RU2747974C2 - Method for waste water treatment from sulfate ions and heavy metals - Google Patents
Method for waste water treatment from sulfate ions and heavy metals Download PDFInfo
- Publication number
- RU2747974C2 RU2747974C2 RU2019122786A RU2019122786A RU2747974C2 RU 2747974 C2 RU2747974 C2 RU 2747974C2 RU 2019122786 A RU2019122786 A RU 2019122786A RU 2019122786 A RU2019122786 A RU 2019122786A RU 2747974 C2 RU2747974 C2 RU 2747974C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- treatment
- lime
- alumina cement
- ions
- waste water
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/58—Treatment of water, waste water, or sewage by removing specified dissolved compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/66—Treatment of water, waste water, or sewage by neutralisation; pH adjustment
Abstract
Description
Изобретение относится к способам очистки сточных, шахтных и природных вод (далее СВ) от сульфат-ионов и от ионов тяжелых металлов и может быть использовано для очистки СВ в различных отраслях промышленности, в том числе горнорудной, химической, и для очистки гальваностоков машиностроительных заводов.The invention relates to methods of purification of waste, mine and natural waters (hereinafter referred to as SW) from sulfate ions and heavy metal ions and can be used for cleaning waste water in various industries, including mining, chemical, and for cleaning galvanic wastewater from machine-building plants.
Одним из эффективных методов очистки воды от загрязняющих веществ является реагентная очистка. Крупные частицы загрязняющих веществ осаждаются довольно быстро под действием силы тяжести, а для осаждения тонко дисперсных частиц с размерами менее 10 мкм используют коагуляцию или флокуляцию. Использование известкового молока (Са(ОН)2) в качестве коагулянта связано с тем, что Са - активный металл, который вытесняет тяжелые металлы из растворимых соединений, переводя их в нерастворимые, а также осаждает различные соли, в том числе сульфаты, фосфаты, хлориды. Причем требуется такое количество известкового молока, чтобы с минимальным его избытком протекли все необходимые реакции. (Милонов Л.В. Очистка сточных вод предприятий цветной металлургии. - М.: Металлургия, 1971, с. 100).One of the most effective methods of water purification from pollutants is reagent purification. Large particles of pollutants precipitate rather quickly under the action of gravity, and coagulation or flocculation is used to precipitate finely dispersed particles with a size of less than 10 microns. The use of milk of lime (Ca (OH) 2 ) as a coagulant is due to the fact that Ca is an active metal that displaces heavy metals from soluble compounds, converting them into insoluble ones, and also precipitates various salts, including sulfates, phosphates, chlorides ... Moreover, such an amount of milk of lime is required so that all the necessary reactions take place with a minimum excess of it. (Milonov L.V. Wastewater treatment of non-ferrous metallurgy enterprises. - M .: metallurgy, 1971, p. 100).
Известен ряд способов очистки сточных вод от сульфат-ионов а также от сопутствующих ионов тяжелых металлов путем нейтрализации воды до рН 9,5-12,5 известковым молоком и обработкой алюминийсодержащими солями AlCl3, Al2(ОН)5Cl, NaAlO2.There are a number of methods for purifying wastewater from sulfate ions as well as from accompanying heavy metal ions by neutralizing water to pH 9.5-12.5 with milk of lime and processing with aluminum-containing salts AlCl 3 , Al 2 (OH) 5 Cl, NaAlO 2 .
Применение в качестве реагента хлорсодержащих солей алюминия или алюмината натрия для очистки сточных вод от сульфат-ионов неизбежно приводит к вторичному загрязнению стоков ионами хлора или натрия, превышение ПДК которых влечет за собой токсичное действие на животные и растительные организмы и соответственно оказывает негативное влияние на здоровье человека.The use of chlorine-containing salts of aluminum or sodium aluminate as a reagent for the purification of wastewater from sulfate ions inevitably leads to secondary pollution of effluents with chlorine or sodium ions, exceeding the maximum permissible concentration of which entails a toxic effect on animals and plant organisms and, accordingly, has a negative effect on human health ...
