RU2466105C1 - Способ обработки илового осадка - Google Patents
Способ обработки илового осадка Download PDFInfo
- Publication number
- RU2466105C1 RU2466105C1 RU2011123300/05A RU2011123300A RU2466105C1 RU 2466105 C1 RU2466105 C1 RU 2466105C1 RU 2011123300/05 A RU2011123300/05 A RU 2011123300/05A RU 2011123300 A RU2011123300 A RU 2011123300A RU 2466105 C1 RU2466105 C1 RU 2466105C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- iron
- copper
- nickel
- manganese
- sludge
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области разделения суспензий и может быть использовано при очистке сточных вод и утилизации илового осадка в углехимической, пищевой, нефтехимической отраслях промышленности. Иловый осадок, содержащий катионы марганца, железа, меди, никеля и свинца, обезвоживают и в течение 2-3 ч при 20-80°C и pH 1-5 обрабатывают кислотой, в качестве которой используют серную, соляную или щавелевую кислоты, полученный при этом осадок, содержащий нерастворимую соль свинца, отделяют от раствора, который затем обрабатывают щелочью при pH 7-9, а выпавший при этом осадок, содержащий гидроксиды марганца, железа, меди и никеля, отделяют от раствора и обезвоживают, при этом водный раствор, полученный при обезвоживании, направляют на рециркуляцию, а этот обезвоженный осадок далее обрабатывают азотной кислотой при 50-170°C и pH 2-5 с добавлением осадителя - гидроксида аммония, при этом полученный осадок, содержащий оксиды марганца и железа, и раствор, содержащий катионы меди и никеля, разделяют и переводят на экстракцию. Способ позволяет повысить экологичность хранения илового осадка без образования лито-, атмо- и гидрохимических ореолов загрязнения и позволяет извлечь из илового осадка соединения, содержащие катионы марганца, железа, меди, никеля и свинца с последующим их разделением. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к области разделения суспензий и может быть использовано при утилизации илового осадка сточных вод в углехимической, пищевой, нефтехимической отраслях промышленностей, при очистке сточных вод индустрии строительных материалов, а также сточных вод коммунального хозяйства при разделении суспензии на жидкую и твердую фазы.
Известен способ комплексной переработки и утилизации осадков сточных вод (патент RU №2293070, опубл. 10.02.2007), заключающийся в предварительном обезвоживании осадков первичных отстойников и активного ила, смешивании с песком из песколовок, обеззараживании посредством реагента и получении продукта утилизации посредством дополнительного обезвреживания осадков обеззараживающим реагентом, в качестве которого используют комплексный порошковый реагент следующего состава: глина 40-60 мас.%. известь 2-40 мас.%, цемент 5-40 мас.%, комплексообразователь, выбранный из ряда: смесь оксидов металлов, зола, дробленый шлак, доломитовая мука, молотый известняк 5-10 мас.%. Количество реагента составляет 10-30 мас.% от веса смеси.
Основным недостатком является то, что утилизируемые осадки сточных вод должны характеризоваться невысоким классом опасности, что практически недостижимо для осадков химических и нефтехимических производств.
Известен способ обработки при очистке сточных вод осадка (патент RU №2338699, опубл. 20.11.2008), принятый за прототип. Осадок, содержащий органические вещества, двухвалентное железо и фосфор, обрабатывают при 0-100°C кислотой при pH 1-5 для растворения двухвалентного железа и фосфора из осадка. Молярное отношение железа к фосфору в осадке после растворения выше чем 1:1. В осадок добавляют окислитель, выбранный из пероксида водорода и персоединений, двухвалентное железо при этом окисляется по реакции Фентона до трехвалентного железа. Трехвалентное железо осаждается в виде фосфата трехвалентного железа, в процессе протекания реакции Фентона образуются свободные радикалы с деодорирующим и дезинфицирующим эффектом, затем осадок обезвоживают при pH самое большее 7, и водный раствор, полученный при обезвоживании, направляют на рециркуляцию в процесс очистки сточных вод.
