вещество для обработки сточных вод

Формула изобретения

1. Вещество для обработки сточных вод, в частности для удаления из них растворенных металлов и взвешенных веществ, состоящее из молотых негашеной извести и глинистых минералов в виде гидрослюды, и/или монтмориллонита, и/или палыгорскита, отличающееся тем, что в него введен метасиликат натрия, а глинистые минералы дополнительно содержат каолинит и/или бентонит, бейделит и состоят по весу из 1,0 - 2,0 частей негашеной извести, 1,0 части метасиликата натрия, 0,5 - 1,0 части по крайней мере одного из глинистых минералов.

2. Вещество по п.1, отличающееся тем, что глинистые минералы предварительно дегидратируют и обрабатывают раствором аммиака.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области очистки сточных вод и может быть использовано на очистных сооружениях и станциях нейтрализации сточных вод предприятий различных отраслей промышленности. Его объектом является вещество для обработки сточных вод, в частности, для удаления из них растворенных металлов и взвешенных веществ.

Известно использование извести для осаждения растворенных металлов из сточных вод (Канализация населенных мест и промпредприятий. Справочник проектировщика, М.,"Стройиздат", 1981 г.).

Но при использовании извести остаточное содержание металлов в сточных водах часто превышает ПДК. Образующиеся гидроксиды металлов плохо оседают и поэтому требуется применение коагулянтов и флокулянтов.

Известно применение активированной кремнекислоты, получаемой из раствора силиката натрия нейтрализацией его щелочности минеральной кислотой (Фрог Б. Н. , Левченко А.П. "Водоподготовка". М., 1996 г.) в качестве флокулянта для осветления природных и сточных вод.

Но ее приготовление занимает длительное время и срок хранения ее ограничен. Осаждение растворенных металлов при этом незначительно.

Известна сырьевая смесь для получения сорбента (а.с. СССР 1261911 A1, C 02 F 1/28, B 01 J 20/12), включающая в себя глинистые минералы: гидрослюду, и/или монтмориллонит, и/или палыгорскит, соляную кислоту, соль железа или алюминия, или титана. Указанное вещество совпадает с заявленным по большинству существенных признаков и поэтому признано за прототип.

В процессе проведенного поиска по научно-технической и патентной литературе не найдено вещества с совокупностью существенных признаков, совпадающих с заявляемым изобретением и обеспечивающим такой же технический результат.

Получаемый из сырьевой смеси сорбент предназначен для очистки воды от поверхностно-активных веществ (ПАВ), его поглотительная способность по отношению к растворенным металлам невелика.

Кроме того, характерной особенностью всех перечисленных аналогов является узкая направленность действующих веществ, что снижает эффективность их применения.

Вместе с тем, следует отметить, что в указанных веществах не обеспечивается технический результат, выраженный в повышении эффективности очистки за счет перевода металлов в осадок в виде гидроксидов, основных солей, силикатов и их сорбции при одновременной коагуляции и флокуляции образующихся взвесей и взвешенных веществ, содержащихся в исходной воде.

Указанный технический результат достигается тем, что в известное вещество из молотых негашеной извести и глинистых минералов в виде гидрослюды, и/или монтмориллонита, и/или палыгорскита введен метасиликат натрия, а глинистые минералы дополнительно включают каолинит, и/или бентонит, бейделит и др., в соотношении по весу:

1,0 - 2,0 частей негашеной извести,

1,0 части метасиликата натрия,

0,5 - 1,0 части по крайней мере одного из глинистых минералов.

Предварительно глинистые минералы дегидратируют и обрабатывают раствором аммиака.

Вещество готовят следующим образом.

Глинистые минералы в виде природной глины после дегидратации и обработки 25%-ным раствором аммиака подвергают сушке для удаления аммиака и воды.

Подготовленные глинистые минералы, негашеную известь I сорта по ГОСТ 9179-70, метасиликат натрия по ГОСТ Р50418-92 смешивают в предлагаемом соотношении и подвергают помолу до остатка на сите N 008 менее 1% по весу.

Эффективность определяется обработкой воды, содержащей до 1000 мг/л взвешенных веществ и растворенные металлы: до 100 мг/л железа, до 15 мг/л марганца, до 15 мг/л никеля, меди, цинка, до 3 мг/л кадмия при pH 3 - 5.

Порошок предлагаемого вещества дозируют до pH 7,5 - 9 и перемешивают в течение 20 минут. После двухчасового отстаивания определяется остаточное содержание растворенных металлов и взвешенных веществ.

Сравнительные данные приведены в таблице. Из таблицы (примеры 5 - 11) следует, что только в случае, когда компоненты взяты в предлагаемых соотношениях, достигается наибольшая эффективность удаления растворенных металлов и взвешенных веществ.

При соотношениях компонентов, взятых в меньших (примеры 1 - 4) или больших (примеры 12 - 15) количествах, чем предлагаемые, эффективность удаления растворенных металлов и взвешенных веществ снижается.

Пример. 1 кг природной глины влажностью 48 - 55% измельчается до кусков размером 10 - 15 мм и дегидратируется в муфельной печи типа СНОЛ при температуре 550 - 600^oC в течение 3 - 4 часов после достижения необходимой температуры.

Охлаждение производится вместе с печью до температуры 20 - 45^oC.

Охлажденную глину сразу же помещают в закрывающуюся крышкой стеклянную емкость, заливают ее одним литром 25%-ного раствора аммиака, закрывают крышкой и выдерживают в течение 24 часов.

Затем раствор аммиака сливают и, не промывая водой, глину сушат в сушильном шкафу с вытяжной вентиляцией при температуре 170 - 200^oC, до полного удаления аммиака и воды.

Взвешивают 0,50 кг подготовленной глины, 0,50 кг метасиликата натрия по ГОСТ Р50418-92 с крупностью частиц 10 - 15 мм, 0,80 кг негашеной извести I сорта по ГОСТ 9179-70, смешивают навески и подвергают помолу до остатка на сите N 008 менее 1% по весу в лабораторной шаровой мельнице типа МШ. В качестве мелющих тел используются цильбепсы.

В результате получается 1,30 кг предлагаемого вещества для обработки стоков.

Приведенный пример служит только иллюстрацией применения заявляемого вещества и не исчерпывает всех возможных вариантов.

Таким образом, как видно из вышеописанного, предлагаемые изменения в составе вещества для обработки сточных вод позволяют повышать эффективность очистки сточных вод за счет осаждения растворенных металлов в виде гидроксидов, основных солей, силикатов и сорбции при одновременной коагуляции и флокуляции образующихся взвесей и взвешенных веществ, содержащихся в исходной воде. Дополнительным преимуществом является то, что активность вещества не снижается при присутствии в стоках ПАВ (например, синтанол), чего не достигается в аналогах. Кроме того, снижается время приготовления вещества по сравнению с аналогами.

Имеются данные эффективности заявляемого вещества для снижения в сточных водах радионуклидов, химического потребления кислорода (ХПК), сульфатов, фосфатов и азота аммонийных солей.