Известен способ очистки кислых сточных вод, содержащих ионы тяжелых металлов и сульфатов, включающий двухстадийное осаждение с использованием известкового молока на первой стадии подщелачиванием до рН 6,5-7 с последующей обработкой образованной суспензии карбонатом натрия до рН 9,0-9,5 (RU №2010013, C02F 1/62, пр. 02.08.1991).A known method of purification of acidic wastewater containing ions of heavy metals and sulfates, including a two-stage precipitation using milk of lime in the first stage, alkalinization to pH 6.5-7, followed by treatment of the resulting suspension with sodium carbonate to pH 9.0-9.5 (RU No. 201013, C02F 1/62, pr. 02.08.1991).
Известен способ очистки сточных вод, также включающий двухстадийное осаждение. Вначале сточные воды обрабатывают известковым молоком до рН 7,5-8,0, затем после отделения выпавшего осадка в осветленную воду вводят карбонат бария и выдерживают полученную суспензию при перемешивании до превращения его в сульфат бария. После завершения обменной реакции осадок сульфата бария отделяют от воды и используют, например, как утяжелитель буровых растворов (RU 2448054, C02F 1/62, пр. 08.07.2010). Использование карбоната бария позволяет снизить остаточное солесодержание очищенной воды за счет протекания обменной реакции:The known method of wastewater treatment, which also includes a two-stage sedimentation. First, the wastewater is treated with milk of lime to pH 7.5-8.0, then after separating the precipitated sediment, barium carbonate is introduced into the clarified water and the resulting suspension is kept with stirring until it is converted into barium sulfate. After the completion of the exchange reaction, the barium sulfate precipitate is separated from the water and used, for example, as a weighting agent for drilling fluids (RU 2448054, C02F 1/62, etc. 07/08/2010). The use of barium carbonate makes it possible to reduce the residual salinity of the purified water due to the exchange reaction:
CaSO4(раствор)+ВаСО3(твердый осадок)=BaSO4(твердый осадок)+СаСО3(твердый осадок) CaSO 4 (solution) + BaCO 3 (solid precipitate) = BaSO 4 (solid precipitate) + CaCO 3 (solid precipitate)
Очищенная указанными выше способами вода не соответствует современным нормативам, установленным в РФ для сброса в водоемы рыбохозяйственного назначения по содержанию тяжелых металлов и сульфатов.The water purified by the above methods does not comply with modern standards established in the Russian Federation for discharge into fishery water bodies in terms of the content of heavy metals and sulfates.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ очистки сточных вод от сульфатов и ионов тяжелых металлов, в котором первоначально сточную воду нейтрализуют известковым молоком до рН 10,5÷12,0, затем обрабатывают глиноземистымй цементом (ГЦ) в виде 5÷12,5%-ной водной суспензии, взятой в массовом соотношении к содержанию сульфатов 1:0,27-0,34, а затем осаждают флокулянтом на основе высокополимеризованного полиакриламида, полученный осадок отделяют известными методами.Closest to the proposed invention is a method for purifying wastewater from sulfates and ions of heavy metals, in which initially wastewater is neutralized with milk of lime to pH 10.5 ÷ 12.0, then treated with alumina cement (HC) in the form of 5 ÷ 12.5% aqueous suspension, taken in a mass ratio to the content of sulfates 1: 0.27-0.34, and then precipitated with a flocculant based on highly polymerized polyacrylamide, the resulting precipitate is separated by known methods.
Данный способ позволяет очистить шахтные воды до концентрации сульфат-ионов не более 100 мг/дм3, и достичь показателей ПДКрыбхоз по содержанию большинства тяжелых металлов, таких как железо, медь, цинк, и др. Однако известный способ не обеспечивает извлечение ионов никеля до установленной ПДКрыбхоз. (0,019 мг/дм3 при установленной ПДКрыбохоз не более 0,01 мг/дм3).This method allows to purify mine waters to a concentration of sulfate ions of no more than 100 mg / dm 3 , and to achieve the MPC values of fish farms for the content of most heavy metals, such as iron, copper, zinc, etc. However, the known method does not ensure the extraction of nickel ions up to established MPC fish farm. (0.019 mg / dm 3 at the established MPC of the fish farm not more than 0.01 mg / dm 3 ).