Недостатком является дорогостоящее, но только частичное решение проблемы утилизации осадка с извлечением ценных компонентов, так как осадки при очистке сточных вод являются сложными системами, содержащими катионы железа, марганца, свинца, меди, никеля.
Технической задачей является разработка такого способа обработки илового осадка, при котором повышают экологичность хранения илового осадка без образования лито-, атмо- и гидрохимических ореолов загрязнения за счет достижения высокой степени извлечения из илового осадка очистных сооружений сточных вод соединений, содержащих катионы марганца, железа, меди, никеля и свинца с последующим их разделением.
Техническим результатом является достижение высокой степени извлечения катионов марганца, железа, меди, никеля и свинца из илового осадка и экологичности дальнейшего хранения (после обработки)
Технический результат достигается тем, что в способе обработки илового осадка, содержащего органические и неорганические вещества, включающем обработку илового осадка кислотой при 20-80°C и pH 1-5, обезвоживание осадка и рециркуляцию водного раствора, полученного при обезвоживании, в процесс очистки сточных вод, иловый осадок, содержащий катионы марганца, железа, меди, никеля и свинца, обезвоживают и в течение 2-3 час обрабатывают кислотой, в качестве которой используют серную, соляную или щавелевую кислоты, полученный при этом осадок, содержащий нерастворимую соль свинца, отделяют от раствора, который затем обрабатывают щелочью при pH 7-9, а выпавший при этом осадок, содержащий гидроксиды марганца, железа, меди и никеля, отделяют от раствора и обезвоживают, при этом водный раствор, полученный при обезвоживании, направляют на рециркуляцию, а обезвоженный осадок далее обрабатывают азотной кислотой при 50-170°C и pH 2-5 с добавлением осадителя - гидроксида аммония, при этом полученный осадок, содержащий оксиды марганца и железа, и раствор, содержащий катионы меди и никеля, разделяют и переводят на экстракцию.
Иловый осадок может быть обезвожен до содержания твердого вещества, по меньшей мере, 83-87 мас.%.
Осадок, содержащий нерастворимую соль свинца, отделяют от раствора фильтрованием или отстаиванием.
Раствор, содержащей катионы марганца, железа, меди и никель, может быть обработан щелочью в сборнике с вертикальной мешалкой.
Осадок, содержащий гидроксиды марганца, железа, меди и никеля, может быть направлен на двухстадийное обезвоживание, первую стадию которого осуществляют в устройстве механического обезвоживания (ротационная решетка или ленточный пресс), а вторую стадию осуществляют центрифугированием или отстаиванием (на центрифуге).
Осадок, содержащий гидроксиды марганца, железа, меди и никеля, может быть обезвожен до содержания твердого вещества, по меньшей мере, 90 мас.%.
Осадок, содержащий оксиды марганца и железа, может быть отделен фильтрованием.
Экстракцию осадка, содержащего оксиды марганца и железа, и раствора, содержащего катионы меди и никеля, могут осуществлять в ступенчатых или роторно-дисковых экстракторах, а в качестве экстрагента используют нафтеновые или жирные высшие кислоты.
Иловый осадок содержит органические и неорганические вещества. Неорганические вещества илового осадка содержат катионы марганца, железа, меди, никеля и свинца. Обычно такой иловый осадок получен очисткой сточных вод предприятий химической и нефтехимической промышленности.
Обработка кислотой илового осадка, содержащего катионы марганца, железа, меди, никеля и свинца, обеспечивает растворение неорганических веществ и позволяет перевести катионы марганца, железа, меди, никеля и свинца из илового осадка в раствор и выделить в осадок катионы свинца в виде его нерастворимой соли. При обработке кислотой также происходит превращение органических веществ, например диоксида углерода, который выделяется в газообразной форме. Температура обработки 20-80°C и pH 1-5, продолжительность обработки 2-3 часа увеличивает скорость протекания химических реакций, степень извлечения катионов марганца, железа, меди, никеля и свинца в раствор и степень извлечения катионов свинца из раствора (получено экспериментально).
