SU1527172A1

SU1527172A1 - Способ очистки сточных вод от т желых металлов

Info

Publication number: SU1527172A1
Application number: SU864061977A
Authority: SU
Inventors: Игорь Ильич Уткин; Евгений Павлович Кулиненко; Олег Викторович Муратов
Original assignee: Одесский Инженерно-Строительный Институт
Priority date: 1986-04-25
Filing date: 1986-04-25
Publication date: 1989-12-07

Abstract

Изобретение относитс к технологии очистки воды коагул цией и флотацией и может быть использовано дл очистки природных вод на хозбытовые нужды удаленных малонаселенных мест, а также дл очистки промышленных сточных вод, например, гальванического производства и сточных вод судов речного и морского флота. Целью изобретени вл етс повышение степени очистки, уменьшение влажности флотируемого осадка, а также упрощение способа. Дл осуществлени способа подаваемую в отстойник сточную воду под избыточным давлением одновременно с введением коагул нта - солей железа - насыщают газами под избыточным давлением с последующим отводом через 25-30 с нерастворившихс газов. Обработку коагул нтом и насыщение воды газами можно проводить, подверга воду электролизу в двухэлектродном дисковом электрокоагул торе, причем воду дополнительно насыщают воздухом в количестве 0,8 - 1% от расхода воды. Способ позвол ет повысить эффективность очистки на 5 - 8% и получить осадок с влажностью 91,6-92% (по прототипу 99,4%), что исключает в предлагаемом способе дополнительные операции по уплотнению осадка. 2 з.п.ф-лы, 2 табл.

Description

Изобретение относитс к технологии очистю вод коагул цией и флотацией и может быть использовано дл очистки природных вод на хозбытовые нужды удаленных малонаселенных мест, а также дл ОЧИСТ1Ш промышленных сточньос вод и сточных вод судов речного и морского флота о

Цель 1зобретени - повьшение степени очистки воды, снижение влажности образующегос осадка и упрощение способа . ,,,

Дл осуществлени способа обрабатываемую жидкость, например сточные воды гальванических производств, подают по трубопроводу под избыточным давлением в отстойнико При этом всю воду или часть (5-10% от всего расхода ) подают по циркул ционному трубопро воду, соедин ющему напорный трубопровод и всасьшающий патрубок насоса, на трассе которого установлен электрокоагул тор и эжектор дл подсоса воздуха , причем целесообразно примен ть двухэлектродный дисковый электрокоагул тор (ЭК) с межэлектродным зазором не более 0,5 мм, что позвол ет создать необходимую скорость воды в межэлектродном пространстве при ее небольщом расходе. Подсос воздуха через эжектор

to

составл ет 0,8-1,0% от количества перекачиваемой жидкости.

Поступающие из циркул ционного трубопровода с жидкостью воздух, коагу- /1ЯНТ и электролитические газы диспергируютс и равномерно перемешиваютс , что способствует быстрому растворению воздуха и газов в жидкости, подаваемой по трубопроводу под давлением в отстойник. Давление при этом насос создает от 1,1 до 2,5 кгс/см и выше в зависимости от условий последующей обработки осветленной жидкости.

Далее жидкость, насьщ1енна гидрок- сидами железа, вл ющимис коагул нтом , и растворенными в ней под давлением газами, поступает в центральную трубку вертикального отстойника, где происходит интенсивное хлопьеобразо- вание гидроксидов двух- и трехвалентного железа. Первоначально идет обра- .зование хлопьев гидроксидов двухва- лентного железа, а затем трехвалентного , которые образуютс за счет его продолжительного контакта с растворенным равномерно во всем объеме осветл емой жидкости газообразным кислородом с

Отстаивание жидкости с растворенны ми под избыточным давлением газами исключает фпотацию и за счет продолжительного контакта этих газов с растворенными загр знени ми обеспечивает более полную очистку, В результате значительно повышаетс эффективность осветлени жидкости.

В св зи с тем, что хлопьеобразова- ние происходит в объеме воды, в которой равномерно растворены газы, то они также в растворенном виде внедр ютс непосредственно в структуру хлопьев коагул нта, выпадающего в осадок Поэтому накопленный в отстойнике осадок отводитс непосредственно во фло- тационный илоуплотнитель, где он уплотн етс за счет выдел ющихс из него в результате сброса давлени газов .