Технической задачей предлагаемого изобретения, является повышение степени очистки сточных вод, в том числе и по содержанию ионов никеля.The technical objective of the present invention is to increase the degree of wastewater treatment, including the content of nickel ions.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе очистки сточных вод от ионов сульфатов и тяжелых металлов, который характеризуется тем, что сначала нейтрализуют известью, проводят обработку 5-12,5% водной суспензией высокоглиноземистого цемента, осаждают высокополимеризованным флокулянтом и отделяют осадок, согласно предлагаемому изобретению, перед обработкой глиноземистым цементом в водную систему вводят карбонат кальция в массовом соотношении к исходной извести 1:3-8, а обработку высокоглиноземистым цементом ведут при значении показателя рН водной системы 12-12,7, причем высокоглиноземистыцй цемент используют в массовом соотношении к сульфат ионам 1:0,2-0,34.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of purifying wastewater from ions of sulfates and heavy metals, which is characterized by the fact that it is first neutralized with lime, treatment is carried out with a 5-12.5% aqueous suspension of high-alumina cement, precipitated with a highly polymerized flocculant and the sediment is separated, according to the proposed the invention, before treatment with alumina cement, calcium carbonate is introduced into the water system in a mass ratio to the original lime of 1: 3-8, and the treatment with high-alumina cement is carried out at a pH value of the water system of 12-12.7, and high-alumina cement is used in a mass ratio to sulfate ions 1: 0.2-0.34.
Предпочтительно в качестве источника карбоната кальция используют природный известнякPreferably, natural limestone is used as a source of calcium carbonate.
Предпочтительно светленную часть водной системы подкисляют углекислым газом до показателя рН 6,5-8,5.Preferably, the light portion of the aqueous system is acidified with carbon dioxide to a pH of 6.5-8.5.
Далее приведены примеры очистки шахтной воды заявленным способом.The following are examples of mine water purification by the claimed method.
Используемые рабочие реагенты:Working reagents used:
• Известняк (мел мелкодисперсный);• Limestone (finely dispersed chalk);
• Известь строительная (гашеная кальциевая), сорт. 1 по ГОСТ 9179-77.• Building lime (slaked calcium), grade. 1 in accordance with GOST 9179-77.
• высокоглиноземистый цемент (ВГЦ) марка "CEMBOR-73 ТУ 14-194-215-97.• high-alumina cement (VHC) grade "CEMBOR-73 TU 14-194-215-97.
• Флокулянт Flopam AN934 - высокополимеризованный анионный флокулянт.• Flocculant Flopam AN934 is a highly polymerized anionic flocculant.
• Углекислота (сжиженный СО2)• Carbon dioxide (liquefied CO 2 )
Пример 1Example 1
К 1 литру шахтной воды, с установленными показателями рН и концентраций содержащихся загрязняющих ионов, при перемешивании добавили 10% водную известково-известняковую суспензию, содержащую 36,2 г сухого вещества в т.ч 3,12 г сухой извести (оксида кальция) и 0,5 г сухого мела мелкодисперсного (карбоната кальция) (масс. соотношение 6,25:1), при этом показатель рН водной системы достигает значения 12,5. После доведения рН до 12,5, при перемешивании добавляют 45 г 10% водной суспензии ВГЦ (массовое соотношение ВГЦ к содержащимся сульфат-ионам 1:0,25). Полученную реагентную массу перемешивают верхнеприводной мешалкой в течение 1,5-2 часов при 1400 оборотах в минуту. Происходит образование практически не растворимых в воде основных карбонатов тяжелых металлов и гидросульфоалюмината кальция. С целью разделения обработанной реагентами воды на сгущенную и осветленную части добавляют при интенсивном перемешивании 0,3 мл. 0,1% раствора флокулянта. Полученный осадок отделяют от осветленной воды фильтрацией.To 1 liter of mine water, with the established pH values and the concentrations of the polluting ions contained, 10% aqueous lime-limestone suspension was added with stirring, containing 36.2 g of dry matter, including 3.12 g of dry lime (calcium oxide) and 0 , 5 g of dry chalk finely dispersed (calcium carbonate) (mass. Ratio 6.25: 1), while the pH of the aqueous system reaches 12.5. After adjusting the pH to 12.5, 45 g of a 10% aqueous suspension of VHC is added with stirring (the mass ratio of VHC to the contained sulfate ions is 1: 0.25). The resulting reagent mass is stirred with an overhead stirrer for 1.5-2 hours at 1400 rpm. The formation of practically insoluble in water basic heavy metal carbonates and calcium hydrosulfoaluminate occurs. In order to separate the water treated with reagents into thickened and clarified parts, 0.3 ml is added with vigorous stirring. 0.1% flocculant solution. The resulting precipitate is separated from the clarified water by filtration.