Сущность способа поясняется схемой, представленной на фиг.1. Способ осуществляют следующим образом:
1 - Перед обработкой иловый осадок обезвоживают до содержания твердого вещества, по меньшей мере, 83-87 мас.%. Если указанный предел не достигнут, необходимо провести повторное обезвоживание илового осадка.
2 - Иловый осадок, содержащий органические и неорганические вещества, содержащие катионы марганца, железа, меди, никеля и свинца, обрабатывают кислотой при 20-80°C и pH 1-5. В качестве кислоты используют как органические, так и неорганические кислоты, такие как серная, соляная, щавелевая кислоты. Использование серной и соляной кислот обеспечивает растворение сброженного осадка и отделение катионов свинца в виде нерастворимой соли. Использование щавелевой кислоты обеспечивает экологическую безопасность, т.к. она препятствует образованию высокотоксичных соединений при растворении илового осадка. Химической реакции для соляной кислоты
МеR2+2НСl→MeCl2+2HR,
где Me - катионы металлов Мn+2, Fe+2, Ni+2, Cu+2, Pb+2 в иловом осадке,
R - органическая часть молекулы, в состав которой входит катион металла в иловом осадке.
Обработку кислотой осуществляют в одном или нескольких реакторах, соединенных последовательно, в течение 2-3 часов. Полученный осадок, содержащий нерастворимую соль свинца, отделяют от раствора фильтрованием или отстаиванием и, в зависимости от спроса и технических условий, либо обрабатывают на предприятии, либо транспортируют на предприятия металлургического профиля для дальнейшей обработки и извлечения.
3 - Раствор, содержащий катионы марганца, железа, меди и никеля, обрабатывают щелочью в сборнике с вертикальной мешалкой при pH 7-9. Обработка раствора, содержащего катионы марганца, железа, меди, никеля, щелочью при pH 7-9 обеспечивает образование осадка, содержащего гидроксиды марганца, железа, меди, никеля. pH не должно превышать 9 единиц, чтобы раствор оставался нейтральным.
Обработка раствора, содержащего катионы марганца, железа, меди, никеля, при нейтральном уровне pH предотвращает нежелательное растворение органических комплексов, которые не успели разложиться при первичной обработке с дальнейшим образованием экотоксикантов. Выпавший при этом осадок, содержащий гидроксиды марганца, железа, меди, никеля, отделяют от раствора и обезвоживают. Удаление избытка влаги поможет снизить объем реакционной смеси, что повлечет уменьшение капитальных затрат на реагентное и аппаратное хозяйство. Водный раствор, полученный при обезвоживании, направляют на рециркуляцию в процесс очистки сточных вод. Химическая реакция
MeCl2+2NaOH→Me(OH)2+2NaCl.
где Me - катионы Mn+2, Fe+2, Ni+2, Cu+2.
Осадок, содержащий гидроксиды марганца, железа, меди и никеля, направляют на двухстадийное обезвоживание. Первую стадию осуществляют в устройстве механического обезвоживания, таком как ротационная решетка или ленточный пресс. Вторую стадию осуществляют центрифугированием или отстаиванием (на центрифуге).
Осадок, содержащий гидроксиды марганца, железа, меди и никеля, обезвоживают до содержания твердого вещества, по меньшей мере, 90 мас.%.
4 - Обезвоженный осадок, содержащий гидроксиды марганца, железа, меди, и никеля, в реакторе обрабатывают азотной кислотой при 50-170°C и pH 2-5.
Me(OH)2+2HNO3→Me(NO3).
где Me - катионы металлов Mn+2, Fe+2, Ni+2, Cu+2.
Этим обеспечивают растворение указанного осадка. Катионы марганца, железа, меди и никеля переходят в раствор. Добавлением осадителя вызывают образование осадка, содержащего оксиды марганца и железа. В качестве осадителя используют гидроксид аммония.
