RU2460694C1 - Способ очистки сточных вод от кобальта, марганца и брома - Google Patents
Способ очистки сточных вод от кобальта, марганца и брома Download PDFInfo
- Publication number
- RU2460694C1 RU2460694C1 RU2011114501/05A RU2011114501A RU2460694C1 RU 2460694 C1 RU2460694 C1 RU 2460694C1 RU 2011114501/05 A RU2011114501/05 A RU 2011114501/05A RU 2011114501 A RU2011114501 A RU 2011114501A RU 2460694 C1 RU2460694 C1 RU 2460694C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- cobalt
- coagulant
- bromine
- fed
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Removal Of Specific Substances (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано для очистки сточных вод производства терефталевой кислоты. Для осуществления способа проводят обработку сточных вод импульсными высоковольтными разрядами с одновременным насыщением воды воздухом и последующую очистку на зернистых фильтрах в присутствии коагулянта. Вместе с коагулянтом в обрабатываемую воду подают ксантогенатсодержащее вещество. Осадок ксантогената кобальта извлекают осаждением, полученную воду направляют в плазмохимический реактор и образующийся элементарный бром отделяют в дегазаторе. Деманганацию воды осуществляют фильтрованием в скором электрохимическом фильтре с загрузкой из природного кальцита. Из промывной воды электрохимического фильтра осаждением извлекают гидроксиды марганца. Влажный осадок, содержащий ксантогенаты кобальта, совместно с коагулянтом подают в реактор противотоком воздуху из дегазатора, содержащему элементарный бром. Образовавшийся в реакторе осадок направляют на обезвоживание, а очищенную воду подают в резервуар чистой воды, обеззараживают ультрафиолетовым излучением, направляют в оборотную систему водоснабжения предприятия или на сброс. Способ обеспечивает повышение степени очистки обрабатываемой воды от кобальта, марганца и брома до требований ПДК. 1 ил., 3 табл., 3 пр.
Description
Изобретение относится к области очистки производственных сточных вод, содержащих кобальт, марганец и бром, образующихся, например, при производстве терефталевой кислоты.
В настоящее время в промышленности известны способы очистки воды от тяжелых металлов и других загрязнений, как правило, с использованием электрических разрядов и добавляемых в воду веществ. Одним из них является способ очистки с добавлением измельченного цеолита (Патент RU №2397959, МПК C02F 1/62, опубликован 27.08.2010), который может быть использован для очистки сточных вод в горно-обогатительной промышленности. В очищаемую воду добавляют известковое молоко, сульфат железа и цеолит, при этом цеолит добавляют первым, а известковое молоко и сульфат железа - после перемешивания цеолита с водой. Используют природный цеолит, измельченный до фракции не более 0,3 мм. Затем воду последовательно отстаивают, аэрируют, обрабатывают импульсными барьерными разрядами из расчета затрат электроэнергии не менее 50 Вт·ч/м3 воды и фильтруют. Предложенный способ обеспечивает существенное повышение степени очистки сточных вод от большого числа разновидностей тяжелых металлов.
Недостатками данного способа очистки являются большие затраты электроэнергии, а также необходимость в добавлении цеолита в очищаемую воду.
Известны также способы добавления металла в виде стружки или гранул в качестве катализатора для повышения эффективности процесса, что применяют в следующем способе очистки воды от физико-химических и микробиологических загрязнений и тяжелых металлов (Патент RU №2220110, МПК C02F 1/48, опубликован 27.12.2003). Этот способ включает обработку воды и содержащихся в ней загрязнений в гранулированном слое металла импульсными электрическими разрядами. Обработку воды производят последовательной подачей высоковольтных и сильноточных импульсов с противоположной полярностью при отношении энергий сильноточных импульсов к высоковольтным в диапазоне 0,1-10, причем напряжение высоковольтных импульсов составляет 800-1000 В, а сильноточных - 100-300 В, а сила тока импульсов составляет соответственно 150-300 и 500-1500 А. Технический результат состоит в снижении времени очистки и уменьшении энергетических затрат.
