SU1303560A1

SU1303560A1 - Способ очистки циансодержащих сточных вод

Info

Publication number: SU1303560A1
Application number: SU843793539A
Authority: SU
Inventors: Наталья Борисовна Сократова; Валентин Николаевич Дружинин; Гаджисаид Якубович Алибеков; Александр Леонидович Гнедых; Валентина Терентьевна Климова; Александр Сергеевич Минаков; Григорий Алексеевич Яськов
Original assignee: Московский институт стали и сплавов; Новолипецкий металлургический комбинат им.Ю.В.Андропова
Priority date: 1984-07-27
Filing date: 1984-07-27
Publication date: 1987-04-15

Abstract

Изобретение относитс к очистке циансодержащих сточных вод и позвол ет ускорить процесс окислени цианидов и тиоцианатов в вихревом слое ферромагнитных частиц. Окисление осуществл ют озонсодержащим газом , а в качестве ферромагнитных частиц используют катализатор,СиО : ZnO : FejOj, причем предпочтительно использовать СиО : ZnO : в соотношении 64:5:31 соответственно . 1 з.п. ф-лы, 3 табл. (Л со о 00 сл О5

Description

10

25

стки сточной воды безусловно необходимо при реальных объемах стоков.

Цель изобретени - ускорение процесса очистки циансодержащих сточных вод.

Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу очистки циансодержащих сточных вод, включающему очистку окислением в вихревом слое ферромагнитных частиц, окисление осуществл ют озонсодержащим газом, а в качестве ферромагнитных частиц используют катализатор СиО : ZnO : Fe,0j.

Разработан катализатор СиО : ZnO : Fe2. 64:5:31, обладающий каталитической активностью в реакци х окислени цианидов и тиоцианатов озоном и ферромагнитными свойствами, позвол ющими примен ть этот катализатор

Недостатками известного способа в-20 вместо никелевой проволоки, используемой в качестве насадки, создающей вихревой слой в рабочей камере аппарата .

Катализатор СиО : ZnO : 64:5:31 испытан в процессах очист- ки модельных растворов и сточной воды от цианидов и тиоцианатов в полунепрерывной системе, открытой по газу. Результаты испытаний, представ- ленные в табл.1, показывают, что испытанный катализатор про вл ет актив- щемс во вращающемс электромагнитном процессах окислени CN и пола. Использование в очистке сточ- и,соответственно, в процессе ных вод хлором или гипохлоритом них- очистки сточной: воды от этих соеди- ревого сло дает возможность провести 35 нений. При добавлении в систему ка- процессы окислени цианидов и разложе- тализатора скорость процесса увели- ни их в одну стадию при рН 9 - 10 и приводит к уменьшению времени контакта за счет генерации в магнитном электрическом поле и возникновению процессов, привод щих к активации реагирующих компонентов. Конечна концентраци CN ниже предельно допустимой (ПДК) и не зависит от начальной концентрации.

Однако в данном способе добавление в сточную воду хлора или гипохло- рита увеличивает концентрацию солей в очищенных водах, а также хлороорганических соединений, что не позво- 50 64:5:31, протекают процессы окисл ет создать ни замкнутый цикл с мно- лени тиоцианатов и цианидов озоном: гократным использованием воды, ни

Изобретение относитс к очистке производственных сточных вод от цианидов и тиоцианатов и может быть применено в коксохимической, металлургической , металлообрабатывающей и других отрасл х промышленности.

Известны способы очистки циансодержащих сточных вод окислением хлором или гипохлоритом натри или кальци . Очистку провод т в щелочных средах при рЙ 10,0 - 11,5, причем цианиды окисл ютс в цианаты, которые далее подвергаютс гидролизу до N, и COj, при рН 7,0 - 7,5. Обычно используемые в промышленности секционные резервуары рассчитаны на пребывание в них очищаемых сточных вод в течение 30 - 40 мин.

л ютс двухстадийность процесса с отдельным регулированием рН на каждой Стадии и необходимость большего времени контакта окислительного реагента со сточной водой.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс способ очистки циансодержащих сточных вод жидким хлором или гипохлоритом натри в вихревом слое ферромагнитного материала, образуючиваетс в 2 раза. Дл сравнени были проведены эксперименты с никелевой проволокой, рекомендуемой в каче40 стве ферромагнитной загрузки рабочей камеры аппаратов вихревого сло . Эти эксперименты показали,, что никелева проволока каталитической активностью в данной системе не обла45 дает.

В вихревом слое ферромагнитных частиц, представл ющих собой таблетированный катализатор СиО : ZnO : Fe20j

SCN + О, + ZOlT- CN +

sol (1)

сбросить воду без доочистки от пог- бочно образующихс вредных компонентов в водоем. Кроме того, достигнутые скорости окислени при использовании вихревого сло ферромагнитных частиц далеко не предельны и дальнейшее ускорение процессов очиКатализатор СиО : ZnO : 64:5:31 испытан в процессах очист- ки модельных растворов и сточной воды от цианидов и тиоцианатов в полунепрерывной системе, открытой по газу. Результаты испытаний, представ- ленные в табл.1, показывают, что испытанный катализатор про вл ет актив- процессах окислени CN и и,соответственно, в процессе очистки сточной: воды от этих соеди- нений. При добавлении в систему ка- тализатора скорость процесса увели-

64:5:31, протекают процессы окислени тиоцианатов и цианидов озоном:

чиваетс в 2 раза. Дл сравнени были проведены эксперименты с никелевой проволокой, рекомендуемой в качестве ферромагнитной загрузки рабочей камеры аппаратов вихревого сло . Эти эксперименты показали,, что никелева проволока каталитической активностью в данной системе не обладает .