5 - Полученный при этом осадок, содержащий оксиды марганца и железа, отделяют фильтрованием и переводят на экстракцию и затем на реализацию. Раствор, содержащий катионы меди и никеля, переводят на экстрацию известным способом.
6 - Экстракцию осадка, содержащего оксиды марганца и железа, и раствора, содержащего катионы меди и никеля, осуществляют в ступенчатых или роторно-дисковых экстракторах. В качестве экстрагента используют нафтеновые или жирные высшие кислоты.
Способ позволяет извлечь из илового осадка очистных сооружений сточных вод соединений, содержащих катионы марганца, железа, меди, никеля и свинца с последующим их разделением и повысить экологичность хранения илового осадка без образования лито-, атмо- и гидрохимических ореолов загрязнения.
Claims (8)
1. Способ обработки илового осадка, содержащего органические и неорганические вещества, включающий обработку илового осадка кислотой при 20-80°C и pH 1-5, обезвоживание осадка и рециркуляцию водного раствора, полученного при обезвоживании, в процесс очистки сточных вод, отличающийся тем, что иловый осадок, содержащий катионы марганца, железа, меди, никеля и свинца, обезвоживают и в течение 2-3 ч обрабатывают кислотой, в качестве которой используют серную, соляную или щавелевую кислоты, полученный при этом осадок, содержащий нерастворимую соль свинца, отделяют от раствора, который затем обрабатывают щелочью при pH 7-9, а выпавший при этом осадок, содержащий гидроксиды марганца, железа, меди и никеля, отделяют от раствора и обезвоживают, при этом водный раствор, полученный при обезвоживании, направляют на рециркуляцию, а этот обезвоженный осадок далее обрабатывают азотной кислотой при 50-170°C и pH 2-5 с добавлением осадителя - гидроксида аммония, при этом полученный осадок, содержащий оксиды марганца и железа, и раствор, содержащий катионы меди и никеля, разделяют и переводят на экстракцию.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что иловый осадок обезвоживают до содержания твердого вещества, по меньшей мере, 83-87 мас.%.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что осадок, содержащий нерастворимую соль свинца, отделяют от раствора фильтрованием или отстаиванием.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что раствор, содержащий катионы марганца, железа, меди и никеля, обрабатывают щелочью в сборнике с вертикальной мешалкой.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что осадок, содержащий гидроксиды марганца, железа, меди и никеля, направляют на двухстадийное обезвоживание, первую стадию которого осуществляют в устройстве механического обезвоживания (ротационная решетка или ленточный пресс), а вторую стадию осуществляют центрифугированием или отстаиванием (на центрифуге).
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что осадок, содержащий гидроксиды марганца, железа, меди и никеля, обезвоживают до содержания твердого вещества, по меньшей мере, 90 мас.%.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что осадок, содержащий оксиды марганца и железа, отделяют фильтрованием.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что экстракцию осадка, содержащего оксиды марганца и железа, и раствора, содержащего катионы меди и никеля, осуществляют в ступенчатых или роторно-дисковых экстракторах, а в качестве экстрагента используют нафтеновые или жирные высшие кислоты.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011123300/05A RU2466105C1 (ru) | 2011-06-08 | 2011-06-08 | Способ обработки илового осадка |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011123300/05A RU2466105C1 (ru) | 2011-06-08 | 2011-06-08 | Способ обработки илового осадка |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2466105C1 true RU2466105C1 (ru) | 2012-11-10 |
Family
