми металлами.
Известен способ очистки воды от нерастворимых твердых частиц посредством сильноосновных макропористых анионообменных смол, а затем дополнительной обработки сильнокислотными катионообменными смолами (пат. ДЕ № 3531404, кл. C02F 1/42 от 25.08.1988 г.).
Однако этот способ используется только для очистки органических и коллоидно-дисперсных элементов, находящихся в воде.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является установка для обработки воды содо-известковым методом, включающая анионообменный блок для удаления нежелательных анионов и повышения рН раствора, реактор-осветлитель, который работает как водоумягчающее устройство, состоящее в основном из смесителя на 1-й стадии или реакционной зоны и осветлителя, который имеет зону флокуляции и зону осаждения. Поступающая вода с рН 6-8, подлежащая обработке, проходит в анионообменный блок для обмена анионов, а остальная поступающая вода проходит непосредственно в смеситель с рН 9-11,3. Предпочтительно 2-й поток воды, не проходящий через анионообменник, подать в смеситель, в котором потоки объединяются и обрабатываются. При этом ионы, придающие жесткость воде, выпадают в осадок с образованием умягченной воды с пониженной концентрацией ионов (пат. WO № 98/57892, кл. C02F 1/42 от 18.06.1998 г.).
Однако эта установка не обеспечивает полного удаления тяжелых металлов и не может предотвратить их проскок при залповом сбросе.
Задачей изобретения является улучшение экологической обстановки, предотвращение проскока металлов и практически полное их удаление, увеличение продолжительности работы фильтра между регенерациями.
Поставленная задача решается установкой для очистки сточных вод от тяжелых металлов ионообменными фильтрами, включающей анионитовый фильтр с сильноосновным анионитом, смесителем и осветлителем воды, причем катионитовый фильтр с сильнокислотным или слабокислотным катионитом в H+-форме расположен после осветлителя воды, выполненного с перегородками в виде коаксиально расположенных усеченных конусов, разделяющих внутреннее пространство на тонкие слои, а смеситель, в который сточная вода поступает после сильноосновного анионообменного фильтра, представляет собой цилиндрическую трубу с расположенными в ней винтовыми элементами в форме скрученных под углом плоских лево- и правозагнутых пластин, чередующихся по всей длине трубы, а анионитовый фильтр выполнен с сильноосновным анионитом в ОН- -форме.
Ионообменный фильтр - аппарат цилиндрической формы, в верхней части которого расположен съемный фланец для загрузки и выгрузки ионообменных смол. Ионит (анионит или катионит) загружается в фильтр между двумя перфорированными (с отверстиями) тарелками. В ответном фланце находятся два штуцера для ввода и вывода сточных вод.
На чертеже представлена установка для очистки сточных вод от тяжелых металлов.
На этой установке
1 - анионообменный фильтр (анионит);
2 - ершовый смеситель;
3 - тонкослойный отстойник (осветлитель воды);
4 - катионообменный фильтр (катионит).
Проведение регенерационных процессов обоих фильтров стандартное и на схеме не показано.
Фильтрование через сильноосновную анионообменную смолу в ОН--форме приводит к превращению всех солей в соответствующие основания. Степень этого превращения зависит от многих параметров, в том числе от скорости фильтрования. Слабоосновные аниониты в ОН--форме не могут использоваться в предлагаемом способе, т.к. при рН>7 это неэффективно.
Для завершения реакции образования гидроокисей металлов фильтрат поступает в статический смеситель. Время пребывания в смесителе для стоков, содержащих тяжелые металлы, должно быть не менее 30 мин.
Несмотря на то что в смесителе отсутствуют какие-либо движущиеся части, подобная конструкция обеспечивает многократную перестройку поля скоростей потока.
Продолжительность отстаивания в типовом отстойнике для сточных вод, содержащих гидроокиси металлов, не менее 2-х часов. Уменьшение высоты слоя отстаивания позволяет снизить турбулентность потока, в результате чего снижается время отстаивания.
Осветленная вода поступает в ионообменный фильтр, заполненный катионитом в Н+-форме. При этом оставшиеся в растворе металлы сорбируются ионитом.
Пример конкретного выполнения | |||
Состав сточных вод гальванического участка | |||
Наименование катионов | Концентрация мг-экв/л | Наименование анионов | Концентрация мг-экв/л |
Никель | 1,0 | Сульфаты | 1,0 |
Медь | 0,5 | Хлориды | 0,6 |
Цинк | 0,4 | Цианиды | 0,3 |
Σ (K) | 1,9 | Σ (A) | 1,9 |
рН сточных вод - 7,76.
В предлагаемой установке анионитный фильтр-1, катионитный
фильтр-1
Высота фильтра 1400 мм,
Диаметр фильтра 315 мм,
Объем анионита 50 л,
Объем катионита - 50 л.
Рабочая емкость анионита составляет примерно 800 г-экв/м3.
Рабочая емкость катионита составляет примерно 570 г-экв/м3.
При пропускании сточных вод через сильноосновный анионит в ОН--форме образуются гидроокиси соответствующих металлов. Это можно схематично представить следующим уравнением:
2R4NOH+Zn2++2Cl-→R4NCl+Zn(OH)2.
Образовавшиеся гидроокиси металлов удаляются из очищаемых стоков путем осаждения.
