способ очистки сточных вод от ионов металлов

Формула изобретения

Способ очистки сточных вод от ионов металлов, включающий обработку реагентом, перемешивание и отделение осадка, отличающийся тем, что в качестве реагента используют четырехкальциевый алюмоферрит в количестве 100 мг/л.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии очистки воды, в частности к очистке сточных вод от ионов металлов сорбцией.

Известен способ очистки сточных вод от тяжелых металлов и органических веществ (SU № 1560483, C02F 1/28, Б.И. N 16, 1990 г.), включающий обработку золой и отделение осадка осаждением, в котором сточные воды последовательно обрабатывают сначала золой, содержащей оксид кальция 30-50%, до значения водородного показателя 8,75 - 9,25, а затем золой, содержащей оксид кальция 3-5%, до значения водородного показателя 6,5.

Недостатком данного способа является большой расход сорбента в связи с малой сорбционной емкостью золы по отношению к ионам тяжелых металлов и сложностью технологического процесса.

Известен способ очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов, согласно которому обрабатывают стоки, содержащие ионы цинка, меди, никеля, шестивалентного и трехвалентного хрома, переводя тяжелые металлы в их гидроокиси, отделяя осадок (Ахметов Н.С. Неорганическая химия. - М.: Высшая школа, 1975, с. 624).

Недостаток способа - большой расход сорбента и сложность осуществления способа, так как при обеззараживании ионов тяжелых металлов путем перевода их в форму нерастворимых гидроокисей ионы различных тяжелых металлов наиболее полно переведены в форму гидроокиси при различных значениях pH. По этой причине не может быть выбран такой диапазон pH, в котором одновременно обеспечивается полный перевод ионов тяжелых металлов в форму нерастворимых гидроокисей. Поэтому необходимо работать в определенном интервале pH, а также дополнительно вводить гидрозакись железа в количестве 50-250 мг/л в пересчете на железо. После отделения гидроокиси металлов от обработанной воды стоки необходимо нейтрализовать до определенного pH. Гидрозакись железа, используемая в этом способе, неустойчива на воздухе и требует особых условий хранения.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является способ очистки сточных вод от ионов металла, который основан на обработке сточных вод ультрадисперсными порошками алюминия и/или железа, полученными электрическим взрывом проводников, порошки добавляют в сточную воду в количестве 200-500 мг/л, перемешивают и через 0,5 ч отделяют осадок (RU № 2013380 C02F 1/62, 05.30.94). Способ позволяет извлечь из сточных вод такие металлы, как хром, свинец, торий, стронций.

Недостатком данного способа является сложность получения сорбента и большой расход сорбента.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является уменьшение расхода сорбента, что приводит к повышению экономичности очистки.

Поставленная задача в предлагаемом решении достигается тем, что в способе очистки сточных вод от ионов металлов, включающем обработку реагентом, перемешивание и отделение осадка, в качестве сорбента используют четырехкальциевый алюмоферрит в количестве 100 мг/л.

ПРИМЕР КОНКРЕТНОГО ВЫПОЛНЕНИЯ

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. В качестве фильтрующего материала используют четырехкальциевый алюмоферрит. Он образуется при производстве цемента.

Обработке подвергают сточные воды, содержащие ионы хрома, свинца, тория и стронция с концентрацией 100 ПДК. Обработку проводят в реакторе объемом 10 м³. Измельченный четырехкальциевый алюмоферрит в количестве 100 мг помещают в реактор, наполненный водой, перемешивают и оставляют на 10 минут. Затем отделяют осадок путем отстаивания. Определяют остаточное содержание ионов металлов в воде. Радиоактивные металлы определяют по методике радиоактивных индикаторов, тяжелые металлы определяют фотоколориметрическим методом. Результаты анализов приведены в таблице.

Таким образом, при обработке воды, содержащей ионы как тяжелых металлов хрома и свинца, так и радиоактивных металлов стронция и тория, происходит практически полная очистка от ионов металлов, если добавлять реагент в количестве 100 мг/л. Предложенный способ прост в исполнении, снижает расход применяемого сорбента, что приводит к повышению экономичности очистки.

Используемый для	Масса сорбента, мг/л	Исходные концентрации ионов в воде, мг/л						Остаточные концентрации ионов металла в воде, мг/л
очистки сорбент
		Cr		Pb	Th		Sr	Cr	Pb	Th	Sr
предлагается
Четырехкальциевый алюмоферрит (C4 AF)	100	1,00		10,00	5,00		5,00	0,00	0,00	0,00	0,00
прототип
Ультрадисперсный	200	1,00	10,00			5,00	5,00	0,01	0,10	0,02	0,04
порошок	300							0,00	0,05	0,00	0,02
алюминия/железа	500							0,00	0,00	0,00	0,00