ID=47322247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011123300/05A RU2466105C1 (ru) | 2011-06-08 | 2011-06-08 | Способ обработки илового осадка |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2466105C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2057088C1 (ru) * | 1994-04-25 | 1996-03-27 | Дмитрий Александрович Данилович | Способ обработки осадков сточных вод с удалением тяжелых металлов (варианты) |
| US5888404A (en) * | 1994-12-30 | 1999-03-30 | Kemira Kemi Ab | Method for treating waste water sludge |
| RU2220923C1 (ru) * | 2002-04-05 | 2004-01-10 | Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна | Способ переработки избыточного активного ила, содержащего тяжелые металлы |
| RU2321553C2 (ru) * | 2006-03-13 | 2008-04-10 | Кармазинов Феликс Владимирович | Способ удаления и обезвреживания иловых осадков сточных вод и технологическая линия для его осуществления |
| RU2338699C2 (ru) * | 2003-04-23 | 2008-11-20 | Кемира Кеми Аб | Способ обработки сброженного осадка |
-
2011
- 2011-06-08 RU RU2011123300/05A patent/RU2466105C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2057088C1 (ru) * | 1994-04-25 | 1996-03-27 | Дмитрий Александрович Данилович | Способ обработки осадков сточных вод с удалением тяжелых металлов (варианты) |
| US5888404A (en) * | 1994-12-30 | 1999-03-30 | Kemira Kemi Ab | Method for treating waste water sludge |
| RU2220923C1 (ru) * | 2002-04-05 | 2004-01-10 | Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна | Способ переработки избыточного активного ила, содержащего тяжелые металлы |
| RU2338699C2 (ru) * | 2003-04-23 | 2008-11-20 | Кемира Кеми Аб | Способ обработки сброженного осадка |
| RU2321553C2 (ru) * | 2006-03-13 | 2008-04-10 | Кармазинов Феликс Владимирович | Способ удаления и обезвреживания иловых осадков сточных вод и технологическая линия для его осуществления |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2766116C2 (ru) | Получение фосфатных соединений из материалов, содержащих фосфор и по меньшей мере один металл, выбранный из железа и алюминия | |
| Wei et al. | Recovery of iron and aluminum from acid mine drainage by selective precipitation | |
| Bologo et al. | Application of magnesium hydroxide and barium hydroxide for the removal of metals and sulphate from mine water | |
| EP0715603B1 (en) | Treatment method for waste water sludge comprising at least one metal | |
| CN1155519A (zh) | 处理含砷废水的方法 | |
| Jessieleena et al. | Comparative study of Fenton, Fe2+/NaOCl and Fe2+/(NH4) 2S2O8 on tannery sludge dewaterability, degradability of organics and leachability of chromium | |
| CN110240122B (zh) | 一种硫化砷渣一步脱毒和回收硫磺的方法 | |
| TW412433B (en) | Processes for the treatment of flue gas desulfurization waste water | |
| US4169053A (en) | Method of treating waste waters containing solid-phase difficultly-soluble compounds | |
| JP6260332B2 (ja) | セメント製造に用いる廃棄物系燃焼灰の処理方法及び処理装置 | |
| RU2466105C1 (ru) | Способ обработки илового осадка | |
| JP2006116468A (ja) | 鉱山廃水の処理方法 | |
| JP2001192749A (ja) | 石油系燃焼灰の処理方法 | |
| WO2014061037A1 (en) | Treatment of hazardous solid waste generated in copper manufacturing process | |
| RU2497759C2 (ru) | Способ очистки промышленных сточных вод от тяжелых металлов | |
| EP3770113A1 (en) | Process for preparing technical grade phosphoric acid from sewage sludge ash | |
| Akter et al. | Immobilization of heavy metals in tannery sludge by subcritical water treatment | |
| RU2465215C2 (ru) | Способ очистки кислых многокомпонентных дренажных растворов от меди и сопутствующих ионов токсичных металлов | |
| CN115135607B (zh) | 高浓度铁系絮凝剂及其生产方法 | |
| JP6158262B2 (ja) | 鉄系坑廃水の処理方法 | |
| JP2001179214A (ja) | 石油系燃焼灰の処理方法 | |
| US20240140845A1 (en) | Removal of arsenic, antimony and toxic metals from contaminated substrate | |
| JP5252545B2 (ja) | 重金属スラッジの削減方法 | |
| JP5911270B2 (ja) | 砒素含有水の処理方法 | |
| JPH11235562A (ja) | 重質油系燃焼灰の処理方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170609 |