Недостатком данного метода очистки являются большие затраты электроэнергии.
Наиболее близким к заявляемому способу является способ очистки природных вод до питьевого качества и сточных вод до требований ПДК (Патент RU №2337070, МПК C02F 1/48, опубликован 27.10.2008). Способ включает обработку импульсными высоковольтными разрядами с одновременным насыщением воды диспергированным воздухом и последующую очистку на зернистых и сорбционных фильтрах в присутствии коагулянта. Разряд создают в водной среде в присутствии в зоне разряда гранул металла, образующего нерастворимые гидроксиды. Воду обрабатывают последовательностью импульсных разрядов с энергией импульса 0,3-0,7 кДж/дм3 частотой 0,5…2,0 Гц. Гранулы металла за счет гидравлических ударов образуют псевдоожиженный слой и равномерно распределяются в объеме очищаемой воды. Последующую очистку осуществляют в трехслойном зернистом фильтрующем материале, образующем в водной среде электрохимический источник тока. Сначала фильтруют по направлению движения воды через слой гранул электроотрицательного материала, затем через диэлектрический материал, а затем через слой гранул электроположительного углеродсодержащего материала со скоростью 5…10 м/ч. Природные и сточные воды могут быть очищены от железа, марганца, цинка, органических загрязнений, нефтепродуктов, бактерий, вирусов и других загрязняющих веществ. Изобретение обеспечивает сокращение времени обработки воды за счет совмещения во времени и пространстве отдельных этапов осуществления многостадийного процесса, уменьшение металлоемкости оборудования, реализующего способ, снижение энергозатрат.
Недостатком способа-прототипа является отсутствие очистки воды от брома и кобальта.
Задачей изобретения является очистка сточных вод от кобальта, марганца и брома до требований ПДК выпуска в водоемы хозяйственно-питьевого назначения, а также уменьшение энергозатрат.
Способ очистки сточных вод от кобальта, марганца и брома, включающий обработку сточных вод импульсными высоковольтными разрядами с одновременным насыщением воды воздухом и последующую очистку на зернистых фильтрах в присутствии коагулянта, согласно изобретению вместе с коагулянтом в обрабатываемую воду подают ксантогенатсодержащее вещество, образовавшийся осадок ксантогената кобальта извлекают осаждением, после чего воду пропускают в плазмохимическом реакторе, затем образовавшийся элементарный бром извлекают отдувкой в дегазаторе, процесс деманганации осуществляют фильтрованием в скором электрохимическом фильтре с загрузкой из природного кальцита, электрохимический фильтр промывают обратным током воды, из промывной воды осаждением извлекают гидроксиды марганца и влажный осадок, содержащий ксантогенаты кобальта, совместно с коагулянтом подают в реактор противотоком воздуху из дегазатора, содержащего элементарный бром, причем образовавшийся в реакторе осадок направляют на обезвоживание, а очищенную воду подают в резервуар чистой воды, обеззараживают ультрафиолетовым излучением, направляют в оборотную систему водоснабжения предприятия или на сброс.
Технологическая схема очистки сточных вод от кобальта, марганца и брома представлена на фигуре.
Технологическая схема включает в себя накопитель-усреднитель сточных вод 1, насосную станцию 2, смеситель 3, отстойник 4, плазмохимический реактор 5, дегазатор 6, скорый электрохимический фильтр 7, резервуар чистой воды 8, установку для обеззараживания ультрафиолетовым облучением 9. Для обработки и утилизации осадка имеется реактор 10 и шламовые площадки 11 с дренажным насосом 12. Для подачи реагентов в обрабатываемую воду существует реагентное хозяйство 13, а для промывки скорого фильтра - промывной насос 14. В схеме также имеется компрессор 15 для отдувки брома, отстойник промывных вод 16 для их очистки, источник питания плазмохимического реактора 17 и блок реагентного хозяйства 18 для подачи реагентов в реактор обработки осадка.
