способ нейтрализации сточных вод, содержащих серную кислоту

Формула изобретения

Способ нейтрализации сточных вод, содержащих серную кислоту, включающий нейтрализацию путем фильтрования через слой фильтрующего материала, содержащего двухкальциевые силикаты, отличающийся тем, что перед нейтрализацией проводят предварительное усреднение исходных сточных вод и в качестве фильтрующего материала, содержащего двухкальциевые силикаты, используют пенобетон обычного твердения плотностью 500-800 кг/м³ и нейтрализацию ведут до рН11-13.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области очистки кислых сточных вод и может быть использовано в различных отраслях промышленности, где необходимо обезвреживать кислые сточные воды.

Известен способ очистки кислых железосодержащих сточных вод, включающий усреднение, нейтрализацию сточных вод известковым молоком, отстаивание и механическое обезвоживание образующегося осадка (Смирнов Д.Н., Генкин В.Е. Очистка сточных вод в процессах обработки металлов. - М.: Металлургия, 1980, 195 с.). Однако этому способу присущи существенные недостатки: большой расход извести, загипсовывание трубопроводов, трудность осаждения мелкодисперсных хлопьев гидроокиси железа, большой объем образующегося осадка и трудность его обезвоживания.

Известен способ двухступенчатой нейтрализации сточных вод, включающий усреднение, нейтрализацию, отстаивание и механическое обезвоживание образующегося осадка (Шабалин А.Ю. Очистка и использование сточных вод на предприятиях черной металлургии, Москва, Металлургия, 1968, с.257-278), при этом нейтрализацию сточных вод разделяют последовательно на две стадии: феррохромовым шлаком и известковым молоком.

Недостатками этого способа являются: большой расход феррохромового шлака; трудности, связанные с удалением осадка из отстойников.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является выбранный за прототип способ нейтрализации сточных вод, включающий усреднение, нейтрализацию, отстаивание и механическое обезвоживание, при котором процесс нейтрализации сточных вод разделяют последовательно на две стадии - до величины рН 6-7 фильтрованием под разрежением 0,4-0,6 кгс/см ² через тонкий слой мелкодисперсного нейтрализующего реагента - феррохромового шлака толщиной 0,5-2,0 мм в течение 1 мин на первой ступени и до величины рН 8,5-9,5 нейтрализацией известковым молоком на второй ступени (Патент РФ №2207324, C 02 F 1/66, 27.06.2003 г.).

Недостатками этого способа являются большой объем образующегося осадка, выпадающего на второй стадии нейтрализации при обработке известковым молоком, трудность его обезвоживания и длительность процесса нейтрализации.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является ускорение процесса нейтрализации за счет перехода на одноступенчатую нейтрализацию стоков и расширение диапазона рН после нейтрализации.

Поставленная задача в предлагаемом решении достигается тем, что в способе нейтрализации кислых сточных вод, включающем усреднение и нейтрализацию путем фильтрования через слой фильтрующего материала, нейтрализацию производят в одну ступень до величины рН 11-13, а в качестве фильтрующего материала используют пенобетон обычного твердения плотностью от 500-800 кг/м³.

ПРИМЕР КОНКРЕТНОГО ВЫПОЛНЕНИЯ

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. В качестве нейтрализующего фильтрующего материала применяется пенобетон обычного твердения (ГОСТ 25485-89 «Бетоны ячеистые. Технические условия»). Нейтрализующая способность пенобетона обуславливается содержанием в его составе двухкальциевых силикатов, способных вступать в реакции нейтрализации.

Фильтрование проводилось в колонке диаметром 30 мм, высотой 400 мм. Для нейтрализации использовалась фракция с размерами зерен 0,316-0,65 мм, что соответствует требованиям, предъявляемым к нейтрализующим материалам.

Фильтрованию подвергались сточные воды, содержащие серную кислоту (рН 1-3). Толщина слоя пенобетона составляла 70 мм, плотность пенобетона 500 кг/м³, 700 кг/м³, 800 кг/м ³.

Скорость фильтрования принималась равной 6 м/час, что соответствует скорости фильтрации в реальных фильтрах на очистных сооружениях. Отбор проб проводился в конце времени фильтрования. Контроль за изменением рН осуществлялся на преобразователе ионометрическом И-500 ТУ 4215-002-18294344-02, в соответствии с действующими правилами работы с химическими реактивами по ГОСТ 12.4.21 и методиками выполнения измерений.

В таблице приведены результаты нейтрализации кислых сточных вод

После пропускания проб через фильтрующий материал величина рН изменяется от 11 до 13.

Пенобетон плотностью менее 500 кг/м³ не используется, т.к. приводит к снижению прочности фильтрующего материала, что приводит к износу фильтрующего материала, а пенобетон с плотностью выше 800 кг/м применять не целесообразно в связи с уменьшением его фильтрующих свойств.