Наименование | рН начала образования гидроокиси | рН максимального выделения | рН растворения гидроокиси | Произведение растворимости | |
Гидроксид никеля (NiOH)2 | 6,0 | 9,25-10,0 | - | 2·10-15 | |
Гидроксид меди Cu(OH)2 | 5,3 | 8,0-9,5 | Более 9,0 | 2,·10-13 | |
Гидроксид цинка Zn(OH)2 | 5,2 | 8,0-10,5 | 12,0-13,0 | 1,8·10-13 | |
Остаточная концентрация ионов после осветления воды в отстойнике | |||||
Наименование | Концентрация мг-экв/л | ||||
Никель | 0,05 | ||||
Медь | 0,15 | ||||
Цинк | 0,11 |
Осветленная вода при пропускании через катионитовый фильтр доочищается от ионов тяжелых металлов:
2RSO3Н+Zn2++ОН-→(RSO3)2Zn+Н2O.
Предлагаемая установка для очистки сточных вод от тяжелых металлов позволяет увеличить продолжительность работы между регенерациями катионитового фильтра примерно до 90 часов. Благодаря практически полной очистке сточных вод из-за предотвращения проскоков вредных веществ предлагаемая установка обеспечивает улучшение экологической обстановки на производстве.
Claims (1)
- Установка для очистки сточных вод от тяжелых металлов ионообменными фильтрами, включающая анионитовый фильтр с сильноосновным анионитом, смеситель и осветлитель воды, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит катионитовый фильтр с сильнокислотным или слабокислотным катионитами в H+-форме, расположенный после осветлителя воды, выполненного с перегородками в виде коаксиально расположенных усеченных конусов, разделяющих внутреннее пространство на тонкие слои, а смеситель, в который сточная вода поступает после сильноосновного анионообменного фильтра, представляет собой цилиндрическую трубу с расположенными в ней винтовыми элементами в форме скрученных под углом плоских лево- и правозагнутых пластин, чередующихся по всей длине трубы, причем анионитовый фильтр выполнен с сильноосновным анионитом в OH--форме.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007100146/15A RU2340561C2 (ru) | 2007-01-09 | 2007-01-09 | Установка для очистки сточных вод от тяжелых металлов ионообменными фильтрами |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007100146/15A RU2340561C2 (ru) | 2007-01-09 | 2007-01-09 | Установка для очистки сточных вод от тяжелых металлов ионообменными фильтрами |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007100146A RU2007100146A (ru) | 2008-07-20 |
RU2340561C2 true RU2340561C2 (ru) | 2008-12-10 |
Family
ID=40194535
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007100146/15A RU2340561C2 (ru) | 2007-01-09 | 2007-01-09 | Установка для очистки сточных вод от тяжелых металлов ионообменными фильтрами |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2340561C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010140916A1 (ru) * | 2009-06-02 | 2010-12-09 | Закрытое Акционерное Общество "Бapoмeмбpaннaя Технология" (Зао "Бmt") | Способ глубокого обессоливания воды |
RU2698887C1 (ru) * | 2018-05-17 | 2019-08-30 | Общество с ограниченной ответственностью "Средняя Волга" | Пилотная установка очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов, сульфат- и нитрит-ионов |
-
2007
- 2007-01-09 RU RU2007100146/15A patent/RU2340561C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
АШИРОВ А. Ионообменная очистка сточных вод, растворов и газов. - Л.: Химия, 1983, с.67. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010140916A1 (ru) * | 2009-06-02 | 2010-12-09 | Закрытое Акционерное Общество "Бapoмeмбpaннaя Технология" (Зао "Бmt") | Способ глубокого обессоливания воды |
RU2698887C1 (ru) * | 2018-05-17 | 2019-08-30 | Общество с ограниченной ответственностью "Средняя Волга" | Пилотная установка очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов, сульфат- и нитрит-ионов |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007100146A (ru) | 2008-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104024168B (zh) | 焦化废水处理 | |
WO2017044668A1 (en) | Systems and methods for removal of boron from water, such as oilfield wastewater | |
AU2009238632A1 (en) | Sulfate removal from water sources | |
CN105174580A (zh) | 脱硫废水零排放处理系统及工艺 | |
AU2018203162A1 (en) | Water treatment process | |
CN101234827A (zh) | 一种含高浓度硫酸钠的含铬废水治理和资源回收方法 | |
RU2426699C1 (ru) | Способ очистки оборотных вод металлургического производства | |
US5238663A (en) | Nickel recovery process | |
CN107935275A (zh) | 一种一体化净水器 | |
RU2340561C2 (ru) | Установка для очистки сточных вод от тяжелых металлов ионообменными фильтрами | |
Ebrahimi et al. | Hybrid coagulation-UF processes for spent filter backwash water treatment: a comparison studies for PAFCl and FeCl 3 as a pre-treatment | |
WO2009121093A1 (en) | Waste water treatment | |
CN105384296A (zh) | 一种scr脱硝催化剂再生产生的废水的处理系统及处理方法 | |
RU2598935C1 (ru) | Способ очистки питьевой воды от соединений мышьяка | |
WO2004089833A2 (en) | Method and plant for treatment of organic waste material | |
JP2001232372A (ja) | ホウ素含有水の処理方法 | |
KR20170088097A (ko) | 막분리-이온교환을 이용한 중금속 폐수처리장치와 그를 이용한 폐수처리방법 | |
WO2007111531A1 (en) | Water treating method | |
CN111453884A (zh) | 一种高浓度工业废水净化处理装置 | |
RU2637331C2 (ru) | Способ и оборудование очистки воды от стронция | |
WO2022141423A1 (en) | Method for treating organic compounds from industrial wastewaters with resins | |
RU2747686C1 (ru) | Способ очистки воды от комплексных соединений тяжелых металлов | |
CN111170493B (zh) | 一种预防吸附剂堵塞和板结的污水处理设备及方法 | |
RU2553976C1 (ru) | Способ очистки от 60co технологических растворов радиохимического производства, относящихся к средне- и низкоактивным отходам | |
SU1186578A1 (ru) | Способ обессоливани воды |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100110 |
|
RZ4A | Other changes in the information about an invention | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130110 |