Выпадение хлопьев коагул нта прн удалении избыточных газов до момента хлопьеобразовани , при электрокоагул ции или введении коагул нтов, например , хлорного железа, происходит через 25-30 сек после введени коагул нта .

При исследовании временн пребывани сточной жидкости в ЭК установлено , что при 30 с с последующим вьшо

Q

5

дом избыточных электролитических га- зов из корпуса ЭК достигаетс положительный эффект, а при 32 с эффект хуже, чем в известном способе (табл. 1).

При уменьшении времени начала отвода газов с момента их ввода до 23 с, снижаетс эффект очистки от железа (опыты I и 5). При этом повьпиаетс влажность осадка по сравнению с известным способом. Объ сн етс это тем, что больша часть газов еще не растворена и легко отводитс . В результате сточна жидкость и соответственно осадок насьш аютс газами недостаточно дл полного окислени железа и дл эффективного уплотнени осадка .

Эффективность предлагаемого способа зависит не только от времени пребывани сточной жидкости в ЭК, но и от времени начала отвода газов с мо- мента их ввода. Причем необходимо пользоватьс вторым условием, выполнение которого обеспечивает более высокую эффективность как по степени очистки, так и по степени уплотнени . Обуславливаетс это тем, что врем начала отвода газов с момента их ввода также ограничивает врем пребывани сточной жидкости в электрокоагул торе , так как невозможно начать отводить из нее избыточные газы пока она находитс в межэлектродной пространстве ЭК. Кроме того, диапазон времени пребывани сточной жидкости в межэлектродном пространстве ЭК очень широк (0,1-30 с), поэтому, если отводить избыточные газы сразу, как только сточна жидкость прошла ЭК, при ее малом времени пребывани в нем, снижаетс эффект очистки и повышаетс влажность осадка.

Сокращение расхода воздуха менее 0,8% снижает эффект очистки из-за неполного окислени двухвалентного железа , увеличение до 1,2% не повышает эффект очистки от железа, а дальнейшее увеличение снижает эффект очистки за счет перенасыцени СВ газами.

Установлено, что предварительное введение коагул нта, а затем последующее насыщение жидкости воздухом способствует более быстрому образованию гидроксйдов и их с пузырьками воздуха (газа), но не позвол ет полностью удалить избыточные га515

зы, что существенно нарушает процесс отстанвани под избыточным давлением Введение коагул нта после насьпцени жидкости газами перед отстаиванием под избыточным давлением также нарушает процесс отстаивани

Если в насыщенную газом сточную жидкость ввод т коагул нт, то часть газа при этом вьщел етс в виде пу- зырьков, слипающихс с образую1цимис гцдроксидами, которые при поступлении в отстойник не выпадают в осадок„

Таким образом, оптимальным приемом введени коагул нта и газов в предла- гаемом способе вл етс их одновременный ввод в обрабатываемую сточную жидкость Этот прием одинаково относитс как к электрокоагул ции (при злектрокоагул ции в жидкость одновре- менно ввод т газы и коагул нт), так и к коагулированию сол ми железа (II), при одновременном вводе воздуха (газов ), только при злектрокоагул ции дополнительно ввод т воздух в коли- честве 0,8-1,0% от объема обрабатываемой жидкости, дл полного окислени железа (II).

Независимо от того, какой из двух вариантов коагул ции по предлагаемому способу осуществл етс , его зффектив- ность достигаетс за счет совокупности новых приемов, обеспечивающих процесс отстаивани , что, в свою очередь обеспечивает повышение эффекта очист- ки за счет более длительного пребывани растворенных газов в объеме обрабатываемой жидкости и, кроме того, исключаютс операции по барботирова- нию и затраты на дополнительное фпо- тационное уплотнение осадка.

Пример, Очистке подвергают промьтную сточную воду гальванического цеха с величной рН, равной 7,2, и концентрацией ионов шестивалентного хрома, цинка и меди (мг/л) соответственно 20, 28 и 22.