Очистка сточных вод производится следующим образом. Сточные воды из накопителя-усреднителя 1 с помощью насосной станции 2 подаются в смеситель 3, в который подается ксантогенатсодержащее вещество и коагулянт с помощью реагентного хозяйства 13. Образовавшийся осадок ксантогената кобальта извлекается в отстойнике 4. Для ускорения осаждения применяется коагулянт. Далее вода подается в плазмохимический реактор 5, в котором за счет периодической последовательности высоковольтных искровых разрядов происходит образование комплекса окислителей (озона, пероксида водорода, атомарного кислорода), которые окисляют бромиды до элементарного брома. Бром отделяют в дегазаторе 6 отдувкой. Извлечение марганца происходит фильтрованием в скором электрохимическом фильтре 7 с загрузкой из природного кальцита. Для увеличения эффекта очистки воды от марганца плазмохимический реактор 5 загружают железной стружкой, которая растворяется под действием искровых разрядов. Ионы железа являются катализаторами процесса деманганации в электрохимическом фильтре 7. Очищенная вода накапливается в резервуаре 8 и после обеззараживания ультрафиолетовым излучением в установке для обеззараживания 9 направляется в оборотную систему водоснабжения предприятия или на сброс.
Скорый фильтр 7 промывается обратным током воды, забираемой промывным насосом 14 из резервуара 8. Промывная вода отстаивается в отстойнике промывных вод 16 и возвращается в голову сооружений.
Осадок из отстойника 16, содержащий гидроксиды марганца, осадок из отстойника 4, содержащий ксантогенат кобальта, и коагулянт из реагентного хозяйства 18 подаются в верхнюю часть реактора 10. В нижнюю часть реактора подают воздух из дегазатора 6, содержащий элементарный бром. Пульпа и воздух движутся противотоком. В результате реакции реагентов образуются бромиды марганца и кобальта, которые осаждаются совместно с другими осадками. Коагулянт ускоряет процесс осаждения. Осадок из реактора 10 размещается на шламовой площадке 11. Дренажная вода отводится дренажным насосом 12 в голову сооружений.
Пример 1. Проводили опыты по очистке натурной сточной воды производства терефталевой кислоты от кобальта путем смешения с ксантогенатом натрия в концентрации 60 мг/л. В качестве коагулянта использовали сернокислый алюминий в концентрации 40 мг/л. После перемешивания реагентов со сточной водой проводили отстаивание в течение 2 часов. Результаты опытов и предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ при сбросе очищенных вод в водоемы хозяйственно-питьевого назначения (ПДКх-п) представлены в таблице 1.
| Таблица 1 | ||||
| Загрязняющее вещество | Концентрация, мг/л | Эффект, % | ПДКх-п, мг/л | |
| Исходная | После отстаивания | |||
| Кобальт | 12,6 | 0,1 | 99,2 | 0,1 |
| 11,5 | 0,09 | 99,2 | 0,1 | |
| 9,4 | 0,08 | 99,1 | 0,1 | |
| Среднее значение | 11,2 | 0,09 | 99,2 | 0,1 |
Пример 2. Производили опыты по очистке натурной сточной воды производства терефталевой кислоты после извлечения кобальта (по примеру 1). Воду подавали в плазмохимический реактор со скоростью 20 м/ч. В плазмохимический реактор подавали импульсы напряжением 110 кВ и частотой 1 Гц. Разрядный промежуток наполовину загружали железной стружкой, которая под действием плазмы разряда растворялась с образованием гидроксида трехвалентного железа. В зоне разряда образовывались окислительные частицы, приводящие к окислению бромидов до элементарного брома, который извлекали отдувкой. Результаты анализов сточной воды на выходе из дегазатора приведены в таблице 2.
