RU2363665C1 - Способ очистки сточных вод от цветных и тяжелых металлов - Google Patents
Способ очистки сточных вод от цветных и тяжелых металлов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2363665C1 RU2363665C1 RU2008114081/15A RU2008114081A RU2363665C1 RU 2363665 C1 RU2363665 C1 RU 2363665C1 RU 2008114081/15 A RU2008114081/15 A RU 2008114081/15A RU 2008114081 A RU2008114081 A RU 2008114081A RU 2363665 C1 RU2363665 C1 RU 2363665C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ferrous
- sewage
- electroflotation
- orthophosphate
- mass ratio
- Prior art date
Links
Landscapes
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам очистки сточных вод от цветных металлов и может быть использовано на предприятиях электронной и химической промышленности, черной и цветной металлургии, тяжелого машиностроения как для очистки общего стока, так и для локальной очистки. В сточную воду с pH 9,0-10,0 вводят ортофосфат-ион в виде растворимой соли ортофосфата натрия при массовом соотношении извлекаемого металла к введенному ортофосфат-иону 1:(0,5-1,0). Затем в раствор вводят раствор органического флокулянта полиакриламида гранулированного сульфатного ПАА-ГС при массовом соотношении извлекаемого металла к введенному флокулянту в пересчете на основное вещество 1:(0,005-0,0075) с последующей электрофлотационной обработкой при плотности тока 7,5-8,5 мА/см2. Технический эффект - повышение скорости процесса при сохранении высокой степени очистки сточных вод от тяжелых и цветных металлов, повышение производительности, сокращение продолжительности процесса, снижение удельных энергозатрат. 2 табл.
Description
Изобретение относится к способам очистки сточных вод от ионов цветных и тяжелых металлов, в частности от никеля (Ni2+), меди (Сu2+), цинка (Zn2+), хрома (Сr3+), и может быть использовано на предприятиях электронной и химической промышленности, черной и цветной металлургии, тяжелого машиностроения как для очистки общего стока, так и для локальной очистки.
Известен способ очистки сточных вод от тяжелых металлов с использованием в качестве реагента хлорид-ионов и гидроксида натрия с последующим электрофлотационным извлечением образовавшихся соединений (авторское свидетельство №1675217, кл. C02F 1/465, 1991). Недостатком данного способа является невысокая степень очистки от 97,4 до 98,8%.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки сточных вод от цветных и тяжелых металлов в присутствии иона растворимой соли щелочного металла, включающий электрофлотацию с нерастворимыми анодами, заключающийся в том, что с целью повышения степени очистки в очищаемую воду с рН=9-10,0 вводят ортофосфат-ионы РO4 3- в виде растворимой соли ортофосфата натрия при массовом соотношении извлекаемого металла к введенному ортофосфат-иону 1:(0,5-1,0) (патент РФ №2122525, кл C02F 1/62, 1/465, 1998).
К недостатку относится невысокая скорость процесса очистки, составляющая 7 минут. Этот способ выбран за прототип.
Задачей данного изобретения является разработка способа очистки сточных вод от цветных и тяжелых металлов, позволяющего повысить скорость электрофлотационного процесса очистки при сохранении высокой степени очистки за счет образования агломератов взвешенных частиц гидроксифосфата металла с малой плотностью и большой площадью поверхности.
Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом способе в сточную воду с pH 9,0-10,0, содержащую ион никеля Ni2+ меди Cu2+, цинка Zn2+ или хрома Сr3+ вводят ортофосфат-ионы РO4 3- в виде растворимой соли ортофосфата натрия при массовом соотношении извлекаемого металла к введенному ортофосфат-иону 1:(0,5-1,0). Затем дополнительно вводят раствор органического флокулянта полиакриламида гранулированного сульфатного ПАА-ГС при массовом соотношении извлекаемого металла к введенному флокулянту по основному веществу 1:(0,005-0,0075) с последующим электрофлотационным извлечением сфлокулированных взвешенных частиц гидроксифосфата металла при плотности тока 7,5-8,5 мА/см2.