В вихревом слое ферромагнитных частиц, представл ющих собой таблети рованный катализатор СиО : ZnO : Fe20j

SCN + О, + ZOlT- CN +

sol (1)

55

2CN + О, + 20Н

COj +

Nj + HjO (2)

Исследовани показывают, что катализатор , добавленный в систему, ускор ет процесс окислени цианид31

иона и, как следствие, процесс очистки в целом. Вследствие использова- ни в качестве ркислител озона очистка происходит без введени в воду каких-либо дополнительно загр зн ю- щих или засол ющих воду ионов, а именно хлора, хлоратов, хлороорга

НИКИ, натри и т.д. Очищенна и сохранивша неизменный солевой состав вода может быть либо возвращена в цикл газоочистки, либо направлена на слив в водоемы.

Способ осуществл етс следующим образом.

Пример . Сточную воду аммиачного производства из смесител -дис пергатора, в котором происходит смешение ее с озонированным воздухом, подают в реакторы вихревого сло , создаваемого движением ферромагнитного катализатора во вращающемс электромагнитном поле. Очищенную воду через емкости-делители передают либо в производственный цикл, либо на слив.

В табл.2 представлены показатели очистки сточной, воды в реакторах вихревого сло (примеры 1-3). Дл срав

Как видно из представленных данных не про вл ет каталитической активности в реакци х окислени цианидов и тиоцианатов озоном. В то же врем его количество в составе катализатора диктуетс необходимостью участи катализатора в образовании, вихревого сло , т.е. ферромагнитными свойствами, по вл ющимис в результате образовани шпинели, дл чего 25 теоретически необходимо наличие 50% FejO. Поскольку практически инертна в процессе, количество этого оксида бьшо нами по возможности уменьшено до минимального, при котором сонени скоростей очистки проведены

опыты по окислению CN в вихревом 30 хран ютс ферромагнитные свойства слое ферромагнитных частиц, представ- катализатора, т.е. до 31%, Оксиды ме л юш;их собой обрезки никелевой проволоки НП-2 (согласно прототипу). Результаты этих опытов представлены в

35

табл.2 (примеры 4 и 5).

Как видно из представленных дан;ных , использование катализатора ускор ет процесс очистки в 1,8-2,0 ра .за, что выражаетс в увеличении во столько же раз производительности реактора по очищенной воде. Это приводит к уменьшению энергетических и капитальных затрат примерно во столько же раз при равном объеме обрабатываемых стоков.

Показатели процесса очистки сточных вод озоном с использованием вихревого сло весьма высоки. Кроме того , очищенна вода имеет неизменный солевой состав и может использоватьс в замкнутой бессточной системе водопользовани , создание которой вди и цинка про вл ют активность в реакци х окислени цианидов и тиоцианатов , поэтому их суммарное соотношение по отношению к должно составл ть 69:31, предпочтительное соотношение СиО : ZnO : выбрано 64:5:31.

Claims

1. Способ очистки циансодержащих сточных вод окислением в вихревом слое ферромагнитных частиц, о т л и45 чающийс тем, что, с целью ускорени процесса, окисление осуществл ют озонсодержащим газом, а в качестве ферромагнитных частиц используют катализатор СиО : ZnO .

50

2. Способ поп.1,отлича- ю щ и и с тем, что используют катализатор СиО : ZnO : в соотношении 64:5:31 соответственн о .

л етс в насто щее врем главным инженерно-экологическим направлением водохоз йственной де тельности.

В табл.3 представлены результаты экспериментов по озонированию модельных растворов и сточной воды в . присутствии каждого из оксидов вход щего в состав катализатора и их сочетаний. Все катализаторы готов т в одинаковых услови х с осаждением гидроксидов металлов из растворов их нитратов с последующими сушкой и прокаливанием при 550-600 С.

Как видно из представленных данных не про вл ет каталитической активности в реакци х окислени цианидов и тиоцианатов озоном. В то же врем его количество в составе катализатора диктуетс необходимостью участи катализатора в образовании, вихревого сло , т.е. ферромагнитными свойствами, по вл ющимис в результате образовани шпинели, дл чего теоретически необходимо наличие 50% FejO. Поскольку практически инертна в процессе, количество этого оксида бьшо нами по возможности уменьшено до минимального, при котором сохран ютс ферромагнитные свойства катализатора, т.е. до 31%, Оксиды ме

ди и цинка про вл ют активность в реакци х окислени цианидов и тиоцианатов , поэтому их суммарное соотношение по отношению к должно составл ть 69:31, предпочтительное соотношение СиО : ZnO : выбрано 64:5:31.

40 Формула изобретени

1. Способ очистки циансодержащих сточных вод окислением в вихревом слое ферромагнитных частиц, о т л и45 чающийс тем, что, с целью ускорени процесса, окисление осуществл ют озонсодержащим газом, а в качестве ферромагнитных частиц используют катализатор СиО : ZnO

50 2. Способ поп.1,отлича- ю щ и и с тем, что используют катализатор СиО : ZnO : в соотношении 64:5:31 соответственн о .

Модельный раст- Катализатор

CuO:ZnO:FejO, 64:5:31, 1 мас .%

Реактор.загруженкатализатором СиО:2пО:Ге,Оз

180 О 10,6 0,3130,6

260 О 10,5 0,3030,4

310 О 10,6 0,3230,4

Реактор загруженникелевой проволокой

280 О 10,5 0,3215,.2

320 О 10,6 0,3115,7

Таблица 1

210 95 45 1 . 0,25 О 0,2 0,4 0,1 0,05

Таблица 2

Редактор Т.Митейко

Составитель Г.Лебедева

Техред А.Кравчук Корректор Л.Пилипенко

Заказ 1273 /26Тираж 852Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна ,4

Таблица 3