| Таблица 2 | ||||
| Загрязняющее вещество | Концентрация, мг/л | Эффект, % | ПДКх-п, мг/л | |
| Исходная | После дегазации | |||
| Бром | 36 | 0,2 | 99,4 | 0,2 |
| 29 | 0,18 | 99,3 | 0,2 | |
| 18 | 0,15 | 99,1 | 0.2 | |
| Среднее значение | 27,6 | 0,18 | 99,3 | 0,2 |
Пример 3. Проводили опыты по доочистке натурной сточной воды производства терефталевой кислоты после извлечения кобальта и брома (по примерам 1 и 2). Воду фильтровали в скором электрохимическом фильтре с загрузкой из природного кальцита с электродами из электроположительных и электроотрицательных материалов. Скорость фильтрования - 10 м/ч. Результаты опытов представлены в таблице 3.
| Таблица 3 | ||||
| Загрязняю щее вещество |
Концентрация, мг/л | Эффект, % | ПДКх-п, мг/л | |
| Исходная | После фильтрования | |||
| Марганец | 8,7 | 0,09 | 98,9 | 0,1 |
| 8,1 | 0,08 | 99 | 0,1 | |
| 6,4 | 0,06 | 99 | 0,1 | |
| Среднее значение | 7,7 | 0,08 | 99 | 0,1 |
Из приведенных результатов следует, что при последовательной очистке воды от кобальта, брома, марганца сточные воды очищены от этих загрязняющих веществ до ПДКх-п, что позволяет их сброс в водные объекты либо использование в оборотной системе водоснабжения предприятия.
Claims (1)
- Способ очистки сточных вод от кобальта, марганца и брома, включающий обработку сточных вод импульсными высоковольтными разрядами с одновременным насыщением воды воздухом и последующую очистку на зернистых фильтрах в присутствии коагулянта, отличающийся тем, что вместе с коагулянтом в обрабатываемую воду подают ксантогенатсодержащее вещество, а образовавшийся осадок ксантогената кобальта извлекают осаждением, после чего воду пропускают в плазмохимическом реакторе, затем образовавшийся элементарный бром извлекают отдувкой в дегазаторе, процесс деманганации осуществляют фильтрованием в скором электрохимическом фильтре с загрузкой из природного кальцита, электрохимический фильтр промывают обратным током воды, из промывной воды осаждением извлекают гидроксиды марганца и влажный осадок, содержащий ксантогенаты кобальта, совместно с коагулянтом подают в реактор противотоком воздуху из дегазатора, содержащему элементарный бром, причем образовавшийся в реакторе осадок направляют на обезвоживание, а очищенную воду подают в резервуар чистой воды, обеззараживают ультрафиолетовым излучением, направляют в оборотную систему водоснабжения предприятия или на сброс.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011114501/05A RU2460694C1 (ru) | 2011-04-13 | 2011-04-13 | Способ очистки сточных вод от кобальта, марганца и брома |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011114501/05A RU2460694C1 (ru) | 2011-04-13 | 2011-04-13 | Способ очистки сточных вод от кобальта, марганца и брома |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2460694C1 true RU2460694C1 (ru) | 2012-09-10 |
Family
ID=46938891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011114501/05A RU2460694C1 (ru) | 2011-04-13 | 2011-04-13 | Способ очистки сточных вод от кобальта, марганца и брома |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2460694C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2712692C1 (ru) * | 2019-08-12 | 2020-01-30 | Максим Владимирович Назаров | Способ очистки грунтовых вод от тяжелых металлов и нефтепродуктов |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1449545A1 (ru) * | 1986-05-05 | 1989-01-07 | Государственный научно-исследовательский и проектный институт по обогащению руд цветных металлов "Казмеханобр" | Способ извлечени ксантогенатов из растворов |