Метод электрофлотации основан на адгезии взвешенных частиц нерастворимых соединений высокодисперсными пузырьками газов водорода и кислорода, образующихся при электролизе воды. Газовые пузырьки, всплывая в объеме воды, взаимодействуют с взвешенными частицами, в результате этого происходит их взаимное слипание.
Плотность образующихся агрегатов взвешенных частиц с прилипшими к ним пузырьками газов меньше плотности воды, что обуславливает их транспорт на поверхность воды и накопление там в виде пенопродукта, который периодически удаляется механическим способом.
Использование нерастворимых анодов из титана с депассивирующим активным покрытием из смеси оксидов титана и рутения обеспечивает высокое качество очистки и не приводит к вторичному загрязнению очищаемых стоков продуктами разрушения анодов.
В присутствии органического флокулянта полиакриламида гранулированного сульфатного ПАА-ГС происходит увеличение размеров взвешенных частиц за счет их слипания и образования агломератов. Это способствует повышению эффективности захвата агломератов газовыми пузырьками и образованию устойчивых комплексов агломераты частиц - пузырьки газов, что приводит к увеличению скорости электрофлотационного процесса очистки.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. В 1 л очищаемой воды, содержащей 50 мг-ион никеля Ni2+ добавляют раствор щелочи NaOH до значения pH 9,0-10,0, далее вводят 25 мг-ион ортофосфата
РO4 3-, при этом соотношение иона никеля к введенному ортофосфат-иону составляет 1:(0,5-1,0). Раствор перемешивают в течение 0,5 мин. В результате образуются взвешенные частицы гидроксифосфата никеля. Затем в раствор вводят раствор органического флокулянта ПАА-ГС в количестве 0,25 мг флокулянта по основному веществу, при этом соотношение иона никеля к введенному флокулянту составляет 1:0,005. Раствор перемешивают в течение 0,5 мин и подают в электрофлотационный аппарат для отделения агломератов взвешенных частиц гидроксифосфата никеля от очищаемой воды при плотности тока 8,5 мА/см2. Процесс электрофлотации ведут в течение 4 мин.
Очищенную воду анализируют на содержание никеля методом атомно-адсорбционной спектроскопии.
Аналогичные опыты проводят при времени процесса очистки 5 и 6 мин. При этом соотношение иона никеля к введенному флокулянту составляет 1:0,0025, 1:0,005, 1:0,0075 и 1:0,01. Данные приведены в табл.1.
Как видно из приведенных данных, при времени электрофлотации 5 мин наибольшая степень извлечения наблюдается при массовом соотношении извлекаемого металла к введенному органическому флокулянту полиакриламиду гранулированному сульфатному (по основному веществу) 1:(0,005-0,0075). При увеличении соотношения более 0,0075 происходит стабилизация агрегативной устойчивости дисперсной системы, что приводит к ухудшению степени очистки.
Пример 2. Исходный раствор того же состава, как в примере 1, очищают по такой же схеме, но электрофлотацию проводят при плотности тока 7,5 мА/см2. Как видно из приведенных данных, при времени электрофлотации 5 мин наибольшая степень извлечения наблюдается при массовом соотношении извлекаемого металла к введенному органическому флокулянту полиакриламиду гранулированному сульфатному (по основному веществу) 1:(0,005-0,0075). При этих условиях степень извлечения взвешенных частиц как и при плотности тока 8,5 мА/см2 не изменяется.
Пример 3. Исходный раствор того же состава, как в примере 1, очищают по такой же схеме, но электрофлотацию проводят при плотности тока 6 мА/см2. Как показано в табл.1, в этом случае электрофлотационная очистка менее эффективна во всем диапазоне исследованных массовых соотношениях извлекаемого иона металла к введенному флокулянту в пересчете на основное вещество, чем при использовании плотности тока 7,5 и 8,5 мА/см2 из-за недостаточного газонаполнения раствора, что в свою очередь не приводит к улучшению условий электрофлотации.
