способ очистки сточных вод от ионов железа и цветных металлов

Формула изобретения

СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ИОНОВ ЖЕЛЕЗА И ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ, включающий обработку кальцийсодержащим реагентом-осадителем и отделение образующегося осадка, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки сернокислотных сточных вод от свинца, сурьмы и железа, в качестве кальцийсодержащего реагента-осадителя используют дефекат - отход сахарного производства и обработку ведут при соотношении Ж : Т = 100 : 1 - 5.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам очистки промышленных сернокислотных сточных вод от солей тяжелых цветных металлов и может найти применение на предприятиях электротехнической промышленности, а также в цветной металлургии.

Проблема нейтрализации и очистки сточных вод на современном промышленном предприятии возникает в связи с необходимостью решения вопроса охраны окружающей среды. Сточные воды электротехнических и металлургических заводов содержат значительное количество серной кислоты, соединений свинца и других цветных металлов, очевидно, что такие воды требуют организации ее очистки от вредных примесей.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки сточных вод от железа и цветных металлов, включающий обработку реагентом, содержащим окись кальция с последующим отделением образующегося осадка. В качестве реагента, содержащего окись кальция, используют отходы производства эпихлоргидрина в количестве 1-3 мас.% следующего химического состава, мас.%:

Окись кальция 0,5-1,0

Хлористый кальций 2,5-3,0

Хлористый натрий 2,5-3,0

Глицерин 0,05-1,00

Дихлоргидрин 0,05-1,00

Вода остальное.

Предлагаемый способ используют для очистки сточных вод от железа, меди и цинка.

Недостатком способа является недостаточно полная очистка сточных вод от железа. При исходной концентрации железа в сточных водах, составляющей 34 мг/л, остаточная концентрация колеблется в пределах 0,45-4,6 мг/л, что значительно превышает значения остаточной концентрации при использовании предлагаемого способа.

Целью изобретения является повышение степени очистки сернокислотных сточных вод от соединений свинца, сурьмы и железа.

Сернокислотные сточные воды обрабатывают кальцийсодержащим реагентом-осадителем, в качестве которого используют дефекат-отход сахарного производства, содержащий 0,5-6,0% сахарозы, а осаждение проводят при соотношении Ж : Т = 100 : (1-5).

При осуществлении процесса очистки сточных вод от вредных примесей с использованием дефеката происходит разложение сахарозы на глюкозу и фруктозу. Серная кислота оказывает на этот процесс каталитическое действие, кроме того интенсифицирует образование глюконата кальция. Находящиеся вредные примеси в сточных водах РbSO₄, FeSO₄, H₃SbO₃ взаимодействуют с глюконатом кальция и выпадают в нерастворимый осадок.

После обработки сточных вод дефекатом образующийся нерастворимый осадок отделяют от раствора фильтрованием.

При осуществлении предлагаемого способа повышается степень очистки сточных вод от свинца, сурьмы и железа. Кроме того в процесс вовлекается дефекат-отход сахарного производства, материал, хранившийся в отвалах, занимающий большие площади, что приводит к загрязнению окружающей среды.

При проведении процесса очистки с соотношением Ж : Т менее 100 : 1, т. е. расход одной части дефеката на 100 частей сточных вод, поступающей с дефекатом сахарозы недостаточно для образования достаточного количества глюконата кальция, необходимого для осаждения вредных примесей, что приводит к снижению степени очистки сернокислотных сточных вод от свинца, сурьмы и железа.

Проведение процесса очистки при соотношении Ж : Т более 100 : 5 также нежелательно, так как в этом случае происходит накопление органических соединений в очищаемых водах, что потребует дополнительной операции очистки.

Исходными материалами для проведения опытов служили сернокислотные сточные воды металлургических и электротехнических заводов и дефекат, полученный на сахарном заводе, содержащий, мас.%: карбонат кальция 75,0-80,0, сахарозу 0,5-6,0, безазотистые органические вещества 9,0-10,0, известь в виде солей различных кислот 2,0-3,0 мас. %, прочие минеральные вещества 3,0-4,0.

П р и м е р 1. На очистку подают сточную воду, содержащую 480 мг/л SO^-2₄, 65 мг/л Рb, 12 мг/л Sb, 50 мг/л Fe. Очистку проводят дефекатом с содержанием сахарозы 0,5 мас.% при соотношении Ж : Т = 100 : 3 и температуре 40^оС. Продолжительность очистки 10 мин.

П р и м е р 2. Сточную воду, содержащую 100 мг/л SO^-2₄, 55 мг/л Рb, 10 мл/л Sb, 65 мг/г Fe, очищают дефекатом с содержанием сахарозы 6,0 мас.% при соотношении Ж : Т = 100 : 5 и температуре 20^оС. Продолжительность очистки 7 мин.

П р и м е р 3. Сточную воду, содержащую 250 мг/л SO^-2₄, 70 мг/л Рb, 15 мг/л Sb, 40 мг/л Fe, очищают дефекатом с содержанием сахарозы 3,0 мас.% при соотношении Ж : Т = 100 : 1 и температуре 30^оС. Продолжительность очистки 12 мин.

П р и м е р 4. Очистку сточной воды, содержащей такое же количество вредных примесей, как и в описанном выше примере 1, проводят дефекатом с содержанием сахарозы 0,3 мас. % при соотношении Ж:Т=100:9 и температуре 30^оС. Продолжительность очистки 15 мин.

П р и м е р 5. Сточную воду, содержащую такое же количество вредных примесей, как и в примере 2, очищают дефекатом с содержанием сахарозы 9 мас. % при соотношении Ж:T=100:0,5 и температуре 30^оС. Продолжительность очистки 15 мин.

Результаты химического анализа сведены в таблицу.

Таким образом предлагаемый способ очистки сернокислотных сточных вод, включающий обработку кальцийсодержащим реагентом, в качестве которого используется дефекат-отход производства сахара, и отделение образующегося осадка позволяет: повысить степень очистки сточных вод от свинца, сурьмы и железа, в частности по железу до 99,3% против 98,6% в прототипе; по свинцу 99,995% ; по сурьме до 99,5%; сохранить окружающую среду за счет вовлечения в производство дефеката - отхода сахарного производства, ранее хранившегося в отвалах, занимающих большие площади.