Фильтрат с рН=12,5 нейтрализуют до рН=6,5÷8,5 углекислотой (сжиженный CO2).Filtrate with pH = 12.5 is neutralized to pH = 6.5 ÷ 8.5 with carbon dioxide (liquefied CO2).
В ходе обработки углекислотой происходит образование карбоната кальция, который отделяют отстаиванием и фильтрацией. Осажденный карбонат кальция может быть использован в качестве реагента взамен известняка.During the treatment with carbon dioxide, calcium carbonate is formed, which is separated by settling and filtration. Precipitated calcium carbonate can be used as a reagent instead of limestone.
Примеры 2-5 процесс вели аналогично примеру 1, при разном массовом соотношении извести и известняка.Examples 2-5 the process was carried out analogously to example 1, with a different mass ratio of lime and limestone.
Пример 6 (сравнительный). Процесс вели аналогично примеру 1, но без добавления известняка.Example 6 (comparative). The process was carried out similarly to example 1, but without adding limestone.
Результаты проведенных испытаний приведены в таблицеThe results of the tests performed are shown in the table.
Как видно из таблицы, очистка СВ воды, содержащей сульфаты и ионы тяжелых металлов, предлагаемым способом позволяет значительно снизить содержание указанных загрязняющих компонентов, в т.ч. и содержания ионов никеля до показателя не более 0,01 мг/дм3.As can be seen from the table, the purification of water containing sulfates and heavy metal ions by the proposed method can significantly reduce the content of these polluting components, incl. and the content of nickel ions to an indicator of not more than 0.01 mg / dm 3 .
Увеличение количества веденного карбоната кальция выше и уменьшение ниже заявленного интервала нецелесообразно, т.к. ведет к повышению остаточного содержания ионов некоторых тяжелых металлов (никеля, меди, цинка) выше ПДКрыбхоз.An increase in the amount of added calcium carbonate above and a decrease below the stated range is impractical, since leads to an increase in the residual content of ions of some heavy metals (nickel, copper, zinc) above the maximum permissible concentration of fish farms .
Известь и карбонат кальция могут быть введены в водную систему, как в виде водной суспензии, так и в сухой твердой форме. Известняк может быть введен как после обработки известью, так и совместно с нею.Lime and calcium carbonate can be introduced into the aqueous system, either in the form of an aqueous suspension or in a dry solid form. Limestone can be introduced either after lime treatment or together with it.
Наилучшие показатели по очистке от сульфат ионов наблюдаются обработкой высокоглиноземистым цементом при рН водной системы 12-12,7 и массовом соотношении глиноземистого цемента к сульфат- ионам 1:0,2-0,34.The best indicators for purification from sulfate ions are observed by treatment with high-alumina cement at a pH of the water system of 12-12.7 and a mass ratio of alumina cement to sulfate ions of 1: 0.2-0.34.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019122786A RU2747974C2 (en) | 2019-07-17 | 2019-07-17 | Method for waste water treatment from sulfate ions and heavy metals |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019122786A RU2747974C2 (en) | 2019-07-17 | 2019-07-17 | Method for waste water treatment from sulfate ions and heavy metals |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2019122786A3 RU2019122786A3 (en) | 2021-01-18 |
RU2019122786A RU2019122786A (en) | 2021-01-18 |
RU2747974C2 true RU2747974C2 (en) | 2021-05-18 |
Family
ID=74185045
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019122786A RU2747974C2 (en) | 2019-07-17 | 2019-07-17 | Method for waste water treatment from sulfate ions and heavy metals |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2747974C2 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU872462A1 (en) * | 1979-11-15 | 1981-10-15 | Уральский Научно-Исследовательский И Проектный Институт Медной Промышленности | Method of waste water purification from sulfate-ions |
SU1678773A1 (en) * | 1989-05-24 | 1991-09-23 | Уральский Научно-Исследовательский И Проектный Институт Медной Промышленности | Method for purifying effluents from sulfates |