Пример 4. Исходный раствор того же состава, как в примере 1, очищают по такой же схеме, но электрофлотацию проводят при плотности тока 10 мА/см2. Как показано в табл.1, в этом случае электрофлотационная очистка существенно менее эффективна во всем диапазоне исследованных массовых соотношениях извлекаемого иона металла к введенному флокулянту в пересчете на основное вещество, чем при использовании плотности тока 7,5 и 8,5 мА/см2 из-за появления в растворе турбулентных потоков в жидкости в результате слишком бурного выделения газовых пузырьков.
Для сравнения эффективности известного и предлагаемого способов проводилась очистка сточных вод с использованием одной и той же системы электродов, конструкции электрофлотатора, исходной концентрации ионов металлов и ортофосфат-ионов, pH среды. Полученные результаты представлены в табл.2.
В предлагаемом способе при сохранении высокой степени очистки достигается высокая скорость электрофлотационного процесса очистки - 5 минут, что на 2 минуты меньше, чем в известном способе, и плотность тока - 7,5-8,5 мА/см2, что на
1,5-2,5 мА/см2 меньше, чем в известном способе.
Технико-экономическая эффективность от применения предлагаемого способа обусловлена следующими факторами: повышение скорости процесса при сохранении высокой степени очистки сточных вод от тяжелых и цветных металлов при их сбросе в рыбохозяйственные водоемы; повышение производительности, сокращение продолжительности процесса, снижение удельных энергозатрат.
Таблица 2 | ||||||
Способ очистки | Время процесса очистки, мин | Степень очистки от металлов, % | Плотность тока, мА/см2 | |||
Сr3+ | Ni2+ | Zn2+ | Сu2+ | |||
Известный | 7 | 99,98 | 99,98 | 99,98 | 99,98 | 10 |
Предлагаемый | 5 | 99,98 | 99,98 | 99,998 | 99,98 | 8,5 |
Предлагаемый | 5 | 99,98 | 99,98 | 99,998 | 99,98 | 7,5 |
Claims (1)
- Способ очистки сточных вод от цветных металлов, включающий введение в сточные воды с pH 9,0-10,0 ортофосфата натрия при массовом отношении извлекаемого металла к введеному ортофосфат-иону 1:(0,5-1,0) и электрофлотацию с нерастворимыми анодами, отличающийся тем, что перед электрофлотацией в очищаемую воду вводят органический флокулянт полиакриламид гранулированный сульфатный при массовом соотношении извлекаемого иона металла к введенному флокулянту в пересчете на основное вещество 1:(0,005-0,0075), а электрофлотацию осуществляют при плотности тока 7,5-8,5 мА/см2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008114081/15A RU2363665C1 (ru) | 2008-04-14 | 2008-04-14 | Способ очистки сточных вод от цветных и тяжелых металлов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008114081/15A RU2363665C1 (ru) | 2008-04-14 | 2008-04-14 | Способ очистки сточных вод от цветных и тяжелых металлов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2363665C1 true RU2363665C1 (ru) | 2009-08-10 |
Family
ID=41049539
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008114081/15A RU2363665C1 (ru) | 2008-04-14 | 2008-04-14 | Способ очистки сточных вод от цветных и тяжелых металлов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2363665C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2445273C1 (ru) * | 2010-07-08 | 2012-03-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | Способ очистки сточных вод от ионов цветных металлов |
RU2494046C2 (ru) * | 2011-05-31 | 2013-09-27 | Михаил Николаевич Смирнов | Способ очистки сточных вод от ионов металлов |
RU2542289C2 (ru) * | 2013-05-21 | 2015-02-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Способ очистки сточных вод от катионного поверхностно-активного вещества тетрадецилтриметиламмоний бромида из сточных вод |