| RU94039285A (ru) * | 1994-10-28 | 1996-09-10 | Самсунг Петрокемикал Ко. | Способ очистки сточных вод и устройство для его осуществления |
| RU2206521C2 (ru) * | 2001-08-07 | 2003-06-20 | Ивлева Галина Алексеевна | Способ очистки подземной воды от бромидов и соединений бора в присутствии железа и марганца и кондиционирования ее для питьевых целей |
| CN1884344A (zh) * | 2006-06-05 | 2006-12-27 | 西北师范大学 | 一种含有黄原酸基和羰基的重金属螯合树脂及其制备和应用 |
| KR20070106894A (ko) * | 2006-05-01 | 2007-11-06 | 삼성석유화학(주) | 고순도 테레프탈산 폐수의 성상분석을 위한 전처리장치 및 이를 이용한 전처리방법 |
-
2011
- 2011-04-13 RU RU2011114501/05A patent/RU2460694C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1449545A1 (ru) * | 1986-05-05 | 1989-01-07 | Государственный научно-исследовательский и проектный институт по обогащению руд цветных металлов "Казмеханобр" | Способ извлечени ксантогенатов из растворов |
| RU94039285A (ru) * | 1994-10-28 | 1996-09-10 | Самсунг Петрокемикал Ко. | Способ очистки сточных вод и устройство для его осуществления |
| RU2206521C2 (ru) * | 2001-08-07 | 2003-06-20 | Ивлева Галина Алексеевна | Способ очистки подземной воды от бромидов и соединений бора в присутствии железа и марганца и кондиционирования ее для питьевых целей |
| KR20070106894A (ko) * | 2006-05-01 | 2007-11-06 | 삼성석유화학(주) | 고순도 테레프탈산 폐수의 성상분석을 위한 전처리장치 및 이를 이용한 전처리방법 |
| CN1884344A (zh) * | 2006-06-05 | 2006-12-27 | 西北师范大学 | 一种含有黄原酸基和羰基的重金属螯合树脂及其制备和应用 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2712692C1 (ru) * | 2019-08-12 | 2020-01-30 | Максим Владимирович Назаров | Способ очистки грунтовых вод от тяжелых металлов и нефтепродуктов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Uğurlu et al. | The removal of lignin and phenol from paper mill effluents by electrocoagulation | |
| EP3848332A1 (en) | Plasma denitriding device and use method thereof | |
| CN110422964A (zh) | 一种化工园区废水深度处理工艺方法 | |
| CN102701496A (zh) | 一种用于处理高浓度难降解有机废水的方法与工艺 | |
| Yu et al. | Research progress on the removal, recovery and direct high-value materialization of valuable metal elements in electroplating/electroless plating waste solution | |
| CN103043835A (zh) | 一种禽畜养殖废弃物处理方法 | |
| WO2019159197A1 (en) | Method and apparatus for regenerating a working salt solution in salt purification | |
| KR101858028B1 (ko) | 고속 복합 수처리 장치 | |
| CN113292178A (zh) | 用气浮絮凝结合臭氧高级氧化处理织物洗涤污水的方法 | |
| EP1575876A1 (en) | Method and apparatus for the electrochemical treatment of contaminated aqueous media | |
| KR20060111126A (ko) | 물리화학적 폐수처리 시스템 및 그 방법 | |
| RU2460694C1 (ru) | Способ очистки сточных вод от кобальта, марганца и брома | |
| CA2808414A1 (en) | Water purification using conveyor sweep | |
| CN111484174A (zh) | 一种水体脱氮吸附除磷深度净化工艺 | |
| RU97126U1 (ru) | Устройство очистки и обеззараживания сточных вод | |
| RU2530041C1 (ru) | Способ очистки промышленных сточных вод | |
| CN103508607B (zh) | 提高污水深度处理产水率的方法 | |
| KR101646590B1 (ko) | 하수처리 과정에서 발생한 반류수 처리방법 | |
| RU2736050C1 (ru) | Установка для очистки сточных, дренажных и надшламовых вод промышленных объектов и объектов размещения отходов производства и потребления | |
| RU2361823C1 (ru) | Установка для очистки сточных вод полигонов твердых бытовых отходов | |
| RU2169708C2 (ru) | Способ очистки сточных вод | |
| KR101379374B1 (ko) | 염색폐수 철염환원 처리방법 | |
| KR20110113984A (ko) | 세차용 재생수의 냄새 제거장치 | |
| JP2005103391A (ja) | 排水処理方法及び装置 | |
| RU2337070C2 (ru) | Способ очистки природных и сточных вод и устройство для его осуществления |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130414 |