US5770056A (en) * | 1995-04-10 | 1998-06-23 | Deskins; Franklin David | Sewage dewatering equipment |
RU2236384C1 (en) * | 2003-07-16 | 2004-09-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие Межотраслевой научно-исследовательский институт экологии топливно-энергетического комплекса | Method of removing sulfate ions from waste water |
RU2011136331A (en) * | 2011-08-31 | 2013-03-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Межрегиональная Инженерная Экотехнологичекая Компания" | METHOD FOR WASTE WATER TREATMENT FROM SULPHATES |
RU2559489C1 (en) * | 2014-04-16 | 2015-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Тюменский Центр Биотехнологий" | Method of purifying sewages from sulphate-ions |
EA026535B1 (en) * | 2011-07-19 | 2017-04-28 | Пуретек А/С | Method for removing impurities from flue gas condensate |
-
2019
- 2019-07-17 RU RU2019122786A patent/RU2747974C2/en active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU872462A1 (en) * | 1979-11-15 | 1981-10-15 | Уральский Научно-Исследовательский И Проектный Институт Медной Промышленности | Method of waste water purification from sulfate-ions |
SU1678773A1 (en) * | 1989-05-24 | 1991-09-23 | Уральский Научно-Исследовательский И Проектный Институт Медной Промышленности | Method for purifying effluents from sulfates |
US5770056A (en) * | 1995-04-10 | 1998-06-23 | Deskins; Franklin David | Sewage dewatering equipment |
RU2236384C1 (en) * | 2003-07-16 | 2004-09-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие Межотраслевой научно-исследовательский институт экологии топливно-энергетического комплекса | Method of removing sulfate ions from waste water |
EA026535B1 (en) * | 2011-07-19 | 2017-04-28 | Пуретек А/С | Method for removing impurities from flue gas condensate |
RU2011136331A (en) * | 2011-08-31 | 2013-03-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Межрегиональная Инженерная Экотехнологичекая Компания" | METHOD FOR WASTE WATER TREATMENT FROM SULPHATES |
RU2559489C1 (en) * | 2014-04-16 | 2015-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Тюменский Центр Биотехнологий" | Method of purifying sewages from sulphate-ions |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2019122786A3 (en) | 2021-01-18 |
RU2019122786A (en) | 2021-01-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI126285B (en) | Method for removing sulfate, calcium and / or other soluble metals from waste water | |
US7077963B2 (en) | Processes for water treatment | |
EP0129260A2 (en) | Process and composition for conditioning an aqueous system | |
US5882513A (en) | Apparatus for removing metal compounds from waste water | |
WO2020102542A1 (en) | Waste water fluoride and cyanide removal | |
JP4306394B2 (en) | Cement kiln extraction dust processing method | |
US3928195A (en) | Liquid purifying process | |
RU2747974C2 (en) | Method for waste water treatment from sulfate ions and heavy metals | |
JPH1099817A (en) | Treatment of extraction dust of cement manufacturing apparatus | |
RU2034795C1 (en) | Method of extraction of phosphate and organophosphate from sewage | |
RU2559489C1 (en) | Method of purifying sewages from sulphate-ions | |
JPH0144363B2 (en) | ||
RU2751783C2 (en) | Method for waste water purification from heavy metal ions | |
JPH1147766A (en) | Arsenic fixing agent and treatment of drainage containing arsenic | |
RU2114068C1 (en) | Composition for treating industrial and household waste waters | |
RU2195434C2 (en) | Coagulant for cleaning natural and waste water, method of production and use of such coagulant | |
JP7259620B2 (en) | Method for treating lead-containing outside water | |
RU2386592C2 (en) | Method of purifying acidic slightly muddy mine and underdump water | |
RU2792510C1 (en) | Method for purification of multicomponent industrial wastewater containing zinc and chromium | |
RU2233802C1 (en) | Method of cleaning waste water from sulfate ions | |
RU2236384C1 (en) | Method of removing sulfate ions from waste water | |
JP7259619B2 (en) | Method for treating lead-containing outside water | |
JPH11267662A (en) | Method of removing fluorine in waste water of flue gas desulfurization | |
RU2324659C1 (en) | Method of purification of technological water | |
JP7295535B2 (en) | water treatment method |