RU2793617C1 (ru) * | 2022-11-02 | 2023-04-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева"(РХТУ им. Д.И. Менделеева), | Способ электрофлотационного извлечения труднорастворимых соединений меди из аммиачных систем |
-
2008
- 2008-04-14 RU RU2008114081/15A patent/RU2363665C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2445273C1 (ru) * | 2010-07-08 | 2012-03-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | Способ очистки сточных вод от ионов цветных металлов |
RU2494046C2 (ru) * | 2011-05-31 | 2013-09-27 | Михаил Николаевич Смирнов | Способ очистки сточных вод от ионов металлов |
RU2542289C2 (ru) * | 2013-05-21 | 2015-02-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Способ очистки сточных вод от катионного поверхностно-активного вещества тетрадецилтриметиламмоний бромида из сточных вод |
RU2793617C1 (ru) * | 2022-11-02 | 2023-04-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева"(РХТУ им. Д.И. Менделеева), | Способ электрофлотационного извлечения труднорастворимых соединений меди из аммиачных систем |
RU2793614C1 (ru) * | 2022-11-02 | 2023-04-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | Способ электрофлотационного извлечения гидроксида меди из сточных вод, содержащих медно-аммиачный комплекс |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Hashim et al. | Electrocoagulation as an eco-friendly River water treatment method | |
Dermentzis et al. | Removal of nickel, copper, zinc and chromium from synthetic and industrial wastewater by electrocoagulation | |
Hunsom et al. | Electrochemical treatment of heavy metals (Cu2+, Cr6+, Ni2+) from industrial effluent and modeling of copper reduction | |
Kobya et al. | Treatments of alkaline non-cyanide, alkaline cyanide and acidic zinc electroplating wastewaters by electrocoagulation | |
RU2531828C2 (ru) | Способ электролиза и способ и установка для предварительной обработки неочищенной воды | |
US10676378B2 (en) | Cathode, electrochemical cell and its use | |
US9340434B2 (en) | Recovery of nickel from industrial pickling acid solutions | |
CN103011347B (zh) | 一种电解处理含铜电镀废水并回收铜的方法 | |
EP2158163A1 (en) | Electrolytic process for removing fluorides and other contaminants from water | |
JP2022141712A (ja) | 水性廃棄物流を処理および修復するための組成物および方法 | |
CN103043835A (zh) | 一种禽畜养殖废弃物处理方法 | |
CN104230087A (zh) | 一种高盐水的淡化处理方法 | |
Chandraker et al. | Removal of fluoride from water by electrocoagulation using Mild Steel electrode | |
CN103951017B (zh) | 一种电解处理含氰含铜电镀废水并回收铜的方法 | |
Shaker et al. | Nickel and chromium removal by electrocoagulation using copper electrodes | |
RU2363665C1 (ru) | Способ очистки сточных вод от цветных и тяжелых металлов | |
CN105481202A (zh) | 一种不锈钢酸洗废水处理系统及处理方法 | |
Mahmoud et al. | Removal of surfactants in wastewater by electrocoagulation method using iron electrodes | |
EP1266866A1 (en) | Apparatus for generating microbubbles with positive charge for electroflotation and method for treating wastewater and contaminated water by electroflotation using the apparatus | |
Kenova et al. | Removal of heavy metal ions from aqueous solutions by electrocoagulation using Al and Fe anodes | |
RU2122525C1 (ru) | Способ очистки сточных вод от цветных и тяжелых металлов | |
CN102774985A (zh) | 一种处理煤化工废水中高浓度氨氮方法 | |
CN110790417B (zh) | 五金和电子电镀废水的处理方法 | |
CN102311185A (zh) | 一种可去除电镀废水中重金属的方法 | |
CN112093947A (zh) | 一种黄金生产中高浓度含氰废水破氰除重金属的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140415 |