Осуществл ют два опыта (1 и 2) с применением предлагаемого способа и один опыт (3) с применением известно- го способа.

I

Опыт 1. Обрабатываемую сточную воду отбирают из усреднител насосом и

под давлением 230 кПа подают в элект-, рокоагул тор со стальным анодом, в котором она насыщаетс ионами железа (II) в количестве 100 мг/л. Одновременно в сточную воду ввод т воздух

1

0

5 0 5

0 с 0

5

0

5

726

в количестве 1,0% от расхода СТОЧНЬЕХ вод.

Из электрокоагул тора сточную воду по трубопроводу под давлением подают в отстойник. Перед поступлением в отстойник через 28 с с момента ввода в сточную воду электролитических газов и воздуха из нее отвод тс нераство- рившнес газы. Затем сточную воду отстаивают под избыточным давлением, после чего выпавший обсадок отвод т из отстойника в емкость, где он подвергаетс флотационному уплотнению за счет вьщелившихс из него газов.

Опыт 2. Обрабатъшаемую сточную воду отбирают насосом и под давлением 230 кПа подают в отстойник. С помощью эжектора, установленного на трубопроводе соедин ющим напорный и всасывающий патрубки, в сточную воду ввод т воздух в количестве 5% от расхода сточных вод и раствор хлорного железа (II) с величиной рН. равной 6,8, и содержащего ионы № и ft(OH). Количество раствора хлорного железа ввод т в сточную воду из расчета 100 мг/л ионов железа (II). При этом часть железа (II) (6А мг/л) окисл етс хромом (VI). Перед поступлением в отстойник сточной воды, через 28 с с момента ввода в нее воздуха нерастворившуюс его часть отвод т. Затем сточную воду отстаивают под избыточным давлением, после чего скопившийс осадок отвод т в емкость, где он подвергаетс флотационному уплотнению за счет вьщелившегос из него в результате сброса давлени воздуха.

Опыт 3. В обрабатываемую сточную воду ввод т раствор хлорного железа (II) с величиной рИ, равной 6,8, и содержащего ионы Ее и fe(OH)2. Количество хлорного железа ввод т в сточную воду из расчета 100 мг/л ионов железа (II). Затем сточную воду аэрируют барботажем до полного перевода железа (11)в железо (III), часть которого (64 мг/л) окисл етс хромом (VI) Продолжительность аэрации 4 мин. После этого сточную воду под давлением 230 кПа подают в отстойник, где ее отстаивают, а затем вьпавший осадок отвод т в емкость, где он подвергаетс дополнительно гравитационному уплотнению.

Результаты опытов табл. 2.

приведены в

Как видно из полученных данных положительный эффект достигаетс как с применением коагул ции коагул нтом, так и с применением электрокоагул ции . Обуславливаетс это тем, что эффективность предлагаемого способа зависит не от вида коагул ции, а от одновременности ввода в сточную воду жидкости коагул нта и газов при свое- временном удалении нерастворившихс газов через 25-30 с после ввода Это обеспечивает повьпиение эффективности очистки сточной жидкости, а также исключение операции по барботированию и затрат.на флотационное уплотнение осадка, причем образуетс осадок меньшей влажности.

Claims

Формула изобретени

1„ Способ очистки сточных вод от т желых металлов, включающий подачу воды под избыточным давлением в отстойник , обработку коагул нтом - л ми железа, отстаивание жидкости под избыточным давлением с последующим отделением образующегос осадка флотацией, отличающийс тем, что, с целью повьшени степени очистки воды, снижени влажности осадка и упрощени способа, обработку коагул нтом провод т с одновременным введением газов под избыточным давлением и отводом через 25-30 с нераст- ворившихс газов.
2.Способ по п.), отличающийс тем, что обработку коагул нтом и насыцение воды газами провод т , подверга ее электролизу в двух- электродном дисковом электрокоагул торе .
3.Способ по пп. и 2, о т л и -- чающийс тем, что обрабатываемую в электрокоагул торе воду насьпца- ют воздухом в кoл г Iecтвi; 0,8-1% от расхода волы.

т а в л и ц .1 1